## ALCHEMY : JOURNAL OF CHEMISTRY

## Artikel Penelitian
Aktivitas Antimalaria Ekstrak Kasar Etanol dan Fraksi n-Heksana Rumput Bambu (Lophatherum gracile B .) secara in Vitro
Ella Wulandari 1 , Dewi Yuliani 1 , Elok Kamilah Hayati 1 *, Roihatul Muti’ah 2
1 Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Maulana Malik Ibrahim, Malang, Indonesia, 65145 2 Jurusan Farmasi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Maulana Malik Ibrahim, Malang, Indonesia, 65145
INFO ARTIKEL ABSTRAK Riwayat Artikel Direvisi 14 Oktober 2018
Diterima 11 November 2018 Tersedia online 30 November 2018
* Email penulis korespondensi: eloksunardji@yahoo.com
Malaria is a disease  caused by infectious  parasite Plasmodium falciparum and can be transmitted through mosquito bite. The aim of this research was to study antimalarial  activity in  vitro on  crude  ethanol  extract  and  n-hexane  fraction  of bamboo grass ( Lophatherum gracile B.). Extraction was carried out by ethanol 80%  solvent  and  fractionation  was  conducted  by  n-hexane.  Determination  of antimalarial  activity  was  subjected  to P.  falciparum strain  3D7.  According  to phytochemical test, crude ethanol extract contained tannin and terpenoid, whilst n-hexane fraction contained tannin and steroid. The capability of crude ethanol extract  and  n-hexane  fraction  to  inhibit P.  falciparum was  represented  by  IC 50 value.  The  value  of  both  samples  respectively  was  12.49  and  61.49  µg/mL. Identification  based  on  LC-MS  (liquid  chromatography-mass  spectrometry),  n- hexane fraction shown the presence of tannin and steroid compounds.
Keywords:  Bamboo  grass  ( Lophatherum  gracile B) ,  Plasmodium  falciparum, antimalaria, LC-MS
Malaria merupakan penyakit  yang disebabkan oleh infeksi parasit Plasmodium falciparum yang dapat ditularkan melalui gigitan nyamuk. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antimalaria secara in vitro pada ekstrak kasar etanol dan fraksi n-heksana rumput bambu ( Lophatherum gracile B.). Proses ekstraksi dilakukan  dengan  pelarut  etanol  80%  dan  fraksinasi  dengan  n-heksana.  Uji aktivitas  antimalaria  dilakukan  pada  parasit P.  falciparum  strain 3D7 . Hasil  uji fitokimia  menunjukkan  ekstrak  etanol  mengandung  tanin  dan  terpenoid, sedangkan  fraksi  n-heksana  mengandung  tanin  dan  steroid.  Kemampuan ekstrak  etanol  dan  fraksi  n-heksana  dalam  menghambat  parasit P.  falciparum menghasilkan  nilai  IC 50 masing-masing  sebesar  12,49  dan  61,49  µg/mL. Identifikasi  senyawa  dengan  KC-SM  (kromatografi  cair-spektrometri  massa) pada fraksi n-heksana menunjukkan adanya senyawa tanin dan steroid.
Kata  Kunci: Rumput bambu  ( Lophatherum gracile B.), Plasmodium  falciparum , antimalaria, KC-SM

## 1. Pendahuluan
Malaria  merupakan  penyakit  yang  penyebarannya  melalui  gigitan  nyamuk  yang  sudah  terinfeksi  suatu  parasit. Parasit yang yang menyebabkan malaria salah satunya adalah Plasmodium falciparum [1]. Malaria menjadi salah satu masalah kesehatan di Indonesia yang dapat menyebabkan kematian terutama pada bayi, balita, dan ibu hamil. Penyakit ini juga dapat mengakibatkan anemia dan menurunkan produktivitas kerja [2].
Salah satu kendala dalam penangganan malaria adalah adanya resistensi terhadap obat antimalaria (klorokuin) [3]. Timbulnya resistensi P. falciparum terhadap klorokuin mendorong para peneliti untuk mencari obat antimalaria baru yang dapat menggantikan  obat  antimalaria  lama yang sudah tidak  efekltif.  Salah satu  usaha yang  dilakukan adalah  dengan melakukan  penelitian  terhadap  obat-obat  tradisional  yang  berasal  dari  tumbuh-tumbuhan  yang  dipercayai  masyarakat dapat menyembuhkan penyakit [4].
Bahan  kimia  sintetik  yang  terkandung  dalam  obat  modern  memiliki  dampak  yang  kurang  baik  dalam  mengobati penyakit dibandingkan dengan obat herbal yang berasal dari bahan alam. Obat modern umumnya memiliki efek samping yang berbahaya bagi tubuh [5]. Hal tersebut mendorong dilakukan penelitian ilmiah di bidang pengobatan herbal yang berasal dari bahan alam, salah satunya adalah tanaman rumput bambu ( Lophatherum gracile B.).
Rumput bambu merupakan tanaman gulma yang mudah tumbuh di tempat rindang. Kusumawati dkk. menyatakan bahwa  rumput  bambu mengandung  flavonoid  pada  daun  dan  steroid  atau  triterpenoid  pada  akar  [6].  Identifikasi  yang dilakukan Jing dkk. [7] menemukan adanya 14 kandungan senyawa metabolit sekunder pada daun rumput bambu selain flavonoid  dan  triterpenoid.  Tanaman  ini  mengandung  senyawa  tanin  yang  diketahui  mempunyai  beberapa  khasiat diantaranya sebagai antibakteri, antioksidan, antikanker dan antimalaria [8].
Beberapa  metabolit  sekunder  telah  terbukti  bermanfaat  sebagaia  antimalaria  adalah  alkaloid,  sesquiterpen, triterpenoid,  dan  flavonoid.  Senyawa  tanin,  alkaloid,  dan  steroid  pada  anting-anting (Acalypha  indica  L.) menunjukkan kemampuan menghambat pertumbuhan P. berghie pada dosis 0,01; 0,1 dan 1 mg/g BB masing-masing sebesar 87,19; 84,90 dan 90,94% [9]. Penelitian Rohmaniyah [10] menyatakan rumput bambu mengandung senyawa tanin dan steroid. Ariantari dkk. [11] menyebutkan ekstrak metanol daun murbei mengandung flavonoid dan triterpenoid dimana senyawa tersebut digunakan sebagai antimalaria pada uji in vitro terhadap P. falciparum 3D7 dengan nilai IC 50 sebesar 0,02 ug/mL . Kandungan senyawa tanin pada anting-anting dilaporkan mempunyai aktivitas antimalaria secara in vivo [12].
Pengujian  antimalaria  pada  penelitian  ini  dilakukan  secara in  vitro dengan  metode  Trager  &  Jensen  [13]  pada parasit P. falciparum strain 3D7. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui persen penghambat parasit malaria dengan menghitung IC 50 pada ekstrak kasar etanol dan fraksi n-heksana rumput bambu.

## 2. Bahan dan Metode

## 2.1. Bahan
Bahan utama penelitian ini adalah tanaman rumput bambu yang berasal dari daerah Malang. Parasit Plasmodium falciparum strain 3D7 digunakan sebagai hewan uji. Bahan kimia yang digunakan yaitu etanol 80%, n-heksana, DMSO, methanol, gas nitrogen dan larutan pewarna Giemsa 20%.

## 2.2. Ekstraksi Senyawa Aktif
Sebanyak 200 gram serbuk rumput bambu dimaserasi dengan 800 mL pelarut etanol selama 24 jam. Kemudian, sampel  tersebut  di shaker dengan  kecepatan  130  rpm  selama  3  jam.  Selanjutnya,  sampel  disaring  dan  ampas  yang diperoleh dimaserasi kembali dengan pelarut yang sama sampai filtrat yang diperoleh berwarna lebih bening.  Filtrat yang diperoleh disaring menggunakan vacuum Buchner dan dipekatkan dengan rotary evaporator dan dialiri gas nitrogen.
Ekstrak pekat etanol sebanyak 20 gram dilarutkan dalam 100 mL pelarut etanol. Selanjutnya, ekstrak etanol yang sudah diuapkan dipartisi dengan 50 mL n-heksana dengan pengulangan sebanyak 5 kali. Fraksi n-heksana dikumpulkan dan  ditimbang  untuk  ditentukan  nilai  randemennya.  Penentuan  persen  rendemen  dilakukan  membandingkan  berat ekstrak dengan berat sampel.

## 2.3. Uji Fitokimia
Penentuan  kandungan  senyawa  aktif  pada  ekstrak  pekat  etanol  dan  fraksi  n-heksana  rumput  bambu  dilakukan dengan uji reagen. Uji fitokimia yang dilakukan pada penelitian ini  meliputi uji flavonoid, alkaloid, saponin, triterpenoid, steroid, dan tanin [14, 15, 16].

## 2.4. Uji Antimalaria secara in Vitro
Pengujian  ini  dilakukan  berdasarkan  metode  dasar  yang  dikembangkan  oleh  Trager  &  Jensen  [13].  Kultur P. falciparum dilakukan proses thawing dan pembiakan. Sampel dilarutkan dalam DMSO dengan variasi konsentrasi 0,01; 0,1;  1;  10  dan  100  µL/mL.  Campuran  sampel  dengan  suspensi  parasit  dimasukkan  dalam candle  jar dan  diinkubasi selama 48 jam pada suhu 37°C.
Setelah proses inkubasi selesai dibuat sediaan hapusan darah tipis. Selanjutnya, sediaan dikeringkan pada suhu kamar, difiksasi dengan metanol, dan diwarnai dengan Giemsa 15% setelah sediaan kering. Sediaan hapusan darah tipis diperiksa  menggunakan  mikroskop  cahaya  perbesaran  1000x.  Eritrosit  terinfeksi P.  falciparum dihitung  untuk menentukan tingkat parasitemia (Persamaan 1) dan persen hambatan (Persamaan 2).
Parasitemia (%) = x 100% Hambatan (%) = 100%    - x 100%

## 2.5. Identifikasi dengan LC-MS
Fraksi  n-heksana  diidentifikasi  menggunakan  HPLC  Alliance  2695  (Waters).  Adapun  spesifikasi  HLPC  adalah photodiode-array (PDA) detector 2996 (Waters), kolom sunfire C18; 5 cm; 4,6 mm ID x 150 mm (Waters); suhu kolom 300 ° C;  kecepatan  alir  1  mL/min,  fasa  gerak  campuran  H 2 O  (HPLC  grade)  dan  asam  format,  serta  asetonitril;  metode HPLC gradient 30%  H 2 O  dan  0,1%  asam  format;  70%  asetonitril,  panjang  gelombang  210,  410,  dan  435  nm. HPLC/ESI/Q-ToF/MS  dilhubungkan  dengan  sistem  HPLC  dengan  sumber  ion  ESI.  Kondisi  spektoskopi  massa  adalah alat LCT Premier XE (Waters); Analyser MS: TOF (Time of Flight ) dengan electrosprayer modus positif (ES+) dan negatif (ES-) dari m/z 100 sampai m/z 2000; capillary voltage 1800 V; sample cone voltage 60 V; disolvation temperature 300%; source temperature 100 o C; dan disolvation gas flow 600 L/hour.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Ekstrak Senyawa Aktif
Sampel serbuk rumput bambu sebanyak 200 gram dimaserasi dengan pelarut etanol 80% selama 24 jam dimana proses  ini  dilakukan dengan  3  kali  pengulangan. Hasil  ekstrak  pekat yang  diperoleh  berwarna  hijau  tua dengan berat 21,58  gram  dan  menghasilkan  rendemen  sebesar  10,79%.  Ekstrak  pekat  difraksinasi  dengan  pelarut  n-heksana  dan diperoleh berat sebesar 3,35 gram dengan rendemen sebesar 22,23%.

## 3.2. Uji Fitokimia
Uji fitokimia bertujuan mengetahui kandungan senyawa aktif yang terdapat dalam sampel berdasarkan warna yang terbentuk.  Uji  ini  dilakukan  pada  ekstrak  kasar  etanol  dan  fraksi  n-heksana  rumput  bambu.  Berdasarkan  uji  fitokimia, ekstrak etanol mengandung tanin dan terpenoid, sedangkan fraksi n-heksana mengandung tanin dan steroid.
Gambar  1. (A)  Eritrosit  tidak  terinfeksi,  (B)  eritrosit  terinfeksi  parasit  dan  (C)  parasit  dalam  fase  merozoit.  Eritrosit diamati menggunakan mikroskop dengan perbesaran 1000x.
Eritrosit yang terinfeksi parasit
Total eritrosit (1000 eritrosit) Rata-rata parasitemia yang diperlakukan Rata-rata parasitemia kontrol (1) (2)

## 3.3. Uji Aktivitas Antimalaria
Pengujian aktivitas antimalaria dilakukan untuk mengetahui aktivitas dari ekstrak kasar etanol dan fraksi n-heksana dalam menghambat P. falciparum strain 3D7 dengan menggunakan variasi konsentrasi 100; 10; 1; 0,1, dan 0,01  g/mL. Gambar 1 menunjukkan sejumlah eritrosit yang terinfeksi dengan P. falciparum dan eritrosit yang lainnya tidak terinfeksi. Adanya parasit  malaria  ditandai  dengan  inti  berwarna  merah  dan  plasma  berwarna  biru  sedangkan  sel  darah  merah normal ditandai dengan warna merah muda.
Persen  penghambatan  ekstrak  etanol  dan  fraksi  n-heksana  pada  rumput  bambu  ditunjukkan  pada Gambar  2 . Ekstrak etanol memberikan persen penghambat sebesar 2,26; 10,66; 23,90; 39,49 dan 77,23% pada konsentrasi  0,01; 0,1; 1; 10 dan 100 µL/mL, secara berturut-turut. Persen penghambatan pada fraksi n-heksana lebih kecil dibandingkan pada  ekstrak  etanol.  Pada  konsentrasi  0,01;  0,1;  1;  10  dan  100  µL/mL,  presentase  penghambatan  fraksi  n-heksana secara  berturut-turut  adalah  0,92;  6,15;  15,69;  25,95  dan  58,46%.  Tingginya  konsentrasi  sampel  berbanding  lurus dengan tingginya persen penghambatan terhadap parasit P. falciparum .
Gambar 2. Hubungan konsentrasi ekstrak etanol dan fraksi n-heksana rumput bambu terhadap persen penghambatan parasit P. falciparum .
Adapun nilai IC 50 dari ekstrak kasar etanol dan fraksi n-heksana rumput bambu masing-masing sebesar 12,49 dan 61,46 µg/mL. Kohler dkk. [17] menyatakan bahwa suatu ekstrak dan fraksi berpotensi sebagai antimalaria secara in vitro apabila  memiliki  nilai  IC 50 sebesar  50  μg/mL  dan kurang  dari  25  μg/mL.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  ekstrak  rumput bambu etanol berpotensi sebagai antimalaria.
Penelitian Syafii dkk. [18] menyebutkan aktivitas antimalaria ekstrak kayu bidara laut dengan ekstrak etanol dan n- heksana  3,09  dan  889,30  µg/mL.  Apabila  dibandingkan  dengan  penelitian  tersebut,  nilai  IC 50 ekstrak  etanol  rumput bambu lebih kecil dibandingkan ekstrak etanol kayu bidara laut, akan tetapi fraksi n-heksana rumput bambu lebih besar daripada  ekstrak  n-heksana  kayu  bidara  laut.  Perbedaan  nilai  IC 50 tersebut  disebabkan  karena  perbedaan  komposisi metabolit sekunder yang terkandung pada masing-masing tanaman.

## 3.4. Identifikasi Senyawa dengan LC-MS
Hasil  identifikasi  LC-MS,  terdapat  tiga  senyawa  yang  dapat  teridentifikasi  pada  fraksi  n-heksana  rumput berdasarkan waktu retensi. Ketiga senyawa tersebut ditandai dengan tiga puncak  yang masing-masing memiliki waktu retensi  5,26;  5,55  dan  5,85  menit  ( Gambar  3 ).  Puncak  1  merupakan  senyawa 4-metil-sigmast-22-en-3-ol golongan steroid dengan luas area 30% dan berat molekul m/z 441,2067. Puncak 2 merupakan senyawa ellagic–acid-glucoside 2- ethyl-3,4,5-trimethy  tetrahydrofuran golongan tanin  dengan  luas  area  20%  dan  berat  molekul m/z 594,3001.  Puncak  3 merupakan acid-gallic  acid  galloyl golongan  tanin  dengan  luas  area  100%  dan  berat  molekul  m/z  623,3428.  Data spektroskopi massa terlampir pada pada supplementary file .

## Gambar 3 . Kromatogram UPLC hasil pemisahan senyawa dalam fraksi n-heksana rumput bambu.

## 4. Kesimpulan
Ekstrak kasar etanol mempunyai aktivitas antimalaria tertinggi dibandingkan fraksi n-heksana dalam menghambat parasit P. falcifarum strain 3D7. Nilai IC 50 ekstrak kasar etanol sebesar 12,49 μg/mL sedangkan fraksi n-heksana sebesar 61,47  μg/mL.  Senyawa  yang  terdapat  dalam  fraksi  n-heksana  adalah  golongan  steroid  dan  tanin  berdasarkan  hasil identifikasi UPLC/QToF/MS/MS .

## Daftar Pustaka
[1] World  Health  Organization, In  Vitro  Micro-test  (Mark  III)  for  the  Assessment  of  the  Response  of  Plasmodium falciparum to Chloroquine, Mefloquine, Quinine, Amodiaquine, Sulfadoxine/Pyrimethamine and Artemisinin , Division control of Tropical Disease, World Health Organization, 2008.
[2] Kementerian  Kesehatan  Republik  Indonesia,  “Epidemiologi  Malaria  di  Indonesia,” Buletin  Jendela,  Data  dan Informasi Kesehatan , 2011.
[3] E. Tjitra, “Obat-Obat Baru Anti Malaria,” Cermin Dunia Kedokteran , no. 94, pp. 16-22, 1994.
[4] Departemen  Kesehatan  Republik  Indonesia, Pedoman  Penatalaksanaan  Kasus  Malaria  di  Indonesia . Direktorat Jenderal Pengendalian Penyakit dan Penyehatan Lingkungan, 2008.
[5] I. W. Sumawinata, B. L. Bernadeta, S. Awalludin, B. Purnomo, S. Subianto, D. J. Fryauff, & J. K. Baird, “Very High Risk  of  Therapeutic  Failure  with  Chloroquine  for  Uncomplicated Plasmodium  falciparum and P.  vivax Malaria  in Indonesian Papua,” American Journal Tropical Medicine and Hygiene , vol. 68, no. 4, pp. 416-420, 2003.
[6] I.  Kusumawati,  W.  Djatmiko,  A.  Rohman,  H.  Studiawan,  &  W.  Ekasari,  “Eksplorasi  Keanekaragaman  dan Kandungan Kimia Tumbuhan Obat di Hutan Tropis Gunung Arjuna,” Jurnal Bahan Alam Indonesia, vol. 2, no. 3, pp. 100-104, 2003.
[7] Z. Jing, W. Ying, X-Q, Zhang, Q-W. Zhang, & W-C. Ye, “Chemical Constituents from the Leaves of Lophatherum gracile ,” Chinese Journal of Natural Medicines , vol. 7, no. 6, pp. 428-431, 2009.
[8] Y. Desmiaty, H. Ratih, M. A. Dewi, & R. Agustin, “Penentuan Jumlah Tanin Total pada Daun Jati Belanda ( Guazuma ulmifolia Lamk)  dan  Daun  Sambang  Darah  ( Excoecaria  bicolor Hassk.)  secara  Kolorimetri  dengan  Pereaksi  Biru Prusia,” Ortocarpus , vol. 8, pp. 106-109, 2008.
[9] E.  K. Hayati,  A.  Jannah,  &  R. Ningsih,  “Identifikasi  Senyawa  dan  Aktivitas  Antimalaria in  Vivo Ekstrak  Etil  Asetat Tanaman Anting-anting ( Acalypha indica Linn),” Molekul , vol. 7, no. 1, pp. 20-32, 2012.
[10] M. Rohmaniyah, “Uji Antioksidan Ekstrak Etanol 80% dan Fraksi Aktif Rumput Bambu ( Lophatherum gracile Brogn) Menggunakan  Metode  DPPH  serta  Identifikasi  Senyawa  Aktif,”  Skripsi,  Universitas  Islam  Negeri  Maulana  Malik Ibrahim, Malang, 2016.
[11] N. P. Ariantari, P. A. Vanadis, K. G. Y. Widyadana, L. Tumewu, & A. Widyawaruyanti, “In Vitro Antimalarial Activity of Methanolic  Extract  of Morus  alba L.  Leaves  against Plasmodium falciparum 3D7,” In International  Conference : Research and Application on Traditional Complementary and Alternative Medicine in Health Care (TCAM) , 2012, pp. 133-137.
1 2 3
[12] A.  H.  Nihaya,  “Identifikasi  Senyawa  Ekstrak  Etil  Asetat  Tanaman  Anting-Anting  ( Acalypha  indica Linn.)  dan  Uji Aktivitas  Antimalaria in  Vivo pada  Hewan  Uji,”  Skripsi,  Universitas  Islam  Negeri  Maulana  Malik  Ibrahim,  Malang, 2011.
[13] W. Trager & J. B. Jensen, “Human Malaria Parasites in Continuous Culture,” Science , vol. 193, no. 4254, pp. 673- 675, 1976.
[14] J. B. Harborne, Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan . Bandung: ITB Press, 1987.
[15] N. Halimah,”Uji Fitokimia dan Uji Toksisitas Ekstrak Tanaman Anting-Anting ( Acalypha indica Linn) terhadap Larva Udang Artemia salina Leach,” Skripsi, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang, 2012.
[16] S. M. Lestari, “Uji Penghambatan Ekstrak Daun Sidaguri  ( Sida rhombifolia L.) terhadap Aktivitas Xantin Oksidase dan Identifikasi Golongan Senyawa pada Fraksi yang Aktif,” Skripsi, Universitas Indonesia, Jakarta, 2012.
[17] I. Kohler, K. Jenett-Siems, K. Siems, M. A. Hernández, R. A. Ibarra, W. G. Berendsohn, U. Bienzle, & E. Eich, “In Vitro Antiplasmodial Investigation  of Medicinal Plants from El-Salvador,” Zeitschrift für Naturfosrschung C , vol. 57, no. 3-4, pp. 277-281, 2002.
[18] W. Syafii, R. K. Sari, U. Cahyaningsih, & L. N. Anisah, “Aktivitas Antimalaria Ekstrak Kayu Bidara Laut,” Jurnal Ilmu Teknologi Kayu Tropis , vol. 14, no. 1, pp. 1-10, 2016.