LAPORAN PENELITIAN STRATEGIS NASIONAL TAHUN ANGGARAN 2009

Transkripsi

1 LAPORAN PENELITIAN STRATEGIS NASIONAL TAHUN ANGGARAN 2009 PENGEMBANGAN POTENSI SENYAWA ISOFLAVON DAN DERIVATNYA DALAM KEDELAI HITAM LOKAL (Glycin soja) SEBAGAI AGEN KEMOPREVENTIF TERHADAP CELL LINES KANKER PAYUDARA T47D Peneliti : Dra. Eddy Sulistyowati, Apt, MS Dr. Sri Atun Retno Arianingrum, M.Si DIBIAYAI OLEH PROGRAM STRATEGIS NASIONAL SURAT PERJANJIAN NO. 03/H34.21/KTR.STRANAS/2009 DIREKTORAT JENDRAL PENDIDIKAN TINGGI DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA September, 2009

2 LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN STRATEGIS NASIONAL 1. Judul : PENGEMBANGAN POTENSI SENYAWA ISOFLAVON DAN DERIVATNYA DALAM KEDELAI HITAM LOKAL (Glycin soja) SEBAGAI AGEN KEMOPREVENTIF TERHADAP CELL LINES KANKER PAYUDARA T47D 2. Bidang Penelitian : Ketahanan Pangan 3. Lokasi Penelitian : Lab. Organik & Biokimia, Jurdik Kimia, FMIPA, UNY & Lab. Kedokteran UGM 4. Waktu Penelitian : 10 bulan 5. Ketua Tim Peneliti a. Nama Lengkap : Dra. Eddy Sulistyowati, Apt, MS b. Jabatan Sekarang : Lektor c. Jurusan : Pend. Kimia d. Fakultas/Lembaga : FMIPA 6. Alamat Kantor/Telp/Fax/ Jurdik Kimia, FMIPA UNY, Karangmalang, Yogyakarta No. Telp. /Fax : (0274) psw. 217, 215 Fax : (0274) Jumlah Dana yang disetujui : Rp , (Seratus juta rupiah) Mengetahui : Dekan FMIPA UNY Yogyakarta, 20 November 2009 Peneliti, (Dr. Ariswan) (Dra. Eddy Sulistyowati, Apt, MS) NIP NIP Mengetahui : Ketua Lembaga Penelitian UNY (Prof. Sukardi, Ph.D) NIP

3 PRAKATA Dengan mengucapkan syukur Alhamdulillah hirobbil alamin, penulis panjatkan segala puji kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmad dan karunianya, yang karena izin-nya, penulis sampai pada tahap penyelesaian laporan penelitian Strategis Nasional tahun Secara khusus penulis ingin menyampaikan penghargaan dan rasa terimakasih kepada berbagai pihak yang telah berperan dalam penyelesaian program ini, kepada : 1. Direktorat Pembinaan Penelitian dan Pengabdian Pada Masyarakat, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan, yang telah mengalokasikan anggaran. 2. Rektor Universitas Negeri Yogyakarta, yang telah memberi kesempatan dan fasilitas yang diperlukan. 3. Dekan FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta yang telah memberi ijin untuk penelitian. 4. Semua pihak yang telah membantu jalannya penelitian ini hingga selesai. Mudah-mudahan segala bentuk bantuan yang telah diberikan merupakan amal saleh disisi ALLah SWT, dan semoga laporan ini bermanfaat bagi yang membutuhkan. Peneliti iii

4 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL..i HALAMAN PENGESAHAN...ii PRAKATA...iii DAFTAR ISI...iv DAFTAR TABEL...v DAFTAR GAMBAR...vi DAFTAR LAMPIRAN...vii I. PENDAHULUAN...1 II. III. IV. TINJAUAN PUSTAKA...5 METODE PENELITIAN...11 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...17 V. KESIMPULAN DAN SARAN...35 DAFTAR PUSTAKA..36 LAMPIRAN iv

5 DAFTAR TABEL Tabel 1 Hasil ekstraksi secara maserasi dengan pelarut metanol kedelai hitam 2 Nilai LC 50 dari beberapa fraksi dan senyawa murni dari ekstrak tempe kedelai hitam terhadap sel kanker payudara T47D 3 Nilai LC 50 dari beberapa fraksi dan senyawa murni dari ekstrak tempe kedelai hitam terhadap sel Vero (sel normal) 4 Jumlah sel T47 D pada pengamatan 0, 24, 48, dan 72 tanpa perlakuan (kontrol) dan dengan pemberian F8 5 Persamaan kurva log jumlah sel versus waktu pada sel T47 Dpada berbagai perlakuan dengan penambahan isolate F 8 Halaman Kadar fenol total dan flavonoid total dari kedelai terfermentasi 27 v

6 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1 Sistematika Penelitian 4 2 Beberapa senyawa isoflavon dan derivatnya dari kedelai 5 3 Reaksi metabolisme pembentukan isoflavon dalam kedelai 8 4 Kedelai hitam (a); kedelai hitam fermentasi 0 hari (b); 2 hari (c); 17 4 hari (d); 6 hari (e); dan 8 hari (f) 5 Grafik hubungan rendemen (%) ekstrak metanol pada kedelai dan 18 kedelai terfermentasi pada berbagai waktu 6 Uji sitotoksisitas ekstrak kedelai hitam terhadap sel kanker 22 payudara T47D 7 Uji sitotoksisitas ekstrak kedelai hitam terhadap sel Vero 23 8 Profil kurva pertumbuhan sel T47 D tanpa perlakuan (kontrol) 25 dan dengan pemberian isolate F 8 pada pengamatan jam ke 24, 48, dan 72 9 Hasil pengamatan apoptosis menggunakan pewarnaan etidium 26 bromide-akridin orange : (A). Sel T47D tanpa perlakuan, dan (B) Sel T47 D dengan penambaha isolat F 8 127, 643 g/ml 10 Kromatogram KVC ekstrak metanol kedelai terfermentasi 8 hari 27 (P1) 11 Kromatogram KVC ekstrak metanol kedelai terfermentasi 4 hari 28 (P1) 12 Kromatogram pemisahan secara KG fraksi etil asetat kedelai 29 terfermentasi 2 hari 13 Struktur soyasaponin Struktur senyawa isolate 2 dan posisi geseran protonnya Struktur asam p-hidroksibenzoat dan posisi δ proton dan 32 karbonnya 16 Perkiraan struktur senyawa isolate 6 33 vi

7 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Beberapa data spektroskopi 38 Halaman vii

8 PENGEMBANGAN POTENSI SENYAWA ISOFLAVON DAN DERIVATNYA DALAM KEDELAI HITAM LOKAL (Glycin soja) SEBAGAI AGEN KEMOPREVENTIF TERHADAP CELL LINES KANKER PAYUDARA T47D Oleh : Eddy Sulistyowati, Sri Atun, dan Retno Arianingrum ============================================================ Abstrak Tujuan jangka panjang dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan potensi kedelai hitam lokal (Glycin soja) sebagai agen kemopreventif terhadap cell lines kanker. Secara khusus penelitian ini bertujuan untuk mengetahui waktu fermentasi kedelai hitam local (Glycin soja var. Malika) dengan jamur Rhizopus oligosporus (Ragi tempe) yang paling optimal dapat menghasilkan kandungan senyawa isoflavon dan derivatnya paling tinggi, mengetahui aktivitas sitotoksiknya terhadap cell lines kanker payudara T47D senyawa isoflavon dan derivatnya dari ekstrak kedelai (Glycin soja var. Malika) terfermentasi, mengetahui mekanisme molekuler sebagai antiproliferatif, apoptosis, dan siklus penghambatan terhadap cell lines kanker payudara T47D, mengetahui kandungan senyawa fenol total dan flavonoid total dari ekstrak kedelai hitam lokal terfermentasi, dan mengetahui struktur senyawa isoflavon dan derivatnya yang dapat diisolasi dari kedelai hitam lokal (Glycin soja var. Malika) terfermentasi. Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan melakukan eksperimen di laboratorium menggunakan kultur cell lines kanker payudara T47D yang dikembangkan di laboratorium Kedokteran UGM. Aktivitas antiproliferasi dilakukan dengan MTT Cell Proferation Kit menggunakan metode kolorimetri yang diukur berdasarkan pembentukan warna pada λ 570 nm dari cell kontrol dan akibat perlakuan penambahan sampel pada berbagai variasi konsentrasi. Uji apoptosis dilakukan dengan menggunakan pengecatan DNA seluler dan uji aktivitas siklus penghambatan sel dilakukan dengan uji doubling time. Hasil penelitian ini diperoleh kesimpulan bahwa waktu fermentasi kedelai hitam lokal (Glycin soja var. Malika) dengan jamur Rhizopus oligosporus (Ragi tempe) yang paling optimal dapat menghasilkan senyawa fenol dan flavonoid total adalah 6 hari. Aktivitas sitotoksiknya terhadap cell lines kanker payudara T47D ditunjukkan oleh ekstrak metanol kedelai fermentasi 6 hari dan senyawa isolate 1 (F8), sedangkan senyawa genestein dan genestein glukosida tidak diuji aktivitasnya karena jmlahnya sangat sedikit. Hasil uji doubling time dari F8 menunjukkan aktivitas penurunan waktu pembelahan sel kanker payudara T47D dan menyebabkan sel mengalami apoptosis. Kedelai hitam fermentasi 6 hari menunjukkan kandungan senyawa fenol total dan flavonoid total paling tinggi.hasil isolasi dan identifikasi struktur ekstrak kedelai fermentasi pada berbagai waktu diperoleh 4 senyawa yang berbeda, yaitu senyawa yang diduga soyasaponin; asam p-hidroksibenzoat, genestein, dan genestein glikosida. Kata kuci : kedelai hitam; Glycin soja; sel kanker payudara T47D vii