UJI EFEKTIVITAS EKSTRAK ETANOL BUAH MAKASAR (Brucea javanica (L)Merr.) TERHADAP Plasmodium berghei SECARA IN-VIVO PADA MENCIT EFFECTIVITY TEST OF ETHANOL EXTRACT OF MAKASAR FRUIT (Brucea javanica (L)Merr.) TO Plasmodium berghei IN MICE Praptiwi, Chairul dan Mindarti Harapini Bidang Botani, Puslit Biologi-LIPI, Bogor ABSTRAK Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak buah makasar (Brucea javanica (L)Merr.) terhadap pertumbuhan parasit Plasmodium berghei secara in-vivo pada mencit. Penelitian dilakukan dengan 2 tahap yaitu : (1) uji efektivitas ekstrak dosis tunggal untuk mengetahui ekstrak dari bagian tumbuhan yang paling efektif menghambat pertumbuhan parasit P. berghei, (2) Ekstrak yang paling efektif diuji lebih lanjut dengan variasi dosis untuk mengetahui median dosis efektif 50% (ED50). Perlakuan tahap I adalah kontrol negatif (CMC 1%), kontrol positif (klorokuin 25 mg/kg BB), ekstrak daun, buah dan kulit batang (20 mg/kg BB). Perlakuan pada tahap II adalah kontrol negatif dan positif seperti pada penelitian I, dosis ekstrak buah berturut - turut 1, 10, 100 dan 1000 mg/kg BB. Tiap perlakuan terdiri dari 5 ekor mencit. Hasil penelitian tahap I menunjukkan bahwa ekstrak daun tidak dapat menghambat pertumbuhan P. berghei sedang ekstrak buah dan kulit batang B. javanica berturut-turut menghambat 57.71 dan 42.15% pertumbuhan P. berghei. Pengujian dengan variasi dosis pada tahap II menunjukkan bahwa ED 50 dari ekstrak buah B. javanica adalah 48. 93 mg/kg BB. Penapisan fitokimia pada ekstrak buah menunjukkan adanya kelompok senyawa alkaloid, flavonoid, tanin, saponin dan steroid/terpenoid. Kata kunci : Brucea javanica, Plasmodium berghei, ED 50, komponen kimia ABSTRACT The effect of Brucea javanica extract to the growth of Plasmodium berghei parasites in mice was studied. This study was done in two steps : (1) effectivity test in single dose in order to determine which part of the plant that most effective in inhibiting parasites growth. The second step to determine The most effective extract was tested in varieties of doses to determine the effective dose (ED 50 ). The treatments in the first step were : negative control (CMC 1%), positive control (chloroquine, 25 mg/kg BW). Leaves, fruit and stem bark extracts (20 mg/kg BW). While the treatments in the second step were : negative and positive control, fruit extract with the concentration of 1, 10, 100 and 1000 mg/kg BW. Every treatment consisted of 5 mice. The result of the first step showed that leaves extract did not inhibit parasite growth, while fruit and stem bark extract inhibited 57.71 and 42.15% parasites growth respectively. Effective dose (ED 50 ) of fruit extract was 48.93 mg/kg BW. The result of phytochemical screening showed that fruit extract contained alkaloid, flavonoid, tannin, saponin and steroid/terpenoid. Key words : Brucea javanica, Plasmodium berghei, ED 50, chemical compounds.
PENDAHULUAN Malaria adalah salah satu penyakit parasit penting dan sampai saat ini masih merupakan salah satu masalah kesehatan masyarakat dunia di antara 6 penyakit tropis lainnya (Mulyaningsih dan Sudarsono, 2001). Tingkat infeksi malaria berkisar antara 300-500 juta orang/tahun, dan tingkat kematian akibat malaria berkisar antara 2-5 juta orang/tahun.(ncokazi and Egan, 2005). Selanjutnya Trape et al.(2002) menyatakan bahwa tingkat kematian yang disebabkan oleh malaria meningkat 2 x pada masa 20 tahun terakhir yang terutama disebabkan oleh munculnya Plasmodium falciparum yang resisten terhadap obat malaria yang tersedia terutama klorokuin dan turunannya. Selama 25 tahun terakhir, sejumlah besar ekstrak tanaman dari berbagai jenis tumbuhan termasuk yang telah dimanfaatkan secara tradisional telah dievaluasi secara invitro aktivitas antiplasmodialnya, dan beberapa ekstrak diuji secara in-vivo menggunakan mencit yang telah diinfeksi dengan P. berghei atau P. yoelii (Wright, 2005), Selanjutnya Wright (2005) menyatakan bahwa pada beberapa penelitian kandungan kimia yang mempunyai aktivitas sebagai antimalaria telah diisolasi. Phillipson et al. (1995) menyatakan bahwa satu kelompok senyawa kuasinoid yang merupakan trirterpenoid terdegradasi dan ditemukan pada berbagai jenis tumbuhan pada famili Simaroubaceae telah banyak diteliti dan digunakan secara tradisional untuk mengatasi malaria dan penyakit lainnya yang disebabkan oleh protozoa. Salah satu jenis tumbuhan dari famili Simarubaceae adalah buah makasar (Brucea javanica (L)Merr.) yang telah diketahui mempunyai aktivitas sebagai antimalaria. Secara tradisional buah makasar telah dimanfaatkan sebagai bahan obat untuk mengatasi disentri, diarea dan malaria (Siregar, 1999). Beberapa jenis senyawa kuasinoid telah berhasil diisolasi dari buah beberapa jenis Brucea yang menunjukkan aktivitas yang sangat baik sebagai anti-amuba, antimalarial dan sitotoksik (antikanker). Kuasinoid dan beberapa triterpenoid (bruceajavanin A, dihidrobruceajavanin A dan bruceajavanin B) telah diisolasi dari buah Brucea dan mampu menghambat pertumbuhan strain P. falciparum yang resisten terhadap klorokuin (Siregar, 1999). Pada penelitian ini dilakukan pengujian efektivitas ekstrak buah makasar (B. javanica) secara in-vivo terhadap P. berghei yang merupakan parasit malaria pada mencit. METODE PENELITIAN 1.Ekstraksi Kulit batang, daun dan buah buah makasar (Brucea javanica) diperoleh dari Kebun Raya Bogor. Bagian-bagian tumbuhan tersebut dipisahkan kemudian dibersihkan dari kotoran. Setelah bersih bagian tumbuhan dicacah dan dikeringkan, selanjutnya digiling dan ditimbang. Serbuk kering direndam dengan etanol selama 24 jam kemudian disaring. Filtrat yang ada ditampung. Hal ini diulang sampai filtrat yang tertampung menjadi jernih. Filtrat dipekatkan dengan rotary evaporator menjadi ekstrak. Ekstrak ditimbang untuk mengetahui rendemen ekstrak. Rendemen ekstrak adalah berat ekstrak dibagi dengan berat contoh dikalikan 100%. Ekstrak yang diperoleh digunakan untuk uji efektifitas dosis tunggal (20 mg/kg BB).. 2.Penapisan fitokimia Penapisan fitokimia dilakukan untuk identifikasi komponen kimia yang terdapat pada ekstrak tumbuhan. Penapisan fitokimia dilakukan dengan menggunakan metode Cuilei (1982). Komponen yang diidentifikasi meliputi alkaloida, flavonoida, tannin, kuinon dan steroid/ terpenoid. 3. Uji efektivitas dosis tunggal Mencit yang digunakan adalah mencit putih jantan (Mus musculus) dari galur DDY berumur 2-3 bulan dengan berat badan antara 20-30 gram/ekor.. Sebelum perlakuan, hewan coba tersebut diaklimatisasi terlebih dahulu dengan pemberian obat cacing (1 hari) kemudian diberi antibiotika selama 3 hari berturut-turut. Pakan dan air minum diberikan secara ad-libitum. Mencit diinokulasi dengan 0.2 ml suspensi P. berghei secara intra peritoneal kemudian diinkubasi selama 48 jam. Pada hari berikutnya mencit diambil
darah dari ekor untuk mengetahui infeksi parasit pada mencit. Mencit yang telah positif mengandung parasit P. berghei dikelompokkan menjadi 5 kelompok perlakuan pada hari ke 0 (D0). Perlakuan yang digunakan adalah kontrol negatif (karboksi metoselulose, CMC 1%), kontrol positif (klorokuin 25 mg/kg BB), ekstrak daun 20 mg/kg BB, ekstrak buah 20 mg/kg BB, ekstrak kulit batang 20 mg/kg BB. Tiap kelompok perlakuan terdiri dari 5 ekor mencit Pada D1 sampai D4 dilakukan pengambilan darah untuk pembuatan preparat apus untuk menghitung tingkat parasitemia (persen eritrosit yang terinfeksi) pada masing-masing perlakuan. Pemeriksaan persentase parasitemia dilakukan dengan mikroskop cahaya dengan perbesaran 1000 x, dan dilakukan per 1000 eritrosit. 4. Uji variasi dosis Berdasarkan uji dosis tunggal maka ekstrak yang paling efektif dalam menurunkan parasit P. berghei diuji lebih lanjut dengan berbagai variasi dosis. Pada uji ini mencit yang positif terinfeksi P. berghei dikelompokkan menjadi 6 kelompok perlakuan, dimana masing-masing kelompok terdiri dari 5 ekor. Dosis yang digunakan adalah 1, 10, 100 dan 1000 mg/kg BB. Pada uji variasi dosis juga digunakan kelompok kontrol negatif (CMC 1%), sedang kontrol positif adalah klorokuin 25 mg/kg BB. Tingkat parasitemia awal dihitung dengan mengambil darah dari ekor untuk dibuat preparat apus seperti pada pemberian dosis tunggal. Selanjutnya setelah pemberian ekstrak, darah diambil setiap hari selama 7 hari berturut-turut untuk dibuat preparat apus dan dihitung tingkat parasitemianya. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Penapisan fitokimia Penapisan fitokimia terhadap buah B. javanica menunjukkan adanya alkaloid, flavonoid, tanin, saponin dan steroid/triterpene (Tabel1.). Penapisan fitokimia dilakukan untuk identifikasi komponen kimia pada ekstrak. Golongan komponen kimia tersebut merupakan senyawa metabolit sekunder yang beberapa diantaranya mempunyai aktivitas biologi. Golongan alkaloid antara lain mempunyai fungsi sebagai analgesic, narkotik, meningkatkan tekanan darah tetapi ada pula yang mengakibatkan penurunan tekanan darah (Tyler et al., 1988). Sedangkan steroid/ terpenoid mempunyai berbagai aktivitas biologi antara lain sebagai kardiotonik (digitoksin), anti inflamantori (kortikosteroid) dan bersifat anabolik (Tyler et al., 1988). Beberapa flavonoid mempunyai sifat sebagai antimikroba dan antivirus (Robionson, 1995). Berdasarkan kandungan komponen kimia tersebut diharapkan ekstrak buah B. javanica dapat menurunkan parasitemia pada mencit yang terinfeksi P. berghei. 2. Uji efektivitas ekstrak dosis tunggal Dosis ekstrak yang digunakan pada perlakuan tahap 1 adalah 20 mg/kg BB. Hasil pada pengujian dosis tunggal terdapat pada Gambar 1. Pemberian ekstrak daun (20 mg/kg BB) meningkatan parasitemia Pada gambar 1. terlihat bahwa ekstrak daun B. javanica tidak dapat menurunkan persentase parsitemia sama dengan perlakuan kontrol negatif (CMC 1%), yang berarti sel darah merah yang terinfeksi P. berghei pada perlakuan kontrol negatif maupun pemberian ekstrak daun 20 mg/kg BB tidak dapat dikurangi bahkan cenderung meningkat. Hal ini berarti bahwa ekstrak daun B. javanica tidak efektif dalam menurunkan tingkat infeksi P. berghei pada mencit, tetapi ekstrak buahnya paling efektif untuk menurunkan parasitemia. Hal ini kemungkinan berkaitan dengan kandungan kimia yang berpotensi untuk menurunkan parasit P. berghei. Penurunan parasitemia pada perlakuan ekstrak buah (57.71%) lebih besar dari perlakuan klorokuin 25 mg/kg BB (47.69%) (Tabel 2). Hasil pada Tabel 2 menunjukkan bahwa daya hambat ekstrak buah pada dosis 20 mg/kg BB (57.71%) lebih besar dibandingkan dengan klorokuin 25 mg/kg Bb (47.69%), sedangkan ekstrak kulit batang daya hambat parasitemianya lebih kecil dari khloroquin. Berdasarkan hasil ini terlihat bahwa ekstrak buah B. javanica pada dosis 20 mg/kg BB menurunkan tingkat parasit lebih besar dari khloroquin 25 mg/kg BB.
Tabel 1. Komponen kimia buah buah makasar (B. javanica) No Senyawa Kimia Hasil uji 1 Alkaloid + 2 Flavonoid + 3 Saponin + 4 Tanin + 5 Kuinon - 6 Steroid/triterpen + 7 Kumarin - + : mengandung senyawa yang diuji - : tidak mengandung senyawa yang diuji Tabel 2. Persentase penghambatan parasitemia pada pemberian ekstrak buah makasar dosis tunggal (20 mg/kg BB) No Ekstrak (20 mg/kg BB) Persentase penghambatan (%) 1 Daun - 2 Buah 57.71 3 Kulit batang 42.15 4 Klorokuin (25 mg/kg BB) 47.69 Tabel 3. Persentase penghambatan parasitemia pada pemberian ekstrak buah makasar dengan variasi dosis No Ekstrak (mg/kg BB) Persentase penghambatan (%) 1 1-2 10 23.46 3 100 87.50 4 Klorokuin (25 mg/kg BB) 69.25 Prasitemia (%0 30 25 20 15 10 5 0 D0 D1 D2 D3 D4 Waktu pengamatan (hari) K(-) K9+) Daun Buah K. batang Gb. 1. Persentase parasitemia pada pemberian ekstrak B. javanica dosis tunggal Parasitemia (%0 60 40 20 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 10 100 K(+) K(-) Waktu pengamatan (hari) Gb 2. Persentase parasitemia pada pemberian ekstrak buah B. javanica dengan variasi dosis
Kemampuan menurunkan parasitemia pada pemberian ekstrak buah B. javanica disebabkan oleh kandungan kimia bruceajavanin yang bersifat antimalaria (Siregar, 1999). 3. Uji efektivitas ekstrak variasi dosis Uji efektivitas ekstrak buah B. javanica dilakukan pada dosis 1, 10, dan100 mg/kg BB. Dosis ekstrak 1mg/kg BB meningkatkan parasitemia, tetapi dosis ekstrak 10 dan 100 mg/kg BB menurunkan persentase parasitemia. Hasil yang diperoleh pada variasi dosis dianalisa dengan menggunakan regresi linier untuk mendapatkan nilai efektivitas dosis 50% (ED50). Berdasarkan hasil perhitungan dengan regresi linier maka diperoleh nilai ED 50 ekstrak buah B. javanica adalah 48. 93 mg/kg BB. Pada pengujian lebih lanjut dengan variasi dosis juga menunjukkan bahwa penurunan parasitemia pada dosis 100 mg/kg BB (87.5%) lebih baik dibandingkan dengan klorokuin 25 mg/kg BB (69.25%). Berdasarkan hasil tersebut maka dapat dikatakan bahwa ekstrak buah B. javanica terbukti sangat berpotensi sebagai bahan antimalaria. Hasil analisa dengan regresi linier menunjukkan bahwa efektivitas dosis 50% (ED 50 ) ekstrak buah adalah 48.93 mg/kg BB. KESIMPULAN 1. Ekstrak buah dan kulit batang B. javanica mempunyai aktivitas menurunkan parasitemia pada mencit yang diinfeksi P. berghei. 2. Penurunan parasitemia ekstrak buah 100 mg/kg BB adalah 87.5% 3. ED 50 ekstrak buah B. javanica adalah 48.93 mg/kg BB 4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut isolasi senyawa yang mempunyai aktivitas menurunkan parasitemia. UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terimakasih ditujukan kepada Kepala Puslit Biologi yang telah memperkenankan penelitian ini berlangsung melalui dana dari sub-kegiatan Pendayagunaan Potensi Sumber Daya Nabati famili Simarubaceae sebagai antimalaria melalui DIPA. DAFTAR PUSTAKA Cuilei, I., 1982, Methodology of Analysis of Vegetal Drugs, Ministry of Chemical Industry, Bucharest, Rumania, pp 1-67. mimba (azadirachta indica A. Juss) yang diberikan per-oral pada hewan uji mencit (Swiss mice). Jurnal Kedokteran YARSI 9(3) : 17-24. Mulyaningsih, B. dan Sudarsono. 2001. Penentuan aktivitas antimalaria minyak daribiji mamba (Azadirachta indica A. Juss) yang diberikan per-oral pada hewan uji mencit (Swiss mice). Journal Kedokteran YARSI 9(3) : 17-24. Ncokazi K.K and Egan T.J., 2005, A colorimetric high-throughput β-hematin inhibition screening assay for use in the search for antimalrial compounds, AnalyticalBiochemistry 338 : 306-319. Phillipson J.D., Wright C.W., Kirby G.C., Warhurst D.C., 1995, Phytochemistry of some plants used in traditional medicine for the treatment of protozoal diseases, In : Phytochemstry of Plants Used in Traditional Medicine. Ed : Hostettmann K., Marston A., Maillard M and Hamburger M. Oxford Science Publications, Oxford. Robinson, T., 1995, Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi, Penerbit ITB. Penerjemah : Kosasih Padmawinata. Siregar A.H., 1999, Brucea javanica (L.)Merr. In : Medicinal and Poisonous Plants 1. Plant Resources of South-East Asia no 12(1). Ed : L.S de Padua, N. Bunyapraphatsara and. R.H.M.L. Lemmens. Backhuys Publishers, Leiden. Trape J.F., Pison G., Speigel A., Enel C. and Rogier C., 2002, Combating malaria in Africa, Trends in Parasitology 18 : 224-230. Tyler V.E., Brady L.R., Robbers J.E., 1988, Pharmacognosy 9 th Ed. Lea & Febiger. Philadelphia. Wright C.W., 2005, Traditional antimalarials and the development of novel antimalarial drugs, J. of Ethnopharmacology 100 : 67-71.