Profil Metabolit dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Tempuyung (Sonchus arvensis L.) Berdasarkan Umur Tanam Berbeda

Abstract

Tempuyung (Sonchus arvensis L.) merupakan salah satu tanaman obat yang termasuk ke dalam famili Asteraceae. Tumbuhan ini dapat tumbuh liar di tempat terbuka atau sedikit terlindung. Secara tradisional daun tempuyung digunakan sebagai obat untuk berbagai macam penyakit seperti asam urat, kencing batu, batuk, demam, dan peradangan. Kandungan kimia dalam suatu tanaman obat dapat berbeda komposisi serta konsentrasinya karena beberapa faktor, salah satunya, yaitu perbedaan waktu panennya. Waktu panen atau umur tanam ini dapat memengaruhi perkembangan ukuran dan jumlah daun pada tempuyung. Perbedaan komposisi dan konsentrasi metabolit dalam daun tempuyung berdasarkan perbedaan umur tanam dapat diidentifikasi menggunakan pendekatan metabolomik. Pendekatan metabolomik yang dapat digunakan, yaitu metabolite fingerprinting dengan instrumentasi FTIR yang akan memperoleh data berupa gugus fungsi tertentu pada suatu molekul yang ditunjukkan oleh pita serapan dan metabolite profiling dengan instrumentasi LC-MS/MS yang berfungsi untuk menentukan struktur molekul senyawa metabolit sekunder dalam ekstrak daun tempuyung. Sampel daun tempuyung dengan umur tanam 3, 4, dan 5 bulan diambil dari kebun percobaan Pusat Studi Biofarmaka Tropika, Bogor, Indonesia. Kemudian dilakukan ekstraksi maserasi dengan pelarut etanol. Ekstraksi dilakukan selama 3x24 jam. Setelah itu dikeringkan menggunakan penguap putar dan dihitung persen rendemennya. Kemudian dilakukan penentuan aktivitas antioksidan dan dilakukan analisis menggunakan spektroskopi FTIR dan LC-MS/MS hingga diperoleh data dan diolah menggunakan principal component analysis (PCA). Persentase rendemen yang diperoleh pada umur tanam 3, 4, dan 5 bulan berturut-turut adalah 13,02 ± 0,54%; 8,97 ± 0,51%; dan 12,27 ± 0,79%. Aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH, dan diperoleh persentase daya hambat ekstrak (100 ppm) dengan umur tanam 3, 4, dan 5 bulan berturut-turut 36,79 ± 0,47%; 38,25 ± 0,34%; dan 37,57 ± 0,16%. Spektrum FTIR dan kromatogram LC-MS/MS ekstrak daun tempuyung menunjukkan pola yang sama namun intensitasnya berbeda, yang berarti terdapat perbedaan konsentrasi metabolit pada masing-masing ekstrak. Sebanyak 21 metabolit berhasil dikonfirmasi menggunakan hasil fragmentasi dan dibandingkan dengan literatur yang ada. Metabolit tersebut terdiri dari senyawa golongan asam fenolat, flavonoid, dan terpenoid. Salah satu senyawa penciri dari tempuyung, yaitu luteolin yang merupakan senyawa golongan flavonoid juga berhasil teridentifikasi. Absorbans dari spektrum FTIR dan luas puncak dari metabolit yang dikonfirmasi menggunakan LC-MS/MS yang dikombinasikan dengan PCA, pengelompokkan ekstrak daun tempuyung berdasarkan umur tanamnya berhasil dilakukan. Kombinasi ini menunjukkan adanya perbedaan distribusi metabolit sekunder pada umur tanam yang berbeda.

Tempuyung (Sonchus arvensis L.) is a medicinal plant belonging to the Asteraceae family. This plant can grow wild in open or slightly sheltered areas. Traditionally, tempuyung leaves are used as medicine for various diseases such as gout, urinary stones, cough, fever, and inflammation. The chemical content in a medicinal plant may differ in composition and concentration due to several factors, namely the location of growth, the part of the plant used, and the time of cultivation. Different cultivation ages can affect the development of the size and number of leaves in tempuyung. Differences in composition and concentration of metabolites in tempuyung leaves based on differences in cultivating age can be identified using a metabolomic approach. The metabolomic approach that can be used is metabolite fingerprinting with FTIR instrumentation which will obtain data in the form of certain functional groups on a molecule indicated by absorption bands and metabolite profiling using LC-MS/MS instrumentation which functions to determine the molecular structure of secondary metabolites in tempuyung leaves extract. S. arvensis leaves extract based on cultivation age, 3-, 4-, and 5-months post planting (MPP), were taken from the experimental garden of the Tropical Biopharmaca Research Center, Bogor, Indonesia. Then the extraction was carried out using maceration with ethanol as a solvent. Extraction was carried out for 3x24 hours. After that, it was dried using a rotary evaporator and the percent yield was calculated. After that, the antioxidant activity was determined and analyzed using FTIR spectroscopy and LC-MS/MS to obtain data and processed using principal component analysis (PCA). The percentage of yields obtained at the 3-, 4-, and 5-MPP are 13,02 ± 0,54%; 8,97 ± 0,51%; and 12,27 ± 0,79%, respectively. Antioxidant activity is carried out using the DPPH method, and we obtained the percentage of inhibition of the extract (100 ppm) with cultivation ages of 3-, 4-, and 5-months 36,79 ± 0,47%; 38,25 ± 0,34%; and 37,57 ± 0,16%, respectively. FTIR spectra and LC-MS/MS chromatograms of S. arvensis extracts showed the same pattern but different in their intensities, which means there are differences in the concentration of metabolites in each extract. A total of 21 metabolites were confirmed using fragmentation results and compared with the existing literature. These metabolites consist of phenolic acid, flavonoid, and terpenoid compounds. One of the characteristic compounds of tempuyung, namely luteolin, which is a flavonoid compound, was also identified. Using FTIR spectra absorbance and the peak area of the confirmed metabolites using LC-MS/MS combined with PCA, we could group S. arvensis based on cultivation ages. This combination showed that there were differences in the distribution of secondary metabolites at different cultivation ages.