pengembangan kandidat bahan aktif ?· degenerasi kolagen tipe i disebabkan oleh degenerasi...

Download PENGEMBANGAN KANDIDAT BAHAN AKTIF ?· Degenerasi kolagen tipe I disebabkan oleh degenerasi prokolagen…

Post on 24-Mar-2019

213 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PENGEMBANGAN KANDIDAT BAHAN AKTIF ANTIPHOTOAGINGDARI BEBERAPA TUMBUHAN KOSMETIK TRADISIONAL INDONESIA

DODI DARMAKUSUMA

SEKOLAH PASCASARJANAINSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DANSUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Pengembangan KandidatBahan Aktif Antiphotoaging dari Beberapa Tumbuhan Kosmetik TradisionalIndonesia adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing danbelum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumberinformasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidakditerbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalamDaftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada InstitutPertanian Bogor.

Bogor, Januari 2014

Dodi DarmakusumaNIMB161080011

RINGKASAN

DODI DARMAKUSUMA. Pengembangan Kandidat Bahan Aktif Antiphotoagingdari Beberapa Tumbuhan Kosmetik Tradisional Indonesia. Dibimbing olehWASMEN MANALU, FRANS UMBU DATTA, AGIK SUPRAYOGI, danNASTITI KUSUMORINI.

Kulit merupakan organ terbesar yang bersentuhan langsung denganlingkungan. Paparan sinar matahari merupakan salah satu faktor lingkungan yangberpengaruh langsung pada kesehatan kulit dan dapat menyebabkan penuaan dini.Penuaan dini pada kulit yang disebabkan oleh paparan sinar ultraviolet (UV) darimatahari dikenal dengan istilah photoaging. Salah satu ciri photoaging adalahterbentuknya kerutan yang dalam sebagai gejala klinis pada kulit. Pembentukankerutan yang dalam pada kulit disebabkan oleh kerusakan dan degenerasi kolagen,khususnya kolagen tipe I. Kerusakan dan degenerasi kolagen tipe I padaphotoaging disebabkan oleh paparan radiasi UV. Kerusakan kolagen tipe Idisebabkan oleh peningkatan aktivitas matrix metalloproteinase-1 (MMP-1).Degenerasi kolagen tipe I disebabkan oleh degenerasi prokolagen tipe I akibatpaparan UV.

Penggunaan antiphotoaging merupakan salah satu cara untuk mencegahphotoaging. Mencegah terjadinya kerusakan dan degenerasi kolagen tipe Imerupakan tujuan penggunaan antiphotoaging. Salah satu cara populer untukmencegah photoaging adalah penggunaan bahan alami sebagai bahan aktifantiphotoaging. Pengembangan bahan alami sebagai bahan aktif antiphotoagingmerupakan aktivitas penting dalam ruang lingkup penelitian antiphotoaging.

Indonesia memiliki kekayaan sumber bahan kosmetik alami, khususnyatumbuhan kosmetik tradisional yang memiliki peluang untuk dikembangkansebagai bahan aktif antiphotoaging. Tujuan utama penelitian ini adalahmenentukan potensi khasiat dan mekanisme antiphotoaging kandidat ekstrakbahan aktif antiphotoaging dari beberapa bahan tumbuhan kosmetik tradisionalIndonesia. Penelitian ini terdiri atas tiga tahap penelitian, yaitu: (i) Penapisankandidat ekstrak bahan aktif antiphotoaging; (ii) Penentuan potensi khasiat danmekanisme kerja kandidat ekstrak bahan aktif antiphotoaging; (iii) Karakterisasikandidat ekstrak bahan aktif antiphotoaging.

Tahap pertama penelitian ini adalah penapisan kandidat ekstrak bahanaktif antiphotoaging dari beberapa ekstrak tumbuhan kosmetik tradisionalIndonesia, yaitu: Temu Giring (Curcuma heyneana), Temu Ireng(Curcumaaeruginosa), Temu Putih (Curcuma zedoaria), dan Ki Urat (Plantagomajor).

Hasil penapisan kandidat ekstrak bahan aktif antiphotoaging menunjukkanbahwa ekstrak Ki Urat dan Temu Ireng menghambat MMP-1 dalam sel HaCaTyang terpapar UV. Aktivitas antioksidan ekstrak memainkan peran penting dalamaktivitas penghambatan MMP-1. Fakta menunjukkan bahwa kedua ekstrakmemiliki aktivitas antioksidan yang tinggi pada konsentrasi ini.

Hasil penelitian pada tahap penelitian kedua menunjukkan bahwaperlakuan ekstrak Ki Urat menghambat ekspresi MMP-1 pada sel HaCaT yangterpapar UV. Persentase rataan ekspresi MMP-1 perlakuan Ki Urat (12.07 x 103

pixel) lebih rendah dibandingkan kontrol negatif (27.75 x 103 pixel). Hal ini

menunjukkan perlakuan ekstrak Ki Urat memiliki potensi untuk menghambatpembentukan MMP-1 yang disebabkan paparan sinar UV.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak Ki Urat berpotensi mencegahdegenerasi prokolagen tipe I yang disebabkan paparan sinar UV. Persentase rataanekspresi prokolagen tipe I perlakuan ekstrak Ki Urat (36.70 x 103 pixel) lebihtinggi dan berbeda nyata dibandingkan kontrol negatif (7.84 x 103 pixel). Rataanekspresi prokolagen tipe I pada perlakuan ekstrak Ki Urat tidak berbeda nyatadibandingkan kontrol (32.811 x 103 pixel). Hal ini menunjukkan bahwa ekstrakKi Urat memiliki aktivitas menghambat penurunan pembentukan prokolagen tipeI pada kultur sel HDFs akibat paparan UV.

Intensitas fluoresensi DCF pada kontrol negatif dan perlakuan ekstrakmeningkat dibandingkan kontrol (2338.50). Rataan intensitas fluoresensi DCFpada perlakuan ekstrak Temu Ireng (6169.75) dan perlakuan ekstrak Ki Urat(5604.00) secara signifikan berbeda dan lebih rendah dibandingkan kontrolnegatif (8049.75). Kenyataan ini menunjukkan bahwa ekstrak menghambatproduksi ROS intraseluler dalam sel HDFs atau menunjukkan efek antioksidanintraseluler.

Hasil penelitian pada tahap ketiga menunjukkan bahwa ekstrak TemuIreng dan Ki Urat mengandung metabolit sekunder alkaloid, terpenoid, fenol, danflavonoid. Senyawa fenolik dalam ekstrak sebagai antioksidan memainkan peranpenting dalam mencegah photoaging. Senyawa ini dapat menghambatpembentukan MMP-1 dan menghambat penurunan pembentukan prokolagen tipeI akibat paparan UV.

Hasil penelitian menunjukkan kandungan total fenol ekstrak Temu Ireng(11.33 mg/gGAE) lebih rendah dibandingkan ekstrak KiUrat (16.93 mg/gGAE).Hal ini menyebabkan aktivitas antioksidan intraseluler dan kapasitas totalantioksidan ekstrak Temu Ireng lebih rendah dibandingkan ekstrak Ki Uratsehingga kemampuan ekstrak Temu Ireng dalam menghambat pembentukanMMP-1 dan menghambat penurunan pembentukan prokolagen tipe I lebih rendahdibandingkan ekstrak Ki Urat.

Fakta ini menguatkan dugaan bahwa kemampuan fenol dalam ekstrakuntuk mengatasi stres oksidatif dengan mekanisme antioksidan, sehingga dapatmencegah photoaging dengan menghambat pembentukan MMP-1 danmenghambat penurunan pembentukan prokolagen tipe I yang disebabkan paparansinar UV.

Hasil penelitian ini secara keseluruhan memberikan fakta-fakta ilmiahtentang potensi ekstrak Ki Urat sebagai bahan aktif antiphotoaging yang dapatmenghambat pembentukan MMP-1 dan menghambat penurunan pembentukanprokolagen tipe I akibat paparan sinar UV dengan mekanisme antioksidan yangmeredam radikal bebas yang terbentuk karena paparan sinar UV.

Kata Kunci: Antiphotoaging, MMP-1, Prokolagen Tipe I, Antioksidan, TemuGiring (Curcuma heyneana), Temu Ireng (Curcumaaeruginosa),Temu Putih (Curcuma zedoaria), Ki Urat (Plantago major).

SUMMARY

DODI DARMAKUSUMA. Development of Candidate of Antiphotoaging ActiveIngredients from Some Indonesian Traditional Cosmetic Plants. Supervised byWASMEN MANALU, FRANS UMBU DATTA, AGIK SUPRAYOGI, andNASTITI KUSUMORINI.

Skin is the largest organ that direct contact to the environment. Sunexposure is one of the environmental factors has adversely affect the health ofskin and causes a premature aging. Skin premature aging is caused by irradiationof sun ultraviolet (UV) and is known as a photoaging. The formation of coarselywrinkle on the skin is one of the photoaging characteristics. The formation ofcoarsely wrinkles on the skin is caused by the destruction and degeneration ofcollagen, particularly type I collagen. Destruction and degeneration of type Icollagen on photoaging are caused by the exposure to UV radiation. Destructionof type I collagen due to the increased activity of matrix metalloproteinase-1(MMP-1). Degeneration of type I collagen is caused by UV-induced degenerationof type I procollagen.

The usage of antiphotoaging is one of the ways to prevent photoaging.Prevention of the destruction and degeneration of type I collagen is one of thegoals of antiphotoaging treatment. The usage of natural products as activeingredients antiphotoaging is one of the most popular treatments to preventphotoaging. The development of natural products as active ingredientsantiphotoaging is an important activity in antiphotoging research area.

Indonesia has many natural cosmetic resources, particulary traditionalcosmetics plants that prospectively to be developed as an antiphotoaging activeingredient. The main purpose of this research is to determine the potential ofvirtues antiphotoaging virtues and mechanism of antiphotoaging active ingredientextract candidates from several Indonesian traditional cosmetics plants. Thisresearch consisted of three research stages, i.e.: (i) Screening of antiphotoagingactive ingredient extract candidates; (ii) Determination of potential ofantiphotoaging virtues and action mechanism of antiphotoaging active ingredientextract candidates; (iii) characterization of antiphotoaging active ingredientextract candidates.

The first research stage screened antiphotoaging active ingredient extractcandidates from several extract of Indonesian traditional cosmetics plants. i.e.:Temu Giring (Curcuma heyneana), Temu Ireng (Curcuma aeruginosa), TemuPutih (Curcuma zedoaria), and Ki Urat (Plantago major).

The result of screening of antiphotoaging showed that the Ki Urat extractand Temu Ireng extract inhibited extracellular MMP-1 expression in HaCaT cellsthat exposed by UV. The antioxidant activity of the extracts is an important role toinhibit MMP-1 formation. The fact showed both extracts had high antioxidantactivities at that concentration.

The result of the second stage of research showed that the Ki Urat extractinhibited UV induced MMP-1 expression in cultured HaCaT cells. The meanpercentage of relative expression of MMP-1 at the treatment of Ki