PENGEMBANGAN OBAT HERBAL TERSTANDAR ANTI HIPERTENSI 1)
2)
3)
4)
Dyah Iswantini Pradono , Chaidir , Kosasih , Nurliani Barmawie , Rudi Heryanto Latifah KD1), Min Rahminiwati 1), Edy Djauhari 1),
1)
1
Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB Jl Taman Kencana No. 3 Bogor, Telepon (0251) 8352136 e-Mail :
[email protected] 2 Pusat Teknologi Farmasi & Medika – Medika – BPPT BPPT 3 PT Indofarma 4 Balai Penelitian Tanaman Rempah Dan Aromatik (Balittro) Jakarta, 7 - 8 November 2013
ABSTRAK
Kecenderungan kembali ke alam bagi Industri farmasi dan masyarakat baik di Indonesia maupun di dunia, tingginya impor obat di Indonesia, tingginya kekayaan alam kita, pasa obat herbal yang menjanjikan dan semakin meningkatnya penderita penyakit degeneratif seperti hipertensi, hiperurisemia/gout, dan hiperkolesterolemia/ hiperlipidemia mendorong untuk menemukan suatu formula herbal terstandar untuk mengobati penyakit degeratif tersebut. Penyakit Darah Tinggi atau Hipertensi, adalah salah satu jenis penyakit pembunuh paling dahsyat di dunia saat ini. Sampai saat ini belum ditemukan obat herbal terstandar hipertensi dengan menggunakan tanaman obat Indonesia yang teruji secara ilmiah, aman dikonsumsi dan mempunyai keterjaminan penyediaan bahan baku yang terstandar dan berkualitas dengan proses penyediaan ekstrak dan formula yang terstandarisasi. Hasil penelitian anti hipertensis sebelumnya telah memperoleh penghargaan dari Kemenristek bekerjasama BIC sebagai salah satu “ 103 Inovasi Paling Prospektif Indonesia” pada tahun 2011. Maka, sangat penting untuk melanjutkan penelitian ini untuk menemukan formula obat anti hipertensi berbasis pegagan yang teruji secara preklinik yang didahului dengan pemantaban formulasi secara in vitro, dilanjutkan uji keamanan formula, dilengkapi dengan dengan teknik standarisasi standarisasi ekstrak penyusun formula. Standarisasi bahan baku juga dilakukan untuk menjamin ketersediaan bahan baku yang berkualitas dan terstandar. Hasil penelitian-penelitian tahun I (2013) sampai saat ini adalah telah dihasilkan formula ekstrak air untuk sediaan minuman kesehatan antihipertensi yang telah teruji secara in vitro dan selanjutnya akan diuji toksisitas akutnya serta uji preklinik. Penentuan teknologi pasca panen, pengembangan teknik Quality Control, standarisasi ekstrak penyusun formula, modifikasi proses ekstraksi air dan optimasinya skala lab serta optimasi proses pengeringan ekstrak air telah dilakukan. Secara bersamaan telah dilakukan skrining kandidat aksesi dengan kandungan flavonoid tinggi, produksi bahan baku berbasis bahan aktif,hal ini untuk menjamin konsistensi khasiat bila formula anti hipertensi ini diproduksi. Studi kelayakan pasar juga telah dila kukan oleh PT Indofarma sebagai industri yang akan memproduksi produk dari hasil penelitian ini. Kata kunci: Obat Herbal Terstandar anti hipertensi, pegagan (Centella asiatica (L.) Urban), standarisasi ekstrak, st`andarisasi bahan baku.
1
Thailand dapat menghambat aktivitas ACE dengan IC50 yang cukup kecil. Pada umumnya senyawa bioaktif yang memiliki kemampuan penghambatan aktivitas ACE adalah senyawa golongan flavonoid. Namun demikian, sampai saat ini belum ditemukan obat hipertensi dengan menggunakan tanaman obat Indonesia yang teruji secara ilmiah baik secara in vitro maupun preklinik (in vivo) dengan pendekatan mekanisme kerjanya sebagai inhibitor ACE. Hasil penelitian-penelitian PSB IPB telah menghasilkan kandidat formula anti hipertensi yang teruji secara in vitro dapat menghambat aktivitas ACE (87 %) melebihi kaptopril sebagai kontrol positif (68 %), formula ini terdiri dari ekstrak pegagan, kumis kucing dan sambiloto [6]. Hasil ini telah dilengkapi dengan usaha menemukan teknik budidaya pegagan berbasis bahan aktif sebagai anti hipertensi (flavonoid). Melalui kerjasama riset antara BPPT dan PT Indofarma dalam pengembangan ekstrak terstandar dengan dana Insentif Riset Kemenristek 2010 dan 2011, BPPT telah melakukan optimasi proses ekstrak terstandard lima tanaman unggulan yang banyak digunakan dalam produk jamu, yaitu Temulawak, Jahe, Kencur, Pegagan dan Sambiloto. Metode yang digunakan adalah kombinasi maserasi dan perkolasi, dengan tahapan peningkatan skala proses (upscaling ), dari skala laboratorium menjadi skala pilot, dengan standar mutu berdasarkan tingkat kandungan tertentu dari satu atau lebih komponen kimia aktif dan sifat farmasetik yang paling optimal. Pada tahun 2012 ini kelima ekstrak tersebut akan diproduksi pada skala pilot plant bekerjasama dengan Direktorat Bina Produksi dan Distribusi Kefarmasian Kementerian Kesehan. Pengembangan pasar obat herbal didalam negeri memang ditentukan oleh kebijakan pemerintah untuk menerima sistem pengobatan alternatif dan komplementer dalam sistem pelayanan kesehatan formal. Mengacu pada pengembangan obat herbal di negara-negara maju, penelitian tentang obat alami harus terus ditingkatkan kualitasnya sehingga produk-produk obat herbal modern (OHT dan Fitofarmaka) dapat memenuhi ketentuan evidence based medicine. Penelitian dan berbagai metode tentang produksi dan standardisasi bahan baku (simplisia dan ekstrak), kepastian khasiat dan jaminan keamanan melalui uji pre kilinik in vitro dan in vivo perlu terus ditingkatkan dan dikembangkan. Pada dasarnya pengembangan Fitofarmaka akan
I.
PENDAHULUAN Penyakit Darah Tinggi atau Hipertensi seringkali disebut sebagai Silent Killer karena sering muncul tanpa gejala. Menurut WHO, penderita hipertensi di dunia mencapai 976 juta orang atau 26,4 % penduduk dunia dan di Indonesia mencapai 28,6 %. Bahkan, diperkirakan jumlah penderita hipertensi akan meningkat menjadi 1,6 milyar menjelang tahun 2025. Menurut Departemen Kesehatan, hipertensi adalah penyebab kematian terbanyak kedua (6,8%) setelah stroke (15,4%). Secara umum, hipertensi merupakan suatu keadaan tanpa gejala, tekanan yang abnormal tinggi di dalam arteri menyebabkan meningkatnya resiko terhadap stroke, aneurisma, gagal jantung, serangan jantung dan kerusakan ginjal. Fenomena saat ini menunjukkan bahwa semakin banyak konsumen yang cenderung kembali ke alam, back to nature, termasuk dalam penggunaan obat. Salah satu obat tradisional yang penggunaannya terus meningkat di tengah masyarakat adalah jamu penurun tekanan darah. Pada Riset Kesehatan Dasar 2010 (RISKESDAS 2010), diperoleh gambaran bahwa secara nasional, sebanyak 59,12% penduduk Indonesia pernah mengkonsumsi jamu, yang merupakan gabungan dari data kebiasaan mengkonsumsi jamu setiap hari (4,36%) (a), kadangkadang (45,03%) (b), dan tidak mengkonsumsi jamu, tapi sebelumnya pernah (9,73%), dan (c). Saat ini telah banyak dilakukan penelitian untuk mendapatkan obat anti hipertensi yang berasal dari tanaman obat. Secara empiris, beberapa tanaman obat yang digunakan untuk menurunkan tekanan darah, antara lain kumis kucing [1], kacang [2], timun laut ( Acaudina molpadioidea) [3], kedelai fermentasi [4], alfalfa ( Medicago sativa) [5]. Obat hipertensi memiliki beberapa mekanisme kerja seperti: sebagai diuretik, beta blocker , alpha blocker , calcium channel blocker dan inhibitor ACE. Salah satu cara untuk menangani hipertensi adalah dengan menggunakan obat atau tanaman obat yang berfungsi sebagai inhibitor ACE. Penelitian tentang anti hipertensi dengan pendekatan kemampuan penghambatan terhadap ACE menggunakan tanaman herbal telah dilakukan. Dalam penelitiannya menunjukkan bahwa pegagan mempunyai kemampuan penghambatan yang paling baik dan hasil penelitian Muangnoi et.al. 2009 menunjukkan bahwa ekstrak etanol pegagan yang berasal dari 2
tergantung pada ketersediaan ekstrak spesial yang dilindungi paten dan telah terbukti khasiat dan keamanannya melalui uji klinik, seperti pengembangan ekstrak Gingko biloba, Egb 761 (Blume et.al. 1996 dan Ernst et.al. 1999). Permasalahan dalam pengembangan obat herbal antara lain adalah keterbatasan bahan baku dan mutu yang tidak memenuhi syarat sehingga keamanan dan khasiat obat herbal yang dihasilkan tidak terjamin. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu dilakukan budidaya berkelanjutan dengan menggunakan benih unggul yang memiliki produksi biomasa dengan kandungan senyawa aktif yang sesuai dengan persyaratan dan teknik budidaya yang mampu menyediakan bahan baku bermutu dan berkelanjutan. Keberhasilan perakitan varietas unggul ditentukan oleh ketersediaan bahan genetik dengan keragaman genetik yang luas. Tim Balittro telah memperoleh 11 nomor aksesi sambiloto yang berasal dari berbagai daerah terutama di Jateng (Karanganyar, Sukoharjo, Bantul) dan Jabar (Bogor dan Bandung) namun memiliki keragaman fenotipik yang rendah. Seleksi terhadap biomasa dan kandungan senyawa aktif andrografolide dari koleksi tersebut diperoleh satu varietas unggul Eksplorasi yang dilakukan bersama dengan BPPT terkumpul sekitar 30 nomor aksesi yang secara morfologi dan kandungan senyawa andrografolide tidak berbeda. Seluruh aksesi tersebut fokus evaluasinya diarahkan pada senyawa akitf andrografolid yang dipanen dari daun dan ranting sehingga belum diketahui tentang potensi kandungan senyawa flavonoidnya. Perkembangan penelitian dan perekayasaan di bidang obat herbal telah mendapat perhatian selama dekade belakangan ini, khususnya setelah BPOM mengeluarkan regulasi tentang penggolongan dan pendaftaran obat alami di Indonesia, yaitu Jamu, Obat Herbal Terstandar (OHT) dan Fitofarmaka. Hasil-hasil penelitian dari berbagai lembaga penelitian, perguruan tinggi dan industri telah menghasilkan hingga saat ini 6 produk Fitofarmaka dan 38 Obat Herbal Terstandar. Namun demikian, produk-produk tersebut belum sepenuhnya diterima oleh sistem pelayanan kesehatan formal, sehingga masih dijual sebagai produk bebas dalam lingkup swamedikasi dan bersaing dengan produk-produk jamu yang telah lama menguasai pasar kesehatan swamedikasi. Berdasarkan pentingnya menemukan obat hipertensi yang teruji secara ilmiah dan aman
dikonsumsi disertai teknik budidaya yang tepat untuk meningkatkan bahan aktif (flavonoid) yang berperan sebagai anti hipertensi serta hasil-hasil penelitian kami sebelumnya, maka sangatlah penting untuk melanjutkan penelitian ini untuk menemukan formula obat anti hipertensi berbasis pegagan yang teruji secara preklinik, aman dikonsumsi, diketahui mekanisme kerjanya dan dilengkapi dengan standarisasi ekstrak penyusun formula serta senyawa aktif penyusun formulanya. Untuk menjamin keajegan penyediaan bahan baku yang terstandar dan berkualitas maka perlu dilakukan penyediaan bibit unggul dan pencarian teknik budidayanya yang tepat berbasis flavonoid terhadap tanaman obat penyusun anti hipertensi yaitu: Sambiloto, Kumis Kucing dan Tempuyung. Sehingga akan dihasilkan produk Obat Herbal Terstandar anti hipertensi yang siap didaftarkan karena telah memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan oleh BPOM. Sebuah Konsorsium Obat Herbal Untuk Penyakit Degeneratif telah dibentuk dengan melibatkan perguruan tinggi (PSB IPB), lembaga penelitian (BPPT dan Balittro) dan industri (PT Indofarma). Maka, sangat tepat bila Konsorsium ini dapat bekerjasama secara sinergis untuk merealisasikan dihasilkannya Obat Herbal Terstandar yang berkhasiat tinggi sebagai anti hipertensi. Untuk mengetahui aspek kebaruan dari penelitian yang akan dilakukan, dilakukan penelusuran dokumen paten pada situs www.uspto.gov (situs Kantor Paten Amerika). Hasil penelusuran menunjukkan telah terdapat paten mengenai senyawa-senyawa flavonoid yang digunakan sebagai anti hipertensi, diantaranya kuersetin [7], dan flavonol glikosida [8]. Paten mengenai aplikasi pegagan juga ditemukan, penggunaan komponen bioaktif peagagan, asam asiatat, digunakan untuk pengobatan fibrosis pulmonary [9]. Namun, dari paten-paten yang ditemukan, tidak terdapat paten mengenai aplikasi senyawa flavonoid yang berasal dari pegagan (Centella asiatica), kumis kucing, sambiloto dan tempuyung baik dalam komposisi tunggal maupun gabungan sebagai anti hipertensi melalui mekanisme penghambatan terhadap ACE. II.
METODE Penelitian untuk mempercepat dihasilkannya dan diproduksinya produk Obat Herbal Terstandar anti hipertensi ini akan dilakukan selain melalui kerjasama antara peneliti dengan industri (PT 3
Indofarma) sebagai penyedia Obat Herbal Terstandar dan komersialisasinya, tetapi juga akan mengikutsertakan petani dalam menyediakan dan menyuplai bahan baku standar yang berkualitas yang kesemuanya ini akan berlangsung secara berkelanjutan. Sehingga penelitian ini bermanfaat dalam meningkatkan kesejahteraan petani tanaman obat. Sehingga kerjasama yang sinergis dan berkelanjutan antara petani, industri, peneliti, dan perguruan tinggi (anggota Konsosrsium Obat Herbal untuk Penyakit degeneratif) dapat diperoleh dari hasil penelitian ini. Selain itu dari penelitian ini juga akan diperoleh HaKI dan publikasi sebagai modal berharga dalam pengembangan ilmu di Indonesia dan untuk meningkatkan posisi tawar Indonesia di dunia. Penelitian ini dilakukan melalui pendekatan Sistem Inovasi Nasional sehingga dapat meningkatkan diseminasi hasil-hasil penelitian dan peningkatan kapasitas adopsi kalangan industri atas hasil-hasil penelitian maka semakin banyak hasil-hasil penelitian dapat segera dibawa ke pasar dan bermanfaat bagi pembangunan kesehatan nasional. Tahapan penelitian yang telah dan sedang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Pemantaban formulasi anti hipertensi secara in vitro, dilanjutkan uji khasiat formula secara preklinik menggunakan hewan coba, uji toksisitas akut, serta uji standarisasi dan stabilitas ekstrak penyusun formula. 2. Dilaksanakannya modifikasi proses ekstraksi menggunakan pelarut air dengan metode maserasi dan reperkolasi herba Pegagan, Kumis Kucing dan Tempuyung (skala lab), karakterisasi dan standarisasi ekstrak. Selanjutnya dilakukan optimasi dan karakterisasi fraksinasi ekstrak total terpilih. Juga dilakukan optimasi dan karakterisasi ekstrak air dengan metode infusa, dekok dan perasan. Proses optimasi dilakukan dengan melihat pengaruh komposisi pelarut, waktu ekstraksi dan nisbah bahan-pelarut. Parameter spesifik yang diamati adalah rendemen dan kandungan senyawa aktif/flavonoid total. Selanjutnya dilakukan kajian formulasi ekstrak kering dengan penambahan berbagai bahan pengisi (filler), untuk memperoleh hasil akhir berupa bahan baku ekstrak kering.
3. Usaha menjamin penyediaan bahan baku berkualitas dan terstandar dari tanaman obat penyusun formula anti hipertensi. Penelitian tahun I ini meliputi: skrining kandidat aksesi dengan kandungan flavonoid tinggi, produksi bahan baku dengan melakukan studi kecukupan hara dengan pemanfaatan FMA dan pupuk organik terhadap produksi biomas dan flavonoid pada tempuyung dan kumis kucing, hal ini untuk menjamin konsistensi khasiat bila formula anti hipertensi ini diproduksi. III.
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini dilakukan melalui pendekatan Sistem Inovasi Nasional sehingga dapat meningkatkan diseminasi hasil-hasil penelitian dan peningkatan kapasitas adopsi kalangan industri atas hasil-hasil penelitian maka semakin banyak hasil-hasil penelitian dapat segera dibawa ke pasar dan bermanfaat bagi pembangunan kesehatan nasional. Konsorsium Obat Herbal Terstandar Untuk Penyakit Degeneratif terdiri dari 4 anggota konsorsium yaitu: IPB, BPPT, PT Indofarma dan Balittro. Setiap anggota konsorsium mempunyai tugas masing-masing dalam melaksanakan penelitian ini dalam beberapa WBS (Work Breakdown Structure). IPB dibagi dalam 3 WBS dan 3 anggota konsorsium lainnya masing-masing mempunyai 1 WBS. Tahapan penelitian yang telah dilakukan oleh setiap WBS adalah sebagai berikut: 1. WBS-1 (Budidaya-Balittro) Rincian kegiatan yang telah dan sedang dilaksanakan di tahun I (2013) adalah sebagai berikut:. a. Skrining kandidat aksesi kumis kucing dan tempuyung dengan kadar flavonoid tinggi. b. Studi kecukupan hara NPK kumis kucing terhadap kandungan flavonoid. c. Produksi bahan baku untuk formula anti hipertensi berbasis pegagan. Hasil penelitian yang telah dilakukan sampai saat ini adalah sebagai berikut: a. Skrining Kandidat Aksesi Dengan Kadar Flavonoid Tinggi Enam aksesi kumis kucing (A,B,C,D,E dan F) yang ditanam di KP. Cicurug Sukabumi menunjukkan potensi produksi tinggi di panen untuk 4
bahan skrining kandungan flavonoid. Ke enam aksesi dipanen kemudian hasil panen terna di sortir dan dibersihkan dari kotoran lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 50 o C selama dua hari. Ke enam aksesi merupakan nomor harapan hasil seleksi. Selain kumis kucing telah dikirim empat aksesi tempuyung yang berasal dari KP. Manoko, Bandung (satu aksesi), Bogor (dua aksesi) dan Sukabumi (satu aksesi). Analisis kadar flavonoid dilakukan terhadap semua pegagan, aksesi kumis kucing dan tempuyung tersebut untuk emnentukan kadar flavonoid tertinggi yang nantinya akan digunakan untuk pengujian selanjutnya. Kadar tertinggi dan biomassa yang besar yang dipilih untuk bahan baku formula antihipertensi dan akan digunakan untyk pengujian selanjutnya. (Data tidak ditunjukkan).
Gambar 1. Pertumbuhan kumis kucing umur 3 bulan setelah tanam di KP Manoko, Lembang. Hasil bobot segar dan kering menunjukkan bahwa dosis pemupukan tidak menunjukkan perbedaan pada kedua aksesi. Kemungkinan dosis yang digunakan belum mencapai dosis pupuk yang sesuai dengan kebutuhan tanaman. Aksesi B juga menunjukkan keunggulan dari aksesi A untuk parameter bobot segar dan bobot kering tanaman (Gambar 2).
b. Studi Kecukupan Hara dengan pemanfaatan FMA dan pupuk organik terhadap Produksi biomas dan Flavonoid pada Tempuyung.
Kegiatan penelitian dilaksanakan di KP. Manoko, Lembang. Kegiatan dimulai dengan persiapan benih dari pohon induk yang disipakan di KP. Manoko Setelah dilakukan pembibitan selama sekitar 2 bulan di rumah kaca, penanaman dilakukan di lapangan bersamaan dengan aplikasi propagul FMA (300 spora/tan). Pada awal pertumbuhan sampai tanaman berumur 1 bulan, keragaan tanaman terlihat baik. Bersamaan dengan perkembangan pertumbuhan tanaman, kondisi cuaca sangat tidak mendukung dengan hujan yang terus menerus. Tanaman kemudian terserang jamur karat, muncul bercak-bercak kuning diseluruh bagian daun tempuyung. Untuk mengatasi penyakit tersebut disemprot dengan ASIMBO yang merupakan pestisida nabati. Dalam waktu 2 minggu tanaman terserang jamur karat secara merata, sehingga aplikasi pestisida nabati yang sudah diberikan kurang berpengaruh terhadap perkembangan jamur. Tanaman daunnya berangsur mengering, menghitam dan mati. b. Studi kecukupan hara NPK kumis kucing terhadap kandungan flavonoid.
5
diperkirakan dapat menghasilkan sekitar 65 kg simplisia kering per panen. 2. Tempuyung Penanaman benih tempuyung telah dilakukan di KP Manoko seluas 1000 m2. Perkembangan tanaman sangat baik, namun pada bulan terjadi serangan penyakit karat. Pengendalian penyakit dengan pestisida nabati ASIMBO telah dilakukan, namun serangan semakin parah dengan kondisi curah hujan yang tinggi dan kelembaban tanah yang tinggi sehingga tanaman menjadi layu dan kering. Serangan penyakit diduga disebabkan oleh cendawan Phytophthora, sampel tanaman sakit dan tanah telah dikirim ke Laboratorium Fitopatologi Balittro. Hasil analisis laboratorium terhadap contoh tanaman dan tanah yang terserang penyakit, menunjukkan bahwa patogen penyebab daun daun menjadi layu menghitam dan kering seperti terbakar bukan Phytophthora, tetapi kemungkinan patogen lain atau penyebab lain yang belum teridentifikasi. Untuk penanggalangan, seluruh tanaman terserang dibongkar, lalu dibakar. Lahan bekas pertanaman tanahnya dibolak balik agar kena sinar matahari dan ditambahkan kaptan untuk meningkatkan pH tanah dan untuk mengurangi populasi patogen tular tanah. Penyemaian benih ulang dan penanaman ulang akan dilakukan setelah benih siap ditanam.
Gambar 2. Rata-rata tinggi tanaman (atas), jumlah cabang (tengah) dan lebar kanopi (bawah), dua aksesi kumis kucing (A dan B) pada berbagai perlakuan pemupukan NPK (P1-4), pada 3 BST di KP. Manoko, Lembang (1200 m dpl.). Bobot segar aksesi B lebih tinggi dari aksesi A, pada semua perlakuan pemupukan NPK. Namun tidak berbeda untuk masing-masing perlakuan pupuk. Demikian juga untuk bobot kering (Gambar 8). Aksesi B, dengan tipe pertumbuhan melebar, memiliki jumlah cabang lebih banyak dibandingkan dengan aksesi A, sehingga berpengaruh terhadap produksi biomas segar dan kering (simplisia). c.
Produksi bahan baku untuk formula anti hipertensi berbasis pegagan. Pengujian in vitro dan in vivo terhadap formula antihipertensi diperlukan bahan baku yang berkualitas dalam jumlah yang cukup. Oleh sebab itu disamping penelitian juga dilakukan penanaman untuk memenuhi kebutuhan bahan baku.
3. Pegagan Lokasi budidaya untuk produksi pegagan dilaksanakan di KP. Manoko Lembang, Bandung. Untuk kegiatan ini telah dilakukan penanaman. Rasio segar ke simplisia kering pada pegagan 12:1, sehingga untuk memenuhi kebutuhan bakan baku 2 untuk penelitian ditanam pegagan seluas 1000 m yang dibagi menjadi 50 petakan dengan lebar 1m. Penanaman dilakukan dengan mengaplikasikan pupuk organik dan pupuk hayati FMA. Hasil panen pertama menggunakan arit mengasilkan 71 kg biomas segar/petak, sedangkan menggunakan mesin hanya sekitar 40 kg segar/petak. Kapasitas produksi biomas diperkirakan mencapai 2000 kg per panen dengan mesin atau 3500 kg per panen dengan arit setara dengan 290 kg simplisia kering.
1. Kumis kucing Penanaman kumis kucing untuk produksi bahan baku telah dilakukan seluas 500 m2 di KP.Cicurug Sukabumi. Luas areal ini cukup untuk memenuhi kebutuhan karena rasio segar ke kering untuk kumis kucing 5 (segar) berbanding 1, dari 5 kg segar akan menghasilkan 1 kg simplisia. Panen kumis telah dilakukan pada bulan Juli dan hasil panen telah dikirimkan ke PS Biofarmaka IPB untuk penanganan pasca panen . Untuk produksi bahan baku kumis kucing, telah ditanam kumis kucing seluas 500 m2 dan menghasilkan panen segar pertama rata rata per petak 6.5 kg segar atau total sebanyak 325 kg biomas segar/500 m2 yang 6
sampel dicuci dengan air mengalir, kemudian ditiriskan, terdapat beberapa cara penirisan, ditiriskan setengah hari, 1 hari, 2 hari, 3 hari dan ada yang disimpan di refrigerator selama 3 hari. Berat masing-masing sampel untuk perlakuan pencucian dan pengeringan yaitu 2 kg, 3 kali ulangan. Selanjutnya, dilakukan analisis mikrobiologis dan kadar air seluruh sampel perlakuan pencucian dan kontrol bahan baku/tanpa pencucian, serta total fenol bahan baku kontrol. Hasil menunjukkan bahwa teknik pencucian yang paling baik untuk pencucian tanaman kumis kucing yaitu dengan menggunakan air mengalir, sedangkan untuk pencucian tanaman pegagan menggunakan cara pencucian dalam wadah yang diulang sebanyak 3 kali. Pada saat pencucian, perlu diperhatikan kualitas air yang digunakan untuk mencuci serta kebersihan peralatan dan pelaku pencucian. Hal ini sangat mempengaruhi kandungan mikroba pada tanaman yang telah dicuci. Teknik pengeringan yang paling baik untuk pengeringan tanaman kumis kucing yaitu dengan cara meniriskan terlebih dahulu kumis kucing yang telah dicuci, penirisan dilakukan selama setengah hari kemudian dilakukan pengeringan menggunakan oven pada suhu 45 - 55°C. Teknik pengeringan yang baik untuk pengeringan tanaman pegagan yaitu dengan cara meniriskan terlebih dahulu pegagan yang telah dicuci, penirisan dilakukan selama satu hari kemudian dilakukan pengeringan menggunakan oven pada suhu 45 55°C. Jenis tanaman akan sangat mempengaruhi cara pencucian dan pengeringan yang akan dipilih pada proses pasca panen dalam rangka memperoleh simplisia yang memiliki kualitas yang baik. Tanaman pegagan yang baru saja dipanen banyak mengandung tanah, sehingga proses pencucian yang cukup baik yaitu dengan cara mencucinya dalam wadah yang telah diisi air, kemudian dilakukan pengulangan pencucian sebanyak 3 kali (sistem bacth dengan 3 kali ulangan), dengan memperhatikan perbandingan bahan yang dicuci dan air dalam wadah yang digunakan untuk pencucian. Tanaman kumis kucing, tidak banyak mengandung tanah atau kotoran sehingga cukup mencucinya dengan air mengalir. Pegagan memiliki kadar air yang lebih tinggi dibandingkan dengan kumis kucing, sehingga proses penirisan yang sesuai adalah satu hari. Waktu penirisan yang kurang dari satu hari, akan
Gambar 3. Persemaian benih pegagan dalam polybag di rumah kaca (atas) dan panen pegagan (bawah) 2. WBS-2 (Penanganan Pasca panen- IPB)
WBS-2 bertugas melakukan penanganan pasca panen dan menentukan metode yang terbaik untuk menghasilkan simplisia terbaik kualitasnya. Sampai saat ini masih terus dilakukan penelitian penentuan penanganan pasca panen terbaik dari hasil budidaya yang telah dilakukan oleh WBS-1. Yang telah dan sedang dilakukan adalah: Melakukan kegiatan penimbangan sampel dan proses pencucian kumis kucing segar dengan 3 macam perlakuan pencucian yaitu pencucian dengan air mengalir, pencucian dengan sistem bacth 1 kali dan batch 3 kali. Perbandingan sampel dan air pada sistem batch yaitu 1:20 (b/v). Masingmasing sampel sebanyak 2 kg dengan air yang digunakan pada sistem batch sebanyak 40 liter. Sampel hasil pencucian disampling untuk dianalisis. Untuk perlakuan pengeringan, semua 7
meningkatkan pertumbuhan mikroba akibat adanya air yang tersisa pada rak-rak oven pengering, sedangkan waktu penirisan yang lebih lama (lebih dari 1 hari) juga akan mempercepat pertumbuhan mikroba pada tanaman karena tidak memperoleh pemanasan yang cepat. 3. WBS-3 (Ekstraksi- BPPT) WBS-3 terdiri dari WBS-3.1 dan WBS-3.2. Hasil dari kedua WBS-3 diuraikan dibawah ini. WBS-1 (Ekstrak Kental). Ekstrak Kental yang memiliki target diperolehnya teknik ekstraksi skala laboratorium yang optimal terhadap ekstrak penyusun formula anti hipertensi. Untuk memenuhi target tersebut sampai saat ini telah dilakukan beberapa kegiatan yang terdiri dari : a) Ekstraksi dengan pelarut air dan etanol 18 jenis simplisia kandidat penyusun formula anti hipertensi. Parameter yang diukur adalah rendemen ekstraksi dan kadar total flavonoid. Ekstrak ini selanjutnya akan diuji in vitro. b) Ekstraksi dengan cara dekoksi, infusa dan perasan simplisia pegagan, kumis kucing dan tempuyung untuk mengetahui proses terbaik ekstraksi simplisia dengan pelarut air, serta ekstraksi simplisia kumis kucing dengan cara reperkolasi menggunakan pelarut etanol 30%. Hasil dari ekstraksi 18 simplisia dengan dua metode beserta rendemen prosesnya dapat dilihat pada gambar-6 dibawah ini. Pada grafik tersebut bisa dilihat bahwa untuk proses infusa, kumis kucing N (Nagrak), Tempuyung U (UKBB) dan Pegagan B (Bogor) memiliki rendemen proses ekstraksi terbesar dibanding simplisia lain sejenis. Sementara itu untuk proses remaserasi menggunakan etanol 30%, kumis kucing aksesi D, Tempuyung MB (manoko B) dan Pegagan B (Bogor) memiliki rendemen proses ekstraksi terbesar disbanding simplisia lain sejenis. Hasil yang diperoleh di atas belum bisa dijadikan acuan untuk menentukan tanaman yang akan dipilih sebagai kandidat penyusun formula anti hipertensi, perlu dikonfirmasi dengan hasil pengujian in vitro dan fitokimia.
Gambar 4. Grafik Rendemen Ekstrak Total 18 Simplisia Hasil Ekstraksi Secara Infusa dan Remaserasi. Telah dilakukan ekstraksi simplisia pegagan, kumis kucing dan tempuyung dengan menggunakan metode dekoksi, infusa dan perasan untuk pelarut air, serta reperkolasi denganpelarut etanol 30%. Pada metode dekoksi, simplisia diekstraksi dengan cara yang sama dengan metode infusa dengan menambahkan waktu ekstraksi sampai dengan 30 menit terhitung sejak tercapainya suhu 90 oC. Sementara itu untuk metode perasan, simplisia diekstrak dengan air tanpa pemanasan menggunakan blender selama kurang lebih 15 menit lalu disaring untuk mendapatkan ekstrak cair. Data rendemen ekstrak yang diperoleh dari ketiga metode tersebut bisa dilihat pada tabel-1 di bawah ini:
8
respon. Faktor yang digunakan yaitu ekstrak, filler A dan B, sedangkan respon berupa kadar total fenol, sifat alir dan kadar air. Berdasarkan hasil desain dengan RSM diperoleh 15 formula. Pembuatan ekstrak kering menggunakn filler tunggal dilakukan dengan cara sebanyak 1 gram ekstrak kental dikeringkan dengan cara menambahkan filler A dan filler B sesuai formula. Ekstrak kering yang didapatkan kemudian dikeringkan dengan bantuan oven vacum selama 24 jam, kemudian dilakukan evaluasi fisik, kadar air, sifat alir dan kadar total fenol.
Tabel1. Rendemen Ekstrak hasil dekoksi, infusa dan perasan Ket :Dp : dalam proses pengerjaan Dari tabel-1 di atas bisa dilihat bahwa rendemen ekstrak hasil perasan jauh lebih sedikit dibandingkan hasil infusa maupun dekoksi. Hal ini bisa dijelaskan dengan adanya penggunaan panas pada metode infusa dan dekoksi sehingga lebih banyak metabolit yang terekstraksi. Untuk pelarut etanol 30%, metode yang dilakukan adalah reperkolasi dengan dua variable yaitu: a. Nisbah simplisia pelarut : 1:10, 1:15 dan 1:20 b. Metode perendaman yang dilakukan : 1. Rendam 30 menit, sirkulasi 90 menit 2. Rendam 30 menit, sirkulasi 30 menit (Sebanyakdua kali) 3. Rendam 60 menit, sirkulasi 60 menit
NO
Simplisia
Rendemenekstrak, %b/b infusa
dekoksi
perasan
18.53 19.95 Dp 1 Pegagan 24.03 19.91 Dp 19.30 20.68 Dp 23.15 19.72 8.28 Kumis 2 21.00 17.12 8.86 kucing 21.48 16.45 8.26 19.17 23.57 Dp 3 Tempuyung 19.05 24.87 Dp 15.50 25.56 Dp Hasil evalusi ekstrak kering menggunakan filler campuran dilakukan analisis dengan menggunakan bantuan program MINITAB versi 14. Hasil analisis berupa Contour Plot, Surface Plot dan komposisi formula optimum berdasarkan target yang diinginkan.
WB-3.2 (Ekstrak Kering) Pembuatan ekstrak kering menggunakan filler tunggal Ekstrak kental yang telah dibuat dengan Total Solid (TS) 25 atau 50% ditimbang kurang lebih 1 gram, dikeringkan dengan cara menambahkan filler sampai diperoleh ekstrak berbentuk massa serbuk dan dicatat jumlah kebutuhan filler yang digunakan. Massa ekstrak kemudian dikeringkan dengan bantuan oven vaccum selama 24 jam. Selanjutnya ekstrak kering dilakukan evaluasi secara fisik, kadar air, sifat alir dan kandungan senyawa golongan (total fenol). Hasil pengamatan fisik, jumlah kebutuhan filler, kadar air dan kadar total fenol dilakukan penilaian/ scoring . Dua filler dengan jumlah score tertinggi dilanjutkan untuk optimasi pembuatan ekstrak kering dengan filler campuran.
Standarisasi dan pembuatan ekstrak kering herba pegagan Standarisasi ekstrak kental herba pegagan Standaridisasi ekstrak kental etanol 30% herba pegagan dilakukan terhadap parameter spesifik dan non spesifik. Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan. Sedangkan definisi ekstrak menurut FHI 2008 adalah sediaan kering, kental atau cair dibuat dengan menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari langsung. Uji mutu ekstrak kental 3 tanaman obat dilakukan guna mengetahui mutu produk ekstrak sebelum digunakan lebih lanjut untuk bahan baku
Pembuatan dan optimasi esktrak kering menggunakan filler campuran Berdasarkan data jumlah kebutuhan filler terbaik hasil pembuatan ekstrak kering kemudian dibuat desain dengan bantuan program Minitab. Desain pembuatan dan optimasi dilakukan dengan Box-Behnken menggunakan 3 faktorial dan 3 9
ekstrak kering. Uji dilakukan melalui tahapan standardisasi sesuai dengan ketentuan FHI dan Monografi Ekstrak Tanaman Obat Indonesia. Selain parameter identitias dan organoleptik, parameter lain yang diuji adalah parameter spesifik meliputi kadar senyawa larut air, kadar senyawa larut etanol, kandungan senyawa marker (total fenol). Sedangkan parameter nonspesifik meliputi susut pengeringan, kadar air, kadar abu, kadar sisa pelarut, dan cemaran logam berat. Hasil pemeriksaan organoleptik dari ekstrak etanol 30% herba pegagan berupa ekstrak kental, berwarna coklat tua, berbau khas, dan rasa pahit. Hasil pemeriksaan organoleptik sesuai dengan persyaratan dalam FHI (Tabel tidak ditunjukkan) Pemeriksaan susut pengeringan ekstrak kental herba pegagan menunjukkan bahwa sisa bahan yang mudah menguap/atsiri dan sisa pelarut organik yang menguap dalam ekstrak kental herba pegagan maksimal 18,44%. Kadar air dalam ekstrak kental herba pegagan diperoleh sebesar 2,12%. Penetapan kadar air sangat penting ditetapkan untuk menjaga kualitas ekstrak. Menurut FHI kadar air dalam ekst rak tidak boleh lebih dari 10% . Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya pertumbuhan mikroba (bakteri atau jamur), terjadinya reaksi hidrolisis/penguraian oleh enzim yang menyebabkan terjadinya perubahan spesifikasi bahan dan penurunan kualitas produk. Hasil kadar air menujukkan bahwa ekstrak kental herba pegagan masih diatas persyaratan kadar air yang ditetapkan. Kadar abu total dan abu tidak larut asam ekstrak kental herba pegagan masing-masing sebesar 7,64 dan 0,28%. Hasil ini menunjukkan bahwa sisa anorganik yang terdapat dalam ekstrak etanol herba pegagan sebesar 7,64%. Sisa senyawa anorganik tidak larut asam sebesar 0,28%. Kadar senyawa anorganik ini dapat berasal dari simplisia dan pelarut yang digunakan pada saat ekstraksi. Hasil pengujian ini sesuai dengan persyaratan FHI yakni kadar abu total tidak lebih dari 16,6% dan kadar abu tidak larut asam 0,7%. Hasil analisis kadar cemaran logam berat ekstrak etanol herba pegagan dengan parameter Hg, Pb, As dan Cd masing-masing sebesar < 0,005; <0,040; < 0,003 dan < 0,005 mg/kg. Hasil analisis ini masih memenuhi persayaratan yang telah ditentukan untuk Pb < 10 mg/kg, As < 10 μg/kg dan Cd < 0,3 mg/kg.
WBS-4 (Uji in vitro , uji in vivo , uji toksisitas akut-IPB) 80 70 i 60 s i b i 50 h 40 n i 30 % 20 10 0
73,80
70,77 61,66
66,29 38,34
18,53
25,56 11,02
sampel
Gambar 5. Hasil uji in vitro ekstrak tunggal dan ekstrak gabungan terhadap aktivitas ACE yang dibandingkan dengan captopril sebagai kontrol positif. WBS-4 ini telah melakukan uji kandungan total flavonoid, simplisia yang memiliki kadar fla vonoid tertinggi yang akan digunakan untuk uji in vitro. Hasil uji in vitro dapat dilihat pada gambar 5: Gambar 5 menunjukkan bahwa Ekstraksi tanaman kumis kucing, pegagan, dan tempuyung dengan pelarut air menghasilkan potensi aktivitas antihipertensi dalam penghambatannya terhadap enzim ACE secara in vitro. Semua ekstrak tunggal kecuali ekstrak tempuyung dapat menghambat aktivitas enzim ACE secara in vitro secara signifikan bila dibandingkan dengan kaptopril, dengan ekstrak pegagan mempunyai daya inhibisi tertinggi sebesar 66,29 %. Daya inhibisi tersebut diduga karena ekstrak tanaman-tanaman obat tersebut mengandung senyawa flavonoid. Ekstrak gabungan memiliki daya inihibisi yang sangat tinggi yakni mencapai nilai 70.77 %. yang hampir sama dengan daya inhibisi captopril sebagai kontrol positif (73.80). Sehingga formula gabungan ini sangat berpotensi untuk dikembangkan sebagai obat antihipertensi. Saat ini sedang dalam pelaksanaan uji toksisitas akut dan uji preklinik Protokol uji toksisitas akut sudah disetujui BPOM. WBS-5 (Kendali Mutu Simplisia dan EsktrakIPB) Kadar Air, Kadar Abu, dan Rendemen Ekstrak 10
Penetapan kadar air dan kadar abu pada penelitian ini dilakukan dengan metode gravimetri. Kadar air dan abu hasil pengeringan sampel dari kelima daerah telah memenuhi syarat maksimum yang ditetapkan dalam FHI 2008, yaitu kurang dari 10%. Kadar air ini menunjukkan kandungan air yang terkandung dalam bahan. Penetapan kadar air dapat membantu menentukan bobot aktual bahan dan digunakan dalam perhitungan rendemen ekstrak. Semakin rendah kadar air, stabilitas bahan semakin tinggi, dan kerusakan bahan semakin rendah [10]. Kadar abu menunjukkan kandungan mineral internal dan eksternal dalam bahan serta terkait dengan kemurnian serta kontaminasi bahan. Nilai kadar air, kadar abu, dan rendemen ekstrak berbeda nyata (p<0.05) untuk beberapa daerah tertentu (Gambar 6). Kadar abu semakin rendah, kemungkinan terjadi kontaminasi dari proses awal semakin kecil. Semakin besar rendemen ekstrak, senyawa kimia yang terambil dari simplisia semakin besar. Secara umum, mutu dikatakan baik jika kadar air rendah, kadar abu rendah, dan rendemen ekstrak tinggi. Sampel yang memiliki kadar air terendah adalah sampel dari daerah Nagrak dengan nilai berbeda nyata dari sampel daerah lainnya. Sampel daerah Cigombong memiliki kadar abu terendah yang nilainya tidak terbedakan dengan sampel Leuwiliang dan memiliki rendemen ekstrak tertinggi dibandingkan daerah lainnya (Gambar 6).
Sampel Nagrak berdasarkan hasil penelitian memiliki kandungan fenol total tertinggi dan berbeda nyata dengan sampel daerah lainnya (Gambar 7), sedangkan untuk total flavonoid kadar tertinggi dimiliki sampel Cimanggu, tetapi tidak berbeda nyata dengan sampel Nagrak. Secara umum, sampel Nagrak dan Cimanggu memiliki mutu kandungan kimia lebih tinggi dari sampel lain dan mutu terendah adalah sampel Pacet.
(a)
(b)
Gambar 7. Kadar (a) total fenol (b) dan total flavonoid ekstrak sampel dari 5 daerah Hubungan linier antara kadar fenol total dan flavonoid total dalam sampel dapat dilihat dari hasil uji korelasi pearson. Koefisien korelasi antara fenol total dan flavonoid total bernilai 0.744 menunjukkan bahwa kandungan fenol total dan flavonoid total berkorelasi positif dan cukup kuat. Kandungan fenol total dalam sampel tinggi, flavonoid total pun tinggi (Tabel 2).
Gambar 6. Kadar air, kadar abu, dan rendemen ekstrak. Nilai ditampilkan dalam rataan sd. Nilai ditandai (a-d) secara nyata berbeda (p<0.05) Kandungan Senyawa Kimia dan Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun Kumis Kucing Analisis kandungan senyawa kimia dalam ekstrak daun Kumis Kucing dilakukan terhadap kandungan fenol total dan flavonoid total. Fenol merupakan senyawa penting dalam Kumis Kucing karena memiliki peranan penting sebagai antioksidan.
Tabel 2. Analisis korelasi Pearson Total fenol Total flavonoid Total fenol 1 Total flavonoid 0.744 1 Nilai korelasi antara fenol dan flavonoid cukup kuat. Hal itu dikarenakan sebagian besar flavonoid termasuk senyawaan fenol, tetapi terdapat juga turunan asam kafeat, tanin, dan senyawa lain dalam sampel yang termasuk senyawaan fenol. IV. KESIMPULAN 11
[3] Zhao Y. (2009). A novel ACE inhibitory peptide isolated from Acaudina molpadioidea hydrolysate”. Peptides Vol. 30. pp 1028-1033. [4] Rho SJ, Lee J, Chung YI, Kim Y, Lee HG. (2009). Purification and identification of an angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide from fermented soybean extract. Process Biochemistry Vol.44. pp 490-493. [5] Firdaous L et al . (2009). Concentration and seective separationof bioactive peptide from an alfalfa white protein hydrolysate by electrodialysiswith ultrafiltration membranes. J. Membrane Sci. Vol. 329. pp 60-67. [6] Iswantini D, Trisilawati O, Rahminiwati M. (2010). Formula Antihipertensi (> 60 % Captopril) Dari Bahan Aktif Flavonoid Pegagan, Tempuyung, Kumis Kucing Dan Sambiloto Serta Budidaya Untuk Meningkatkan Kandungan Flavonoid (> 1,5 %). Laporan akhir penelitian KKP3T. [7] Jalili T, penemu, Trask Britt, Park City, UT. 23 Desember 2004. Quercetine supplementation to treat hypertension. US patent US 2004/0258674 A1. [8] Verhoeyen ME, Wiseman SA, penemu, Unilever Intelektual Property Group, South Englewood, NJ. 8 Mei 2008. “Use of plants with increased levels of flavonol glycosides in reducing hypertension”. US patent US 2008/0107792 A1. [9] Liu Y et al ., penemu, Rosenbaum & Associates, Northbrook, IL. 11 Januari 2007. Application of asiatic acid and its derivatives to treat pulmonary fibrosis. US patent US 2007/0010459 A1. [10] Kunle OF, Egharevba HO, Ahmadu PO. (2012). Standardization of Herbal Medicine A Review. International Journal of Biodiversity and Conservation. Vol.4, No.3. pp 101-112.
Berdasarkan atas semua penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan: 1. Skrining kandidat aksesi kumis kucing dan tempuyung dengan kadar flavonoid tinggi ditunjukkan oleh aksesi A untuk kumis kucing dan aksesi Manoko berbunga untuk tempuyung. 2. Studi kecukupan hara NPK pada kumis kucing terhadap kandungan flavonoid, menunjukkan bahwa pemupukan P dosis P3 meningkatkan pertumbuhan (jumlah cabang, lebar kanopi), bobot segar dan kering pada aksesi A. Pada aksesi B, pemupukan P tidak menunjukkan pengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi. 3. Produksi bahan baku untuk formula anti hipertensi berbasis pegagan. Bahan baku formula anti hipertensi pegagan tersedia seluas 1000 m2 dan mampu menghasilkan biomas segar 4000 kg pada panen pertama. 4. Sudah diperoleh teknik pasca panen yang tepat. 5. Telah diperoleh teknik standarisasi ekstrak yang tepat dan optimum. 6. Telah diperoleh formula ekstrak anti hipertensi yang mempunyai daya inhibisi terhadap aktivitas ACE tinggi hampir sama dengan daya inhibisi captopril sebagai kontrol positif. 7. Sampel ekstrak daun kumis kucing dari 5 daerah berbeda berhasil dikelompokkan berdasarkan hasil analisis PCA dan mutu fisikokimianya. Pengelompokkan juga dilakukan dengan PLSDA dan hampir seluruh sampel dapat diprediksi berdasarkan daerah asalnya.
V.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Matsubara et al. (1999), Antihypertensive action Methyleriapariochromene a from orthosipon aristatus, an Indonesian traditional medicinal plant. Bioll.Pharm. Bull. Vol. 22, No.10. pp 1083-1088. [2] Guang C, Phillpis RD. (2009). Purification, activity, and sequence of Angiotensin I Converting Enzyme inhibitory peptide from alcalase hydrolysate of peanut flour. J. Agric. Food Chem. Vol.57. pp 10102-10106. 12
