ISOLASI DAN IDENTIFIKASI KAPANG ENDOFIT DARI DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum Ruiz & Pav.) SERTA ANALISIS KANDUNGAN SENYAWA BIOAKTIFNYA SEBAGAI ANTIOKSIDAN

Abstract

Tanaman sirih merah dimanfaatkan masyarakat dalam bentuk berbagai jenis produk herbal yang banyak dibutuhkan di pasaran. Melihat dari sekian banyak manfaat yang diperoleh dari sirih merah sebagai tanaman obat memicu perlunya perbanyakan tanaman sirih merah dengan bantuan mikroorganisme endofit. Sirih merah merupakan inang yang baik bagi kapang endofit. Kapang endofit merupakan sumber penting bagi berbagai senyawa alami yang memiliki aktivitas bioaktif. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan senyawa antioksidan yang dihasilkan oleh kapang endofit yang diisolasi dari daun sirih merah. Kapang tersebut difermentasi dalam media cair, kemudian diekstraksi. Ekstrak kasar dari kapang endofit ini dianalisis kandungan fitokimia dan aktivitas antioksidannya. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu isolasi dan identifikasi morfologi dari kapang endofit, pemurnian kapang endofit, fermentasi dan ekstraksi dengan etil asetat, penentuan kadar fenolik dan flavonoid, penentuan kapasitas antioksidan, penentuan sitotoksisitas ekstrak kapang endofit, dan identifikasi senyawa dengan LC-HRMS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak kasar menggunakan etil asetat (EtOAc) dari kapang yang difermentasi dalam media Potato Dextrose Broth (PDB) memiliki kadar fenolik total (Total Phenolic Content/TPC) tertinggi yaitu sebesar 55,38±2,70 mg GAE/g CE dan kadar flavonoid total (Total Flavonoid Content/TFC) sebesar 14,54±1,02 mg QE/g CE. Aktivitas antioksidan dari ekstrak ini berdasarkan pengujian DPPH mencapai 84,68±2,74 µmol TE/g. Sebagai perbandingan, daun segar sirih merah memiliki kadar TPC, TFC, dan kapasitas antioksidan DPPH masing-masing sebesar 24,71±3,15 mg GAE/g CE, 4,39±0,88 mg QE/g CE, dan 27,07±2,30 µmol TE/g CE. Isolat 1, yang merupakan Aspergillus, menunjukkan aktivitas toksik yang tinggi dengan nilai LC50 sebesar 24,83 ppm terhadap larva udang (Artemia salina). Data ini menunjukkan terdapat perbedaan signifikan pada kadar fenolik, flavonoid, aktivitas antioksidan, dan aktivitas sitotoksik antara ekstrak kapang endofit dengan daun segar. Simpulan dari penelitian ini yaitu identifikasi kapang endofit yang diperoleh melalui isolasi dan karakterisasi menunjukkan adanya genus Aspergillus, Penicillium, dan Fusarium. Isolat 1 dan isolat 2 memiliki kadar metabolit sekunder fenolik dan flavonoid yang lebih tinggi serta kapasitas antioksidan dan aktivitas LC50 yang lebih baik dibandingkan ekstrak etil asetat dari daun sirih merah. Beberapa senyawa dari isolat 1 yang telah diidentifikasi dengan instrumen LC-HRMS, seperti kynurenic acid, fasoracetam, dan cyclo(leucylprolyl), memiliki potensi sebagai agen antikanker berdasarkan laporan dari berbagai peneliti. Hal ini menandakan isolat ini berpotensi sebagai sumber antioksidan dan terapi antikanker alami yang efektif.

The red betel plant (Piper crocatum) is widely utilized by communities in the form of various herbal products that are in high demand in the market. Given the numerous benefits derived from red betel as a medicinal plant, there is a necessity to increase this plant extract by using endophytic microorganisms. Red betel serves as a suitable host for endophytic fungi, which are the prominent reservoirs of diverse bioactive secondary metabolites with significant pharmacological potential. This study aimed to investigate the phytochemical content and antioxidant capacity produced by endophytic fungi isolated from red betel leaves. The methodologies conducted in this research include isolation and morphological identification of the endophytic fungi, purification of the fungi, fermentation and extraction using ethyl acetate, quantification of phenolic and flavonoid contents, evaluation of antioxidant capacity, toxicity assessment of the fungal extracts, and compound identification using liquid chromatography-high resolutions mass spectrometry (LC-HRMS). Phytochemical profiling and quantitative determinations were performed to assess the total phenolic content (TPC) and total flavonoid content (TFC) within the crude extracts. The results of ethyl acetate (EtOAc) extract derived from endophytes fermented in Potato Dextrose Broth (PDB) exhibited the highest levels of phenolic and flavonoid content, with TPC and TFC values of 55.38±2.70 mg GAE/g CE and 14.54±1.02 mg QE/g CE of extract, respectively. These values correlated with a strong antioxidant capacity, as evidenced by the DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity measured at 84.68±2.74 µmol TE/g CE. In comparison, the fresh leaf samples of red betel manifested substantially lower TPC (24.71±3.15 mg GAE/g CE), TFC (4.39±0.88 mg QE/g CE), and antioxidant capacity (27.07±2.30 µmol TE/g CE), and toxicity test using brine shrimp showed that isolate 1 was quite toxic, with an LC50 value of 24.83 ppm. This indicating that the fungal endophytes contribute markedly to the biosynthesis or accumulation of antioxidant phytochemicals and cytotoxicity activity. The conclusion of this research showed that the main types of endophytic fungi were identified as Aspergillus, Penicillium, and Fusarium based on their morphology. Isolate 1 and 2 exhibited higher activity of phenolic and flavonoid content, have better antioxidant capacity and LC50 activity compared to ethyl acetate extract of red betel leaves. Several compounds from isolate 1 identified using LC-HRMS instruments, such as kynurenic acid, fasoracetam, and cyclo(leucylprolyl), have potential as anticancer agents based on reports from various researchers. This indicates that the isolate 1 endophytic fungus from red betel leaves has potential as a source of effective natural antioxidants and anticancer therapies.