Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902

## IDENTIFIKASI DAN MOLECULAR DOCKING KOMPONEN UTAMA MINYAK KULIT BUAH JERUK NIPIS SEBAGAI AGEN ANTIKANKER
Indah Hairunisa 1 *, Normaidah 2 , Sylvan Septian Ressandy 1 , Fhirda Azhari 1 1 Program Studi Farmasi, Fakultas Kesehatan dan Farmasi, Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur
2 Program Studi S-1 Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lambung Mangkurat
*Email: ih787@umkt.ac.id
Artikel diterima: 3 Agustus 2019; Disetujui: 29 Oktober 2019

## ABSTRAK
Kanker  merupakan penyakit penyebab kematian tertinggi di dunia. Penyakit ini diketahui memiliki regulasi yang berbeda  dari penyakit lainnya.  Pengembangan obat  dewasa  ini  adalah  dengan  mentargetkan  obat  antikanker  pada  situs  regulasi kanker  yang  ada  pada hallmark  of  cancer .  Jeruk  nipis  ( Citrus  aurantifolia ) merupakan salah satu jenis Citrus (jeruk) yang mengandung unsur-unsur senyawa kimia yang memiliki aktivitas sebagai agen antikanker. Kulit jeruk nipis diketahui memiliki kandungan bioaktif  berupa minyak atsiri dan flavonoid seperti hesperidin dan  hesperitin.  Kandungan  senyawa  ini  erat  hubungannya  dengan  aktivitas antikanker.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengidentifikasi  kandungan  senyawa pada minyak kulit buah jeruk nipis dan kajian in silico molecular docking senyawa tersebut pada protein yang berperan dalam regulasi sel kanker. Minyak kulit buah jeruk  nipis  didapatkan  dengan  menggunakan  metode  distilasi  uap  kemudian dianalisis  dengan  menggunakan  GC-MS  untuk  mengetahui  komponen penyusunnya  untuk  selanjutnya  dianalisis in  silico menggunakan software YASARA 10.1.8, MarvinSketch 15.4.20, PLANTS. Hasil menunjukkan komponen utama  minyak  kulit  buah  jeruk  nipis  adalah  senyawa  d-limonen  dan  beta-pinen dengan  persentase  59,71%  dan  36,81%.  Analisis in  silico menunjukkan  masing- masing senyawa ini memiliki afinitas yang lebih besar dari pada ligan  native pada protein  caspase-8  yang  ada  pada  regulasi  apoptosis.  Berdasarkan  hasil  ini  dapat disimpulkan,  bahwa  minyak  kulit  buah  jeruk  nipis  memiliki  potensi  untuk dikembangkan sebagai agen antikanker.
Kata kunci: Jeruk nipis, kanker, in silico , minyak

## ABSTRACT
Cancer is the highest cause of death in the world. This disease is known to have different regulations from other diseases. The development of drugs today is to target anticancer drugs on cancer regulation sites at Hallmark of Cancer. Lime (Citrus  aurantifolia)  is  one  type  of  Citrus  (orange)  which  contains  beneficial chemical compounds and active as anticancer agents. Lime peel is known to have bioactive content in the form of essential oils and flavonoids such as hesperidin and hesperitin. The content of this compound is closely related to anticancer activity.
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
This study aims to identify the content of compounds in lime peel oil and the study of molecular docking silico in these compounds in protein that play a role in the regulation  of  cancer  cells.  Lime  peel  oil  is  obtained  using  the  steam  distillation method then analyzed using GC-MS to determine its constituent components to be analyzed in silico then using YASARA 10.1.8, MarvinSketch 15.4.20, and PLANTS software.  The  results  showed  that  the  main  components  of  lime  peel  oil  were  d- limonen and beta-pinen with a percentage of 59.71% and 36.81%. In silico analysis shows that each of these compounds has an affinity greater than the native ligand on caspase-8 proteins (protein regulation of apoptosis). Based on these results it can  be  concluded,  that  the  lime  peel  oil has  the  potential  to  be  developed  as  an anticancer agent.

## Keywords: Lime, cancer, in silico, oil

## PENDAHULUAN
Kanker merupakan suatu penyakit yang ditandai dengan adanya abnormalitas pada
regulasi pertumbuhan sel dan menyebabkan sel dapat  berinvasi  ke  jaringan  dan menyebar ke organ yang lain (Lemen et  al, 2004).  Angka  kejadian  kanker pada  tahun  2013  di  Indonesia diperkirakan  sebesar  347.792  jiwa. Angka  kejadian  kanker  tertinggi terjadi di Jawa Tengah sebesar 68.638 jiwa,  sedangkan  untuk  Kalimantan Timur  diperkirakan  terdapat  6.745 pasien  dengan  kanker  (Kemenkes  RI, 2015).  Kasus  kanker  di  dunia diketahui  juga  masih  merupakan penyebab  kematian  yang  tinggi  serta pengobatan  kanker  sendiri  masih merupakan masalah hingga saat ini.
Pengobatan kanker yang berkembang  dewasa  ini  dapat  berupa
tindakan operasi, radiasi, terapi hormonal,  antibodi  monoklonal  dan kemoterapi. Hingga saat ini, kemoterapi merupakan jenis
pengobatan  yang  paling  banyak diterapkan  untuk  pengobatan  kanker. Inti  dari  pengobatan  menggunakan kemoterapi adalah penggunaan senyawa  kimia  untuk  membunuh  sel kanker  yang  sedang  membelah  dan mencegah  perkembangan  selanjutnya (Radji, 2014).
Penggunaan  agen  kemoterapi pada mulanya akan memberikan hasil yang  baik  untuk  pengobatan  kanker. Akan  tetapi,  penggunaannya  dalam jangka  panjang  dapat  menyebabkan terjadinya  resistensi  kanker  (Radji, 2014).  Sebagai  contoh  penggunaan agen  kemoterapi,  hormonal  dan imunoterapi  memberikan  hasil  yang positif  pada  90%  kasus  kanker
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
payudara  dan  50%  pada  kasus metastasis  (Gonzalez-Angulo,  2013). Akan tetapi penggunaan secara intensif menyebabkan terjadinya resistensi kanker, sehingga diperlukan pengobatan  baru  untuk  menaggulangi permasalahan ini.
Jeruk nipis ( Citrus aurantifolia ) termasuk salah satu jenis Citrus (jeruk) yang mengandung unsur-unsur senyawa  kimia  yang  bemanfaat, misalnya:  asam  sitrat,  asam  amino (triptofan,  lisin),  minyak  atsiri  (sitral, limonen,  felandren,  lemon  kamfer, kadinen,  gerani-lasetat,  linali-lasetat, aktilaldehid, nonildehid), damar, glikosida, asam sitrun, lemak, kalsium, fosfor, besi, belerang vitamin B1 dan C. Selain itu, jeruk nipis juga mengandung  senyawa  saponin  dan flavonoid yaitu hesperidin (hesperetin 7-rutinosida),  tangeretin,  naringin, eriocitrin,  eriocitrocid  (Adina et  al , 2008).  Kulit  buah  jeruk  nipis  juga diketahui memiliki aktivitas antihiperlipid,  antioksidan  (Astawan dan  Kasih,  2008),  antibakteri  (Pathan et  al ,  2012;  Afroja et  al ,  2017) menghambat GTF pada streptococcus mutans (Adindaputri et al , 2013), serta mampu  meningkatkan  sensitifitas  sel
kanker  payudara  MCF-7  terhadap doksorubisin (Adina et al , 2008).
Berbagai  aktivitas  biologis  dari senyawa  yang  dikandung  oleh  kulit buah  jeruk  nipis  mendorong  untuk melakukan  penelitian  lebih  lanjut terhadap kulit buah jeruk nipis sebagai bahan alam potensial untuk dikembangkan sebagai agen
antikanker.  Penelitian  yang  akan dilakukan meliputi identifikasi senyawa  metabolit  sekunder  dari minyak  kulit  buah  jeruk  nipis menggunakan GC-MS serta pengujian aktivitas  senyawa  yang  dikandung oleh  ekstrak  kulit  buah  jeruk  nipis dengan menggunakan molecular docking terhadap target reseptor yang berperan dalam regulasi kanker.

## METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan
Sampel buah jeruk nipis diperoleh  dari  Bulungan,  Kalimantan Timur.  Jeruk  nipis  yang  dipilih merupakan  jeruk  nipis  dalam  kondisi matang dan dipanen tidak lebih dari 3 hari  dari  waktu  pengiriman  sampel. Sampel  kemudian  di  determinasi  dan telah  di  konfirmasi  keabsahannya melalui  dokumen  uji  determinasi
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
nomor  2/UN17.4.3.08/LL/2019.  Alat yang  digunakan  dalam  penelitian  ini meliputi  alat  distilasi  uap  dengan kapasistas  7-10  kg,  GCMS-QP2010 SE Shimadzu, Notebook Axioo Neon- CLW (prosesor Intel® Core TM i3 CPU M  380  2.53GHz  RAM  2.00  GB, sistem  operasi  Windows  7  Ultimate 32-bit),  serta software YASARA
10.1.8 (berlisensi), MarvinSketch 15.4.20  (berlisensi),  dan  PLANTS (versi trial ).

## Preparasi Sampel
Sampel  dipreparasi  segar  sesaat sebelum  dilakukan  distilasi.  Kulit buah  jeruk  nipis  dipisahkan  dari daging  buah,  kemudian  didistilasi. Sampel  kulit  buah  jeruk  nipis  tidak melalui  proses  pencucian  agar  tetap menjaga kandungan minyak atsiri. Destilasi Sampel
Sampel didestilasi menggunakan  destilasi  uap  selama  6- 8  jam  pada  suhu  90-100 o C.  Minyak hasil distilasi
dipisahkan menggunakan corong pisah.
Analisis  Minyak  Atsiri  dengan Menggunakan GC-MS
Minyak  kulit  buah  jeruk  nipis diuji  menggunakan  GC-MS  untuk mengetahu komponen komponen
penyusunnya.  Uji  dilakukan  dengan menggunakan  gas  pembawa  Helium, suhu  injektor  260 o C, split  flow 50 mL/menit, dan running time 60 menit.
Uji  Aktivitas  Antikanker  dengan Menggunakan  Molecular  Docking

## in Silico
Pengujian molecular  docking dilakukan dengan menggunakan protokol  yang  didapat  dari  Purnomo (2011). Secara umum, proses molecular  docking dapat  dibagi menjadi  3  tahapan  yakni  preparasi protein menggunakan software YASARA.  Preparasi  struktur  3D senyawa  uji  dibuat  dengan software MarvinSketch.  Kemudian  dilakukan docking  ligan  dengan  protein  target menggunakan software PLANTS. Dilakukan scoring terhadap  hasil docking tersebut  dan  visualisasi menggunakan software YASARA.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi  minyak  kulit  buah jeruk nipis dilakukan dengan menggunakan  metode  distilasi  uap dengan  pelarut  utama  akuades.  Hasil distilasi menunjukkan persen rendemen  sebasar  0,5%.  Hasil  ini menujukkan  persentase  rendemen
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
yang  lebih  rendah  jika  dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. Wahyudi et  al (2017)  mendapatkan hasil rendemen sebesar 0,83%. Perbedaan ini disebabkan oleh metode ektraksi  yang  berbeda,  dimana  pada penelitian  sebelumnya  menggunakan distilasi stahl sedangkan pada penelitian  ini  menggunakan  distilasi uap.
Minyak  kulit  buah  jeruk  nipis yang didapatkan kemudian di lakukan uji  fisik.  Uji  ini  bertujuan  untuk mengetahui karakterisasi serta kualitas dari minyak yang didapatkan. Uji yang
dilakukan  meliputi  uji  organoleptis, berat  jenis  dan  indeks  bias  (Tabel  1). Berdasarkan  hasil  pengujian  fisik didapatkan  minyak  jeruk  nipis  yang berwarna  kuning  bening  konsistensi encer, dan memiliki aroma khas jeruk nipis.
Hasil  yang  didapatkan  dari penelitian kali ini sejalan dengan hasil ekstrasi yang dilakukan oleh Wahyudi et  al (2017)  yang  menyatakan  hasil distilasi  minyak  kult  jeruk  nipis memiliki  warna  kuning  kehijauan, dengan  indeks  bias  1,2756  dan  berat jenis 0,8549.
Tabel 1. Karakteristik minyak kulit buah jeruk nipis Parameter Nilai/deskripsi Warna Kuning bening Aroma Jeruk nipis dan berbau Manis permen Konsistensi Cairan encer Berat Jenis (25 o C) 0,8756 * Indeks bias 1,4467
Keterangan: (*) Pengujian dilakukan dengan 3 kali pengulangan
Uji  selanjutnya  yang  dilakukan pada  minyak  kulit  buah  jeruk  nipis adalah  uji  kandungan  utama  yang tekandung di dalam minyak kulit buah jeruk  nipis.  Uji  dilakukan  dengan menggunakan  GC-MS.  Minyak  atsiri umumnya memiliki sifat yang mudah menguap  ( volatile )  dan  terdiri  dari campuran  komponen  kimia.  Spektra
GC-MS yang didapatkan menunjukkan  sampel  minyak  kulit buah  jeruk  nipis  pada  penelitian  kali ini terdiri dari 77 komponen penyusun. Akan tetapi dari 77 komponen tersebut terdapat  2  kandungan  utama  yang menjadi komponen utama pada minyak  kulit  buah  jeruk  nipis  yakni beta-pinen  dan  D-limonen    dengan
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
persentase  luas  area  sebesar  36,81% dan  59,71%  (Gambar  1).  Selain  2 komponen  ini  ,  komponen  lainnya yang  terkandung  dalam  minyak  kulit buah  jeruk  nipis  memiliki  persentase kecil yakni kurang dari 5%. Penelitian lain juga menyebutkan bahwa kandungan utama yang terdapat dalam minyak  kulit  buah  jeruk  nipis  terdiri dari  4  komponen    utama  yakni  D- limonen  (31,1%),  gamma-terpinen (10,8%),  geranial  (9,6%),  dan  beta- pinen  (8,5%)  (Simas et  al ,  2017).
Wahyudi et al (2017) juga melaporkan terdapat  4  komponen  utama  dalam minyak kulit buah jeruk nipis yakni D- limonen,  beta-pinen,  alfa-terpineol, dan  terpinen-4-ol.  Penelitian  lainnya oleh  Faound  H.A. et  al (2017) menyebutkan    4  komponen    yang berbeda  yaitu  D-limonen,  beta-pinen, p-mertha dan gamma-terpineol. Berdasarkan penelitian lainnya, dipastikan  bahwa  minyak  kulit  buah jeruk  nipis  benar  mengandung  D- limonen dan beta-pinen.
Gambar 1. Hasil kromatogram GC-MS pada sampel minyak kulit buah jeruk nipis. Hasil kromatogram menunjukkan adanya kandungan beta-pinen dan D- limonen pada mnyak kulit buah jeruk nipis
Minyak  kulit  buah  jeruk  nipis yang  telah  diketahui  mengandung komponen  mayor  berupa  D-limonen dan  beta-pinen  kemudian  diuji  secara in  silico menggunakan  pedekatan molecular  docking terhadap  protein yang  berpengaruh  pada  metabolism kejadian  kanker.  Berdasarkan  kajian
yang  dilakukan  untuk  ekstrak  kulit buah jeruk nipis memiliki kemampuan antikanker yang cenderung berpengaruh  pada  jalur  apoptosis. Adina et  al (2014)  melaporkan  6-15 µg/ml  ekstrak  kulit  buah  jeruk  nipis dari  Indonesia  dapat  menghambat pertumbuhan  sel  kanker  payudara
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
MCF-7  setelah  48  jam  perlakuan. Aktivitas antikanker ini kemungkinan melalui jalur apoptosis dengan induksi p53  and  Bcl-2.  Patil et  al (2009) menyebutkan 100 µg/ml ekstrak jeruk nipis dapat menghambat pertumbuhan
sel  kanker  pankreas  Panc-28  sebesar 73-5%  dengan  waktu  perlakuan  96 jam melalui Induksi ekspresi Bax, Bcl- 2, casapase-3, dan p53 yang semuanya merupakan  protein  regulator  dalam proses apoptosis.
Gambar 2. Visualisasi molecular docking (A) Native ligan, (B) D-limonen, (C)
Beta-pinen terhadap protein Caspase-8. Visualisasi 2D
Kajian in  silico molecular docking kemudian  dilakukan  untuk mengetahui  potensi  dari  2  komponen mayor  yakni  beta-pinen  dan  D- limonen  terhadap  protein  caspase-8. Protein  caspase-8  merupakan  protein inisiator  dalam  proses  terjadinya apoptosis.  Pada  kejadian  apoptosis caspase-8 terbentuk dari pro caspase-8 yang kemudian berperan dalam aktifasi caspase 3 dan 7 serta BID yang kemudian  akan  diteruskan  untuk proses  apoptosis.  Jalur  apoptosis  dari caspase-8  ini  dikenal  dengan  jalur
apoptosis ekstrinsik, dimana pada jalur ini  diperlukan  ligan  yang  berikatan dengan death  receptor yang  ada  di permukaan sel kanker.
Kajian molecular docking merupakan  konsep  yang  dikenal dengan ligan-resptor atau lock and key yang  menunjukkan  bahwa  yang disebut dengan obat (ligan/ key ) hanya akan  memberikan  efek  terapi/efek yang  diinginkan  hanya  jika  obat  ini berikatan dengan protein (reseptor/ lock )  tertentu  di  dalam tubuh. Sedangkan efek obat yang baik
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
adalah jika obat dan protein berikatan dengan  spesifikasi  dan  afinitas  yang tinggi. Molecular  docking dapat memprediksikan spesifikasi dan
afinitas dari obat dan protein. Hasil molecular
docking menunjukkan  bahwa  D-limonen  dan beta-pinen  dapat  memiliki  afinitas yang  cukup  kuat  pada  caspase-8  jika dibandingkan  dengan  ligan  native B94. Hal ini ditunjukkan dengan nilai afinitas  yang  lebih  negatif  yakni  -
51,3321  untuk  D-limonen  dan  - 46,3735  untuk  beta-pinen.  Nilai  ini lebih  negatif  dari  ligan  natif  yang hanya  -9.49036  (Tabel  2).  Semakin negatif  nilai docking maka  semakin kuat  afinitas  ligan  untuk  berikatan dengan  reseptor.  Berdasarkan  hasil visualisasi dengan software YASARA (Gambar 2), metil dari D-limonen dan beta-pinen  akan  berikatan  dengan reseptor  melalui  asam  amino  cys-312 dan ile-314 pada caspase-8.
Tabel 2. Hasil molecular docking senyawa ligan D-limonen dan beta-pinen terhadap reseptor Caspase-8 Ligan Skor thd 3KJQ (Csp-8) asam amino Ligan native B94 -9,49036 ILE-314; ILE 357 D-limonen -51,3321 CYS-312 beta-pinen -46,3735 ILE-314

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil yang didapatkan,  dapat  ditarik  kesimpulan sementara  bahwa  minya  kulit  buah
jeruk nipis mengandung dua komponen  mayor  yakni  D-limonen dan beta-pinen yang berdasarkan hasil uji in  silico molecular  docking
dimungkinkan berpengaruh pada
proses apoptosis dengan jalan berikatan  dengan  Caspase-8.  Adanya ikatan  kuat  dengan  Caspase-8  ini menunjukkan  bahwa  minyak  kulit
buah  jeruk  nipis  memiliki  potensi sebagai agen antikanker.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  diberikan kepada  Universitas  Muhammadiyah Kalimantan Timur atas dana penelitian dosen pemula yang telah diberikan.

## DAFTAR PUSTAKA
Adina  AB,  Handoko  FF,  Setyarini  II, Septistyani  EP,  Riyanto  S, Meiyanto,E.. 2008. Ekstrak etanolik kulit jeruk nipis (Citrus
Jurnal Ilmiah Ibnu Sina, 4(2), Oktober 2019, 314-322 p-ISSN: 2502-647X; e-ISSN: 2503-1902
aurantifolia  (cristm.)  Swingle) meningkatkan  sensitivitas  sel mcf-7  terhadap  Doxorubicin. Proceeding Kongres Ilmiah XVI Ikatan Sarjana Farmasi Indonesia .; 55-62. Adindaputri,  Z.  Purwanti,  N  dan Wahyudi,  i.A.  2013.  Pengaruh Ekstrak Kulit Jeruk Nipis
( Citrus  Aurantifolia Swingle) Konsentrasi 10% Terhadap Aktivitas Enzim Glukosiltransferase Streptococcus mutans. Maj Ked Gi. Desember 2013; 20(2):126- 131. Astawan W, Kasih AL. 2008. Khasiat Warna-Warni Makanan . Jakarta:  PT  Gramedia  Pustaka. H. 31,101. Gonzalez-Angulo, A.M . , Morales- Vasquez,  F., dan  Hortobagyi, G.N. 2007. Overview of resistance to systemic therapy in patients with breast cancer. Adv
Exp Med Biol .  608:1-22.
Kemenkes  RI.  2015.  Pusat  Data  dan
Informasi Kementrian Kesehatan  RI,  Stop  Kanker. Kementrian Kesehatan RI Pusat Data  dan  Informasi.  Jakarta
Selatan.
Pathan,  R.K.,  Gali,  P.R.,  Pathan,  P., Gowtham,  T.  Pasupuleti,  S.
2012. In  vitro  Antimicrobial Activity  of  Citrus  aurantifolia and its Phytochemical Screening. Asian Pacific
Journal  of  Tropical  Disease S328-S331.
Patil  J,  Jayaprakasha  G,  Chidambara Murthy  K,  Tichy  S,  Chetti  M,
Patil B. 2009. Apoptosis- mediated proliferation inhibition of  human  colon  cancer  cells  by volatile principles of Citrus aurantifolia . Food Chem ;114:1351–8. Purnomo, Hari. 2011. Kimia Komputasi : Molecular Docking Plants,  Penambatan  Molekul Plants
(Protein-Ligand-Ant-
System),  Ilmu  Semut. Pustaka
Pelajar : Yogyakarta.
Radji,  Maksum.  2014.  Mekanisme Aksi  Molekular  Antibiotik  dan
Kemoterapi. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Yogyakarta Simas, D.L. R., Amorim, S. H. B. M., Goulart, F. R. V., Alviano, C. S.,
Alviano,  D.  S.,  Silva,  A.  J.  R. 2017.  Citrus  Species  Essential Oils and Their Components can Inhibit  or  Stimulat  Fungal Growth  in  Fruit. Industrial Crops  and  Products 98,  108- 115.
Wahyudi,  Tatang.,  Mulyawan,  A.S., Kasipah, Cica., Prayudie, Untung dan Julaeha, Euis. 2017. Pembuatan Mikrokapsul Minyak  Jeruk  Nipis  ( Citrus aurantifolia )  Untuk  Aplikasi Pada  Penyempurnaan  Tekstil. Arena Tekstil Vol.32, No:1.