Identifikasi Senyawa Sitotoksik dan Antioksidan dari Berbagai Jenis Bekatul dengan Pendekatan Metabolomik

Abstract

Masyarakat Indonesia dan Jepang dikenal sebagai konsumen nasi dengan volume yang cukup tinggi. Tingginya konsumsi beras menghasilkan produk samping dari penggilingan beras, yakni bekatul, yang tinggi pula. Bekatul dapat berasal dari berbagai varietas beras. Di Indonesia dikenal beberapa jenis beras yang dibudidayakan yakni beras merah, beras putih, dan beras hitam. Umumnya, komponen bioaktif berupa senyawa fitokimia terakumulasi di bagian perikarp dan testa atau bran kernel beras. Komponen fitokimia yang terakumulasi ini mengandung pigmen tertentu dan berhubungan dengan warna beras seperti merah, ungu, maupun hitam (Muntana dan Prasong 2010). Beberapa penelitian menunjukkan bekatul mengandung senyawa bioaktif seperti tokotrienol-tokoferol, γ-oryzanol, dan β-sitosterol (Ryan 2011; Henderson et al. 2012), antioksidan fenolik (Chanphrom 2007; Sompong et al. 2011), β- karoten (Chanphrom 2007), dan antosianin (bekatul beras hitam dan ketan hitam) (Yawadio et al. 2007). Penelitian-penelitian terhadap senyawa bioaktif bekatul telah banyak dilakukan akan tetapi belum dilakukan penelitian untuk melihat korelasi antara senyawa bioaktif dengan aktivitas sitotoksik dan antioksidan bekatul dari berbagai varietas beras menggunakan pendekatan metabolomik. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi senyawa-senyawa bioaktif bekatul tersebut yang berkorelasi dengan aktivitas sitotoksik dan aktivitas antioksidan menggunakan pendekatan metabolomik. Pendekatan metabolomik merupakan analisis komperehensif dan kuantitatif komponen dari seluruh metabolit di dalam sampel (Dettmer et al. 2007). Data yang diperoleh sebagai hasil analisis metabolomik adalah data yang jumlahnya cukup besar sehingga diperlukan analisis data multivariat sebagai interpretasi data. Salah satu cara analisis data multivariat adalah orthogonal projection to latent structure (OPLS) yang digunakan untuk melihat korelasi antara profil kimia dengan aktivitas biologis. Analisis OPLS menunjukkan beberapa plot seperti score plot, kurva S-plot, dan Y related coefficient plot (Yuliana et al. 2011). Hasil uji aktivitas sitotoksik yang dianalisis menggunakan MTT assay menunjukkan nilai IC50 terendah terhadap sel WiDr ditemukan pada ekstrak bekatul beras hitam sebesar 213.68 μg/mL, diikuti oleh ekstrak bekatul beras merah, beras Jepang, dan beras putih, masing-masing sebesar 252.08 μg/mL, 631.60 μg/mL, dan 768.28 μg/mL. Sedangkan hasil analisis aktivitas antioksidan menunjukkan nilai IC50 pada ektrak metanol bekatul beras hitam lebih rendah dibandingkan dengan bekatul beras merah, beras putih, dan beras Jepang, masingmasing sebesar 67.58 μg/mL, 82.50 μg/mL, 410.02 μg/mL, dan 1108.71 μg/mL. Analisis multivariat data dengan OPLS menunjukkan asam protokatekat dan senyawa-senyawa monosakarida berupa D-Glukosa, D-(-)Fruktosa, dan DManosa serta oligosakarida berupa α-D Glukopiranosid merupakan senyawasenyawa yang dominan pada ekstrak yang aktif. Karbohidrat dalam bentuk 6 monosakarida tidak dilaporkan memiliki bioaktivitas sitotoksik terhadap sel kanker maupun aktivitas antioksidan, sehingga dalam penelitian ini diduga komponen aktif yang berperan terhadap aktivitas antioksidan dan aktivitas sitotoksik sel kanker kolon WiDr pada bekatul adalah sejenis oligo/polisakarida yang terkonjugasi dengan komponen fenolik. Berdasarkan analisis GC-MS, senyawa-senyawa monosakarida muncul pada waktu retensi 9.80 menit sedangkan asam protokatekat muncul pada waktu retensi 7.83 menit. Hasil penelitian menunjukkan bekatul beras hitam Cempo Ireng (Oryza sativa L. indica) memiliki aktivitas sitotoksik terhadap sel kanker kolon WiDr dan aktivitas antioksidan terbaik dibandingkan dengan bekatul bekatul beras merah Cere (Oryza nivara), bekatul beras putih Ciherang (Oryza sativa), dan bekatul beras Jepang (beras Japonica).