bab 1 pendahuluan - USU-IR

1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Moraceae, sering disebut keluarga murbei atau keluarga ara, adalah keluarga
tanaman berbunga yang terdiri dari sekitar 40 genera dan lebih dari 1000 spesies.
Sebagian besar tersebar luas di daerah tropis dan subtropis, sedikit di daerah beriklim
sedang (Judd et al., 2008). Genus terpenting dalam family Moraceae adalah Ficus,
Artocarpus, Morus, dan Cudrania. Genus Artocarpus terdiri dari hampir 60 spesies
yang terdapat di Asia dari Timur sampai Selatan (Heyne, 1987).
Tanaman yang termasuk genus Artocarpus mempunyai banyak kegunaan
yaitu sebagai tanaman yang dapat memproduksi buah-buahan cukup besar yang dapat
dimakan seperti: Artocarpus heterophyllus (nangka),
Artocarpus altilis atau
communis (sukun) dan Artocarpus champeden (cempedak) dan juga kayunya
merupakan kayu yang baik, (Verheij dan Coronel, 1992). Selain itu bagian tanaman
genus Artocarpus, baik yang di atas tanah maupun dibawah tanah telah banyak
digunakan dalam pengobatan tradisional, antara lain untuk pengobatan hati sirosis,
hipertensi, diabetes, peradangan, demam malaria, dan penyakit lainnya (Wang et al.,
2006).
Spesies-spesies pada genus Artocarpus banyak mengandung senyawa
terpenoid, steroid, dan fenolik termasuk flavonoids, stilbenoids, arilbenzofuran,
jacalin, dan senyawa addisi Diels-Alder.
Senyawa kimia kelompok terpenoid yang terdapat dalam spesies tumbuhan
genus Atocarpus antara lain, lupeol, lupeol asetat, α-amirin, β-amirin yang diperoleh
dari tumbuhan A.communis (Venkataraman, 1972). Kelompok steroid adalah βsitosterol yang diperoleh dari A. chaplasha dan A. communis (Mahato, et al.,1971;
Shieh et al.,1992).
Senyawa lupeol asetat dan β-sitosterol diperoleh juga dari
Artocarpus nitidus (Rosnani, 2003). Golongan flavonoid yang diperoleh pada genus
2
Artocarpus umumnya mempunyai ciri-ciri spesifik, yaitu adanya gugus prenil pada
atom C-3.
Betasitosterol yang termasuk ke dalam kelompok metabolit sekunder steroid
telah digunakan dalam berbagai keperluan diantaranya sebagai suplemen diet, obat
benign prostatic hyperplasia (BPH), anti cancer, anti penuaan dini, dan juga dapat
digunakan sebagai anti kolesterol, karena kemiripannya dengan kolesterol, maka βsitosterol ini dapat menghalangi kolesterol masuk ke dalam usus oleh sifat
kompetitifnya. Suatu studi yang dilakukan secara invitro, bahwa β-sitosterol dapat
mengaktivasi siklus sphingomyelin dan menginduksi apoptosis di LNCaP sel kanker
prostat manusia, (Berges, et al., 1995).
Salah satu spesies dalam genus Artocarpus adalah Artocarpus camansi (A.
camansi), tumbuhan ini sangat mirip dengan tumbuhan Artocarpus altilis, atau syn:
Artocarpus comunis, sehingga A. camansi sering dirujuk dengan nama A. altilis, A.
communis, maupun A. incisa, namun rujukan ini tidak benar, karena A. camansi
merupakan spesies yang berbeda (Ragone, 2006).
Artocarpus camansi dikenal dengan nama breadnut (Inggris), castana
(Spanish), kamansi, kolo, pakau, ugod (Philipina), kelur, kulor, kulur, kuror (Malaya,
Jawa), dan lain-lain. Di Indonesia tumbuhan A. camansi sering dirujuk sebagai kulu,
atau kluih, tumbuhan ini terdistribusi pada
daerah tropis termasuk pulau-pulau
Pasifik.
Perbedaan yang nyata antara tumbuhan A. camansi dan tumbuhan A. Altilis
terdapat pada beberapa bagian, seperti pada buah, buah A.camansi mempunyai duriduri halus, dan mempunyai biji, sedangkan buah sukun (A. communis)
tidak
mempunyai biji dan tidak mempunyai duri halus yang nyata pada buahnya (Ragone,
2006), namun penelitian terhadap A. camansi sangat kurang, sedangkan penelitian
terhadap A. communis relatif sudah sempurna, baik kandungan kimianya, maupun
potensinya sebagai obat (aktivitas biologi).
Menurut Ragone (2006), A.camansi
berbeda dengan A. communis, namun
penelitian yang dilakukan terhadap ke-dua tumbuhan ini sering tidak membedakan
3
ke-duanya. Syah (2005), menyatakan bahwa peneliti yang melakukan penelitian
terhadap tumbuhan A. camansi dan A. communis tidak merincikan apakah tumbuhan
yang diteliti adalah A.camansi atau A.communis, dengan demikian
untuk
membedakan secara fitokimia tidak memungkinkan untuk dilakukan.
Hasil penelitian terhadap kandungan senyawa kimia dari daun A.altilis
(A.communis) diperoleh 5 senyawa dihidrocalkon (Wang et al., 2007), demikian juga
oleh Fang et al., (2008), memperoleh senyawa turunan calkon yaitu 5’-geranyl2’,4’4-trihydroxychalcone,
dan
3,4,2’,4’-tetrahydoxy-3’-geranildihydrochalcone.
Hasil penelitian terhadap
daun Artocarpus insicus (dinyatakan juga sebagai A.
altilis), menghasilkan senyawa calkon tergranilasi (Shimizu et al., 2000), sedangkan
dari buah dan akarnya diperoleh β-sitosterol (Jones, et al.,2011).
Artocarpus altilis (A. communis) secara tradisional daunnya sering digunakan
sebagai obat untuk orang yang berpenyakit diabetes, yaitu dengan cara merebus daun
tumbuhan tersebut, secara ilmiah tumbuhan ini telah digunakan antara lain sebagai:
antiplatelet, inhibit leukemia cells, antijamur, antioksidan, antidiabetes, dan lain-lain,
(Weng et al., 2006; Jagtab dan Bapat, 2010).
Diabetes melitus adalah salah satu penyakit yang menjadi permasalahan
kesehatan dunia karena tingginya morbiditas maupun mortalitas yang diakibatkan
oleh penyakit tersebut. Data World Health Organization (WHO) Tahun 2008
menyebutkan bahwa terdapat sekitar 180 juta orang dengan diabetes di seluruh dunia
dan jumlah ini diperkirakan akan meningkat lebih dari dua kali lipat pada Tahun
2030. Negara Indonesia menurut data WHO Tahun 2000 berada di urutan ke empat
terbanyak kasus diabetes setelah India, Cina, dan Amerika Serikat, dengan prevalensi
8,6 persen dari total penduduk. Kecenderungan ini diduga terjadi karena berbagai
faktor seperti gaya hidup masyarakat yang cenderung kurang gerak, asupan kalori
yang tidak seimbang, demografi, dan sebagainya (http://www.who.int/, 2009).
Berdasarkan hal di atas sangat
strategis dilakukan penelitian isolasi dan
penentuan struktur senyawa dari daun tumbuhan A. camansi: sukun berbiji, dan
pengujian aktivitas antidiabetesnya terhadap mencit jantan Swiss Webster.
4
Diharapkan akan diperoleh senyawa-senyawa yang unik seperti pada kerabatnya
sukun (A.communis), dan juga mempunyai potensi obat yang bersifat antidiabetes.
Manfaat penelitian ini adalah diperoleh informasi mengenai senyawa kimia
yang ada di dalam daun tumbuhan A. camansi yang dapat digunakan oleh ilmuwan
untuk kepentingan ilmu pengetahuan khususnya bagi peneliti bidang bahan alam.
Selain itu bermanfaat pula bagi industri untuk mengembangkan produk baru untuk
kepentingan umat dalam hal untuk penyembuhan penyakit diabetes.
Selain hal di atas, manfaat penelitian ini akan merupakan alat
dalam
menentukan perbedaan ataupun persamaan antara A. communis dan A. camansi
berdasarkan senyawa kimia yang akan diperoleh, yang selama ini sering disebutkan
sebagai nama sinonim.
Senyawa kimia yang diperoleh dapat pula digunakan sebagai bahan untuk
mempelajari reaksi-reaksi di dalam kimia organik, seperti reaksi penataan ulang,
reaksi siklisasi, dan juga sebagai bahan prototipe atau model molekul untuk
dilakukannya sintesis bahan tersebut, jika mempunyai aktivitas pengobatan yang
baik. Selain itu manfaat penelitian ini adalah sebagai bagian yang sangat penting dari
keanekaragaman hayati dan harus digunakan secara lestari untuk generasi mendatang.
Tumbuhan A. camansi
belum dimanfaatkan secara maksimal, khususnya yang
tumbuh di Aceh. Perlu dilakukan isolasi dan karakterisasi sehingga diketahui produk
baru (novel)
yang berguna, yang membuka jalan baru bagi terapi baru untuk
memerangi penyakit yang ditakuti, seperti diabetes tersebut.
1.2 Perumusan Masalah
Penelitian terhadap tumbuhan A. camansi masih sangat kurang dilakukan,
baik terhadap kandungan senyawa kimianya maupun terhadap khasiatnya secara
tradisional maupun secara ilmiah, sedangkan spesies yang berada dalam satu famili
dengan spesies ini yaitu A. altilis atau A. communis, penelitiannya relatif telah banyak
dilakukan.
5
Aktivitas biologi tumbuhan A. communis
secara tradisional daunnya
digunakan untuk orang yang berpenyakit diabetes, yang dapat menurunkan kadar
gula darah. Penelitian terhadap kandungan senyawa kimianya pada hampir semua
bagian tumbuhan tersebut telah pula dilakukan.
Selain itu telah pula dilakukan
percobaan bioaktif secara ilmiah terhadap bagian-bagian tertentu tumbuhan tersebut
yaitu antara lain sebagai: anti platelet, inhibit leukemia cells, anti jamur, anti oksidan,
dan lain-lain (Weng et al., 2006).
Salah satu komponen kimia yang dikandung tumbuhan A.communis adalah βsitosterol yang diperoleh dari akar dan buahnya. β-sitosterol termasuk ke dalam
kelompok metabolit sekunder steroid dan telah digunakan dalam berbagai keperluan
diantaranya sebagai suplemen diet, obat BPH (benign prostatic hyperplasia (BPH),
anti kanker, anti penuaan dini, dan juga dapat digunakan sebagai anti kolesterol.
Secara taksonomi ada hubungan keberadaan senyawa kimia dan aktivitas
biologi pada tumbuhan yang berkerabat ( dalam satu genus, atau satu family).
Berdasarkan hal di atas dilakukan penelitian terhadap daun tumbuhan
A.camansi untuk memperoleh informasi mengenai senyawa kimianya, yang
penentuan strukturnya menggunakan GC-MS, UV, IR, spektra 1D (1H-NMR,
13
C-
NMR, dan DEPT), dan spektra 2D (HMBC, HSQC, COSY). Selain itu dilakukan
pula pengujian aktivitas antidiabetes ekstrak heksana, ekstrak etilasetat, dan ekstrak
metanol, serta kristal murni daun A. camansi pada mencit jantan Swiss Webster.
Berdasarkan hal di atas maka permasalahan dalam penelitian ini adalah:
1). Bagaimana cara mengisolasi senyawa steroid yang ada di dalam daun
A. camansi
2). Bagaimana cara penentuan struktur
senyawa steroid dalam tumbuhan
A.
camansi.
3). Bagaimana aktivitas antidiabetes dari ekstrak dan senyawa steroid
diperoleh.
yang
6
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini untuk memperoleh informasi mengenai senyawa steroid
yang ada pada daun A.camansi,
dan mengetahui aktivitas antidiabetes ekstrak
heksana, ekstrak etil asetat, dan ekstrak metanol daun dan kristal murninya pada
mencit jantan Swiss Webster.
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat menambah khazanah ilmu pengetahuan di bidang kimia
organik, khususnya bidang bahan alam. Senyawa yang diperoleh dari daun tumbuhan
A.camansi akan dapat digunakan untuk membandingkannya dengan senyawa kimia
yang ada pada daun A. altilis atau A. communis, yang selama ini sering disamakan
antara ke-2 spesies ini. Senyawa ini dapat pula digunakan sebagai model molekul
untuk dilakukan sintesis, jika senyawa ini bermanfaat sebagai obat.
Manfaat lebih jauh bagi pakar kimia organik, senyawa kimia yang diperoleh
dapat digunakan sebagai bahan untuk mempelajari reaksi-reaksi di dalam kimia
organik, seperti reaksi penataan ulang, siklisasi, dan lain-lain.
Penelitian ini dapat digunakan sebagai masukan bagi industri untuk
pembuatan obat baru khususnya obat antidiabetes yang berguna bagi kemaslahatan
umat, jika penelitian ini menunjukkan hasil yang positif.