uji sitotoksisitas ekstrak metanol jamur dari isolat tanah di daerah
advertisement
UJI SITOTOKSISITAS EKSTRAK METANOL JAMUR DARI ISOLAT TANAH DI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA TERHADAP SEL KANKER PAYUDARA MCF7 SKRIPSI Oleh: SAFIRA SARAH ROSITA K100130075 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2017 UJI SITOTOKSISITAS EKSTRAK METANOL JAMUR DARI ISOLAT TANAH DI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA TERHADAP SEL KANKER PAYUDARA MCF7 SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai derajat Sarjana Farmasi (S. Farm) pada Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta di Surakarta Oleh: SAFIRA SARAH ROSITA K100130075 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2017 ii KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum warohmatullohi wabarokatuh. Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT Rabb semesta alam berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Uji Sitotoksisitas Ekstrak Metanol Jamur dari Isolasi Tanah di Daerah Istimewa Yogyakarta Terhadap Sel Kanker Payudara MCF-7”. Hanya kepada-Nya kita memuji, memohon, berlindung, menyembah dan berserah diri. Shalawat dan salam senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, sahabat-sahabatnya dan segenap pengikutnya hingga akhir zaman kelak. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) di Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Pelaksanaan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Azis Saifudin, M.Sc., Ph.D., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta dan dosen pembimbing sekaligus Anggota II Dewan Penguji skripsi yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan sejak persiapan hingga tersusunnya skripsi ini. 2. Bapak Dr. Muhammad Da’I, M.Sc., Apt. selaku Ketua Dewan Penguji skripsi yang telah memberikan banyak saran dan koreksi. 3. Ibu Maryati, Ph.D., Apt. selaku Anggota I Dewan Penguji skripsi yang telah memberikan banyak saran dan koreksi. 4. Tim peneliti sitotoksik dan segenap pihak yang telah banyak membantu dan memberi dukungan yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 5. Orang tua penulis, bapak Yulianto dan ibu Susiani yang selalu mendoakan dan memberikan motivasi. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, sehingga kritik dan saran membangun sangat diharapkan. Namun besar harapan v penulis semoga hasil penelitian yang sederhana ini dapat bermanfaat untuk kemajuan ilmu pengetahuan pada umumnya dan ilmu farmasi pada khususnya. Wassalamu’alaikum warahmatullohi wabarokatuh. Surakarta, 26 Desember 2016 Penulis vi DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ..........................................................................................II HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ III DEKLARASI .................................................................................................... IV KATA PENGANTAR ........................................................................................ V DAFTAR ISI .................................................................................................... VII DAFTAR TABEL .............................................................................................. X DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... XI DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... XIII DAFTAR SINGKATAN ................................................................................ XIV ABSTRAK .......................................................................................................XV ABSTRACT ..................................................................................................... XVI BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................. 1 A. Latar Belakang Masalah .................................................................. 1 B. Rumusan Masalah ........................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian............................................................................. 3 D. Tinjauan Pustaka ............................................................................. 3 1. Tanah dan mikroba tanah ............................................................ 3 2. Kanker ........................................................................................ 4 3. Kanker payudara ......................................................................... 5 4. Sel MCF-7 .................................................................................. 5 5. Uji sitotoksik .............................................................................. 6 E. Keterangan Empiris ......................................................................... 7 BAB II. METODE PENELITIAN....................................................................... 8 A. Kategori Penelitian .......................................................................... 8 B. Variabel Penelitian .......................................................................... 8 C. Alat dan Bahan ................................................................................ 8 1. Alat-alat ...................................................................................... 8 2. Bahan-bahan ............................................................................... 9 D. Tempat Penelitian ............................................................................ 9 E. Jalannya Penelitian .......................................................................... 9 vii 1. Pengambilan sampel tanah .......................................................... 9 2. Pembuatan media pertumbuhan jamur ....................................... 10 3. Skrining tanah dan isolasi jamur ............................................... 11 4. Identifikasi isolat jamur ............................................................ 11 5. Ekstraksi ................................................................................... 11 6. Uji sitotoksik ............................................................................ 11 a. Pemanenan sel ...................................................................... 11 b. Preparasi larutan uji .............................................................. 12 c. Uji sitotosik dengan MTT assay ........................................... 12 F. Analisis Data ................................................................................. 13 BAB III. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................ 16 A. Pengambilan Sampel ..................................................................... 16 B. Skrining Jamur .............................................................................. 17 1. Jamur yang diisolasi dari pasir pantai ........................................ 18 2. Jamur yang diisolasi dari tanah perkebunan salak ...................... 18 3. Jamur yang diisolasi dari tanah lereng gunung merapi ............... 19 4. Jamur yang diisolasi dari tanah sekitar pembuangan limbah sapi ............................................................................... 20 5. Jamur yang diisolasi dari tanah persawahan .............................. 20 C. Ekstraksi ....................................................................................... 21 D. Uji Sitotoksik Terhadap Sel Kanker Payudara MCF 7 ................... 22 1. Pemeliharaan sel MCF 7 dan metode uji MTT assay ................. 22 2. Ekstrak metanol media Czapek dox........................................... 25 3. Ekstrak metanol jamur pasir pantai ........................................... 25 4. Ekstrak metanol jamur tanah perkebunan salak ......................... 26 5. Ekstrak metanol jamur tanah lereng gunung merapi .................. 27 6. Ekstrak metanol jamur tanah persawahan .................................. 27 7. Ekstrak metanol jamur tanah sekitar pembuangan limbah sapi .. 28 E. Uji Kualitatif ................................................................................. 30 BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 32 A. Kesimpulan ................................................................................... 32 viii B. Saran ............................................................................................. 32 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 33 ix DAFTAR TABEL Tabel 1. Komposisi serbuk Czapek dox agar ...................................................... 10 Tabel 2. Letak geografis ekosistem .................................................................... 16 Tabel 3. Hasil ekatraksi isolat jamur beserta media pertumbuhannya.................. 21 Tabel 4. Persentase sel MCF 7 yang hidup setelah diberi ekstrak metanol jamur beserta media pertumbuhannya............................................................. 29 x DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Skema jalannya penelitian ................................................................ 14 Gambar 2. Skema uji sitotoksik .......................................................................... 15 Gambar 3. Jamur yang diisolasi dari pasir pantai pada inkubasi hari ke 14 ......... 18 Gambar 4. Jamur yang diisolasi dari tanah perkebunan salak pada inkubasi hari ke 14 ....................................................................................... 19 Gambar 5. Jamur yang diisolasi dari tanah lereng gunung merapi pada inkubasi hari ke 14 ....................................................................................... 19 Gambar 6. Jamur yang diisolasi dari tanah sekitar pembuangan limbah sapi pada inkubasi hari ke 14 ................................................................. 20 Gambar 7. Jamur yang diisolasi dari tanah persawahan pada inkubasi hari ke 14 ....................................................................................... 21 Gambar 8. Sel MCF 7 pada konfluen 80% sebelum diberi tripsin sel menggerombol (A) dan setelah diberi tripsin sel memisah (B) ........ 23 Gambar 9. Kristal formazan yang terbentuk pada kontrol sel (A) dan sel yang diberi ekstrak jamur pasir pantai (B). Perlakuan sel dengan ekstrak menunjukkan bahwa tingkat kematian sel tinggi. ........................... 24 Gambar 10. Morfologi sel kanker MCF 7. Sel MCF 7 hidup berbentuk lonjong, besar, dan bergerombol (A) dan sel MCF 7 mati berbentuk bulat, kecil, hitam dan mengkerut (B) ...................................................... 24 Gambar 11. Pengaruh ekstrak metanol media Czapek dox terhadap sel MCF 7 .. 25 Gambar 12. Pengaruh ekstrak metanol jamur pasir pantai terhadap sel MCF 7. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak metanol jamur pasir pantai menyebabkan penurunan persentase sel MCF 7 yang hidup. .......... 26 Gambar 13. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah perkebunan salak dan media Czapek dox terhadap sel MCF 7. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak metanol jamur tanah perkebunan salak menyebabkan peningkatan persentase sel MCF 7 yang hidup. ........ 26 Gambar 14. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah lereng gunung merapi dan media Czapek dox terhadap sel MCF 7. Semakin tinggi xi konsentrasi ekstrak metanol jamur tanah lereng gunung merapi menyebabkan peningkatan persentase sel MCF 7 yang hidup. ........ 27 Gambar 15. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah persawahan dan media Czapek dox terhadap sel MCF 7. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak metanol jamur tanah persawahan menyebabkan peningkatan persentase sel MCF 7 yang hidup. .............................. 28 Gambar 16. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah sekitar pembuangan limbah sapi dan media Czapek dox terhadap sel MCF 7. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak metanol jamur tanah sekitar pembuangan limbah sapi menyebabkan peningkatan persentase sel MCF 7 yang hidup. ................................................................... 29 Gambar 17. Hasil uji kualitatif ekstrak metanol media Czapek dox (M) dan ekstrak metanol jamur pasir pantai (P) dibawah sinar tampak, lampu UV 254 nm, dan lampu UV 366 nm. Ekstrak metanol jamur pasir pantai menunjukkan adanya tiga bercak pemisahan dibawah lampu UV 254 nm............................................................ 31 Gambar 18. Pengaruh ekstrak metanol jamur pasir pantai beserta media pertumbuhannya terhadap sel MCF 7 ............................................. 41 Gambar 19. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah perkebunan salak beserta media pertumbuhannya terhadap sel MCF 7 ................................... 42 Gambar 20. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah lereng gunung merapi beserta media pertumbuhannya terhadap sel MCF 7 ....................... 43 Gambar 21. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah persawahan beserta media pertumbuhannya terhadap sel MCF 7 ............................................. 44 Gambar 22. Pengaruh ekstrak metanol jamur tanah sekitar pembuangan limbah sapi beserta media pertumbuhannya terhadap sel MCF 7 .... 45 xii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Perhitungan rendemen sampel ........................................................ 37 Lampiran 2. Perhitungan larutan sampel dan perhitungan sel ............................. 38 Lampiran 3. Data hasil uji sitotoksik ekstrak metanol media Czapek dox ........... 40 Lampiran 4. Data hasil uji sitotoksik ekstrak metanol isolat jamur pantai ........... 41 Lampiran 5. Data hasil uji sitotoksik ekstrak metanol isolat jamur tanah perkebunan salak ........................................................................... 42 Lampiran 6. Data hasil uji sitotoksik ekstrak metanol isolat jamur tanah lereng gunung merapi ............................................................................... 43 Lampiran 7. Data hasil uji sitotoksik ekstrak metanol isolat jamur tanah persawahan .................................................................................... 44 Lampiran 8. Data hasil uji sitotoksik ekstrak metanol isolat jamur tanah sekitar pembuangan limbah sapi ................................................................ 45 Lampiran 9. Table probit.................................................................................... 46 Lampiran 10. Pemetaan microplate 96 well ........................................................ 47 Lampiran 11. Hasil pembacaan Elisa reader ...................................................... 48 xiii DAFTAR SINGKATAN BRCA : Breast Cancer CCRC : Cancer Chemoprevention Research Center DMEM : Dulbecco’s Modified Eagle Medium DMSO : Dimetil Sulfoksida ELISA : Enzyme Linked Immuno Sorbant Assay FBS : Fetal Bovine Serum IC50 : Inhibitory Concentration 50 KLT : Komatogafi Lapis Tipis LAF : Laminar Air Flow MCF-7 : Michigan Cancer Foundation-7 MTT : 3-(4,5 dimetil tiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazolium bromide PBS : Phosphate Buffer Saline SDS : Sodium Dodecyil Sulphate xiv ABSTRAK Tanah merupakan media tumbuh dan berkembangnya beraneka ragam mikroorganisme. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi jamur dari lima sampel tanah dengan masing-masing ekosistem yang berbeda yaitu pantai, perkebunan salak, lereng gunung merapi, persawahan, dan sekitar pembuangan limbah sapi terhadap efek sitotoksik sel kanker payudara MCF 7. Sampel tanah dikultur dan jamur yang tumbuh diidentifikasi secara makroskopis. Ekstraksi sampel jamur dan media Czapek dox dengan pelarut metanol. Uji sitotoksik menggunakan metode MTT assay dilakukan terhadap sel kanker payudara MCF 7 dengan varian konsentrasi sampel 500; 250; 125; 62,5; 31,25 μg/mL. uji kualitatif dilakukan terhadap sampel yang memiliki nilai IC 50 dengan fase diam plat silica GF254 dan fase gerak n-heksan : etil asetat (1:3). Hasil uji sitotoksik menunjukkan ekstrak metanol jamur pantai memiliki nilai IC50 140 μg/mL, sedangkan keempat esktrak metanol jamur lainnya mampu meningkatkan jumlah sel hidup MCF 7. Uji kualitatif hanya dilakukan pada ekstrak metanol jamur pantai, menunjukkan adanya pemisahan komponen yang tidak dimilki media Czapek dox. Sehingga dapat disimpulkan ekstrak metanol jamur pantai mempunyai efek penghambatan terhadap pertumbuhan sel MCF 7, sedangkan keempat esktrak metanol jamur lainnya tidak mempunyai efek sitotoksik terhadap sel MCF 7. Uji kualitatif diketahui bahwa ekstrak metanol jamur pantai mempunyai bermacam-macam komponen. Kata kunci : Jamur tanah, sitotoksik, sel MCF 7. xv ABSTRACT Soil is a media of growth and development the variety of microorganism. This study aim to explore the fungal of five soil samples in the different ecosystem such as coast, salak plantation, volcano slope, fields, and disposal of cow wasting against the cytotoxic effects of breast MCF 7 cancer cell line. Soil sample was cultured and growing of fungal identified macroscopically. The extraction of fungal sample and Czapek dox media used methanol. Cytotoxic test with MTT assay method was done against breast MCF 7 cancer cell line with variants sample concentration 500; 250; 125; 62,5; 31,25 μg/mL. Qualitative test was carried out on samples that have IC50 with stationary phase silica plate GF254 and mobile phase n-hexane : ethyl acetate (1:3). The result of cytotoxic test showed extract methanol of fungal coast had IC50 values 140 μg/mL, the other four extract methanol of fungal increased cell live in MCF 7 cell line. Qualitative test was carried out on extract methanol of fungal coast, showed the separation of components that were not owned Czapek dox media. So that inferential the extract methanol of fungal coast has an inhibitory effect on the growth of MCF 7 cells, the other four extract methanol of fungal has no cytotoxic effects on MCF 7 cells. Qualitative test is known that extract methanol of fungal coast has varying component. Keyword : fungal soil, cytotoxic, MCF 7 cells. xvi
