eksplorasi metabolit sekunder dari spons di wilayah ... · pdf filekebutuhan obat baru...
Post on 06-Feb-2018
237 Views
Preview:
TRANSCRIPT
53
Eksplorasi Metabolit Sekunder dari Spons di Wilayah Sulawesi Selatan
dan Uji Bioaktivitasnya terhadap Artemia salina
Beddu Jawahir, Nunuk H. Soekamto, dan Rosmawaty
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Hasanuddin
Kampus Tamalanrea 90245 Makassar
Abstrak. Eksplorasi Metabolit Sekunder dari Spons di Wilayah Sulawesi Selatan telah
dilakukan, khususnya dari fraksi non aktif dari spons Clathria reinwardtii. Uji bioaktivitas
dilakukan dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BST) menggunakan Artemia salina
Leach. Teknik pemisahan yang digunakan terdiri atas ekstraksi, fraksinasi, dan pemurnian.
Senyawa yang diperoleh diuji golongan senyawa dan penentuan strukturnya berdasarkan data
fisik dan data spektroskopi UV, IR dan NMR. Dua senyawa yang diduga termasuk dalam
golongan senyawa fenolik dan steroid yaitu β-sitosterol telah berhasil diisolasi dari Clathria
reinwardtii.
Kata kunci; β-sitosterol, Artemia salina Leach, Clathria reinwardtii, fenolik.
Abstract. Explorations of secunder metabolic, especially non active fraction of Clathria
reinwardtii, of spons from South Sulawesi have been done. Bioactivity test against Artemia
salina was carried out with Brine Shrimp Lethality Test method. Separation techniques contain
of extraction, fractionation, and purification. Qualitative tests and structure elucidation on the
compound obtained was based on the physical and spectroscopic data UV, IR and NMR. Two
compounds which are isolated from Clathria reinwardtii are suggested as fenolic compound and
steroid group i.e. β-sitosterol.
Keywords : β-sitosterol, Artemia salina Leach, Clathria reinwardtii, fenolic.
1. PENDAHULUAN
Terumbu karang di daerah tropis
merupakan suatu ekosistem yang khas,
bereanekaragaman biota laut yang hidup di
dalamnya yang merupakan sumber senyawa
organik yang beranekaragam pula.
Beberapa jenis organisme yang terdapat di
dalamnya merupakan sumber vitamin,
protein, dan mineral. Selain itu, ada juga
beberapa jenis organisme yang mensintesis
dan menyimpan senyawa toksin (marine
toxin) pada bagian tubuhnya atau dikeluarkan
ke lingkungan hidupnya (Satari, 2003).
Senyawa tersebut merupakan metabolit
sekunder yang digunakan dalam sistem
pertahanan diri, yaitu untuk mempertahankan
hidup dan menghindari gangguan dari organisme
lain di lingkungan hidupnya. Karena aktivitas
farmakologiknya maka senyawa tersebut memiliki
prospek untuk diisolasi dan dimanfaatkan dalam
bidang pengobatan (Sardjoko, 1996).
Berbagai jenis penyakit akhir-akhir ini
muncul dengan tingkat keganasan yang berbeda
dan cenderung meningkat. Saat ini upaya
kebutuhan obat baru dipenuhi melalui kerja
eksploratif yaitu pencarian dengan memodifikasi
struktur senyawa obat yang secara klinis masih
digunakan dan memanfaatkan sumber daya alam.
Salah satu sumber daya alam yang belum
55
dikembangkan secara maksimal adalah
sumber alam kelautan (Wahyuono, 2003).
Salah satu jenis organisme yang
berpotensi cukup besar dan berpeluang
mengandung senyawa aktif adalah spons.
Spons merupakan hewan laut yang hidup di
kedalaman sampai dengan 50 meter di bawah
permukaan laut. Penyebarannya sangat luas,
terdapat 15.000 spesies spons laut di seluruh
dunia dan sekitar 45 % senyawa bioaktif
ditemukan pada spons laut (Anonim, 2006).
Perjalanan pencarian obat dari spons di
beberapa perairan di Indonesia sudah
dilakukan, namun masih banyak lokasi di
Indonesia yang belum tersentuh (Wahyuono,
2003). Di Perairan kepulauan Spermonde saja
telah ditemukan 199 spesies spons dan diduga
sekitar 2000 spesies terdapat di Kepulauan
tersebut (de Voogd, 2005 dalam Noor, 2007).
Salah satu pulau yang terdapat di Kepulauan
tersebut adalah Pulau Barang Lompo.
Spons dengan populasi terbesar yang
tumbuh di perairan sekitar Pulau Barang
Lompo yaitu Clathria reinwardtii (de Voogd
et al., 2006). Ekstrak dari Clathria sp.
memberikan aktivitas antibiofouling yang
tinggi dan aktivitas dalam menghambat jamur
Aspergillus fumigatus, Aspergillus sp., dan
Fusarium sp. (Suryati et al., 2005).
Beberapa contoh senyawa metabolit
sekunder yaitu dari spons Xentospongia
aschmorica yaitu manzamin A yang
berpotensi sebagai antikanker dan
berkemampuan menghambat parasit (Sakai,
1992), thorectandrol A dan B yang diisolasi
dari spons Thorectandra sp yang dikoleksi
dari Palau aktif terhadap sel kanker MALME-
3M (melanoma) dan MCF-7, disamping itu
ditemukan pula senyawa yang s palaulol
yang bersifat sitotoksik pula (Charan, 2001).
Pada kesempatan ini akan dilaporkan
dua senyawa fenolik (1) dan β-sitosterol (2)
hasil penelusuran dari fraksi non aktif
terhadap benur udang A. salina yang
terkandung dalam spons C. reinwardtii.
2. Metode dan Hasil
2.1 Umum
Penentuan titik leleh senyawa hasil penelitian
ini dilakukan menggunakan alat refraktometer.
Spektrum UV, IR, dan NMR diukur masing-
masing dengan spektrofotometer Varian Conc 100,
Simadzu FTIR, dan JMN ECA-500. Proses
fraksinasi dengan kromatografi kolom vakum,
flash dan gravitasi serta analisis KLT pada pelat
berlapis Si gel Merck Kieselgel 60 F254, 0,25 mm
dan pereaksi serium sulfat sebagai penampak
noda. Untuk penguapan pelarut pada tekanan
rendah digunakan alat Buchi Rotavapor.
2.2 Persiapan Sampel
Spons C. reinwardtii yang telah
dibersihkan, dikeringkan di udara terbuka (tanpa
sinar matahari) kemudian dihaluskan dengan
blender untuk digunakan pada tahap selanjutnya.
2.3 Ekstraksi, Isolasi, dan Uji Bioaktivitas
Serbuk spons Clathia reiwardtii sebanyak
3,6 kg dimaserasi dengan pelarut metanol selama
1 x 24 jam sebanyak tiga kali. Maserat metanol
yang diperoleh kemudian dievaporasi hingga
menghasilkan ekstrak metanol kering sebanyak
126,25 gram. Selanjutnya ekstrak tersebut dipartisi
dengan peningkatan kepolaran, mulai dari n-
heksan, kloroform dan etil asetat. Hasil partisi
ketiga pelarut yang kemudian dievaporasi
diperoleh ekstrak kering dengan berat berturut-
turut 27; 16; dan 2,8 g.
Ekstrak kering dari n-heksan, CHCl3, dan
EtOAc diuji bioaktivitasnya dengan metode
Brime Shrimp Lethality Test (BST). Hasilnya
dapat dilihat pada Tabel 1. Menurut Anderson
(1990) untuk fraksi yang digolongkan tidak aktif
terhadap benur udang A. salina memiliki nilai
LC50 > 500 µg/mL, maka ketiga fraksi tersebut
tergolong fraksi yang non aktif.
Tabel 1. Berat dan nilai aktivitas (LC50) ekstrak
n-heksan, kloroform, dan etil asetat
No Ekstrak
Berat
(g)
Aktivitas
(LC50)
(µg/mL)
1.
2.
3.
n-Heksan
Klorofom
EtOAc
27,00
16,00
2,80
3044,00
589,01
1313,91
56
Ekstrak n-heksan selanjutnya
difraksinasi dengan KKV menggunakan eluen
n-heksana, etil asetat, aseton dan metanol
dengan urutan kepolaran yang terus
meningkat, diperoleh 9 fraksi utama. Fraksi-
fraksi tersebut diuji bioaktivitasnya
menggunakan benur udang A. salina Leach
dengan metode BST. Hasilnya dapat dilihat
pada Tabel 2.
Berdasarkan data uji bioaktivitas fraksi
n-heksan, ada delapan fraksi yang non aktif
yakni fraksi A, B, C, D, E, F, G, I karena
memiliki nilai LC50 > 500 µg/mL.
Sembilan fraksi gabungan diperoleh
dari KKT fraksi utama D. Fraksi gabungan
pertama D1 (8,50 mg) kemudian di KKG
diperoleh 4 fraksi gabungan. Senyawa 1
(1,90 mg) diperoleh dari fraksi gabungan
kedua D1.2 dan setelah dianalisis KLT dengan
3 macam sistem eluen diperoleh noda
tunggal, kemudian diuji kualitatif yang
menunjukan senyawa tersebut positif fenolik.
Tabel 2. Berat dan nilai aktivitas (LC50)
fraksi utama hasils fraksinasi
ekstrak n-heksan
Fraksi
Berat
(mg)
Nilai
Aktivitas
(LC50)
(µµµµg/mL)
Keterangan
A 147,50 >1000 Non aktif
B 407,20 >1000 Non aktif
C 140,00 >1000 Non aktif
D 970,00 >1000 Non aktif
E 132,00 >1000 Non aktif
F 617,60 >1000 Non aktif
G 410,00 >1000 Non aktif
H 3200,00 86,34 Aktif
I 200,00 >1000 Non aktif
Senyawa 2 diperoleh dari rekristalisasi
fraksi gabungan kelima D5 dari fraksi
utama D. Kemurnian senyawa ini dibuktikan
melalui analisis KLT yang menunjukkan noda
tunggal dengan tiga macam sistem eluen.
Berdasarkan analisis KLT senyawa 2 yang
dibandingkan dengan senyawa standar β-sitosterol
pada tiga sistem eluen, senyawa tersebut
memberikan nilai Rf yang sama. Hal ini berarti
senyawa 2 diduga adalah ß-sitosterol dan dari
hasil uji kualitatif dengan pereaksi Liebermann
Burchard menunjukkan positif steroid.
Ekstrak CHCl3 difraksinasi dengan KKV
menggunakan eluen n-heksana, etil asetat, aseton
dan metanol dengan urutan kepolaran yang terus
meningkat, diperoleh 14 fraksi utama. Fraksi-
fraksi tersebut diuji bioaktivitasnya menggunakan
benur udang A. salina Leach dengan metode BST.
Hasilnya dapat dilihat pada Tabel 3.
Berdasarkan hasil uji BST, ada empat
fraksi yang tergolong fraksi non aktif, yakni fraksi
A, B, M, dan N.
Tabel 3. Berat dan nilai aktivitas (LC50) fraksi
utama hasil fraksinasi ekstrak CHCl3
Fraksi Berat
(mg)
Nilai Aktivitas (LC50 )
(µg/mL) Keterangan
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
7,60
346,50
127,60
283,30
126,80
249,60
417,80
395,40
324,10
349,80
109,50
210,40
1157,70
1030,20
> 1000
> 1000
107,30
44,75
48,51
89,75
78,04
65,82
89,71
119.64
128,08
21,36
502,94
> 1000
Non aktif
Non aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Aktif
Non Aktif
Non Aktif
Uji Bioaktivitas tidak dapat dilakukan pada
senyawa hasil isolasi karena senyawa (1) sangat
sedikit dan senyawa (2) tidak larut pada pelarut
uji.
3. Pembahasan
3.1 Identifikasi Struktur Senyawa
Senyawa 1 diperoleh berupa kristal tak
berwarna (bening). Spot senyawa ini pada
kromatogram hasil KLT berpendar hijau muda di
57
bawah sinar UV yang mengindikasikan
adanya kromofor atau ikatan rangkap
terkonjugasi. Berdasarkan hal tersebut
karakterisasi struktur senyawa ini dilakukan
berdasarkan analisis spektrum UV, IR, dan
NMR. Dari data spektrum UV diperoleh
serapan maksimum pada λ max 224,5 dan
273,3. Hal ini mengindikasikan bahwa
senyawa ini memiliki ikatan rangkap
terkonjugasi. Selanjutnya informasi mengenai
senyawa 1 diperoleh dari spektrum Infra
merah yang menunjukkan puncak pada
serapan 3450 cm-1
sebagai serapan gugus
OH, 3050 cm-1
sebagai serapan gugus C-H
aromatik dan regang C=C aromatik pada
serapan 1675 dan 1580 cm-1
, adanya serapan
2920 dan 2850 cm-1
sebagai regang C-H
aliftatik dengan tekukan CH2 dan CH3 pada
serapan 1460 dan 1380 cm-1
. Spektrum 1H-NMR menunjukkan adanya puncak-
puncak serapan pada pergeseran kimia δH
0,8-2 (m) sinyal H untuk CH alkana; δH 4,2
(m) dan δH 5,1 ppm (d, J = 7,35 Hz) sinyal H
untuk H-C=C alken; sinyal H untuk H-C=C
aromatik pada δH 7,51 (t, J = 9,2 Hz), δH
7,53 (dd, J = 9,2 dan 2,45 Hz) dan δH 7,70
ppm (dd, J = 9,2 dan 2,45 Hz). Data di atas
mengindikasikan bahwa senyawa 1 memiliki
gugus alifatik dan gugus aromatik.
Kemungkinan senyawa tersebut mempunyai
struktur dengan kerangka sebagai berikut: R
R
OH
Senyawa 2 diperoleh sebagai kristal
putih berbentuk jarum dengan titik leleh
132-133 oC. Senyawa ini tidak berpendar di
bawah sinar UV, namun dengan
menggunakan pereaksi penampak noda
serium sulfat menunjukkan noda mula-mula
berwarna biru terang kemudian menjadi
coklat tua dan selanjutnya memudar. Hal ini
berarti bahwa senyawa 2 termasuk dalam
senyawa non fenolik. Hasil uji kualitatif
senyawa 2 dengan pereaksi Liebermann
Burchard menghasilkan warna hijau biru yang
menunjukkan bahan uji positif steroid. Data
tersebut didukung oleh data spektrum Infra merah
(IR) dimana terdapat serapan maksimum pada
daerah 3417 cm-1
untuk gugus hidroksil dan
serapan pada 1053 cm-1
untuk vibrasi uluran
ikatan C-O. Serapan pada 2939, 2897, dan 2862
cm-1
menunjukkan adanya gugus C-H alifatik,
serta serapan tekuk dari gugus metilen dan metil
masing-masing pada 1460 dan 1375 cm-1
. Data-
data ini menguatkan perkiraan senyawa 2
termasuk steroid yang mengandung banyak ikatan
C-H alifatik. Sementara serapan pada daerah 1662
cm-1
memberi isyarat adanya ikatan rangkap C=C.
Dari spektrum perbandingan senyawa (2) dengan
spektrum standar ß-sitosterol diperoleh adanya
kemiripan.
Gambar Struktur Molekul β -sitosterol
Walaupun uji bioaktivitas terhadap kedua
senyawa hasil tidak dapat dilakukan, namun
berdasarkan literatur senyawa β -sitosterol memiliki
efek farmakologis yaitu mampu menghambat kerja
enzim yang mengkonversi testosteron menjadi
dehidrotestosteron (DHT) yang merupakan
penyebab terjadinya kanker prostat (Renai Sante
dalam Sapar, 2004). Selain itu menurut Yuk
(2007), β-sitosterol merupakan senyawa yang
efektif digunakan dalam penyembuhan penyakit
asma, sehingga memungkinkan senyawa ini untuk
dikembangkan sebagai obat terapi penyakit alergi.
4. Kesimpulan
Hasil interpretasi data fisik dan spektrum
(UV,IR, dan NMR) menghasilkan 2 jenis
senyawa, yaitu senyawa (1) golongan fenolik dan
senyawa (2) diduga β-sitosterol. Kedua senyawa
tersebut berasal dari fraksi n-heksan yang
HO
58
mempunyai bioaktivitas non aktif terhadap
benur udang A. salina pada uji BST.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2006. Mencari Obat Mujarab Laut,
(Online),
(http:www. Forek. or. id, diakses 18
Februari 2007).
Charan, R.D., McKee, T.C., and Boyd, M.R.,
(2001), J. Nat. Prod, 64, 661-663.
Noor, A. 2007. Riset Kelautan Berorientasi
Terapan: Keperluan Mendesak Bagi
Kawasan Timur Indonesia. Kongres
Ilmu Pengetahuan Wilayah untuk
Kawasan Timur Indonesia. Pusat
Kegiatan Penelitian Unhas. Makassar.
Sakai, R., Higa, T., and Jefoord, C. (1992),
Manzamin A, A novel Antitumor
Alkaloid from a sponge, J. Am. Chem.
Soc., 11 (1), 8925-8927.
Sapar, A., A. S. Kumanireng, N. de Voogd,
Alfian N, 2004. Isolasi dan Penentuan
Struktur Metabolit Sekunder Aktif
Dari Spons Biemma Triraphis Asal
Pulau Kapodasang (Kepulauan
Spermonde). Marina Chimica Acta. 6.
1.
Sardjoko. 1996. Hubungan Kuantitatif
Struktur dan Aktivitas, Rancangan
Rasional dalam Pengembangan
Senyawa Bioaktif. Makalah disajikan
pada Seminar Perspektif Baru dalam
Drug Discovery, Ujung Pandang.
Satari, R., 2003. Produk Alam Laut sebagai
Lead Compaund untuk Farmasi dan
Pertanian. Makalah disajikan pada
Seminar Nasional Perspektif Baru
dalam Drug Discovery, Makassar 26
Oktober 2003.
Suryati, E., Rosmiati, Parenrengi, A. 2005.
Sponge Bioactive For Bactericide,
Fungicide and Antibiofouling in
Coastal Aquaculture. Riset Institute
for Coastal Aquaculture, Maros.
Voogd, N. de, Cleary, D. F., Hoeksema, B. W.,
Noor, A., Soest, R. W. 2006. Sponge Beta
Diversity in The Spermonde Archipelago,
SW Sulawesi, Indonesia. Marine Ecology
Progress Series. 309. 131-142.
Wahyuono, S. 2003. Mencari Obat Antikanker
dari Spons Perairan Indonesia, (Online),
http://www.pikiranrakyat.com/cetak/0503/
22/cakrawala/lainnya02. htm, diakses 18
Februari 2007).
top related