Embed Size (px)
Citation preview
xi
DAFTAR ISI
Halaman
Sampul Dalam........................................................................ ..................... i
Prasyarat Gelar ............................................................................................ ii
Persetujuan Promotor/Kopromotor ............................................................. iii
Penetapan Panitia Penguji ........................................................................... iv
Pernyataan Bebas Plagiarisme .................................................................... v
Ucapan Terimakasih.................................................................................... vi
ABSTRAK .................................................................................................. ix
ABSTRACT ................................................................................................ x
DAFTAR ISI ............................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xvi
DAFTAR SINGKATAN ............................................................................ xviii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xx
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Penelitian ...................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................. 6
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................... 7
1.3.1 Tujuan umum ................................................................ 7
1.3.2 Tujuan khusus ............................................................... 7
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................. 8
1.4.1 Manfaat Akademik/Ilmiah ........................................... 8
1.4.2 Manfaat praktis ............................................................ 9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 10
2.1 Terong Belanda ...................................................................... 10
2.1.1 Klasifikasi terong belanda .......................................... 10
2.1.2 Penyebaran tanaman terong belanda .......................... 10
2.1.3 Morfologi terong belanda ........................................... 12
2.1.4 Kandungan kimia terong belanda............................... 12
2.1.5 Kegunaan.................................................................... 14
2.2 Oksidan dan Radikal Bebas.................................................. . 14
2.3 Produksi Radikal Bebas Akibat Aktivitas Fisik....... ............. 17
2.4 Stres Oksidatif... ..................................................................... 18
2.5 Antioksidan....................................................................... ..... 20
2.6 Superoksida Dismutase (SOD) .............................................. 24
2.7 Imunohistokimia dan Cu-Zn SOD ......................................... 25
xii
2.8 Malondialdehid (MDA) ......................................................... 27
2.9 Hati......................................................................................... 29
2.10 Glikosida ................................................................................ 31
2.10.1 Pengertian glikosida .................................................. 31
2.10.2 Metabolisme dan bioavaibilitas flavonoid................... 34
2.10.3 Mekanisme kerja glikosida flavonoid.......................... 38
2.11 Metode DPPH.......................................................................... 44
2.12 Isolasi dan Identifikasi Senyawa Glikosida Flavonoid........ 46
2.12.1 Ekstraksi............................................................... ...... 46
2.12.2 Pemisahan dan pemurnian...................................... ... 49
2.13 Spektrometri UV-Vis............................................ ................. 50
2.14 Spektrofotometri Inframerah.................................. ............... 51
2.15 Liquid Chomatography Mass Spectrometry .......................... 52
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS ............. 54
3.1 Kerangka Berpikir .................................................................. 54
3.2 Konsep Penelitian ................................................................. 56
3.3 Hipotesis Penelitian ............................................................... 57
BAB IV METODE PENELITIAN.............................................................. 59
4.1 Rancangan Penelitian.......................................................... ... 59
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................. 60
4.3 Penentuan Sumber Data ......................................................... 60
4.3.1 Populasi.................................................. .................... 61
4.3.2 Kriteria inklusi,eksklusi,dan drop out......... ............... 61
4.3.3 Jumlah sampel dan teknik penentuan sampel. ........... 61
4.4 Variabel Penelitian ................................................................. 62
4.4.1 Hubungan antar variabel...................................... ...... 62
4.4.2 Definisi operasional variabel................................ ..... 63
4.5 Bahan Penelitian .................................................................... 64
4.6 Instrument Penelitian ... ......................................................... 65
4.7 Prosedur Kerja ....................................................................... 66
4.7.1 Preparasi sampel terong belanda ............................... 66
4.7.2 Penentuan Kadar Air .................................................. 66
4.7.3 Penentuan Kadar Abu ................................................ 66
4.7.4 Ekstraksi dan fraksionasi ........................................... 67
4.7.5 Uji senyawa golongan flavonoid ................................ 68
4.7.6 Penentuan aktivitas antioksidan secara in vitro ......... 68
4.8 Pemisahan dan Pemurnian Fraksi n-Butanol ......................... 70
4.8.1 Kromatografi lapis tipis (KLT) .................... 70
xiii
4.8.2 Kromatografi kolom .................................... 71
4.9 Identifikasi Fraksi Butanol ......................................... 72
4.9.1 Pengukuran dengan spektrofotometer IR .... 72
4.9.2 Pengukuran dengan spektrofotometer
UV-Vis. ........................................................ 72
4.9.3 Analisis dengan LCMSMS .......................... 73
4.10 Penentuan Aktivitas Antioksidan secara In Vivo ................... 74
4.10.1 Hewan percobaan dan pengambilan sampel ............. 74
4.10.2 Analisis aktivitas SOD hati tikus ............................... 75
4.10.3 Deteksi imunohistokimia Cu-Zn SOD........ ............... 76
4.10.3.1 Pemrosesan jaringan...................... 76
4.10.3.2 Pewarnaan umum HE.................... 76
4.10.3.3 Pewarnaan imuno Cu-Zn SOD..... . 77
4.10.4 Analisis kadar peroksidasi lemak
(malondialdehid = MDA) ............................ 79
4.11 Bagan Alur Penelitian ............................................................ 80
4.12 Analisis Data .......................................................................... 82
BAB V HASIL PENELITIAN ................................................................... 83
5.1 Sampel Terong Belanda ......................................................... 83
5.1.1 Ekstraksi Terong Belanda ......................................... 83
5.1.2 Uji Senyawa Golongan Flavonoid ............................ 84
5.1.3 Aktivitas Antioksidan secara In Vitro dengan DPPH . 85
5.2 Pemisahan dan Pemurnian Ekstrak n-Butanol .................. 86
5.2.1 Pemisahan dengan kromatografi lapis tipis (KLT) .... 86
5.2.2 Fraksi n butanol terong belanda ................................. 87
5.3 Identifikasi Fraksi n Butanol .................................................. 88
5.3.1 Identifikasi gugus fungsi isolat dengan
Spektrofotometer FTIR .............................................. 88
5.3.2 Identifikasi dengan spektrofotometri UV-Vis ............ 90
5.3.3 Identifikasi dengan pereaksi geser ............................. 90
5.3.4 Identifikasi dengan LCMSMS ................................... 91
5.4 Uji Aktivitas Antioksidan secara In Vivo............................... 93
5.4.1 Aktivitas superoksida dismutase (SOD) pada hati ..... 95
5.4.2 Kadar malondialdehid (MDA) pada jaringan hati ..... 97
5.4.3 Ekspresi CuZnSOD pada jaringan hati ...................... 99
BAB VI PEMBAHASAN ........................................................................... 103
6.1 Sampel Terong Belanda ......................................................... 103
6.2 Ekstrak Terong Belanda ......................................................... 103
xiv
6.3 Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH ...................... 106
6.4 Pemisahan dan Pemurnian Ekstrak n-Butanol ....................... 108
6.5 Identifikasi Fraksi n Butanol .................................................. 109
6.5.1 Identifikasi gugus fungsi fraksi aktif dengan FTIR ... 109
6.5.2 Identifikasi dengan spektrofotometri UV-Vis ............ 110
6.5.3 Identifikasi dengan pereaksi geser ............................. 113
6.5.4 Identifikasi dengan dengan LCMSMS ....................... 115
6.6 Aktivitas Antioksidan secara In Vivo .................................... 121
6.6.1 Aktivitas superoksida dismutase (SOD) pada hati ..... 110
6.6.2 Kadar malondialdehid (MDA) pada jaringan hati ..... 127
6.6.3 Ekspresi CuZnSOD pada jaringan hati ...................... 135
6.7 Temuan Baru Penelitian ......................................................... 138
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 139
7.1 Simpulan ................................................................................ 139
7.2 Saran ...................................................................................... 140
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 141
LAMPIRAN ............................................................................................... 155
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Kandungan nutrisi buah terong belanda .......................................... 13
2.2 Sumber radikal bebas ...................................................................... 15
4.1 Kelompok perlakuan tikus percobaan dan jenis perlakuan yang
diberikan .......................................................................................... 75
4.2 Penambahan Larutan Sampel, Blanko 1, 2 dan 3 pada analisis
SOD menggunakan kit Biovision, K335-100 ................................. 75
5.1 Hasil uji fitokimia pada ekstrak etanol, n-heksan, kloroform dan
n-butanol buah terong belanda ........................................................ 84
5.2 IC50 Ekstrak Etanol, Endapan eter dan ekstrak n-Butanol ............ 85
5.3 Hasil KLT ektrak n-butanol ............................................................ 86
5.4 Data KLT penggabungan fraksi dari hasil kromatografi kolom ..... 87
5.5 Bilangan gelombang dan dugaan gugus fungsi fraksi 5 dan
fraksi 6 ............................................................................................. 89
5.6 Data spektrum UV-Vis fraksi 5 dan 6 ............................................. 90
5.7 Pergeseran panjang gelombang spektra UV-Vis fraksi 5 dan 6 ...... 91
5.8 Hasil analisis LCMS/MS dan dugaan senyawanya ......................... 92
5.9 Rata rata Normalitas dan Homogenitas varian ................................ 94
5.10 Analisis komparasi aktivitas SOD setelah perlakuan antar
Kelompok ........................................................................................ 96
5.11 Analisis Komparasi MDA Sesudah Perlakuan antar Kelompok ..... 99
5.12 Analisis Komparasi Ekspresi Cu-ZnSOD Sesudah Perlakuan antar
Kelompok ........................................................................................ 102
6.1 Hasil penafsiran senyawa flavonoid pada fraksi 5 dan 6 terong
Belanda............................................................................................. 115
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Terong belanda (Solanum betaceum Cav.). ....................................... 11
2.2 Sumber sumber radikal bebas yang menyerang DNA ....................... 16
2.3 Mekanisme kerja antioksidan menangkal radikal bebas .................... 20
2.4 Mekanisme kerja antioksidan primer................................................. 23
2.5 Letak subseluler isoform SOD ........................................................... 25
2.6 Prinsip pewarnaan imunohistokimia metode peroksidase.................. 26
2.7 Peroksidasi lemak pada asam lemak tak jenuh rantai panjang ........... 28
2.8 Struktur glikosida flavonoid............................................................. .. 32
2.9 Struktur dasar beberapa golongan senyawa flavonoid ....................... 33
2.10 Rute metabolik flavonoid setelah komsumsi oral.............................. 35
2.11 Penyerapan flavonoid pada usus manusia......................................... 36
2.12 Penyerapan dan metabolisme flavonoid C Glikosida....................... 38
2.13 Struktur glikosida flavonoid yang aktif sebagai antioksidan ............. 40
2.14 Mekanisme pengaruh flavonoid terhadap ROS ................................. 41
2.15 Pengaruh flavonoid terhadap radikal NO*......................................... 41
2.16 Mekanisme kerja flavonoid dalam menangkap ROS......................... 42
2.17 Mekanisme flavonoid dalam menangkap HO*................................. 43 2.18 Struktur kimia DPPH......................................................................... 44
2.19 Reaksi penangkapan radikal oleh DPPH........................................... 45
3.1 Konsep penelitian ............................................................................... 57
4.1 Rancangan penelitian ......................................................................... 59
4.2 Hubungan antar variabel penelitian .................................................... 62
4.3 Bagan alur penelitian in vitro ............................................................ 80
4.4 Bagan alur penelitian in vivo ............................................................. 81
5.1 Spektrum Imfra Merah Fraksi 5 ......................................................... 88
5.2 Spektrum Imfra Merah Fraksi 6 ......................................................... 88
5.3 Spektrum massa fraksi 5 pada waktu retensi 5,628 .......................... 92
5.4 Spektrum massa fraksi 5 pada waktu retensi 6,211 .......................... 93
5.5. Spektrum masa fraksi 6 dengan LCMSMS ESI ion positif pada
waktu retensi 6,045............................................................................ 93
5.6 Aktivitas SOD .................................................................................... 95
5.7 Kadar MDA ........................................................................................ 98
5.8 Fotomikrograf jaringan hati tikus perlakuan yang diwarnai
secara imunohistokimia pada berbagai tingkatan ............................... 100
5.9 Fotomikrograf jaringan hati tikus perlakuan P0 dan P1yang
diwarnai secara imunohistokimia ....................................................... 101
5.10 Ekspresi Cu-ZnSOD .......................................................................... 102
xvii
6.1 Reaksi antara senyawa golongan flavonoid dengan pereaksi
Willstater...................................................................................... ...... 105
6.2 Mekanisme reaksi antara antioksidan dengan DPPH ......................... 107
6.3 Sistem terkonyugasi flavonoid ........................................................... 110
6.4 Struktur dasar senyawa flavon dan flavonol ...................................... 112
6.5 Fragmentasi fraksi 5 dengan LCMS/MS ESI ion positif pada
waktu retensi 5,628 dengan (M+H)+ 611,162 ................................... 117
6.6 Spektrum masa fraksi 5 dengan LCMS/MS ESI ion positif pada
waktu retensi 6,211 dengan (M+H)+ 503,287 .................................... 118
6.7 Spektrum masa fraksi 6 dengan LCMS/MS ESI ion positif pada
waktu retensi 6,045 dengan (M+H)+ 595,1651 .................................. 119
6.8 Reaksi dalam Uji Aktivitas Enzim SOD ............................................ 122
6.9 Mekanisme peredaman radikal bebas oleh senyawa golongan
flavonoid ............................................................................................. 125
6.10 Reaksi Pembentukan Kompleks TBA-MDA ..................................... 127
6.11 Daerah pengikat (binding site) logam ................................................ 130
6.12 Mekanisme penangkapan ROS oleh flavonoid .................................. 131
xviii
DAFTAR SINGKATAN
SINGKATAN
BSA : Body Surface Area
BSA : Bovine Serum Albumin
Cat : Catalase
Cu-Zn SOD : Copper zinc superoxide dismutase
DAB : Diamino benzidine
DPPH : Diphenylpicrylhydrazyl
EDTA : Ethylene Diamine Tetraacetic
ESI : electrospray ionisation
FTIR : Fourier Transform Infra Red
GF : Gypsum fluoresence
GPx : Glutation peroksidase
HAT : Hidrogen Atomic Transfer
HED : Human Equivalent Dose
IC50 : Inhibitory Concentration 50
Kg : Kilogram
KLT : Kromatografi Lapis Tipis
LCMS/MS : Liquid chromatography-mass spectrometry
LSD : Least Significance Difference
MDA : Malondialdehid
NBT : Nitro Blue Tetrazolium
PBS : Phosphate Buffered Saline
Ppm : part per million
PUFA : Polyunsaturated Fatty Acid
REM : Radiasi Elektromagnetik
Rf : Retention factor
ROS : Reactive Oxygen Species
SET-PT : single electron transfer followed by proton transfer
SOD : Superoksida dismutase
xix
SPLET : sequential proton loss electron transfer
SPSS : Statistical Product and Services Solution
TBA : Thio Barbituric Acid
TBARS : Thiobarbituric Acid-Reaction- Substances
TCA : Thricloroacetic
TEP : 1,1,3,3-tetraethoxypropane
UV-Vis : Ultra Violet- Visibel
WST : Water Soluble Tetrazolium Salt
XD : Xantin Dehidrogenase
XO : Xantin Oksidase
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Hasil Determinasi Terong Belanda.................................................... 155
2 Kadar air..dan Kadar Abu................................................................... 156
3 Tabel Konversi Dosis Manusia ke Hewan Coba Berdasarkan
Perbandngan Luas Permukaan Tubuh Hewan Percobaan dan Cara
Menghitung Dosis Glikosida Flavonoid Terong belanda untuk
Perlakuan............................................................................................ 156
3.1 perkembangan berat badan hewan coba ................................... 157
3.2 Skema kerja preparasi sampel hati tikus ................................... 158
3.3 Skema kerja penentuan aktivitas SOD ...................................... 158
3.4 Skema kerja penentuan kadar malondialdehid (MDA) ............ 159
3.5 Skema kerja tahap pemisahan, pemurnian dan identifikasi ...... 160
4 Etika Clearance................................................................................... 161
5 Perhitungan Kadar Air dan Kadar Abu Buah Terong Belanda........... 162
5.1 Perhitungan kadar air buah terong belanda ............................... 162
5.2 Perhitungan kadar abu buah terong belanda ............................. 162
6 Pembuatan Larutan ............................................................................. 162
7 Perhitungan Nilai IC50 dengan Metode DPPH ................................... 166
7.1 Perhitungan persen peredaman ................................................. 166
7.2 Grafik regresi linear ekstrak terong belanda ............................. 167
8 Data Absorbansi Uji Aktivitas SOD .................................................. 168
8.1 Data aktivitas SOD ................................................................... 169
8.2 Perhitungan aktivitas SOD ........................................................ 170
9 Data Absorbansi Uji Kadar MDA Hati Tikus Wistar ........................ 170
9.1 Persamaan regresi linear larutan standar MDA ........................ 171
9.2 Hasil pengukuran kadar MDA .................................................. 172
9.3 Persentase kenaikan aktivitas SOD ........................................... 173
9.4 Persentase penurunan kadar MDA ........................................... 173
10 Data Imunohistokimia Cu-ZnSOD ..................................................... 174
11 Uji Normalitas Data MDA, SOD dan Cu-ZnSOD ............................. 175
12 Uji One Way Anova Kelompok Perlakuan ....................................... 176
13 Rentang Spektrum UV-Vis Senyawa Golongan Flavonoid ............... 180
14 Hasil Pengukuran Spektrum UV-Vis Fraksi 5 dan 6 ......................... 181
15 Pergeseran Spektrum UV-Vis Fraksi 5 .............................................. 181
16 Pergeseran Spektrum UV-Vis Fraksi 6 .............................................. 183
17 Penafsiran spektrum dengan penambahan pereaksi geser................ .. 184
18 Gambar Kromatogram LCMS Fraksi 5 dan 6 .................................... 186
19 Dokumentasi Penelitian ...................................................................... 186
ix
ASUPAN GLIKOSIDA FLAVONOID BUAH TERONG BELANDA (SOLANUM
BETACEUM CAV) MENYEBABKAN AKTIVITAS SOD DAN EKSPRESI
CuZnSOD LEBIH TINGGI, KADAR MDA LEBIH RENDAH PADA JARINGAN
HATI TIKUS WISTAR YANG DIBERI AKTIVITAS FISIK MAKSIMAL
ABSTRAK
Stres oksidatif yang diakibatkan ketidakseimbangan antara radikal bebas
dengan antioksidan dalam tubuh dapat diatasi dengan antioksidan eksogen, seperti
glikosida flavonoid terong belanda (Solanum betaceum Cav). Penelitian ini bertujuan
untuk mengisolasi glikosida flavonoid dan membuktikan efek glikosida flavonoid
ekstrak n-butanol terong belanda sebagai antioksidan.
Pemisahan ekstrak n-butanol dilakukan dengan kromatografi kolom kemudian
diidentifikasi dengan spektrometri FTIR, UV-Vis dan LCMS/MS. Penelitian
eksperimental menggunakan rancangan randomized posttest only control group design
dengan 24 ekor tikus wistar sebagai hewan uji. Tikus coba dibagi menjadi 4 kelompok:
(1) kelompok kontrol (Po), (2) kelompok yang diberi aktivitas fisik maksimal, (P1), (3)
kelompok yang diberi ekstrak etanol dan aktivitas fisik maksimal, (P2), (4) kelompok
yang diberi ekstrak n-butanol dan aktivitas fisik maksimal (P3). Aktivitas fisik
maksimal dilakukan dengan pemberian aktivitas berenang selama 90 menit/hari
selama 5 hari. Pemberian ekstrak etanol dan n-butanol masing-masing dengan dosis
50 mg/Kg BB/hari. Setelah 5 hari perlakuan, semua tikus dibedah untuk mendapatkan
hati yang akan dianalisis untuk mendapatkan data SOD dan MDA dan analisis
imunohistokimia untuk mendapatkan data ekspresi Cu-ZnSOD. Data dianalisis
menggunakan Anova untuk mendapatkan perbedaan tiap variabel dari masing masing
perlakuan terhadap kontrol secara statistik dengan tingkat kemaknaan α=0,05.
Hasil identifikasi dengan spektrometri FTIR, UV-Vis dan LCMS/MS
menunjukkan bahwa ekstrak n-butanol mengandung senyawa kuersetin 3-O
rhamnosida (C25H26O11) rutin (C27H31O16) dan senyawa kamferol 3-O rutinosida
(C27H31O15) dengan IC50 70,11 ppm yang berkontribusi sebagai antioksidan. Hasil uji
aktivitas antioksidan terhadap tikus wistar yang diberi asupan glikosida flavonoid dosis
50 mg/Kg BB dan aktivitas fisik maksimal menyebabkan aktivitas SOD dan ekspresi
Cu-ZnSOD lebih tinggi serta kadar MDA lebih rendah secara signifikan (p˂0,05)
dibandingkan tikus wistar yang tidak diberi asupan glikosida flavonoid.
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa glikosida flavonoid
ekstrak n-butanol terong belanda dapat mencegah stres oksidatif melalui ekspresi
CuZnSOD dan SOD sehingga menurunkan kadar MDA hati tikus wistar.
Kata kunci: Solanum betaceum Cav, SOD, MDA, Cu-ZnSOD, hati tikus wistar.
x
The intake of flavonoid glycosides from Solanum betaceum cause higher
SOD activity and Cu-ZnSOD expression, lower level of MDA in
Wistar rats liver tissue with maximum physical activity
ABSTRACT
Oxidative stress due to imbalance between free radicals and antioxidants in the
body can be overcome by intake exogenous antioxidants, such as flavonoid glycoside
constituent of Solanum betaceum. This study aims to isolate the flavonoid glycoside
and prove the effect of flavonoid glycosides from n-butanol extract of Solanum
betaceum as an antioxidant.
The separation of n-butanol extracts was carried out by column
chromatography and then identified by FTIR, UV-Vis and LC-MS/MS spectrometry.
The experimental was done using a true experimental randomized completed with
posttest only control group design. Twenty-four rats were divided into four groups,
with each group containing six rats. Group 1 (Po) was control, group 2 (P1), given
maximum physical activity, group 3 (P2), given ethanol extract and maximum physical
activity, group 4 (P3), given n-butanol extract and maximum physical activity. The
maximum physical activity was achieved after swimming activity for 90 minutes / day
for 5 days. The ethanol and n-butanol extract were administered orally at a dose of 50
mg / Kg BW /day for 5 days, respectively. After 5 days treatment, all rats were then
euthanasia to obtain their liver to be analyzed to obtain SOD and MDA data and
immunohistochemical analysis to give expression of Cu-ZnSOD data. All of data were
analyzed using Anova to obtain the treatment difference toward control by statistically
with significance at level α = 0,05.
The result of identification with FTIR, UV-Vis and LCMSMS spectrometry
showed that extract n-butanol contained quercetin 3-O-rhamnoside (C25H26O11),
Routine (C27H31O16) and Kaempferol 3-O-routinoside compound (C27H31O15) with
IC50 70,11 ppm which contributed to the antioxidant activity. Antioxidant activity test
result on Wistar rats given flavonoid glycosides at 50 mg/kg BW and maximum
physical activity caused higher SOD activity and CuZnSOD expression, lower level of
MDA significantly level (p˂0,05) as compared to wistar rats without intake flavonoid
glycosides.
Based on the results of this study it can be concluded that the flavonoid
glycoside extract of n- butanol Solanum betaceum Cav was proved can prevent
oxidative stress through the expression of CuZnSOD and SOD thereby decreasing the
level of MDA liver of wistar rat.
Keywords: Solanum betaceum Cav, SOD, MDA, CuZnSOD, Wistar rats liver
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penurunan kualitas lingkungan hidup secara tidak langsung menyebabkan
manusia terus-menerus dihadapkan pada persoalan lingkungan tercemar, radiasi
ultraviolet yang tinggi, paparan polutan dan radikal bebas lain yang
mengakibatkan timbulnya stres oksidatif. Stres oksidatif adalah suatu keadaan
ketidakseimbangan antara radikal bebas (pro oksidan) dengan antioksidan dalam
tubuh.
Stres oksidatif terjadi akibat produksi radikal bebas yang lebih banyak
dibandingkan dengan antioksidan (Halliwell, 2006.; Kurkcu et al., 2010).
Peningkatan kondisi stres oksidatif dapat dipicu oleh beberapa faktor diantaranya,
olahraga (Haaij, 2006), stres psikis dan inflamasi (Moller et al., 1996). Kondisi
stres oksidatif menyebabkan terjadinya peningkatan produksi radikal bebas yang
berlebihan sehingga dapat menurunkan kerja enzim antioksidan endogen serta
menyebabkan kerusakan sel. Oleh karena itu, diperlukan asupan antioksidan
eksogen seperti vitamin, β-karoten, polifenol dan flavonoid untuk membantu kerja
enzim antioksidan endogen dalam mencegah kerusakan sel (Kuncahyo dan
Sunardi, 2007).
Paparan radikal bebas yang terjadi setiap saat menyebabkan masyarakat
menjadi lebih protektif sehingga timbul kecendrungan mengkonsumsi antioksidan
dalam bentuk suplemen herbal sebagai upaya preventif karena dianggap lebih
2
praktis. Antioksidan mampu bertindak sebagai penyumbang radikal hidrogen atau
dapat bertindak sebagai akseptor radikal bebas sehingga dapat menunda tahap
inisiasi pembentukan radikal bebas. Salah satu radikal bebas yang seringkali
menyerang asam lemak tak jenuh dalam tubuh yaitu radikal bebas hidroksil.
Radikal hidroksil dapat menimbulkan reaksi rantai yang dikenal dengan nama
peroksidasi lemak. Peroksidasi lemak merupakan proses yang bersifat kompleks
akibat reaksi asam lemak tak jenuh penyusun fosfolemak membran sel dengan
senyawa oksigen reaktif membentuk hidroperoksida (Setiawan et al., 2005).
Peroksidasi lemak mengakibatkan terputusnya rantai asam lemak menjadi
berbagai senyawa yang bersifat toksik terhadap sel seperti malondialdehid
(MDA), etana dan pentana (Marks et al., 2000).
Secara normal, tubuh mempunyai strategi yang sistematis untuk
memerangi pembentukan radikal bebas atau mempercepat degradasi senyawa
tersebut. Sistem ini dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: 1. Sistem
pertahanan preventif seperti enzim superoksida dismutase; tembaga seng
superoksida dismutase (Cu,Zn-SOD) ( Liochev and Fridovich, 2010 ) dan mangan
superoksida dismutase (Mn-SOD) (Wresdyati et al.,2006), katalase dan glutation
peroksidase (Asayama et al., 1996). 2. Sistem pertahanan pemutusan reaksi
radikal seperti α-tokoferol, vitamin C dan vitamin A.
Tembaga seng superoksida dismutase (Cu-Zn-SOD) merupakan salah
satu antioksidan endogen yang amat berperan dalam mengkatalisis radikal bebas
anion superoksida menjadi hidrogen peroksida dan molekul oksigen (Elchuri et
al.,2005). Dengan kemajuan teknik imunositokimia, sel-sel penghasil SOD telah
3
dapat dideteksi pada jaringan tikus (Wresdiyati et al., 2006). Profil SOD
mencakup antivitas dan kandungan SOD telah dilaporkan secara
imunohistokimia pada kondisi patofisiologis seperti stres, diabetes mellitus dan
hiperkolesterolemia (Wresdiyati et al., 2013), serta pada jaringan neoplastik
(Kevin et al.,2006). Chevion et al (2003) melaporkan bahwa kondisi stres akibat
aktivitas fisik maksimal dapat meningkatkan konsumsi oksigen, karena terjadi
peningkatan metabolisme di dalam tubuh. Peningkatan penggunaan
oksigen terutama oleh otot-otot yang berkontraksi, menyebabkan terjadinya
peningkatan kebocoran elektron dari mitokondria yang akan menjadi Reactive
Oksigen Species (ROS). Oksigen yang digunakan dalam proses metabolisme
tubuh saat aktivitas fisik berat, dapat menyebabkan peningkatan produksi radikal
bebas yang bersifat sangat reaktif terhadap sel atau komponen sel sekitarnya.
Peningkatan kadar radikal bebas dalam kondisi stres pada jaringan hati dan ginjal
tikus telah dilaporkan oleh Wresdiyati et al (2013) yang ditunjukkan dengan
menurunnya kandungan antioksidan intrasel seperti tembaga seng superoksida
dismutase (Cu-Zn SOD).
Beberapa vitamin yang berfungsi sebagai antioksidan antara lain vitamin
A, C dan E (tokoferol). Selain vitamin, senyawa flavonoid juga merupakan salah
satu antioksidan sekunder. Flavonoid yang terkandung dalam buah terong
belanda menarik perhatian bagi banyak peneliti karena potensinya sebagai
antioksidan dalam tubuh (Syariah et al., 2011).
Terong belanda (Solanum betaceum Cav) saat ini banyak dibudidayakan
di Bali khususnya di daerah Bedugul dan Kintamani. Buah terong belanda
4
merupakan buah yang lengkap kandungan gizinya, akan tetapi masyarakat belum
banyak yang mengetahui, sehingga perlu dilakukan eksplorasi tentang manfaat
buah ini untuk kesehatan tubuh kita. Salah satunya adalah aktivitas antioksidan
untuk menghambat proses penuaan dan penyakit kanker yang diakibatkan reaksi
oksidasi, sehingga dapat dibuktikan secara ilmiah.
Terong belanda merupakan buah yang mempunyai kandungan gizi dan
vitamin yang sangat penting bagi kesehatan tubuh manusia seperti antosianin,
karotenoid, vitamin A, B6, C, dan E, serta kaya akan zat besi, kalium, serat, dan
mineral (Kumalaningsih, 2006). Antosianin adalah glikosida flavonoid berupa
zat warna merah yang banyak terdapat pada bunga, buah, dan daun. Senyawa ini
telah terbukti sebagai antioksidan dan pelindung terhadap kerusakan sel-sel hati
(Su and Chien, 2007).
Glikosida flavonoid merupakan salah satu kandungan aktif tanaman yang
termasuk dalam kelompok metabolit sekunder. Glikosida flavonoid termasuk
dalam kelas senyawa fenolat yang mempunyai aktivitas sebagai antioksidan dan
penangkap radikal bebas lebih kuat dari vitamin C dan E (Prior and Cao (2000).
Glikosida flavonoid bekerja dengan cara memotong reaksi oksidasi berantai dari
radikal bebas atau dengan cara menangkapnya sehingga radikal bebas tidak akan
bereaksi dengan komponen seluler. Aktivitas penangkal radikal glikosida
flavonoid tergantung pada struktur molekulnya terutama gugus prenil
(CH3)2C=CH-CH2- (dikembangkan untuk pencegahan atau terapi terhadap
penyakit-penyakit yang diasosiasikan dengan radikal bebas) dan substituen gugus
hidroksilnya. Struktur glikosida flavonoid yang efektif sebagai penangkap radikal
5
bebas adalah struktur dengan substituen dihidroksi pada atom C 3’, 4’ pada cincin
B yang bersifat menyumbangkan elektron dan menjadi target radikal bebas.
Adanya gugus O-dihidroksi pada cincin B menyebabkan stabilitas radikal fenoksil
lebih tinggi karena delokalisasi elektron dan berpotensi sebagai antiradikal
(Kumar and pandey,2013). Mohamed et al., (2015) menyatakan bahwa gugus 3-
OH dan 5-OH yang berkombinasi dengan gugus fungsi karbonil dan ikatan
rangkap pada C2-C3 meningkatkan aktivitas penangkap radikal. Ikatan ganda
pada C2-C3 terkonyugasi dengan gugus keto juga meningkatkan kapasitas
penangkap radikal (Niki, 2010; Cao,1997). Adanya gugus OH bebas pada C3’ dan
4’ pada cincin B seperti pada kuersetin meningkatkan aktivitas antioksidan
dibandingkan mono hidroksi bebas pada kamferol (Mohamed et al.,2015).
Substitusi salah satu gugus dihidroksi pada cincin B oleh gugus metoksi atau
gugus 3 OH oleh gula menurunkan aktivitas antioksidan (Mohamed et al.,2014).
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Ellizar dan Yustini
(2009) daging buah terong belanda mengandung senyawa flavonoid yang
termasuk dalam golongan flavon-O-glikosida yang mengandung OH pada C5,
C3’, C4 dan gugus prenil pada C6. Dewi et al (2014) telah meneliti aktivitas
antioksidan ekstrak etil asetat biji terong belanda yang memiliki nilai IC50 sebesar
1162,61 mg/L dan mampu menurunkan kadar MDA plasma darah tikus dengan
dosis 200 mg/kgBB/hari. Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Asih et al
(2014) melaporkan bahwa fraksi butanol kulit terong belanda memiliki aktivitas
antioksidan yang tinggi dengan nilai Inhibitory Concentration 50 (IC50) sebesar
68,14 mg/L dan total fenol sebesar 3,37 mg/g eq asam galat.
6
Hasil uji fitokimia menunjukkan bahwa fraksi n-butanol buah terong
belanda positif mengandung senyawa glikosida flavonoid. Oleh karena itu, dalam
penelitian ini dilakukan isolasi lebih lanjut serta dikaji pengaruh fraksi n-butanol
glikosida flavonoid terong belanda secara in vitro dengan metode
Diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) dan uji secara in vivo terhadap propil antioksidan
intrasel superoksida dismutase, yang meliputi aktivitas superoksida dismutase
dan ekspresi seng tembaga superoksida dismutase serta kadar malondialdehid
pada tikus yang diberi perlakuan aktivitas fisik maksimal.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan permasalahan sebagai
berikut:
1. Apakah golongan senyawa glikosida flavonoid yang terkandung dalam
fraksi n-butanol buah terong belanda (solanum betaceum Cav)?
2. Berapakah IC50 glikosida flavonoid dalam ekstrak n-butanol buah terong
belanda terhadap Diphenylpicrylhydrazyl (DPPH)?
3. Apakah asupan glikosida flavonoid buah terong belanda 50 mg/kg BB
menyebabkan aktivitas SOD jaringan hati tikus wistar yang diberi aktivitas
fisik maksimal lebih tinggi dibandingkan aktivitas SOD jaringan hati tikus
wistar yang tidak diberi asupan glikosida flavonoid buah terong belanda?
4. Apakah asupan glikosida flavonoid buah terong belanda 50 mg/kg BB
menyebabkan kadar MDA jaringan hati tikus wistar yang diberi aktivitas
7
fisik maksimal lebih rendah dibandingkan kadar MDA jaringan hati tikus
wistar yang tidak diberi asupan glikosida flavonoid buah terong belanda?
5. Apakah asupan glikosida flavonoid buah terong belanda 50 mg/kg BB
menyebabkan ekspresi Cu-Zn SOD jaringan hati tikus wistar yang diberi
aktivitas fisik maksimal lebih tinggi dibandingkan ekspresi Cu-Zn SOD
jaringan hati tikus wistar yang tidak diberi asupan glikosida flavonoid buah
terong belanda?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan senyawa
glikosida flavonoid dari ekstrak n-butanol buah terong belanda dan
membuktikan kemampuan glikosida flavonoid ekstrak n- butanol terong belanda
sebagai antioksidan secara in vitro maupun in vivo serta mempelajari
mekanismenya.
1.3.2 Tujuan khusus
Tujuan khusus penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mendapatkan senyawa glikosida flavonoid dari ekstrak n-butanol terong
belanda yang aktif sebagai antioksidan.
2. Mengukur IC50 senyawa golongan glikosida flavonoid dalam ekstrak n-
butanol terong belanda terhadap DPPH.
3. Membuktikan asupan glikosida flavonoid buah terong belanda 50 mg/kg BB
menyebabkan aktivitas SOD jaringan hati tikus wistar yang diberi aktivitas
8
fisik maksimal lebih tinggi dibandingkan aktivitas SOD jaringan hati tikus
wistar yang tidak diberi asupan glikosida flavonoid buah terong belanda.
4. Membuktikan asupan glikosida flavonoid buah terong belanda 50 mg/kg BB
menyebabkan kadar MDA jaringan hati tikus wistar yang diberi aktivitas
fisik maksimal lebih rendah dibandingkan kadar MDA jaringan hati tikus
wistar yang tidak diberi asupan glikosida flavonoid buah terong belanda.
5. Membuktikan asupan glikosida flavonoid buah terong belanda 50 mg/kg BB
menyebabkan ekspresi Cu-Zn SOD jaringan hati tikus wistar yang diberi
aktivitas fisik maksimal lebih tinggi dibandingkan ekspresi Cu-Zn SOD
jaringan hati tikus wistar yang tidak diberi asupan glikosida flavonoid buah
terong belanda.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat akademik/ilmiah
1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memperluas khasanah ilmu pengetahuan
terutama informasi mengenai aktivitas antioksidan glikosida flavonoid ekstrak
n-butanol terong belanda (Solanum betaceum Cav.) terhadap superoksida
dismutase dan peroksidasi lemak pada jaringan hati tikus wistar yang diberi
aktivitas fisik maksimal.
2. Memberi informasi tentang mekanisme kerja glikosida flavonoid dari ekstrak
n-butanol terong belanda sebagai antioksidan eksogen dan sebagai data base
senyawa-senyawa antioksidan sehingga nantinya dapat digunakan sebagai
bahan dasar obat.
9
1.4.2 Manfaat praktis
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif sumber
antioksidan alami yang dapat diproduksi dan dikomsumsi secara massal dan dapat
dikembangkan sebagai bahan dasar obat.
