UJI AKTIVITAS ISOLAT ANDROGRAFOLID SAMBILOTO (Andrographis paniculata (Burm.F.) Nees) TERHADAP PEMBENTUKAN SEL BUSA DAN PERUBAHAN KADAR MALONDIALDEHID (MDA) PADA SERUM TIKUS YANG DIINDUKSI DIET ATEROGENIK Skripsi ANAK AGUNG ISTRI SINTA INDRANI 1108505037 JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2015 i
Lembar Pengesahan UJI AKTIVITAS ISOLAT ANDROGRAFOLID SAMBILOTO (Andrographis paniculata (Burm.F.) Nees) TERHADAP PEMBENTUKAN SEL BUSA DAN PERUBAHAN KADAR MALONDIALDEHID (MDA) PADA SERUM TIKUS YANG DIINDUKSI DIET ATEROGENIK SKRIPSI Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi (S.Farm.) di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana OLEH ANAK AGUNG ISTRI SINTA INDRANI NIM. 1108505037 Pembimbing I Menyetujui: Pembimbing II Ni Kadek Warditiani, S.Farm., M.Sc., Apt Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M.Si., Apt. NIP. 198310302008122001 NIP. 195111141978031002 Mengesahkan: Ketua Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt NIP. 196804201994021001 ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Uji Aktivitas Isolat Andrografolid Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.F.) Nees) Terhadap Pembentukan Sel Busa dan Perubahan Kadar Malondialdehid (MDA) Pada Serum Tikus Yang Diinduksi Diet Aterogenik tepat pada waktunya. Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ni Kadek Warditiani, S.Farm., M.Sc., Apt, selaku dosen pembimbing I yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan skripsi ini. 2. Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan dan saran dalam penyusunan skripsi ini. 3. Ir. Anak Agung Gede Raka Dalem, M.Sc. (Hons), selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 4. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt., selaku Ketua Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. iii
5. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas MIPA Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan tugas akhir ini. 6. Orang tua yang sangat saya cintai dan hormati, Anak Agung Gde Agung Indra Putra dan Ni Made Armini yang telah mengasuh dan membesarkan penulis, membimbing dan memberi motivasi dalam penyusunan tugas akhir ini. 7. Adik-adik saya yang tercinta Anak Agung Istri Gita Indrani dan Anak Agung Bagus Indrama Sunu, serta keluarga besar di Puri Kawan Payangan yang selalu memberi motivasi dan dukungan. 8. Keluarga di Semaon, Kecamatan Payangan, Kabupaten Gianyar yang selalu memberi motivasi, dukungan, dan kasih sayang yang luar biasa. 9. Seluruh rekan mahasiswa Jurusan Farmasi angkatan 2011 dan Bahan Alam 2011 yang saya banggakan, khususnya Tim seperjuangan penulis: Putri, Adit, Cheristien, Mila, Mita dan Dayu Tu, serta para laboran Kak Anggi dan Mbok Dwi yang banyak membantu dan memberikan semangat dalam penyusunan tugas akhir ini. 10. Seluruh teman-teman seperjuangan Dayu Chandra, Dayu Dewi, Suwanti, Ratu, Redika, Butet, West, Nia, Evi, Arik, Cipta, Sari, Intan, Roni, Prima, Andre, Eka, Risma yang selalu memberi semangat dan mengingatkan saya dalam berbagai hal, menemani disaat suka maupun duka. iv
11. Seluruh mahasiswa Jurusan Farmasi angkatan 2010, khususnya kak Adi, kak kak Nala, kak Gita, kak Tio, kak Restika dan kak Mita yang memberikan semangat dan dukungan dalam pembuatan tugas akhir ini. 12. Teman saat susah ataupun senang yang selalu menemani dan membimbing, memberikan semangat dan motivasi serta selalu mengingatkan saya dalam berbagai hal, sahabat terbaik yang selalu sabar mendengar keluhan dan selalu memberikan hal terbaik untuk saya, Ngakan Gde Agung Panji Khrisna Sudharma. 13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan tugas akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih belum sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan. Bukit Jimbaran, Agustus 2015 Penulis v
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... vi DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv ABSTRAK... xvi ABSTRACT... xvii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 4 1.3. Tujuan Penelitian... 5 1.4. Manfaat Penelitian... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1. Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees)... 6 2.1.1. Klasifikasi Tanaman... 6 2.1.2. Morfologi Tanaman... 7 2.1.3. Kandungan Kimia Andrographis paniculata... 7 2.2. Andrografolid... 8 2.2.1. Aktivitas Farmakologi Andrografolid... 9 2.3. Ekstraksi dan Isolasi Metabolit Sekunder dari Bahan Alam... 10 2.4. Aterosklerosis... 11 2.4.1. Morfologi Aterosklerosis... 11 vi
2.4.2. Etiologi dan Faktor Risiko Aterosklerosis... 12 2.4.3. Proses Terjadinya Aterosklerosis... 13 2.4.4. Malaondialdehid (MDA)... 15 2.5. Metode Induksi Aterosklerosis pada Hewan Uji... 17 2.6. Obat Aterosklerosis... 17 BAB III METODE... 19 3.1. Rancangan Penelitian... 19 3.2. Tempat dan Waktu Penelitian... 20 3.3. Objek Penelitian... 20 3.4. Bahan Penelitian... 21 3.5. Alat Penelitian... 21 3.6. Prosedur Penelitian... 21 3.6.1. Determinasi Tanaman... 22 3.6.2. Pembuatan Ekstrak Terpurifikasi... 22 3.6.3. Isolasi Andrografolid... 23 3.6.4. Pengujian Kuantitatif Andrografolid dalam Isolat... 23 3.6.5. Pemberian Diet Aterogenik... 24 3.6.6. Perlakuan Terhadap Hewan Uji... 24 3.6.7. Uji Histopatologi... 25 3.6.8. Pengukuran MDA... 26 3.7. Analisis Data... 27 3.8. Skema Rancangan Penelitian... 28 3.9. Skema Kerja Uji Aktivitas Antiaterosklerosis... 29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 30 4.1. Determinasi Tanaman... 30 4.2. Pembuatan Ekstrak Terpurifikasi... 30 4.3. Isolasi Andrografolid... 31 4.4. Pengukuran Kadar Andrografolid dalam Isolat... 32 4.5. Metode Induksi Aterosklerosis... 35 4.6. Uji Aktivitas Andrografolid dalam Penurunan Sel Busa... 37 4.7. Uji Aktivitas Andrografolid dalam Perubahan Kadar MDA... 44 vii
BAB V PENUTUP... 50 5.1. Kesimpulan... 50 5.2. Saran... 50 DAFTAR PUSTAKA... 51 LAMPIRAN... 56 viii
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH Arteri koroner Arteri serebral BB CMC Na Diet Aterogenik : Pembuluh pemasok darah beroksigen ke jantung : Pembuluh pemasok darah beroksigen ke otak : Berat Badan : Karboksimetil Selulosa Natrium : Makanan yang menginduksi aterosklerosis berupa lemak babi : kuning telur bebek : pakan standar (15:5:80) setiap hari dengan kalsium 0,1% dan Vitamin D3 20000 IU seminggu sekali. Ekstrak terpurifikasi : Ekstrak yang sudah mengalami proses purifikasi untuk menghilangkan komponen yang dianggap sebagai pengganggu seperti lemak, klorofil dan lain-lain sehingga didapatkan komponen bahan alam yang lebih murni dan bebas dari komponen kimia lain yang tidak dibutuhkan Fibrofatty plagues : Lesi berwarna putih-kuning dengan dasar yang terletak pada tunika intima dan menonjol ke dalam lumen pembuluh darah Fibrosis : Fibrosis adalah pembentukan struktur seperti jaringan parut yang halus yang menyebabkan jaringan mengeras dan mengurangi aliran cairan melalui jaringan-jaringan. HDL : High Density Lipoprotein, yaitu lipoprotein yang mengandung kolesterol sekitar 20-30% ix
ICAM-1 : Inter Cellular Adhesion Molecule -1, yaitu protein pro inflamasi yang menyebabkan leukosit melekat pada endotel In vitro : Percobaan dalam biakan dengan medium buatan, tidak dalam sel atau jaringan hidup. In vivo inos Isolat IU : Eksperimen di dalam tubuh organisme : inducible nitric oxide synthase : Hasil dari proses isolasi : International Unit, yaitu satuan yang digunakan untuk menyatakan jumlah zat dalam vitamin, hormon, obat, vaksin, produk darah, dan zat biologis aktif sejenis lainnya LDL : Low Density Lipoprotein, yaitu lipoprotein yang mengandung kolesterol paling banyak yaitu 60-70% dan 10% trigliserida MDA : Malondialdehid, produk akhir dari peroksidasi lipid yang bersifat radikal dan juga merusak makromolekul lain disekitarnya p.o Proliferasi ROS : Per oral, yaitu diberikan secara oral : Pertumbuhan pesat menghasilkan jaringan baru : Reactive Oxygen Species x
Selectin : Protein Pro inflamasi yang menyebabkan melekatkan leukosit pada endotel Sel busa Stroke : Bentukan makrofag berisi LDL yang teroksidasi : Penyakit yang terjadi akibat penyumbatan pada pembuluh darah otak atau pecahnya pembuluh darah di otak Ulserasi : Proses kerusakan lokal pada permukaan jaringan atau organ yang diakibatkan oleh peluruhan jaringan nekrotik akibat inflamasi UV VCAM-1 : Ultra Violet : Inter Cellular Adhesion Molecule -1, yaitu protein pro inflamasi yang menyebabkan leukosit melekat pada endotel WHO : World Health Organization xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1. Hasil pengamatan KLT-Spektrodensitometri seri standar... 34 Tabel 4.2. Perolehan kadar andrografolid isolat... 35 Tabel 4.3. Hasil Pengamatan Jumlah Sel Busa Seluruh Kelompok... 38 Tabel 4.4 Rata-rata absorbansi MDA sebelum dan setelah perlakuan.. 45 xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees... 6 Gambar 2.2. Struktur Kimia Andrografolid... 8 Gambar 2.3. Lapisan Pembuluh Darah Arteri... 13 Gambar 2.4. Proses Pembentukan Lesi Aterogenik... 14 Gambar 3.1. Skema Rancangan Penelitian... 28 Gambar 3.2. Skema Kerja Uji Aktivitas Antiaterosklerosis... 29 Gambar 4.1. Spektrum Standard an Isolat Andrografolid... 33 Gambar 4.2. Kurva Kalibrasi Seri Standar... 34 Gambar 4.3. Hasil Histopatologi Aorta pada Perbesaran 400x... 39 Gambar 4.4. Diagram Perubahan Absorbansi MDA... 47 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Hasil Evaluasi Kelayakan Etik Hewan Uji... Hasil Determinasi Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees)... Hasil Perhitungan Kadar Androgafolid dalam Sampel dan Penentuan Dosis Isolat... Hasil Pengamatan Histopatologi... Output jumlah sel busa Uji Shapiro-Wilk dan Uji Levene untuk Uji Distribusi Normal dan Homogenitas... 56 57 58 61 62 Lampiran 6. Pengamatan jumlah sel busa pada masing-masing 64 Lampiran 7. Lampiran 8. Lampiran 9. kelompok... Output perubahan kadar MDA dari nilai absorbansi sebelum perlakuan (pre) dan setelah perlakuan (post) dengan Uji Kruskal-Wallis... Output perubahan kadar MDA dari nilai absorbansi dengan membandingkan tiap kelompok sebelum perlakuan (pre) dan setelah perlakuan (post)... Gambar Hasil Tahapan Isolasi Andrografolid Andrographis Paniculata (Burm. F.) Nees... 67 68 71 Lampiran 10. Perhitungan dan Cara Pembuatan Bahan Uji... Lampiran 11. Konversi dosis anfrografolid 18 mg/kgbb pada tikus ke 72 74 dosis manusia... xiv
Lampiran 12. Gambar Pengamatan Plat KLT pada UV 254 nm dan 366 nm... 75 Lampiran 13. Hasil Kromatogram Standar Andrografolid dan Sampel 76 Isolat dengan KLT-Spektrofotodensitometri... xv
ABSTRAK Andrografolid adalah komponen aktif utama yang diisolasi dari herba sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees) dan diduga memiliki aktivitas sebagai antiaterosklerosis. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas isolat andrografolid dalam penurunan pembentukan sel busa dan perubahan kadar malondialdehid (MDA) pada proses terjadinya aterosklerosis pada tikus putih (Rattus norvegicus, L.) jantan galur wistar yang telah diinduksi diet aterogenik. Penelitian ini meliputi beberapa tahapan yaitu: ekstraksi, pembuatan ekstrak terpurifikasi, isolasi dan penetapan kadar andrografolid, induksi aterogenik pada hewan uji serta pengujian aktivitas andrografolid sebagai antiaterosklerosis. Pengujian dilakukan dengan mengelompokan hewan uji menjadi 5 kelompok perlakuan antara lain: kontrol normal, kontrol negatif (CMC Na 0,1%), kontrol positif (Atorvastatin 7,2 mg/kg BB), perlakuan 1 (andrografolid 6 mg/kg BB) dan perlakuan 2 (andrografolid 18 mg/kg BB). Pemberian isolat andrografolid 6 mg/kg BB dan 18 mg/kg BB diberikan selama 30 hari. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah sel busa pada irisan preparat aorta jantung dan perubahan absorbansi yang menggambarkan kadar MDA pada serum tikus. Data yang diperoleh dianalisis dengan statistik metode ANOVA satu arah dengan taraf kepercayaan 95%. Dari hasil penelitian diperoleh isolat dengan kadar andrografolid 86%. Isolat pada dosis 6 mg/kg BB dan 18 mg/kg BB secara signifikan (p<0,05) dapat menurunkan pembentukan sel busa serta memberikan perubahan pada gambaran kadar MDA sebelum diberikan andrografolid dan setelah diberikan andrografolid. Kata kunci: diet aterogenik, andrografolid, sel busa, MDA xvi
ABSTRACT Andrograpolide is main component active that isolated from Sambiloto herb (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees) and assumed have activity as anti-atherosclerosis. The aim of this study was to known the activities of andrographolide in decreasing foam cells formed and malondialdehyde (MDA) changed levels at atherosclerosis process in wistar strain albino male rats (Rattus norvegicus, L.) that induced by atherogenic diet. This study includes in several stages: extraction, manufacture of purified extracts, andrographolide isolation and measurement of andrographolide concentration, atherosclerotic induction in animals test and andrographolide activity assay as an anti-atherosclerosis. Test is done by dividing the rats into 5 groups: normal controls, negative controls (CMC Na 0.1%), positive controls (Atorvastatin 7.2 mg/kg BW), treatment 1 (andrographolide 6 mg/kg BW) dan treatment 2 (andrographolide 18 mg/kg BW). Andrographolide dose 6 mg/kg BW and 18 mg/kg BW was administered 30 days. Observation towarded of amount of foam cells in aorta and absorbantion changed that describe of MDA levels in rat serum. Data was analyzed by one-way ANOVA statistical method with 95% confidence level. Based on the research, results of andrographolide concentration was 86%. Andrographolide compound in doses 6 mg/kg BW and 18 mg/kg BW that significantly decreasing the foam cells formed (p<0,05) and give a changing in describing MDA levels before treatment and after treatment by andrographolide. Keywords: atherogenic diet, andrographolide, foam cells, MDA xvii