i

AKTIVITAS ANTITUBERKULOSIS FRAKSI

FLAVONOID DARI EKSTRAK DIKLOROMETANA

KULIT BATANG CEMPAKA KUNING (Michelia

champaca L.) TERHADAP ISOLAT Mycobacterium

tuberculosis MULTI-DRUG RESISTANT

Skripsi

PUTU ANDRE ANGGA AGASTIA

1108505059

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2015

ii

Lembar Pengesahan

AKTIVITAS ANTITUBERKULOSIS FRAKSI

FLAVONOID DARI EKSTRAK DIKLOROMETANA

KULIT BATANG CEMPAKA KUNING (Michelia

champaca L.) TERHADAP ISOLAT Mycobacterium

tuberculosis MULTI-DRUG RESISTANT

Skripsi

Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi (S.Farm) di

Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana

Oleh

PUTU ANDRE ANGGA AGASTIA

NIM. 1108505059

Menyetujui:

Pembimbing I Pembimbing II

Ni Putu Ariantari, S.Farm., M.Farm., Apt. I. B. N. Putra Dwija, S.Si., M.Biotech.

NIP. 198112072005022006 NIP. 197906052005011002

Mengesahkan:

Ketua Jurusan Farmasi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt.

NIP. 196804201994021001

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Aktivitas Antituberkulosis Fraksi Flavonoid dari Ekstrak Diklorometana

Kulit Batang Cempaka Kuning (Michelia champaca L.) terhadap Isolat

Mycobacterium tuberculosis Strain Multi-Drug Resistant” tepat pada waktunya,

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi (S.Farm.) di

Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Udayana.

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan

dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Ni Putu Ariantari, S.Farm., M.Farm., Apt., selaku dosen pembimbing I

yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,

bimbingan dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti pendidikan di

Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan skripsi ini.

2. I. B. N. Putra Dwija, S.Si., M.Biotech., selaku dosen pembimbing II yang

dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,

bimbingan dan saran selama penulis mengikuti pendidikan di Jurusan

Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Udayana, khususnya dalam penyusunan skripsi ini.

iv

3. Ir. Anak Agung Gde Raka Dalem, M.Sc. (Hons), selaku Dekan Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.

4. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt., selaku Ketua

Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Udayana.

5. Luh Putu Febryana Larasanty, S.Farm., M.Sc., Apt., selaku dosen

pembimbing akademik penulis yang selalu memberi motivasi dan

dukungan selama kuliah.

6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas MIPA

Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan kepada penulis

selama penyusunan skripsi ini.

7. Orang tua yang sangat saya cintai dan hormati, I Wayan Widiana dan Ni

Wayan Surmiani yang telah mengasuh dan membesarkan penulis,

membimbing dan memberi motivasi dalam penyusunan skripsi ini.

8. Adik kandung saya yaitu I Made Dandy Adi Pradana dan keluarga besar di

Desa Perean, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan yang selalu

memberi motivasi dan dukungan.

9. Ibu Adi, Pak Rai, Mbok Widi, Pak Made, Mbok Yanti dan seluruh staf

Laboratorium Mikrobiologi Klinik Rumah Sakit Umum Sanglah,

Denpasar atas segala bantuan dalam penyusunan skripsi ini.

10. Seluruh rekan mahasiswa Jurusan Farmasi angkatan 2011 dan Bahan

Alam 2011 yang saya banggakan, khususnya Tim seperjuangan penulis:

Prima, Redika, Samy, Dayu Dewi, Fatwa serta para laboran Kak Anggi,

v

Kak Pasek dan Mbok Dwi yang banyak membantu dan memberikan

semangat dalam penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada anggota dalam praktikum selama saya kuliah

yaitu Sayu, Aditya, Geje, Merlina, Dwi, Krisna, Dewa, Ratu yang selalu

memberi motivasi.

11. Seluruh anggota Ton 1 yaitu Nia, Tiara, Mita, Suci, Inu, Dewa yang

selalu memberi semangat dan mengingatkan saya dalam berbagai hal.

Kepada teman-teman yaitu Dwi, Prima, Dewa, Krisna, Sastra, Jeffry,

Buntil, Indra, Agung, Dewa, Yan, Samy, Ari, Roni, Redika, West, Butet

dan Yogi yang selalu menemani disaat suka maupun duka.

12. Seluruh mahasiswa Jurusan Farmasi angkatan 2010, khususnya kak Adi,

kak Wida, kak Nala, kak Era, kak Maha dan kak Eca yang memberikan

semangat dan dukungan dalam pembuatan skripsi ini.

13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam

penyusunan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak

yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih

baik. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang

memerlukan.

Bukit Jimbaran, Juli 2015

Penulis

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iii

DAFTAR ISI .................................................................................................. vi

DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ..................................................... x

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvi

ABSTRAK ..................................................................................................... xvii

ABSTRACT ................................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang........................................................................ 1

1.2. Rumusan Masalah .................................................................. 4

1.3. Tujuan Penelitian .................................................................... 5

1.4. Manfaat Penelitian .................................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Cempaka Kuning (Michelia champaca L.) ............................ 6

2.1.1. Klasifikasi tanaman ....................................................... 6

2.1.2. Deskripsi tanaman ......................................................... 7

2.1.3. Khasiat .......................................................................... 7

vii

2.1.4. Kandungan kimia dan bioaktivitas M. champaca L ..... 8

2.2. Ekstraksi ................................................................................. 10

2.3. Metode Pemisahan Bahan Alam ............................................ 11

2.3.1. Kromatografi vakum cair (KVC) .................................. 11

2.3.2. Kromatografi kolom lambat .......................................... 13

2.4. Kromatografi Lapis Tipis (KLT). ........................................... 14

2.5. Metabolit Sekunder Tanaman Sebagai Antituberkulosis ...... 17

2.5.1. Golongan terpenoid ....................................................... 18

2.5.2. Golongan flavonoid....................................................... 19

2.6. Tuberkulosis ........................................................................... 20

2.6.1. Etiologi ......................................................................... 20

2.6.2. Epidemiologi. ............................................................... 21

2.6.3. Mycobacterium tuberculosis ........................................ 21

2.7. Metode Uji Antituberkulosis .................................................. 22

2.7.1. Metode BMM (Broth Microdilution Method) ............. 23

2.7.2. Metode MABA (Microplate Alamar Blue Assay). ...... 23

2.7.3. Metode Proporsi ........................................................... 23

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Jenis dan Rancangan Penelitian.............................................. 24

3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................... 26

3.3. Bakteri Uji .............................................................................. 27

3.4. Bahan Penelitian .................................................................... 27

3.4.1. Bahan tanaman .............................................................. 27

viii

3.4.2. Bahan kimia .................................................................. 27

3.5. Alat Penelitian ....................................................................... 28

3.6. Prosedur Kerja ....................................................................... 28

3.6.1. Pengumpulan dan preparasi sampel .............................. 28

3.6.2. Penetapan susut pengeringan serbuk kulit batang M.

champaca L .................................................................. 28

3.6.3. Pembuatan ekstrak diklorometana kulit batang M.

champaca L ................................................................... 29

3.6.4. Pemisahan ekstrak diklorometana kulit batang M.

champaca L. dengan metode KVC .............................. 29

3.6.5. Identifikasi senyawa golongan flavonoid pada fraksi

hasil pemisahan ekstrak diklorometana kulit batang

M. champaca L. dengan KLT-pereaksi pendeteksi

H2SO4 dan NH3 ............................................................. 31

3.6.6. Uji aktivitas antituberkulosis ........................................ 31

3.7. Analisis Data Hasil Uji Aktivitas Antituberkulosis Fraksi

Hasil Pemisahan Ekstrak Diklorometana kulit batangn M.

champaca L ............................................................................ 34

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Penetapan Susut Pengeringan Serbuk Kulit Batang M.

champaca L ............................................................................ 35

4.2. Pembuatan Ekstrak Diklorometana Kulit Batang M. champaca

L .............................................................................................. 36

ix

4.3. Pemisahan dan Penentuan Kandungan Kimia Ekstrak

Diklorometana Kulit Batang M. champaca L. dengan Metode

KVC ........................................................................................ 36

4.4. Uji Aktivitas Antituberkulosis Fraksi Hasil Pemisahan Ekstrak

Diklorometana Kulit Batang M. champaca L. ....................... 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ............................................................................. 53

5.2. Saran ...................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 54

LAMPIRAN ................................................................................................... 62

x

DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH

Arthralgia : nyeri pada persendian.

Basil : bakteri berbentuk batang.

CFU : Colony Forming Unit, yaitu satuan mikroba yang

membentuk sebuah koloni.

DCCP : Disease Control Priority Project

DMSO : Dimetil Sulfoksida.

Etnomedicine : studi tentang praktek medis tradisional yang berkaitan

dengan interpretasi budaya kesehatan dan penyakit.

Epileptic Seizure : kejang yang disertai gangguan kesadaran pada kasus

gangguan aktivitas elektrik otak.

Hepatitis : peradangan pada hati.

HIV : Human Immunodeficiency Virus.

Infeksi : invasi dan pembiakan mikroorganisme pada jaringan

tubuh, terutama yang menyebabkan cedera selular lokal

akibat kompetisi metabolisme, toksin, replikasi

intraselular atau respon antigen-antibodi.

INH : Isonikotinilhidrazid.

Inspisator : pembuat tebal, kering atau kurang cair dengan

evaporasi.

Isolat : kelompok individu yang dipisahkan oleh batasan

geografis, genetik, ekologis, sosial atau buatan yang

xi

mencegah perkawinan dengan individu lain di luar

batasan tadi.

Kelainan psikiatrik : kelainan mental atau penyakit yang dapat

mempengaruhi cara seseorang berperilaku, berinteraksi

dengan orang lain, dan fungsi dalam kehidupan sehari-

hari.

Kemotaksonomi : kegiatan mengklasifikasikan, mencirikan serta memberi

nama organisme berdasarkan kandungan kimia yang

dimiliki.

L-J : Lowenstein-Jensen.

MIC : Minimum Inhibitory Concentration, yaitu konsentrasi

terendah antimikroba yang mampu menghambat

pertumbuhan mikroorganisme.

Mono-resistant : kebal terhadap salah satu obat OAT lini pertama.

OAT : Obat Anti Tuberkulosis.

Ototoksik : bersifat toksik pada telinga.

Pandemi : penyakit epidemik yang tersebar luas.

Patogen : agen atau mikroorganisme penyebab penyakit.

Resisten : mikroorganisme yang mampu menahan efek obat yang

mematikan terhadap sebagian besar anggota spesiesnya.

Resistensi : kemampuan alami suatu organisme untuk menjadi tidak

terpengaruh oleh agen berbahaya yang ada pada

lingkungannya.

xii

Resolusi : kemampuan untuk memisahkan dua zona/pita/bercak.

Rf : Retardation factor merupakan perbandingan jarak pusat

kromatografik dari titik awal dengan jarak pergerakan

pelarut dari titik awal.

Strain : kelompok organisme dalam suatu spesies yang ditandai

dengan beberapa sifat yang khas.

TDR : Totally Drug Resistant, yaitu bentuk resistensi M.

Tuberculosis XDR yang sudah resisten terhadap

seluruh obat OAT lini pertama dan lini kedua.

XDR : Extensively Drug Resistant, yaitu bentuk resistensi M.

tuberculosis MDR disertai resistensi terhadap

fluorokuinolon, dan setidaknya satu dari 3 obat

antituberkulosis injeksi (amikasin, kanamisin, atau

kapreomisin).

UV : Ultra Violet

WHO : World Health Organization

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Sistem Pelarut yang Digunakan dalam Penentuan Profil

Kandungan Kimia Tumbuhan .................................................... 15

Tabel 2.2. Beberapa Sistem Pemisahan dengan KLT .................................. 16

Tabel 2.3. Beberapa jenis Pereaksi Semprot untuk Deteksi Senyawa

Bahan Alam pada Plat KLT ........................................................ 17

Tabel 3.1 Fase Gerak yang Digunakan Dalam Pemisahan Ekstrak

Diklorometana Kulit Batang M. champaca L. dengan Metode

KVC ............................................................................................ 30

Tabel 4.1 Hasil Penetapan Susut Pengeringan Serbuk Simplisia Kulit

Batang M. champaca L. dengan Metode Gravimetri ................. 35

Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Bercak Pada Pemeriksaan Kandungan Kimia

Fraksi Hasil Pemisahan Ekstrak Diklorometana Kulit Batang

M. champaca L. dengan KLT ..................................................... 39

Tabel 4.3 Hasil Pengamatan Jumlah Koloni Rata-Rata pada Media tiap

Perlakuan dari Minggu III-VI pada Pengujian Aktivitas

Antituberkulosis Fraksi Hasil Pemisahan Ekstrak

Diklorometana Kulit Batang M. champaca L. ........................... 42

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Persentase Hambatan Pertumbuhan M.

tuberculosis tiap Perlakuan dari Minggu III-VI pada Pengujian

xiv

Aktivitas Antituberkulosis Ekstrak Diklorometana Kulit

Batang M. champaca L. .............................................................. 45

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Daun, Bunga, Kulit Batang M. champaca L ............................... 7

Gambar 2.2 Grafik pertumbuhan M. tuberculosis selama 21 hari yang

terdiri atas fase lag dan fase eksponensial .................................. 7

Gambar 3.1 Rancangan pengujian aktivitas antituberkulosis fraksi hasil

pemisahan ekstrak diklorometana kulit batang M. champaca L.

terhadap isolat M. tuberculosis MDR ......................................... 25

Gambar 3.2 Skema kerja umum penelitian uji aktivitas antituberkulosis

fraksi hasil pemisahan ekstrak diklorometana kulit batang M.

champaca L. terhadap isolat M. tuberculosis MDR ...................... 26

Gambar 4.1 Kromatogram hasil pemisahan KVC ekstrak diklorometana

kulit batang M. champaca L. dengan fase diam plat silika gel

GF254 dan fase gerak kloroform:metanol (9,5 : 0,5 v/v) ............... 37

Gambar 4.2 Kromatogram fraksi-fraksi hasil pemisahan ekstrak

diklorometana kulit batang M. champaca L. dengan fase diam

plat silika gel GF254 dan fase gerak kloroform:metanol (9,5:0,5

v/v). ............................................................................................... 38

Gambar 4.3 Diagram perbandingan persentase hambatan pertumbuhan M.

tuberculosis dengan pemberian fraksi dengan konsentrasi 0,1

mg/mL (A); 1 mg/mL (B) dan 10 mg/mL (C) ............................... 48

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Surat Keterangan Ethical Clearance dari Unit Penelitian dan

Pengembangan (LITBANG) Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana. ................................................................ 62

Lampiran 2. Jumlah Koloni pada Media tiap Perlakuan dari Minggu III-VI

pada Pengujian Aktivitas Antituberkulosis Fraksi Hasil

Pemisahan Ekstrak Diklorometana Kulit Batang M.

champaca L. ............................................................................. 63

Lampiran 3. Gambar Koloni Mycobacterium tuberculosis MDR pada

pengamatan ke-10 .................................................................... 67

xvii

ABSTRAK

Kulit batang cempaka kuning (Michelia champaca L.), suku

Magnoliaceae, digunakan secara tradisional oleh masyarakat berdasarkan

etnomedisin ayurveda untuk mengobati batuk. Penelitian sebelumnya melaporkan

ekstrak kloroform kulit batang M. champaca L. memiliki aktivitas

antituberkulosis dengan persentase hambatan sebesar 91,73% pada konsentrasi 10

mg/mL dan pada konsentrasi 100 mg/mL ekstrak tersebut memiliki persentase

hambatan sebesar 100%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas

antituberkulosis fraksi flavonoid dari ekstrak diklorometana kulit batang M.

champaca L. terhadap isolat Mycobacterium tuberculosis MDR.

Serbuk kulit batang M. champaca L. diekstraksi secara bertingkat

dengan n-heksana dan diklorometana. Ekstrak diklorometana dipisahkan lebih

lanjut dengan KVC menghasilkan 9 fraksi. Fraksi tersebut diuji aktivitas

antituberkulosisnya dengan metode proporsi menggunakan media L-J, dengan 3

seri konsentrasi fraksi (0,1; 1; dan 10 mg/mL). Pengamatan koloni dilakukan

mulai minggu ke-III sampai ke-VI.

Flavonoid ditemukan pada fraksi 3, 4, 5, 6, 7, 8 dan 9. Bercak flavonoid

paling intensif adalah bercak dengan Rf 0,74 yang mengarah pada flavonol,

terutama dominan muncul pada Fraksi 9. Diantara kesembilan fraksi tersebut,

fraksi 9 memiliki aktivitas antituberkulosis yang paling aktif. Pada akhir

pengamatan, persentase hambatan fraksi 9 pada konsentrasi 10 mg/mL sebesar

90,08%. Flavonoid yang merupakan bercak mayor pada Fraksi 9 kemungkinan

memberikan kontribusi besar pada aktivitas antituberkulosisnya.

Kata Kunci : Michelia champaca L., ekstrak, flavonoid, antituberkulosis,

Mycobacterium tuberculosis MDR.

xviii

ABSTRACT

Michelia champaca L. stem bark, Magnoliaceae, was traditionally used

to treat cough based on ayurveda. Previous research reported that chloroform

extract of M. champaca L. stem bark had anti-tuberculosis activity against isolate

Mycobacterium tuberculosis strain MDR with inhibition of 91,73% at 10 mg/mL

and 100% inhibition at 100 mg/mL. This study aims to determine antituberculosis

activity of flavonoid fractions obtained from separation of dichloromethane

extract of M. champaca L. stem bark against isolate of M. tuberculosis MDR.

Powder of M. champaca L. stem bark was extracted with n-hexane and

dichloromethane. Dichloromethane extract was separated by vacuum liquid

chromatography and produce 9 fraction. All fractions were tested for its

antituberculosis activity by proportion method on Lowenstein Jansen (LJ) media at

series concentration of 0,1; 1; and 10 mg/mL. Growth of bacterial colonies were counted

on the 3rd

until 6th week.

Flavonoids were found in fractions 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9. The most

intensive flavonoids was spot with Rf 0.74 which leads to a flavonol, which was

mainly detected in fraction 9. Among the nine factions, fraction 9 showed the

highest activity against M. tuberculosis MDR. At the end of observation,

percentage inhibition of fraction 9 at concentration 10 mg/mL was 90,08%.

Flavonoids which is appeared as major spot in Fraction 9 might be have greatest

contribution to antituberculosis activity of this fraction.

Kata Kunci : Michelia champaca L., extract, flavonoid, antituberculosis,

Mycobacterium tuberculosis MDR