Identifikasi Dan Mekanisme Komponen Bioaktif Ekstrak Daun Torbangun (Plectranthus Amboinicus (Lour.) Spreng) Sebagai Antioksidan Dan Fungsi Laktasi Pada Sel Epitel Kelenjar Susu Manusia Secara In Vitro”.
View/Open
Date
2016Author
Tafzi, Fitry
Andarwulan, Nuri
Giriwono, Puspo Edi
Dewi, Fitriya Nur Annisa
Metadata
Show full item recordAbstract
Torbangun (Plectranthus amboinicus (Lour). Spreng) adalah tanaman herba
yang termasuk dalam famili Lamiaceae. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
konsumsi daun torbangun (DT) dapat meningkatkan produksi air susu ibu (ASI).
Produksi ASI merupakan proses yang komplek dan melibatkan berbagai hormon
yang telah dimulai sejak kehamilan. DT mengandung berbagai senyawa bioaktif
dan sejauh ini belum diketahui bagaimana mekanisme komponen bioaktif dalam
DT meningkatkan kinerja laktasi. Komponen bioaktif DT dihipotesakan berperan
dalam proses proliferasi sel atau diferensiasi sel atau sintesis komponen susu atau
ketiganya sekaligus. Oleh karena itu diperlukan studi untuk melihat mekanisme
komponen bioaktif DT dalam mempengaruhi proses laktasi di tingkat seluler.
Selain dapat meningkatkan ASI, DT memiliki kemampuan sebagai antioksidan.
Belum diketahui, apakah komponen bioaktif dalam DT yang berpotensi
memodifikasi fungsi laktasi juga merupakan komponen yang berperan sebagai
antioksidan. Penentuan komponen bioaktif tanaman dapat dilakukan dengan
pendekatan metabolomik sebagai metode yang lebih efisien dan cepat dalam
mengidentifikasi komponen bioaktif dalam suatu tanaman yang memiliki
aktivitas biologi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi komponen bioaktif DT
sebagai antioksidan dan mekanismenya dalam meningkatkan produksi ASI.
Tujuan khusus penelitian ini adalah : 1) mengarakterisasi sifat kimia esktrak DT,
2) mengidentifikasi komponen bioaktif ekstrak DT yang berfungsi sebagai
antioksidan dengan pendekatan metabolomik, dan 3) menguji pengaruh fraksi
bioaktif DT terhadap produksi prolaktin dan interaksinya dengan marka molekuler
jalur Jak2/STAT5A sebagai marka regulasi proses laktasi di tingkat seluler
menggunakan kultur sel epitel kelenjar susu manusia.
Penelitian ini merupakan satu rangkaian penelitian, yang terdiri dari 4 tahap.
Tahap pertama adalah ekstraksi dan fraksinasi ekstrak DT. Tahap kedua adalah
karakterisasi sifat kimia ekstrak dan fraksi DT. Tahap ketiga adalah identifikasi
senyawa bioaktif yang berfungsi sebagai antioksidan dalam ekstrak DT dengan
pendekatan metabolomik menggunakan High Performance Liquid Chromatography
(HPLC). Tahap keempat adalah melihat mekanisme ekstrak DT dalam
mempengaruhi marka regulasi produksi ASI ditingkat molekuler dengan menguji
ekstrak dan fraksi DT terhadap ekspresi gen-gen yang berhubungan dengan fungsi
laktasi.
Hasil ekstraksi dan fraksinasi bertingkat DT menghasilkan ekstrak
metanol, fraksi n-heksana, fraksi kloroform, fraksi etil asetat dan fraksi air.
Ekstrak metanol DT mengandung komponen fenolik, flavonoid, tanin, saponin,
steroid, tetapi tidak mengandung alkaloid, triterpenoid dan hidroquinon. Setelah
difraksinasi komponen fenolik, flavonoid dan tanin banyak terdapat pada fraksi
etil asetat dan air, komponen steroid banyak pada fraksi n-heksana dan komponen
saponin banyak ditemukan pada fraksi air. Kandungan senyawa fenol dalam
ekstrak dan fraksi DT berkisar antara 44.97-429.81 mg AGE/g ekstrak. Total
fenol dalam ekstrak dan fraksi DT dari yang tertinggi sampai terendah secara
berurutan adalah fraksi etil asetat> fraksi air> ekstrak metanol> fraksi kloroform>
fraksi n-heksana. Kandungan senyawa flavonoid dalam ekstrak dan fraksi DT
berkisar antara 48.82- 89.85 mg QE/g ekstrak. Komponen flavonoid dalam
ekstrak dan fraksi DT dari yang tertinggi sampai terendah secara berurutan adalah
fraksi etil asetat> fraksi n-heksana> ekstrak metanol> fraksi kloroform> fraksi air.
Aktivitas antioksidan tertinggi dihasilkan oleh fraksi etil asetat. Pada
konsentrasi 12.5 μg/ml fraksi etil asetat dapat menangkap 93 % radikal bebas
DPPH, sedangkan fraksi air 48.93 %, ekstrak metanol 43.9 % dan fraksi
kloroform 12.41 %. Fraksi n-heksana memiliki kemampuan aktivitas antioksidan
yang paling rendah dibandingkan fraksi lainnya. Fraksi n-heksana menghambat
93.29 % radikal bebas DPPH pada konsentrasi 500 μg/ml. Nilai EC50 dari fraksi
DT berkisar antara 4.40–107.24 μg/ml. Nilai EC50 fraksi DT dari yang terendah
sampai tertinggi secara berurutan adalah fraksi etil asetat< fraksi air< fraksi
kloroform < fraksi n-heksana. Semakin rendah nilai EC50 semakin tinggi aktivitas
antioksidannya. Nilai EC50 dari fraksi DT yang didapat masih diatas nilai EC50
standar antioksidan vitamin C (EC50 0.99 μg/ml) dan quersetin (EC50 1.73 μg/ml),
tetapi untuk fraksi etil asetat dan air DT memiliki nilai EC50 yang lebih rendah
dibandingkan dengan aktivitas antioksidan standar BHT (EC50 19.40 μg/ml).
Berdasarkan pendekatan metabolomik, senyawa yang paling aktif sebagai
antioksidan dalam ekstrak DT adalah asam rosmarinat. Senyawa ini paling banyak
ditemukan pada fraksi etil asetat dan air, sangat sedikit pada fraksi kloroform dan
n-heksana.
Konsentrasi ekstrak DT yang digunakan sangat mempengaruhi jumlah sel
MCF-12A yang hidup. Pada konsentrasi rendah (7.81 μg/ml) jumlah sel yang
hidup pasca perlakuan semua ekstrak adalah 100 %. Hal ini menunjukkan bahwa
pemberian ekstrak DT pada konsentrasi rendah tidak bersifat toksik terhadap sel
MCF-12A. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak dan fraksi DT semakin sedikit
jumlah sel yang hidup. Pada konsentrasi 62.5 μg/ml, jumlah sel yang hidup pada
fraksi n-heksana dan kloroform menurun drastis menjadi 36 dan 38 %, sedangkan
pada fraksi etil asetat dan air masih diatas 80 %. Nilai IC50 ekstrak dan fraksi DT
dari berkisar antara 60.11 - 279.12 μg/ml. Semakin rendah nilai IC50, semakin
toksik suatu senyawa. Nilai IC50 ekstrak dan fraksi DT dari yang terendah sampai
tertinggi secara berurutan adalah fraksi n-heksana< fraksi kloroform< ekstrak
metanol< fraksi etil asetat. Perlakuan fraksi air dengan konsentrasi 1000 μg/ml
jumlah sel hidup diatas 50 % sehingga tidak dihitung nilai IC50nya. Berdasarkan
nilai IC50 ini ekstrak dan fraksi DT tidak berpotensi toksik terhadap sel MCF-12A.
Ekstrak dan fraksi DT meningkatkan produksi prolaktin pada sel MCF-
12A. Prduksi prolaktin tertinggi dihasilkan oleh fraksi etil asetat DT. Ditingkat
seluler, yaitu pada sel epitel kelenjar susu manusia, fraksi dan ekstrak DT
meningkatkan ekspresi gen-gen yang memiliki peranan dalam regulasi fungsi
laktasi yaitu PRLR, GR, STAT5A dan β-kasein (CSN2). Fraksi air, kloroform, dan
ekstrak metanol DT meningkatkan ekspresi mRNA PRLR masing-masing 1.5,
1.4 dan 1.2 kali lipat dibandingkan kontrol. Fraksi air, etil asetat dan ekstrak
metanol DT meningkatkan ekspresi mRNA GR masing-masing 1.7, 1.3 dan 1.2
kali lipat dibandingkan kontrol. Semua fraksi dari ekstrak DT meningkatkan
ekspresi mRNA STAT5A pada sel MCF-12A dibandingkan dengan kontrol.
Peningkatan tertinggi terjadi pada fraksi kloroform, yakni 2.6 kali lipat, diikuti
oleh fraksi air (2 kali lipat), fraksi n-heksana (1.8 kali lipat), ekstrak metanol
(1.5 kali lipat) dan terendah adalah pada fraksi etil asetat (1.4 kali lipat). Fraksi
etil asetat dapat meningkatkan ekspresi mRNA CSN2 menjadi 3.9 kali lipat dan
fraksi air meningkatkan sebesar 1.5 kali lipat dibandingkan kontrol. Hasil studi
mengindikasikan bahwa ekstrak DT meningkatkan ekspresi mRNA CSN2 melalui
peningkatan ekspresi mRNA STAT5A dan GR.
Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil kesimpulan asam rosmarinat
adalah senyawa yang diduga yang paling berperan sebagai antioksidan dalam
ekstrak DT. Ekstrak dan fraksi DT mempengaruhi ekspresi gen yang berhubungan
dengan fungsi laktasi pada sel epitel kelenjar susu manusia MCF-12A yaitu
PRLR, GR, STAT5A dan CSN2. Fraksi etil asetat DT memiliki nilai komponen
fenolik, flavonoid, aktivitas antioksidan, konsentrasi prolaktin dan ekspresi
mRNA CSN2 yang paling tinggi dibandingkan dengan fraksi lainnya.