PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH …repository.ump.ac.id/2341/1/Siti Miftahul Janah...

PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG

PUTIH (Allium sativum L.) MENGGUNAKAN DOKING

MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

Mencapai Derajat Sarjana S-1

Diajukan Oleh

Siti Miftahul Janah

1008010112

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

PURWOKERTO

2014

Penentuan Aktivitas Estrogenik..., Siti Miftahul Janah, Fakultas Farmasi, 2014

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH

(Allium sativum L.) SECARA DOKING MOLEKULAR DAN YEAST

ESTROGEN SCREEN ASSAY

SITI MIFTAHUL JANAH

1008010112

Diperiksa dan disetujui oleh:

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si Binar Asrining Dhiani, M.Si., Apt

NIP. 19740522 200012 2001 NIK.2160392


iii

HALAMAN PENGESAHAN

PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH

(Allium sativum L.) SECARA DOKING MOLEKULAR DAN YEAST

ESTROGEN SCREEN ASSAY

SITI MIFTAHUL JANAH

(1008010112)

Ketua Sekretaris

Penguji I Penguji II

Mengetahui

Dekan Fakultas Farmasi

Universitas Muhammadiyah Purwokerto

Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si., Apt.

NIK. 2160217


iv

PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya :

Nama : Siti Miftahul Janah

NIM : 1008010112

Program studi : Farmasi

Fakultas/Universitas : Farmasi/Universitas Muhammadiyah Purwokerto

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil dari

proses penelitian saya yang telah dilakukan sesuai dengan prosedur penelitian

yang benar dengan arahan dari dosen pembimbing dan bukan hasil penjiplakan

dari hasil karya orang lain atau terdapat karya yang pernah diajukan untuk

memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang

pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis

atau diterbitkan orang lain kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan

disebutkan dalam daftar pustaka.

Demikian pernyataan ini, apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur

penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan

ketentuan yang berlaku.

Purwokerto, Agustus 2014

Yang menyatakan,

Siti Miftahul Janah


v

INTISARI

SITI MIFTAHUL JANAH. Penentuan Aktivitas Estrogenik dari Bawang Putih

(Allium sativum L.) menggunakan Doking Molekular dan Yeast Estrogen Screen

Assay.

Dibawah bimbingan ASMIYENTI DJALIASRIN DJALIL dan BINAR

ASRINING DHIANI

Latar Belakang: Salah satu yang tidak disukai pada kasus menopause adalah

kulit menjadi keriput, kering, dan osteoporosis. Untuk mengurangi gejala tidak

menyenangkan tersebut, salah satu terapinya dengan hormon estrogen dari

luar atau sering disebut sebagai hormone replacement therapy salah satu

contohnya dengan estradiol. Namun estradiol mempunyai efek samping seperti

kanker payudara oleh sebab dilakukan dengan bahan alami untuk meningkatkan

aktivitas estrogenik, yang disebut fitoestrogen. Bawang putih juga mengandung

beberapa senyawa seperti genistein, lariciresinol, pinoresinol, secoisolariciresinol

dan coumestrol yang merupakan bagian dari fitoestrogen. Diduga senyawa-

senyawa tersebut dapat berinteraksi dengan reseptor estrogen manusia sehingga

dapat ditentukan aktivitas estrogeniknya.

Tujuan Penelitian: Untuk mengetahui seberapa besar kemampuan senyawa

genistein dalam menggantikan estradiol untuk berikatan dengan reseptor estrogen

dan untuk menentukan aktivitas estrogenik dari ekstrak etanol tanaman bawang

putih (Allium sativum L.) menggunakan metode YES Assay.

Metode Penelitian: Penelitian dilakukan secara non eksperimental pada doking

molekul menggunakan program AutoDock dan ekperimental dengan rancangan

penelitian berupa randomized block design dengan menguji ekstrak etanol 50;

100; 200; 400; 800; 1000; 1200; 1600; 2000 µg/mL menggunakan YES Assay

untuk melihat adanya aktivitas estrogenik. Peningkatan aktivitas estrogenik

ditandai dengan meningkatnya intensitas warna kuning dari substrat oNPG dengan

enzim β-galaktosidase pada YES strain untuk memecah struktur oNPG menjadi

oNP sehingga muncul warna kuning. Peningkatan intensitas warna kuning dapat

diukur absorbansinya menggunakan microplate reader pada panjang gelombang

420 nm dan 550nm.

Hasil: Uji aktivitas estrogenik menunjukkan bahwa ekstrak etanol bawang putih

memiliki aktivitas estrogenik yang sangat rendah dibuktikan dengan uji doking

molekular yang memperoleh nilai RMSD senyawa estradiol yaitu 0,844 Ǻ dan

energi bebasnya -9,55 kkal/mol dan genistein yaitu 2,850 Ǻ dan energi bebasnya

-2,96 kkal/mol. Dan hasil dari uji YES Assay nilai EC50 kontrol positif estradiol

1,18x10-4

M dan nilai EC50 dari kontrol positif genistein adalah 7,82 x

10-15

M. Kesimpulan: Ekstrak etanol bawang putih (Allium sativum L.) memiliki

aktivitas estrogenik yang rendah.

Kata Kunci: Bawang putih, aktivitas estrogenik, doking, YES Assay.


vi

ABSTRACT

SITI MIFTAHUL JANAH. The determination of Estrogenic Activity of Garlic

(Allium sativum L.) using Molecular Docking and Yeast Estrogen Screen Assay.

Supervised: ASMIYENTI DJALIASRIN DJALIL and BINAR ASRINING

DHIANI

Background: one who not popular in the case of menopouse was the skin become

wrinkled, dried and osteoporosis. To reduce unpleasant those one of them was

hormone estrogen or often called as hormone replacement therapy one example

with estradiol. But the estradiol had side effect such as breast cancer therefore

done with natural materials to improve estrogenic activity called fitoestrogen.

Garlic also contains several compounds such as genistein, lariciresinol,

pinoresinol, secoisolariciresinol, and coumestrol which were part of fitoestrogen.

Suspected the compounds could interact with the human estrogen receptor so that

can determine estrogenic activity.

Aim: to find out how big the ability genistein to replace estradiol to blind to the

estrogen receptor and to determine estrogenic activity from extract ethanol of

garlic (Allium sativum L.).) using YES assay method.

Method: research conducted in non-experimental in molecular docking using

AutoDock and experimental with a research design randomized block design by

testing ethanol extract 50; 100; 200; 400; 800; 1000; 1200; 1600; 2000 µg/mL

using YES assay to see the existence of the estrogenic activity. Improving

estrogenic activity marked by increasing yellow color of the substrate oNPG with

enzyme β-galaktosidase in YES strain to devide structure oNPG to be oNP so that

appeared a yellow color. Improving intensity of yellow color could measured

absorbance use microplate reader at wavelengths 420 nm and 550 nm.

Finding: testing of estrogenic activity showed ethanol extract of garlic had a very

low estrogenic activity proved by testing molecular docking that got value RMSD

compound of estradiol was 0.844 Ǻ and the free energy -9.55 kcal / mol and

genistein 2,850 Ǻ and free energy -2,96 kkal/mol. And the result of testing YES

assay value EC50 1,18x10-4

M and value

EC50 from positive control genistein 7,82x10-15

M.

Conclusion: ethanol extract of garlic (Allium sativum L.) had low estrogenic

activity.

Keyword : garlic, estrogenic activity, docking, YES assay.


vii

MOTTO

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah

selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang

lain.

(Q.S Al-Insyirah 6-7)

Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah hal

yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah sekali.


viii

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah, atas rahmat dan hidayah-Nya, saya dapat menyelesaikan

skripsi ini dengan baik. Karya sederhana ini ku persembahkan untuk:

Ibu tercinta yang selalu mencurahkan kasih sayang, dukungan dan doa

serta (Alm) Bapak yang selalu menjadi motivasi untuk selalu semangat

dalam menyelesaikan skripsi ini.

Kakak dan adikku tersayang yang selalu memberikan semangat dan

dorongan dengan canda dan tawanya.

Dosen pembimbing Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt dan Dr. Asmiyenti

Djaliasrin Djalil, M.Si terima kasih telah membimbing dan memberi

bantuan dengan penuh kesabaran, serta memberikan semangat dan arahan

selama proses penyusunan skripsi ini.

Teman-teman seperjuangan Icha, Anna, Desi, Meisty, Dian dan Dina

terimakasih sudah membantu dalam proses penelitian dan terima kasih atas

kerjasama serta semangatnya selama penyusunan skripsi ini.

Sahabat-sahabatku Lina, Rany, Icha, Anna, Vivi, Via dan Meisty

terimakasih atas kebersamaannya selama ini, canda tawa, dukungan dan

semangat yang saling menguatkan.

Semua teman Farmasi angkatan 2010 terima kasih atas doa, dukungan dan

kebersamaannya selama ini, serta semua pihak yang tidak dapat

disebutkan namanya satu persatu yang telah membantu proses penelitian

dan penyusunan skripsi ini.


ix

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT Yang

Maha Pengasih dan Maha Penyayang, atas curahan nikmat dan hidayah-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang

berjudul “Penentuan Aktivitas Estrogenik dari Bawang Putih (Allium Sativum

L.) secara Doking Molekular dan Yeast Estrogen Screen Assay“. Skripsi ini

disusun sebagai salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Farmasi,

di Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Dalam menyusun skripsi ini penulis menemui berbagai hambatan dan

permasalahan yang beragam. Namun, atas bimbingan, kritikan, saran dan

dorongan semangat yang bermanfaat dari berbagai pihak, semua hambatan dan

permasalahan tersebut dapat penulis atasi dengan baik. Oleh karena itu, penulis

ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu

penulis, yaitu sebagai berikut :

1. Drs. H. Syamsuhadi Irsyad, S.H., M.H. Rektor Universitas Muhammadiyah

Purwokerto.

2. Dr. Nunuk Aries Nurulita, Apt. Selaku Dekan Fakultas Farmasi, Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

3. Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si selaku dosen pembimbing I, yang telah

memberikan arahan dan petunjuk sehingga penyusunan skripsi ini dapat

terlaksana hingga selesai.

4. Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt selaku dosen pembimbing II, yang dengan

penuh kesabaran dalam membimbing dan memberi bantuan, serta semangat

selama penelitian berlangsung sampai tersusunnya skripsi ini.

5. Retno Wahyuningrum, M.Si, Apt selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan nasehat dan pengarahan selama masa perkuliahan di Fakultas

Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

6. Ibu tercinta yang selalu mencurahkan kasih sayang, dukungan dan doa serta

(Alm) Bapak yang selalu menjadi motivasi penulis untuk selalu semangat


x

dalam menyelesaikan skripsi ini. Tidak lupa untuk adik dan kakak tersayang

yang selalu memberikan semangat dan dorongan dengan canda dan tawanya.

7. Seluruh dosen dan staf karyawan Fakultas Farmasi Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

8. Teman-teman seperjuangan dalam penelitian yang sama Icha, Anna, Desi,

Dian, Meisty, dan Dina terima kasih atas kerjasamanya.

9. Semua teman Farmasi angkatan 2010 terima kasih atas doa, dukungan dan

kebersamaannya selama ini, serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan

namanya satu persatu yang telah membantu proses penelitian dan penyusunan

skripsi ini.

Semoga Allah SWT membalas budi dan jasa semua pihak yang telah

membantu terwujudnya penulisan skripsi ini. Penulis menyadari masih banyak

kekurangan sehubungan dengan terbatasnya waktu, kemampuan, dan pengetahuan

yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya saran dan

kritik yang bersifat membangun demi perbaikan di masa yang akan datang.

Namun, lepas dari itu semua, semoga para pembaca mendapatkan manfaat setelah

membaca skripsi ini.

Purwokerto, Agustus 2014

Penulis


xi

RIWAYAT HIDUP

Nama : Siti Miftahul Janah

NIM / Angkatan : 1008010112 / 2010

Tempat / Tanggal Lahir : Banyumas, 10 April 1992

Jenis Kelamin : Perempuan

Agama : Islam

Alamat : Perumnas Ajibarang Kulon RT 03 RW 11,

Kec. Ajibarang, Kab. Banyumas

Riwayat Pendidikan :

1. TK : TK Aisyiyah Krajan

2. SD / Tahun Lulus : SD N 1 Kracak / Tahun 2004

3. SMP / Tahun Lulus : SMP N 1 Ajibarang / Tahun 2007

4. SMA / Tahun Lulus : SMA N Ajibarang / Tahun 2010

5. Perguruan Tinggi : Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah

Purwokerto (Angkatan 2010)


xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PERSUTUJUAN ....................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii

PERNYATAAN .............................................................................................. iv

INTISARI ........................................................................................................ v

ABSTRACT ...................................................................................................... vi

MOTTO .......................................................................................................... vii

PERSEMBAHAN ........................................................................................... viii

KATA PENGANTAR .................................................................................... ix

RIWAYAT HIDUP ......................................................................................... x

DAFTAR ISI ................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1

A. Latar Belakang ........................................................................ 1

B. Perumusan Masalah ................................................................ 3

C. Tujuan Penelitian .................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian .................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 4

A. Tanaman Bawang Putih (Allium sativum L.) .......................... 4

B. Fitoestrogen ............................................................................. 6

C. Senyawa Genistein dan Estradiol ............................................ 6

D. Doking ..................................................................................... 8

E. Penentuan Aktivitas Estrogenik .............................................. 9

BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 11

A. Jenis dan Rancangan Penelitian .............................................. 11


xiii

B. Variabel Penelitian .................................................................. 11

C. Definisi Variabel Operasional ................................................. 11

D. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................. 12

E. Bahan dan Alat ........................................................................ 12

F. Cara Penelitian ........................................................................ 13

G. Analisis Hasil .......................................................................... 17

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 18

A. Penyiapan Struktur Kode Protein Data Bank (PDB) ............... 18

B. Validasi Metode Doking ........................................................ 18

C. Doking ..................................................................................... 20

D. Visualisasi dan Analisis Hasil Doking .................................... 21

E. Determinasi Tanaman ............................................................. 23

F. Pengolahan Simplisia Bawang Putih (Allium sativum L.) ....... 23

G. Pembuatan Ekstrak Etanol Bawang Putih (Allium sativum L.)

.............................................................................................. 24

H. Organoleptis Ekstrak ............................................................... 24

I. Uji Aktivitas Estrogenik .......................................................... 25

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 30

A. Kesimpulan ............................................................................. 30

B. Saran ........................................................................................ 30

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 31

LAMPIRAN .................................................................................................... 35


xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Miller unit kontrol positif (estradiol dan genistein) dan ekstrak

etanol bawang putih (Allium sativum L.) ......................................... 26

Tabel 2. Persentase rendemen ekstrak etanol bawang putih ............................ 44


xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Tanaman bawang putih ................................................................ 4

Gambar 2. Struktur senyawa genistein (a) dan estradiol (b) .......................... 8

Gambar 3. Prinsip metode YES ..................................................................... 9

Gambar 4. Struktur 3 dimensi ........................................................................ 18

Gambar 5. Parameter grid box AutoDock ...................................................... 19

Gambar 6. Interaksi kompleks ligan dan reseptor (a) genistein dan (b)

estradiol ........................................................................................ 21

Gambar 7. Hasil visualisasi (a) genistein dan (b) estradiol ............................ 22

Gambar 8. Hubungan antara log konsentrasi estradiol dengan unit β-

galaktosidase (Miller Unit) ........................................................... 27

Gambar 9. Hubungan antara log konsentrasi genistein dengan unit β-

galaktosidase (Miller Unit) ........................................................... 28

Gambar 10.Hubungan log konsentrasi ekstrak etanol bawang putih dengan

unit β-galaktosidase (Miller Unit) ................................................ 29


xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Surat keterangan determinasi tanaman bawang putih ............. 36

Lampiran 2. Jalannya penelitian .................................................................. 37

Lampiran 3. Tabel RMSD estradiol ............................................................. 38

Lampiran 4. Data visualisasi estradiol ......................................................... 39

Lampiran 5. Tabel RMSD senyawa genistein ............................................. 41

Lampiran 6. Data visualisasi senyawa genistein .......................................... 42

Lampiran 7. Perhitungan rendemen ekstrak ................................................ 44

Lampiran 8. Hasil absorbansi ekstrak bawang putih pada panjang

gelombang 655nm ................................................................... 45

Lampiran 9. Hasil absorbansi ekstrak bawang putih pada panjang

gelombang 400nm ................................................................... 46

Lampiran 10 Hasil absorbansi ekstrak bawang putih pada panjang

gelombang 595nm ................................................................... 47

Lampiran11. Hasil perhitungan dengan menggunakan non linier

graphpad prisma versi 4 ........................................................... 48

Lampiran 12. Gambar proses pembuatan ekstrak bawang putih ................... 50

Lampiran 13. Dokumentasi alat dan bahan .................................................... 51

Lampiran 14. Perhitungan pembuatan buffer fosfat ...................................... 52

Lampiran 15. Perhutungan pembutan Z-buffer .............................................. 53

Lampiran 16. Perhitungan pembuatan Na2CO3 .............................................. 54

Lampiran 17. Perhitungan pembuatan larutan stok estradiol ......................... 55

Lampiran 18. Perhitungan pembuatan larutan stok genistein ........................ 57

Lampiran 19. Perhitungan pembuatan larutan stok ekstrak etanol bawang

putih ......................................................................................... 59


PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH …repository.ump.ac.id/2341/1/Siti Miftahul Janah...

Documents

Transcript of PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH …repository.ump.ac.id/2341/1/Siti Miftahul Janah...