1

Uji Aktivitas Antiproliferasi Ekstrak Alga Merah Gelidium sp Terhadap Pertumbuhan Sel

Kanker Caco-2 Secara in Vitro

Selamet Kurniawan Riandinata, Sunarpi, Eka S. Prasedya, dan Sri Puji Astuti

kriandinata7@gmail.com

Program Studi Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Mataram

Jl. Majapahit No. 62 Mataram

ABSTRAK

Kanker adalah penyakit yang timbul akibat pertumbuhan sel atau jaringan tubuh yang tidak

normal. Penyakit ini sangat berbahaya bagi manusia dan menjadi penyakit tidak menular penyebab

kematian no 3 (tiga) setelah penyakit kardiovaskuler dan infeksi. Departemen Kesehatan RI

melaporkan sekitar 8,2 juta kematian disebabkan oleh kanker. Pengobatan kanker saat ini masih

tergolong mahal dan memberikan efek samping bagi penderita. Hal tersebut mendorong para

peneliti untuk mengeksplorasi senyawa-senyawa bioaktif antikanker dari bahan-bahan alam.

Rumput laut dilaporkan memiliki senyawa bioaktif yang dapat menghambat proliferasi sel kanker.

Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antiproliferasi ekstrak alga

merah Gelidium sp terhadap pertumbuhan sel kanker Caco-2 secara in vitro. Hasil penelitian

didapatkan berat rendemen ekstrak Gelidium sp sebesar 5,3337%. Dari uji Fitokimia menggunakan

Gass Chromatography – Mass Spectrometry didapatkan 40 peak senyawa bioaktif dan beberapa

diantaranya memiliki sifat toksik, antioksidan, dan antiinflamasi. Hasil uji aktivitas antiproliferasi

ektrak alga merah Gelidium sp terhadap pertumbuhan sel kanker Caco-2 dengan waktu inkubasi

selama 72 jam terbukti memiliki aktivitas antiproliferasi terhadap sel kanker Caco-2 dengan nilai

IC50 sebesar 138,76 µg/mL. Alga merah Gelidium sp juga memiliki aktivitas antioksidan.

Penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi awal maupun acuan bagi penelitian selanjutnya

dalam pengembangan makroalga khususnya Gelidium di bidang pengobatan kanker berbasis

rumput laut.

Kata kunci: Gelidium sp, sel kanker Caco-2, ekstraksi maserasi, Gass Chromatography – Mass

Spectrometry, direct counting

ABSTRACT

Cancer is a disease arising from the growth of cells or tissues that are not normal. This

disease is very dangerous for humans and become non infectious disease cause of death no 3 (three)

after cardiovascular disease and infection. The Ministry of Health reported about 8.2 million deaths

caused by cancer. Cancer treatment is still relatively expensive and provide side effects for

patients. This prompted (Cause of that/ it is pushed) researchers to explore the anticancer bioactive

compounds from natural materials. Seaweed is reported to have bioactive compounds that can

inhibit the proliferation of cancer cells. Therefore, this study aims to determine the antiproliferation

2

activity of red algae Gelidium sp extract on the growth of Caco-2 cancer cells in vitro. The result

showed that Gelidium sp extract rendemen weight was 5,3337%. Phytochemical tests using Gass

Chromatography - Mass Spectrometry found 40 peak bioactive compounds and some of them have

toxic, antioxidant, and anti-inflammatory properties. The results of the antiproliferation activity

of red algae Gelidium sp extract on the growth of Caco-2 cancer cells with 72 hours incubation

period proved to have antiproliferation activity against Caco-2 cancer cells with IC value of 138.76

μg/mL. Red alga Gelidium sp also has antioxidant activity. This research can be used as initial

information and reference for further research in macroalga development especially Gelidium in

the (sector) field of cancer treatment based on seaweed.

Key words: Gelidium sp, Caco-2 cancer cell, maseration extraction, Gass Chromatography –

Mass Spectrometry, direct counting

A. Pendahuluan

Kanker adalah penyakit yang timbul akibat pertumbuhan sel atau jaringan tubuh yang

tidak normal. Kanker ditandai dengan mekanisme tidak normal dan tidak terkontrol pada

pengaturan kelangsungan hidup, proliferasi dan diferensiasi sel. Jika penyebaran kanker tidak

terkontrol maka dapat menyebabkan kematian (Hondermarck, 2003). Kanker menjadi salah

satu penyakit yang berbahaya dan mematikan di dunia, menurut World Health Organization

(WHO) pada tahun 2012 menyebutkan bahwa kanker merupakan penyakit tidak menular

penyebab kematian nomor 2 (dua) setelah penyakit kardiovaskuler. Pada tahun 2012, sekitar

8,2 juta kematian disebabkan oleh kanker. Sampai saat ini belum ditemukan obat kanker yang

ideal yang dapat menghancurkan sel kanker tanpa menciderai sel-sel yang normal.

Penanganan kanker pada umumnya menggabungkan pembedahan dan radiasi dengan

pengobatan kemoterapi (Abeloff et.al., 2004; dalam Sukmarianti et. al., 2013). Namun, obat-

obat tersebut memberikan efek samping berupa mual, muntah, rambut rontok, berkurangnya

kadar sel darah putih dalam darah, dan iritasi kandungan kemih (sistitis) disertai terdapatnya

darah dalam air kemih. Hal ini mendorong para ilmuan untuk mengeksplorasi senyawa-

senyawa bioaktif antikanker dari bahan-bahan alam sehingga efek sampingnya bisa lebih kecil

dan harganya dapat lebih terjangakau.

Beberapa obat herbal di Indonesia yang dikonsumsi oleh penderita kanker adalah

tanaman mahkota dewa (Phaleria macrocarpa), kunyit putih (Curcuma zedoaria), dan buah

merah (Pandanus conoideus) (Radji et al., 2010). Hasanah dan Widowati (2016) melaporkan

beberapa jenis tanaman terrestrial yang digunakan sebagai obat herbal diantaranya kunyit

putih, rumput mutiara, bidara upas, sambiloto, keladi tikus, temu mangga, temulawak, benalu,

3

daun sirsak, dan daun dewa. Penelitian uji aktivitas antitumor dan antikanker dari tanaman

terrestrial sangat berkembang dengan pesatnya. Beberapa penelitian tersebut diantaranya

pada tanaman keladi tikus (Aryanti, 2004; Da’i et al., 2007), daun sirih merah (Atmaningsih,

2008), daun pandan wangi (Sukandar et al., 2009), daun sirsak (Wijaya, 2012), pacar air

(Rahmawati et al., 2013), tumbuhan paku (Risky, 2014), rumput bambu (A’ilah, 2015;

Rohmah, 2016), dan daun rosemary (Liana, 2017).

Selain tumbuhan terrestrial, sumber senyawa bahan aktif juga banyak dikembangkan

dari biota laut. Beberapa penelitian tentang bioaktivitas antikanker dari biota laut telah banyak

dilaporkan. Beberapa biota laut yang memiliki aktivitas antikanker diantaranya spons (Puji et

al., 2005; Rasyid, 2009; Sukmarianti et al., 2013), terumbu karang (Cooper et al. 2014), lamun

(Hamdy et al., 2012), abalon dan landak laut (Federov et al. 2013), dan mikroalga (Shanab et

al. 2012; Samarakoon, 2013; Gupta et al. 2014; Zaid et al. 2015; Jayshree et al., 2016; dan

Somasekharam et al., 2016). Selain itu, penelitian antikanker terhadap makroalga juga mulai

dikembangkan.

Salah satu sumber senyawa bioaktif yang juga berasal dari alga merah adalah Gelidium

yang memiliki komponen senyawa bioaktif berupa alkaloid, saponin, phytosterol, phenolic

compounds, dan flavonoid (Elsie dan Dhanarajan, 2010), selain itu juga memiliki Polyphenol

(Alghazeer et. al., 2016). Menurut Zakaria et. al., (2011) senyawa flavonoid, tannin, saponin,

dan triterpenoid telah dilaporkan memiliki aktivitas antikanker. Penelitian terhadap alga

Gelidium oleh Metidji et. al., 2015; Elsie dan Dhanarajan (2010) memiliki potensi antibakteri.

Menurut Boujaber et. al., (2016) ekstrak diklorometana dan methanol Gelidium

memiliki aktivitas antiinflamasi dan sitotoksisitas pada sel HeLa. Metidji et. al., (2015)

melaporkan bahwa ekstrak methanol Gelidium memiliki aktivitas sitotoksisitas yang baik pada

hewan uji udang. Aktivitas antitumor dan antioksidan juga ditemukan pada ekstrak Gelidium

yang diuji pada sel HeLa dan sel Leukimia kronis (K562) (Grozdanic et. al., 2012). Alghazeer

et al., (2016) melaporkan bahwa ekstrak metanol Gelidium latifolium yang dikoleksi dari

perairan barat Libya pada tahun 2013 memiliki aktivitas antikanker pada pengujian terhadap

sel kanker human colorectal carcinoma (Caco2) dan human corneal ephithelial cell (ATCC).

Ekstrak metanol 50% dan 100% Gelidium pulchrum yang dikoleksi dari perairan Mesir pada

2014 memiliki aktivitas antikanker dan antiinflamasi (Abou-Elella and Ahmed, 2015). Tujuan

penelitian ini adalah untuk mengetahui daya hambat ekstrak etanol alga merah Gelidium sp

4

terhadap pertumbuhan sel kanker Caco-2. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan

tambahan informasi terhadap khasanah ilmu pengetahuan dan memberikan kontribusi terhadap

upaya perkembangan obat kanker berbasis rumput laut.

B. Metode Penelitian

1. Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilakukan melalui pengujian eksperimental di laboratorium.

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari – Juni 2018. Pengambilan sampel

dilakukan pada bulan Februai 2018 di Pantai Pojok, Dusun Lendang Luar, Desa Malaka,

Kecamatan Pemenang, Kabupaten Lombok Utara. Preparasi dan perlakuan sampel

dilakukan di Laboratorium Pusat Unggulan Biosains dan Bioteknologi, dan Uji Fitokimia

menggunakan GC-MS dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Mataram.

2. Alat dan Bahan Penelitian

a. Alat-alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan yaitu alat tulis, kamera, kamera underwater, dan

kantong plastik besar, kertas koran, kertas label, GPS Waypoint, ember, blender,

Erlenmeyer, corong plastic, gelas kimia, gelas ukur, ayakan, timbangan, tisu, kertas

label, plastic klip, kertas saring, evaporator, oven, vortex, kertas saring, aspirator,

magnetic stirrer, spiritus, kapas, mikropipet 1000 µL, 100 µL, dan 10 µL, blue tip,

yellow tip, mikro tip, inverted mikroskop, Eppendorf 1 mL, sentrifuge, Mesin Gas

Chromatografi-Mass Spectrometry (GC-MS), timer, inkubator CO2, pH meter, flask

T25, dish 60 mm dan dish 35 mm, lemari es, falcon tube 50 ml, falcon tube 15 mL,

haemocytometer, spektrofotometer UV-vis, gloves, masker, tangki liquid nitrogen dan

laminar air flow.

b. Bahan-bahan Penelitian

Tahapan awal yang dilakukan yaitu sampel yang diambil dari alga merah

(Gelidium sp), dicuci dengan air mengalir, ditiriskan, ditimbang, dan dikeringanginkan.

Lalu sampel dioven, dihaluskan dengan blender. Serbuk yang diperoleh diekstraksi

maserasi dengan perbandingan 1:5 menggunakan pelarut etanol 96 %, perlakuan ini

dilakukan berulang sebanyak 3 kali, lalu dipekatkan dengan rotary evaporator vaccum.

5

Ekstrak pekat dipisahkan senyawa metabolit sekundernya berdasarkan sifat

kepolarannya dengan ekstraksi cair-cair dengan pelarut n-heksana lalu masing-masing

hasil ekstrak diuapkan menggunakan rotary evaporator vaccum sehingga diperoleh

ekstrak pekat. Setelah itu, diuji fitokimia golongan senyawa aktifnya dengan

Kromatografi gas (GC-MS).

c. Prosedur Penelitian

a) Pengambilan Sampel

Pengambilan Sampel alga merah Gelidium sp dilakukan pada bulan

Februari 2018 di Pantai Pojok, Lendang Luar, Desa Malaka, Kabupaten

Lombok Utara (Titik koordinat: 116,0360o - 8,4627o).

b) Preparasi Sampel

Sampel yang diambil dibawa ke Pusat Unggulan Biosains dan

Bioteknologi, Fakultas MIPA, Universitas Mataram untuk dipreparasi. Sampel

dipisahkan dari kotoran dan alga lain dan dicuci dengan air mengalir sebanyak

3 kali. Sampel yang sudah bersih dikering anginkan di atas kertas koran. Setelah

airnya habis, ditimbang sampel untuk mengetahui berat basah sampel alga

Gelidium sp.

Sampel dikering anginkan selama 14 hari lalu ditimbang berat

keringnya, kemudian dioven 1 hari dalam suhu 60 oC dan ditimbang kembali

berat keringnya. Diblender sampel kering hingga menjadi serbuk kecil

kemudian ditimbang lagi beratnya. Serbuk merupakan sampel penelitian yang

kemudian diekstraksi kandungan bioaktifnya.

c) Ekstraksi Komponen Aktif dengan Maserasi

Metode ekstraksi maserasi dilakukan berdasarkan penelitian yang

dilakukan Rohmah (2016). Sampel yang telah dipreparasi dilakukan tahap

selanjutnya, yaitu tahap ekstraksi. Langkah awal yang dilakukan yaitu

ditimbang serbuk alga merah Gelidium sp, dimasukkan ke dalam wadah

(Toples kaca atau Erlenmeyer 2000 mL), lalu diekstraksi dengan perendaman

menggunakan pelarut etanol 96 % dengan perbandingan 1:5 selama 72 jam,

6

bersama dengan itu diaduk selama 3 atau 6 jam pada suhu ruang. Filtrat

dipekatkan dengan rotary evaporator vaccum dengan suhu 45 °C dan

dihentikan ketika ekstrak cukup kental dan ditandai dengan berhentinya

penetesan pelarut pada labu alas bulat. Selanjutnya ekstrak kental dapat

disimpan dalam lemari pendingin pada suhu 4 ºC agar ekstrak tersebut tidak

menjadi rusak.

Dihitung berat rendemen dari alga merah Gelidium sp. Rendemen

adalah jumlah total atau masa total maserat atau filtrate yang merupakan sisa

hasil ekstraksi. Jumlah total rendemen dapat dihitung dengan menggunakan

rumus sebagai berikut (Yanuarti et al., 2017):

% Rendemen = Berat ekstrak

Berat sampel𝑥 100%

d) Uji Fitokimia dengan Gas Chromatography-Mass Spectrometry

Ditimbang ekstrak kental Gelidium sp sebanyak 5 mg dan dilarutkan ke

dalam 1 ml etanol absolut. Ditimbang pula 5 mg ekstrak Gelidium sp yang telah

dipurifikasi dan dilarutkan dalam 1 ml etanol absolut dalam wadah terpisah.

Dihomogenkan larutan dengan menggunakan vortex. Selanjutnya kedua

ekstrak (purified dan unpurified) dianalisis dengan menggunakan GC-MS di

Laboratorium Kimia Analitik, FMIPA, Universitas Mataram.

Mengacu pada Riyanto (2013) analisis GC-MS dimulai dengan

pembuatan seri baku larutan menggunakan etanol dengan penambahan standar

internal n-butanol. Selanjutnya, sebanyak 1 µl larutan baku dari masing-masing

konsentrasi disuntikkan kedalam kolom melalui tempat injeksi ke alat

kromatografi gas untuk di analisis. Hasil pembacaan dari kromatografi gas

(kromatogram) kemudian dihitung luas area etanol dan n-butanolnya.

Nilai Area Under Curve (AUC) yang didapatkan kemudian dimasukkan

ke dalam persamaan kurva baku etanol. Uap cuplikan ini kemudian dibawa oleh

gas pembawa masuk ke dalam kolom. Kolom akan memisahkan komponen-

komponen bioaktif sehingga dapat dideteksi oleh detektor dan dihasilkan suatu

kromatogram. Kemudian library software akan meneampilkan senyawa yang

7

mirip atau sesuai antara hasil analisis GC-MS dengan senyawa yang terdapat di

library software NIST dan WILEY pada GC-MS.

e) Uji Sitoksisitas Sel Kanker Caco-2 secara in Vitro

Tahapan pengujian aktivitas antikanker secara in vitro antara lain

adalah: 1) penyiapan sel kanker, 2) panen sel, 3) uji sitotoksitas, 4) perhitungan

sel, dan 5) observasi mikroskop. Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dalam

Laminar Air Flow dengan menggunakan teknik aseptis. Sterilitas merupakan

hal yang sangat penting untuk diperhatikan karena kontaminasi kultur akan

mengganggu pertumbuhan sel yang dapat mengakibatkan kematian sel. Sel

kanker yang digunakan pada penelitian ini adalah sel kolon (Caco-2).

Pada penelitian ini, pertama dilakukan penambahan sampel ekstrak

Gelidium sp dengan 4 konsentrasi yang berbeda dengan tiga kali replikasi yaitu

200, 150, 100 dan 50 µg/mL dan kontrol dengan menggunakan media DMEM.

Kemudian dilakukan inkubasi selama 72 jam di inkubator CO2 dan penambahan

pewarna trypan blue untuk menentukan viabilitas sel.

Perhitungan uji sitotoksisitas untuk melihat viability dengan

menggunakan rumus (Prasedya et. al., 2016):

% Viabilitas = Jumlah Sel Hidup−Sel Mati (Tercat Trypan blue)

Jumlah Total Sel× 100%

Dari data persentase tersebut, dibuat persamaan regresi linear dengan

menggunakan software Kaleidagraph. Dari persamaan regresi tersebut maka nilai

konsentrasi efektif ekstrak Gelidium sp dapat dihitung.

f) Uji Aktivitas Antioksidan

Uji aktivitas antioksidan mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh

Suhaling (2010) dengan beberapa modifikasi. Dibuat stok sampel 1 % (10

mg/10 ml dalam etanol 96%). Kemudian dibuat 3 konsentrasi 50, 150, dan 200

μg/mL (ppm). Ditambahkan 1 ml etanol DPPH 0,15 mM ke dalam 2,5 mL

larutan sampel. Dihitung aktivitas antioksidan dan setiap perlakuan dibuat triplo

pengulangan. Untuk kontrol positif menggunakan asam askorbat dan kontrol

8

negatif menggunakan aquades. Didiamkan dalam suhu ruang 30 menit. Setelah

itu dilakukan Uji absorbansi pada panjang gelombang 518 nM.

Rumus Persentase Absorbansi (Suhaling, 2010):

AA% = (Absorbansi Blanko – Absorbansi Sampel) x 100%

Absorbansi Blanko

C. Hasil Penelitian

1. Ekstraksi dan Maserasi

Tabel 1. Data ekstraksui senyawa aktif Gelidium sp dengan Maserasi

Berat

Basah

Berat

Kering

Berat

Maserat

Berat

Ekstrak

Berat

Rendemen

Warna

Ekstrak

Bentuk

Ekstrak

3.372,6

gram

833,4

gram

539,4

gram

28,77

gram

5,3337

gram

Hijau

Kehitaman

Pasta

agak cair

2. Uji Fitokimia dengan Gass Chromatography - Mass Spectrometry (GC-MS)

Kromatogram hasil pemisahan fraksi senyawa kimia dari ekstrak etanol dan n-

heksan Gelidium sp dengan GC-MS disajikan dalam gambar 1 dan gambar 2.

Gambar 1. Kromatogram Pemisahan Kromatografi GC-MS Sampel Ekstrak Pekat etanol

Alga Merah Gelidium sp.

Hasil kromatogram pemisahan kromatografi GC-MS didapatkan 40 peak senyawa

bioaktif yang berasal dari ekstrak pekat etanol Gelidium sp dengan 1 puncak tertinggi yaitu

pada peak senyawa no 40. Puncak no 39 memiliki presentase luas area di atas 5% pada

Puncak 1

9

kedua ekstrak yang diuji. Sedangkan 39 puncak yang lain memiliki presentase luas area di

bawah 5%, sehingga puncak tersebut diabaikan. Puncak no 39 dengan R. Time 15.557

menit dan presentase luas area sebesar 53,74%.

Gambar 1. Kromatogram Pemisahan Kromatografi GC-MS Sampel Ekstrak n-heksan

Alga Merah Gelidium sp.

Hasil analisis ekstrak n-heksan alga merah Gelidium sp juga terdapat 40 peak

dengan puncak tertinggi juga terdapat pada peak senyawa no 39. Puncak no 27, 39, dan 40

memiliki presentase luas area di atas 5%. Sedangkan 37 puncak yang lain memiliki

presentase luas area di bawah 5%, sehingga puncak tersebut diabaikan. Puncak 27 dengan

R. Time 12.933 menit dan presentase luas area sebesar 7,75%. Puncak 39 dengan R. Time

15.557 menit dan presentase luas area sebesar 53,74%. Puncak 40 dengan R. Time 15.663

menit dan presentase luas area sebesar 6,66%. Berdasarkan penelusuran library, tidak

ditemukan adanya kesamaan senyawa dengan spektra puncak 27 dan 39. Spektra massa

senyawa no 27, 39, dan 40 dapat dilihat pada lampiran 4.5.

Berdasarkan penelusuran library, tidak ditemukan adanya kesamaan senyawa

dengan spektra puncak no 39. Senyawa pada peak no 39 dan beberapa senyawa lainnya

tidak dapat diidentifikasi atau tidak ditemukan senyawa yang serupa pada library software

NIST dan WILEY pada GC-MS. Sehingga perlu dilakukan identifikasi tingkat lanjut untuk

mengetahui jenis senyawa tersebut. Beberapa senyawa yang dapat diindentifikasi dan

memiliki efek penting dan juga toksik dari hasil GC-MS terhadap ekstrak pekat alga merah

Gelidium sp disajikan dalam tabel l.

Puncak I

10

Tabel 4.1 Senyawa Penting dari Ekstrak Pekat Gelidium sp

No Nama Senyawa Formula Puncak Luas Area

1 Pentadecane (CAS) n-Pentadecane C15H32 Puncak 6 0,64 %

2 Heptadecae (CAS) n-Heptadecane C17H36 Puncak 10 1,11 %

3 Tetradecanoic acid (CAS) Myristic

Acid

C14H28O2 Puncak 12 0,43 %

4 1-Octadecanol (CAS) Stenol C18H38O Puncak 15 0,36 %

5 Hexadecanoic acid (CAS) Palmitic

Acid)

C16H32O2 Puncak 18 3,80 %

6 Hexadecanoic acid (CAS) Dioctyl ester C22H42O4 Puncak 32 0,56 %

7 1,2-Benzenedicarboxylic acid,

diisooctyl ester (CAS)

C24H38O4 Puncak 35 1,19 %

Senyawa n-Pentadecane memiliki efek toksik, Essien et al., 2012 melaporkan

bahwa Pentadecane dan beberapa senyawa lain dalam Solanum erianthum dan Solanum

macranthum memiliki aktivitas antibakteri dan antitumor yang diuji pada sel 578T dan PC-

3. Selain itu, n-Pentadecane termasuk dalam senyawa toksik yang dapat menghambat

pertumbuhan sel Caco-2 dan beberapa bakteri (Lin et al., 2012); n-Heptadecane memiliki

aktivitas antioksidan dan antiinflamasi (Kim et al., 2013) selain itu juga memeiliki efek

toksik pada pengujian terhadap Aedes aegypti (Park et al., 2010); Tetradecanoic acid

termasuk ke dalam asam miristrat yaitu asam lemak jenuh yang dapat digunakan sebagai

bahan untuk mensintesis rasa dan sebagai bahan dalam pembuatan sabun dan kosmetik

(pubchem.ncbi.nlm.nih.gov), memiliki aktivitas antikanker (Patra et. al., 2012) dan

memiliki efek toksik (Zhu dan Smart, 2005); 1-Octadecanol merupakan lemak alkohol

yang berperan dalam mendeteksi SLS carrier pada gangguan sindrom Zellweger dan

Sindrom Sjorgren-Larsoon (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov); Hexadecanoic acid merupakan

kelompok asam palmitat atau asam heksadekanoat dan memiliki kemampuan menginduksi

apoptosis pada pengujian terhadap sel kanker HepG2 (Zhang et al., 2004).

Hexadecanoic acid merupakan kelompok Dioctyl ester yang memiliki sifat toksik

dengan memiliki radioktivitas yang tinggi pada pengujian terhadap mencit jantan. Gumani

11

et al., (2016) melaporkan bahwa beberapa kandungan bioaktif pada tanaman cabai

(Capsicum frutescens) termasuk asam hexadecanoid memiliki aktivitas antimikroba dan

antioksidan pada uji in vitro-nya; dan 1,2-Benzenedicarboxylic acid termasuk ke dalam

kelompok Diisooctyl ester yang digunakan dalam produksi polyvinyl chloride (PVC) dan

memiliki efek toksisitas yang tingggi (Silva et al., 2006).

3. Uji Sitotoksisitas Ekstrak Gelidium sp Terhadap Sel Kanker Caco-2

Pada penelitian ini, pertama dilakukan penambahan sampel ekstrak Gelidium sp

dengan 4 konsentrasi yang berbeda dengan tiga kali replikasi yaitu 200, 150, 100 dan 50

µg/mL dan kontrol dengan menggunakan media DMEM. Kemudian dilakukan inkubasi

selama 72 jam di inkubator CO2 dan penambahan pewarna trypan blue untuk menentukan

viabilitas sel. Kelemahan dari metode penghitungan langsung adalah subyektivitasnya

yang tinggi dan membutuhkan waktu penghitungan yang lama. Untuk mengurangi

subyektivitas, penghitungan diulang minimal 3 kali dan pengamatan bentuk sel yang hidup

dan mati harus konsisten. Pemaparan sel dengan trypan blue yang terlalu lama dapat

menyebabkan sel yang hidup juga menyerap trypan blue dan lama–kelamaan sel dapat mati

karena trypan blue. Untuk mengatasi hal ini maka penambahan trypan blue ke dalam

sumuran tidak dilakukan secara serempak namun satu persatu tiap sumuran ditambah

trypan blue, dihomogenkan kemudian langsung dihitung dengan haemaocytometer di

mikroskop inverted.

Media yang digunakan banyak mengandung protein dimana protein-protein serum

dalam media juga memiliki afinitas terhadap trypan blue. Hal ini juga dapat mempengaruhi

pengamatan karena akan mempengaruhi bidang pandang, yaitu saat pengamatan akan

terlihat gelap dan kotor sehingga menyulitkan pengamatan sel hidup. Penghitungan secara

langsung membutuhkan waktu yang cukup lama. Hal ini dapat berpengaruh pada stabilitas

sel karena sel berada di suhu penyimpanan dengan suhu dan aliran CO2 yang berbeda.

Data yang diperoleh dari uji sitotoksisitas dengan metode direct counting ini berupa data

jumlah sel yang hidup dari tiap perlakuan dengan pemberian ekstrak alga merah Gelidium sp

dengan berbagai konsentrasi. Dari data jumlah sel yang hidup tersebut ditentukan persentase

kematian sel. Pengamatan morfologi sel setelah di treatment dilakukan dibawah mikroskop

inverted pada setiap sampel ekstrak dengan konsentrasi 200, 150, 100 dan 50 µg/mL. Gambar hasil

12

perlakuan pada jam ke-0 dan dapat dilihat pada gambar 3 sedangkan hasil perlakuan pada jam ke-

72 dapat dilihat pada gambar 4.

(C) Konsentrasi 200 µg/mL

Gambar 4.6 Perlakuan ekstrak Gelidium sp terhadap sel Caco-2 dalam waktu 72 jam

4. Uji Antioksidan Ekstrak Gelidium sp

Pada penelitian ini hanya menetukan besarnya persentase nilai absorbansi dari

ekstrak alga merah Gelidium sp. Uji antioksidan menggunkan beberapa konsentrasi yaitu

50 µg/mL, 150 µg/mL, dan 200 µg/mL. Warna larutan pada masing-masing perlakuan

berbeda-beda, Kontrol negatif berwarna ungu tua karena banyak mengandung DPPH

sedangkan kontrol positif berwarna bening karena mengandung asam askorbat yang

(A) Kontrol

(B) Konsentrasi 50 µg/mL

(C) Konsentrasi 100 µg/mL

(D) Konsentrasi 150 µg/mL

13

memiliki aktivitas antioksidan tinggi, perbedaan tersebut disajikan pada lampiran 4.8.

Untuk kontrol positif menggunakan asam aksorbat dengan konsentrasi 100 µg/mL.

Pembacaan dilakukan dipanjang gelombang 518 nm menggunakan UV-vis. Berdasarkan

hasil penelitian didapatkan persentase nilai absorbansi untuk konsentrasi 50 µg/mL, 150

µg/mL, dan 200 µg/mL secara berturut-turut 7,92 %, 26,73 %, dan 11,88 % (Tabel 4.1 dan

Lampiran 4.9). Sedangkan persentase nilai absorbansi dari asam askorbat konsentrasi 100

µg/ml sebesar 79,20 % (Lampiran 4.10). Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa ekstrak

Gelidium sp memiliki aktivitas antioksidan meskipun lebih rendah dibandingkan dengan

aktivitas antioksidan asam askorbat (vitamin C).

Tabel 4.2 Hasil Pembacaan Spektro UV-VIS 518 nM

No Konsentrasi Hasil % Absorbansi

1 50 µg/mL 0,093 7,92 %

2 150 µg/mL 0,074 26,73 %

3 200 µg/mL 0,089 11,88 %

4 Kontrol Positif (Asam Askorbat) 100 µg/mL 0,021 79,20 %

5 Kontrol Negatif (Akuades) 0,101 0 %

D. Diskusi

1. Uji Fitokimia dengan Gass Chromatography - Mass Spectrometry (GC-MS)

Berdasarkan hasil kromatogram dari ekstrak Gelidium sp diketahui terdapat

senyawa senyawa yang bersifat toksik hal tersebut sesuai dengan penelitian yang

dilakukan oleh Elsie dan Dhanarajan (2010) dan Alghazeera et. al. (2016) bahwa alga

Gelidium sp memiliki komponen senyawa bioaktif berupa alkaloid, saponin, phytosterol,

phenolic compounds, dan flavonoid (Elsie dan Dhanarajan, 2010; Alghazeera et. al.,

2016), antosianin, tannin, dan C-heterosids (Metidji et. al., 2015) selain itu juga

mengandung phystosterol (Elsie dan Dhanarajan, 2010). Menurut Ye et. al. (2007) dalam

Zakaria et. al., (2011) senyawa flavonoid, tannin, saponin, dan triterpenoid telah

dilaporkan memiliki aktivitas antitumor. Senyawa metabolit sekunder tersebut memiliki

potensi sebagai antioksidan, antijamur, antikoagulan, antibakteri, dan antikanker.

14

2. Uji Sitotoksisitas Ekstrak Gelidium sp Terhadap Sel Kanker Caco-2

Berdasarkan Gambar 4.6 dapat diketahui sel yang mati berbentuk bulat, mengapung

dan tersebar. Sel hidup berbentuk lonjong seperti jarum yang saling berdempet dengan sel

lainnya yang ada disekitarnya dan menempel pada dasar wadah kultur. Pada konsentrasi

50 µg/mL tidak terlihat adanya pengaruh pemberian ekstrak terhadap pertumbuhan sel

Caco-2 karena memiliki kesamaan dengan kontrol. Pada konsentrasi 150 µg/mL memiliki

jumlah sel mati lebih banyak dibandingkan dengan jumlah sel yang mati pada konsentrasi

100 µg/mL. Konsentrasi 200 µg/mL kondisi sel Caco-2 tidak dapat membelah dan hanya

mengambang di permukaan media dengan bentuk bulat dan terdapat beberapa sel yang

mengalami kerusakan. Adanya proses pengahambatan pertumbuhan sel disebabkan oleh

beberapa cara diantaranya secara apoptosis dan nekrosis.

Menurut Zakaria et al (2011) bahwa beberapa senyawa yang diduga mampu

menghambat pertumbuhan sel adalah dari kelompok flavonoid, tannin, saponin dan

triterpenoid. Mekanisme kerja dari dari kelompok senyawa flavonoid adalah dengan

memodulasi penahanan siklus sel pada fase G1 menuju fase S. Adapun mekanisme kerja

saponin dan triterpenoid dengan cara merusak permeabilitas membran mitokondria pada

sel atau menyebabkan sel mengalami nekrosis dan kematian.

Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Alghazeer et al.,

(2016) yang melakukan uji antiproliferasi beberapa ekstrak alga pada sel Caco-2 secara in

vitro diantaranya Gelidium latifolium. Pada konsentrasi 200 µg/mL memiliki kemampuan

menghambat sebesar 85% dan persentasi populasi sel tertinggi terjadi pada fase G0 dan

terendah pada fase Sub G (Alghazeer et al., 2016). Namun pada penilitian ini, pada

konsentrasi 200 µg/mL sel Caco-2 sudah tidak dapat lagi hidup dan berkembang melainkan

hanya mengambang dipermukaan dan tidak dapat menempel di dasar dish.

Berdasarkan hasil penelitian setelah dilakukan perhitungan nilai viabilitas untuk

melihat konsentrasi yang optimum dari ulangan 1 dan 2 didapatkan nilai IC50 masing-

masing 141,38 µg/ml dan 136,14 µg/ml. Dari dua data tersebut jika dirata-ratakan

didapatkan nilai IC50 sebesar 138,76 µg/mL. Semakin kecil harga IC50 maka senyawa

semakin bersifat toksik, sebaliknya semakin besar harga IC50 maka semakin bersifat tidak

15

toksik (Meyer et al, 1982). Berdasarkan hasil tersebut, ekstrak alga merah Gelidium sp

masih belum dapat dikatakan sebagai calon agen antikanker karena memiliki IC50 di atas

100 µg/mL. menurut Meiyanto (2008) nilai IC50 < 100 µg/mL pada senyawa campuran

menunjukkan aktivitas antikanker yang dapat menghambat proliferasi sel serta sangat

potensial sebagai agen kemoprevensi, yaitu senyawa yang dapat mencegah proses

karsinogenesis yang memicu kanker. Disamping itu, nilai IC50 tersebut cukup menarik

untuk dikembangkan sebagai agen kemoprevensi.

Beberapa faktor yang menyebabkan nilai IC50 bernilai lebih besar dari 100 µg/mL

diantaranya pelarut yang digunakan bukan pelarut yang optimal dalam menarik senyawa

bioaktif Gelidium sp terutama yang besifat toksik. Faktor lainnya adalah sel Caco-2

mempunyai dinding sel yang tebal. Tiap sel kanker memiliki karakteristik yang berbeda

seperti struktur sel dan permeabilitas membrane sel sehingga berpengaruh terhadap

kemampuan atau efek sitotoksisitas senyawa terhadap sel kanker. Semakin tinggi

permeabilitas membrane sel, maka ekstrak Gelidium sp akan lebih mudah masuk ke dalam

sel kanker (Atmaningsih, 2008).

Penelitian ini adalah penilitian awal untuk mengungkapkan aktivitas antiproliferasi

dari alga merah Gelidium sp. Oleh karena itu, variasi pelarut polar, semipolar, dan nonpolar

yang digunakan penting dilakukan untuk mengetahui pelarut yang terbaik untuk

digunakan. Sehingga nantinya didapatkan hasil ekstraksi yang maksimal dan mendapatkan

senyawa yang lebih maksimal. Selain itu, untuk memastikan mekanisme kerja

antiproliferasi pada alga merah Gelidium sp serta mengetahui senyawa bioaktif yang

bersifat antikanker perlu dilakukan pada penelitian lanjutan, mengingat sangat beragamnya

karakteristik sel-sel kanker dan sangat beragam pula mekanisme kerja senyawa antikanker

tersebut.

3. Uji Antioksidan Ekstrak Gelidium sp

Hasil uji aktivitas antioksidan terhadap ekstrak Gelidium sp yang rendah sesuai

dengan penelitian yang dilakukan oleh Alghazeer et al., (2016) yang melakukan uji

aktivitas antioksidan pada beberapa alga hijau (Ulva lactuca dan Codium tomentosum),

alga cokelat (Cystoseira crinita, Cystoseira stricta, dan Sargassum vulgare), dan alga

merah (Gelidium latifolium, Hypnea musciformis, dan Jania rubens) yang berasal dari

16

perairan Libya. Didapatkan hasil bahwa Gelidium latifolium dan Codium tomentosum

memiliki aktivitas antioksidan yang rendah dibanding beberapa alga yang diuji dengan

nilai IC50 sebesar 300 µg/mL. Adapun aktivitas tertinggi berasal dari alga cokelat

Cystoseira crinite dengan nilai IC50 sebesar 300 µg/mL.

Rendahnya aktivitas antioksidan ini kemungkinan disebabkan oleh berbagai faktor,

diantaranya karena metode ekstraksi yang digunakan kemungkinan tidak cukup menarik

komponen kimia yang bersifat antioksidan dalam Gelidium sp. Selain itu karena vitamin C

merupakan senyawa murni sedangkan ekstrak alga merah Gelidium sp masih merupakan

senyawa campuran dan belum diketahui kandung senyawanya yang bersifat antioksidan,

dimana adanya senyawa yang tidak bersifat antioksidan kemungkinan bisa mempengaruhi

aktivitas antioksidan ekstrak alga merah Gelidium sp itu sendiri.

E. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian uji aktivitas antiproliferasi ektrak alga merah Gelidium sp

terhadap pertumbuhan sel kanker Caco-2 dengan waktu inkubasi selama 72 jam memiliki

aktivitas antiproliferasi terhadap sel kanker Caco-2 dengan nilai konsentrasi efektif sebesar

138,76 µg/mL.

F. Ucapan Terima Kasih

Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada seluruh staff Pusat Unggulan Bisains dan

Bioteknologi, FMIPA, Universitas Mataram yang telah membantu terlaksanya penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Abeloff, M., Arnitage J., Niederhuber J., Kastan M., dan McKenna W., 2004, Clinical Oncology

3rd ed, Elsevier Churchill Livingstone, Philadelphia.

Abou-Elella, Faten dan Mahgoub M. A., 2015, Enteromorpha compressa, Gelidium pulchrum,

Macroalgae Exhibit Potent Anticancer, Antioxidant and Anti-inflammatory Activities,

Phytomedidicine, 7, 35-45.

A’ilah, A. F., 2015, Uji Aktivitas Antikanker Terhadap Sel Kanker Payudara T47D dan

Identifikasi Golongan Senyawa Aktif dari Ekstrak dan Fraksi Akar Rumput Bambu

(Lophatherum gracile Brongn), [Skripsi], Universitas Islam Negeri Malang, Malang.

Alghazheer, R., Mahboba N., dan Nazlin K. H., 2016, Anticancer and Antioxidant Activities of

Some Alga from Western Libyan Coast, http,//www.preprints.org.

17

Aryanti, 2004, Isolasi Senyawa Antikanker dari Tanaman Keladi Tikus (Typhonium divaricatum

L.), Jurnal Bahan Alam Indonesia, 3(2), 188-190.

Atmaningsih, F. R., 2008, Uji Sitotoksisitas Ekstrak Etanolik Daun Sirih Merah (Piper crocatum

Ruiz & Pav) Terhadap Kultur Sel HeLa, [Skripsi], Universitas Sanata Dharma.

Boujaber, N., Khadija O., Fatima L., Omar A., dan Samira E., 2016, Potential Targets for

Antiinflamation and Anticancer Activities of Marine Algae Gelidium sesquipedale and

Laminaria ochroleuca, Int. J. Adv. Res., 5(1), 2302-2309.

Cooper, E. L., Hirabayashi, K., Strychar, K. B., dan Sammarco, W., 2014, Corals and Their

Potential Applications to Integrative Medicine, Evidence-Based Complementary and

Alternative Medicine, Hindawi Pubhlising Corporation, hal, 1-9. Dari

http,//dx.doi.org/10.1155/2014/184959.

Da’i, M., Fiveri, A., dan Meiyanto, E., 2007, Efek Sitotoksik Ekstrak Tanaman Keladi Tikus

(Typhonium divericatum L.) Terhadap Sel HeLa, J. Farmasi Indonesia, 3(4), 163-167.

Departemen Kesehatan RI, 2015, Mediakom, Kanker Pembunuh Papan Atas, Dari

http,//www.depkes.go.id diakses pada Maret 2018.

Elsie, B. H., dan M. S. Dhanarajan, 2010, Evolution of Antimicrobial Activity and Phytochemical

Screening of Gelidium acerosa, Research and Development Centre, Bharathiar University,

India.

Federov, S. N., Ermakova, S. P., Zvyagintseva T. N., dan Stonik, V. A., 2013, Anticancer and

Cancer Preventive Properties of Marine Polysaccharides, Some Results and Prospects,

Marine Drugs, 11, 4876-4901.

Grozdanic, N., T. P. Stanojkovic, Z. Kljajic, S. Etahiri, O. Assobhei, A. Konic-Ristic, T. Srdic-

Rajic, N. Kardum, S. Backovic, 2012, In Vitro Evaluation of Antioxidant and Antitumoral

Activities of Marine Algae Gelidium sesquipedale and Fucus spiralis, European Journal

of Cancer, Suppl, 5, S25-S28.

Gupta, P., Sinha, D., dan Bandopadhyay, R., 2014, Isolation and Screening of Marine Microalgae

Chlorella sp_PR1 for Anticancer Activity, J. Pharmacy and Pharmaceutical Sciences,

6(10), 817-819.

Hasanah, S. N., dan Widowati, L., 2016, Jamu Pada Pasien Tumor/Kanker sebagai Terapi

Komplementer, J. Kefarmasian Indonesia, 6(1), 49-59.

Hondermarck, H., 2003, Breast Cancer. Molecular & Cellular Proteomics 2.5, The American

Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc. pp. 281-291.

Hamdy, A. H. A., Mettwally, W. S. A., dan Fotouh, M. A., 2012, Bioactive Phenolic Compounds

from the Egyptian Red Sea Seagrass Thalassodendron ciliatum, Zeitschrift für

Naturforsching 67. Dari http,//znaturforsch.com.

Jayshree, A., Jayashree, S., dan Thangaraju, N., 2016, Chlorella vulgaris and Chlamydomonas

reinhardtii, Effective Antioxidant, Antibacterial and Anticancer Mediators,

Pharmaceutical Sciences, 78(5), 575-581.

18

Liana, L. F. A., 2017, Ekstrak Metanolik Daun Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) Sebagai

Agen Kemopreventif Terhadap Sel Kanker Serviks (HeLa) Melalui Regulasi Bcl-2,

[Skripsi], Universitas Sanata Dharma.

Metidji, H., Tahar D., Mohamed T., Soumia K., Aicha K., Ahmed N., 2015, In Vitro Screening of

Secondary Metabolites and Evaluation of Antioxidant, Antimicrobial and Cytotoxic

Properties of Gelidium sesquipedale Thret et Bornet Red Seaweed from Algeria, J Mater.

Environ. Sci., 6(11), 3184-3196.

Meiyanto, E., Susidarti, R. A., Handayani, S., dan Rahmi, F., 2008, Ekstrak Etanolik Biji Buah

Pinang (Areca catechu L.) Mampu Menghambat Proliferasi dan Memacu Apoptosis Sel

MCF-7, Majalah Farmasi Indonesia, 19(1), 12-19.

Meyer, B. N., Ferrigni, Putnam, J. E. Jacobsen, L. B. Nichols, dan McLaughlin, 1982, Brine

Shrimp: A Covenient General Bioassay for Active Plant Constituents. Planta Medica, 45:

31-34.

Prasedya, E. K., Miyake, M., Kobayashi, D., dan Hazama, A., 2016, Carrageenan Delays Cell

Cycle Progression in Human Cancer Cells in Vitro Demonstrated by FUCCI Imaging,

BMC Complementary and Alternative Medicine, 16, 270.

Puji, A., Gemini, A., Mae S. H. W., dan Subagus, W., 2005, Uji Sitotoksik Senyawa Alkaloid dari

Spons Petrosia sp, Potensial Pengembangan Sebagai Antikanker, Majalah Farmasi

Indonesia, 16(1), 58-62.

Radji, M., Aldrat, H., Harahap, Y., dan Irawan, C., 2010, Penggunaan Obat Herbal pada Pasien

Kanker Serviks, J. Ilmu Kefarmasian Indonesia, 8(1), 33-39.

Rahmawati, E., 2013, Uji Aktivitas Antikanker Herba Pacar Air (Impatients balsamina Linn.)

Terhadap Sel Kanker Payudara T47D, J. Ilmu Farmasi, 10(2), 47-55.

Rasyid, A., 2009, Senyawa-senyawa Bioaktif dari Spons, J. Oseana, XXXIV (2).

Risky, A., 2014, Aktivitas Antioksidan dan Antikanker Ekstrak Metanol Tumbuhan Paku

Adiantum phillippensis L., UNESA J. Chemistry, 3(1), 89-95.

Riyanto, F. D., 2013, Penetapan Kadar Etanol dan Profil Senyawa yang Terdapat Dalam Hasil

Produksi “CIU” Rumah Dusun Sentul Desa Bekonang Kabupaten Sukoharjo Dengan

Metode Kromatografi Gas, [Skripsi], Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma,

Yogyakarta.

Rohmah, N. N., 2016, Uji Efektivitas Antikanker Ekstrak Akar Rumput Bambu ((Lophatherum

gracile B.) yang Diembankan pada Zeolit NaX Terhadap Sel Kanker Payudara (T47D),

[Skripsi], Universitas Islam Negeri Malang.

Shanab, S. M. M., Mostafa, S. S. M., Shalaby, E. A., dan Mahmoud, G. I., 2012, Aqueous Extracts

of Microalgae Exhibit Antioxidant and Anticancer Activity, J. Tropical Biomedicine, 2(8),

608-615.

Somasekharam, S. P., El-Naggar, A., Sorensen, P. H., Wang, Y., dan Cheng, H., 2016, An

Aqueous Extract of Marine Microalgae Exhibits Antimetastatic Activity through

Preferential Killing of Suspended Cancer Cells and Anticolony Forming Activity,

19

Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, Hindawi Pubhlising

Corporation.

Suhaling, S., 2010, Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Kacang Merah (Phaseolus vulgaris

L.) dengan Metode DPPH, [Skripsi], Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar.

Sukandar, D., Hermanto, S., dan Lestari, E., 2009, Uji Potensi Aktivitas Antikanker Ekstrak Daun

Pandan Wangi (Pandanus amaryllifolius Roxb.) dengan Metode Brine Shrimp Lethality

Test (BSLT), J. Kimia Terapan Indonesia, 11(1), 32-39.

Sukmarianti, N. W. S., Suaniti, N. M., dan Swantara, I. M. D., 2013. Identifikasi dan Uji Aktivitas

Antikanker Ekstrak Spons Lanthella basta terhadap larva Artemia salina L., Indonesia E-

Journal of Applied Chemistry, 1(1), 14-19.

Sumarakoon, K. W., Ko, J. Y., Shah, M. M. R., Lee, J. H., Kang, M. C., Nam, K. O., Lee, J. B.,

dan Jeon, Y. J., 2013, In Vitro Studies of Anti-Inflammatory and Anticancer Activity of

Organic Solvent Extracts from Cultured Marine Microalgae, ALGAE, 28(1), 111-119.

Wijaya, M., 2012, Ekstrak Annonaceous Acetogenin dari Daun Sirsak, Annona muricata sebagai

Senyawa Bioaktif Antikanker, [Skripsi], Universitas Indonesia.

World Health Organization, 2012, Cancer, http,//www.who.int/cancer/en/index.html Diakses

Maret 2018.

Zaid, A. A. A., Hammad, D. M., dan Sharaf, E. M., 2015, Antioxidant and Anticancer Activity of

Spirulina platensis Water Extracts, J. Pharmacology, 11(7), 846-851.

Zakaria, Z. A., A. M. Muhamed, Jamil, M. N. S., Rofiee, M. S., Somchit, M. N., Zuraini, A.,

Arifah, A. K., dan Sulaiman, M. R., 2011, In Vitro Cytotoxic and Antioxidant Properties

of the Aqueous, Chloroform and Methanol Extracts of Dicranopteris linearis, African

Journal of Biotechnology, 10(2), 273-282.