PERAN BIOMEDIS BIFLAVONOID

PERAN BIOMEDIS BIFLAVONOID

Sifat-sifat biflavonoid memerlukan evaluasi nilai medis dan nutrisinya (Harborne dan Williams, 2000). Penggunaan Selaginella dalam pengobatan tradisional Cina memiliki sejarah panjang selama ratusan tahun, meskipun pemanfaatannya relatif terbatas pada beberapa spesies yaitu: S. tamariscina, S. tamariscina var. pulvinata, S. doederleinii, S. moellendorffii, S. uncinata dan S. involvens (Chang dkk., 2000; Lin dkk.,1991; Wang dan Wang, 2001). Dari kajian pustaka diketahui terdapat sejumlah spesies Selaginella dengan beragam kandungan biflavonoid dan dengan beragam khasiat medis (Tabel 1). Kajian biokimia dan etno-farmakologi terhadap spesies Selaginella dari Indonesia jarang dilakukan, meskipun beberapa spesies digunakan dalam obat tradisional, misalnya S. plana. Peran medis biflavonoid yang terpenting adalah sebagai antioksidan, anti-inflamasi, dan anti kanker. Ketiganya pada dasarnya bekerja pada lingkungan yang sama dan saling berkaitan, dimana antioksidan dapat mencegah kanker, sedangkan inflamasi merupakan respon tubuh terhadap kanker.

Antioksidan

Oksidasi merupakan kejadian alamiah dalam proses metabolisme tubuh untuk menghasilkan energi, namun proses ini menghasilkan sampah radikal bebas yang dapat menyebabkan berbagai penyakit (Halliwell dan Gutteridge, 1984). Secara alamiah semua organisme memiliki meka-nisme untuk mengatasi radikal bebas, misalnya dengan enzim superoksida dismutase (SOD) dan katalase, atau dengan senyawa asam askorbat, tokoferol, dan glutation (Mau dkk., 2002). Namun mekanisme pertahanan diri oleh antioksidan ini dapat melemah akibat penuaan atau penyakit, sehingga sangat diperlukan asupan antioksidan dari luar melalui makanan (Turkoglu dkk., 2006).

Cekaman oksidatif diinduksi oleh reactive oxygen species (ROS), yaitu berbagai radikal bebas seperti anion superoksida (O-2), radikal perhidroksi (HOO-) dan radikal hidroksil (HO*). Radikal-radikal ini terbentuk akibat reduksi elektron molekul oksigen. ROS dapat menyebabkan peroksidasi pada membran lipid, sehingga menyebabkan kerusakan fosfolipid dan lipoprotein (Pryor, 1973). Keikutsertaan antioksidan dalam metabolisme aerob dapat mengimbangi kerusakan oksidatif ini. Pada dasarnya, makhluk hidup memiliki pertahanan diri terhadap cekaman oksidatif (Sato dkk., 1996), namun asupan antioksidan dari tumbuhan dapat meningkatkan daya tahan tubuh (Stajner dkk., 1998; Sanchez-Moreno dkk., 1999; Malencic dkk., 2000), Cekaman oksidatif dapat memicu timbulnya penuaan dini dan penyakit degeneratif seperti kanker, rematik, aterosklerosis, sirosis, dan lain-lain (Freeman dan Crapo, 1982; Halliwell dan Gutteridge, 1984; Maxwell dan Lip, 1997).

Tumbuhan menghasilkan berbagai senyawa antioksidan untuk menangkal radikal bebas, di antaranya biflavonoid, β-karoten, vitamin C dan E (Gaspar dkk., 1994). Para peneliti menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan biflavonoid lebih baik dari pada vitamin C, E, dan β-karoten (Canada dkk., 1990; Myara dkk., 1993). Pemberian antioksidan dapat menurunkan tingkat cekaman oksidatif dan mencegah terjadinya komplikasi berbagai penyakit (Rose dkk., 1982). Ekstrak air Selaginella bryopteris (L.) Bak. dapat meningkatkan pelindung terhadap cekaman oksidatif. Perlakuan kultur sel mamalia dengan 1-2,5% ekstrak air dapat melindungi kultur sel dari hidrogen peroksida (Sah dkk., 2005). Aktivitas antioksidan Selaginella labordei Hieron ditunjukkan dari kemampuannya untuk meng-hambat enzim xantin oksidase dan lipoksigenase, serta memakan radikal bebas (Chen dkk., 2005b). Ekstrak S. involvens mampu menghambat produksi nitrat oksida (NO) dan ekspresi iNOS/IL-1β (Joo dkk., 2007). Ekstrak air dari S. involvens, S. delicatula dan S. wightii bersifat antioksidan, meskipun yang berpengaruh secara signifikan terhadap lipid peroksidase hanya S. involvens (EC50 = 2 μg/mL). Hal ini mendukung pandangan tradisional yang menganggap tumbuhan ini dapat memperpanjang usia. Ekstrak ini secara umum tidak beracun, namun pada kadar tinggi dapat menurunkan kadar kolesterol darah (Gayathri dkk., 2005).

Amentoflavon yang diisolasi dari S. tamariscina menghambat produksi NO pada makrofage melalui inaktivasi nuclear factor-κB (NF-κB). Sumaflavon juga mampu menghambat produksi NO, namun dengan mengeblok lipopolisakarida yang menginduksi ekspresi gen iNOS, sedangkan robustaflavon tidak dapat menghambat produksi NO (Yang dkk., 2006). Ginkgetin dilaporkan juga berkhasiat sebagai antioksidan (Sah dkk., 2005), namun laporan lain menyatakan senyawa ini dapat mengalami oksidasi spontan sehingga meningkatkan kadar hidrogen peroksida (Su dkk., 2000). Di sisi lain, ginkgetin dapat menggantikan caffein dalam bahan makanan dan obat tanpa menimbulkan kecanduan (Zhou, 2002).

Anti-inflamasi

Inflamasi merupakan pembengkakan akibat respon tubuh terhadap luka, kebakaran, infeksi mikrobia, dan lain-lain. Proses ini menyebabkan perubahan aliran darah, peningkatan tekanan darah, dan kerusakan jaringan, SETYAWAN dan DARUSMAN – Biflavonoid pada Selaginella 73

karena terbentuknya ROS dan berbagai mediator inflamasi lokal seperti prostaglandin, leukotriena, fosfolipase A-2 (PLA-2), siklooksigenase-2 (COX-2), dan lipoksigenase (Wiart, 2007). PLA-2 dan COX-2 merupakan penyebab utama inflamasi (Berghofer dan Holzl, 1989; Ariyasena dkk., 2004; Chen dkk., 2006; Lim dkk., 2006; Son dkk., 2006). Amentoflavon, taiwaniaflavon, dan ginkgetin dari S. tamariscina mampu menghambat inflamasi dengan mempengaruhi induksi iNOS dan COX-2 pada makrofage RAW 264.7 yang distimulasi dengan lipopolisakarida. Ketiganya menghambat transaktivasi gen iNOS dan COX-2 dengan mengeblok translokasi sub unit p65 dari NF-κB. Aktivasi NF-κB dipengaruhi oleh fosforilasi dan degradasi I-κBα yang juga dihambat oleh ketiganya (Grijalva dkk., 2004; Woo dkk., 2005; Pokharel dkk., 2006). Amentoflavon yang diisolasi dari S. tamariscina dapat menghambat aktivitas fosfolipase Cγ1 dengan IC50 = 29 uM, tetapi tidak menghambat aktivitas protein kinase (Lee dkk., 1996). Amentoflavon merupakan senyawa anti-inflamasi dengan menghambat aktivitas PLA-2 dan COX-2 (Kim dkk., 1988). Penelitian lain menunjukkan bahwa senyawa 2',8''-biapigenin dapat menghambat transaktivasi gen iNOS dan COX-2 melalui inaktivasi NF-κB dengan mencegah translokasi inti p65 (Woo dkk., 2006). Amentoflavon, gingetin, 2',8''-biapigenin, dan taiwaniaflavon dapat dikembangkan untuk terapi anti-inflamasi. Hal ini sejalan dengan resep tradisional Cina yang menggunakan ekstrak S. tamariscina untuk mengatasi inflamasi (Grijalva dkk., 2004; Woo dkk., 2005, 2006; Pokharel dkk., 2006).

Anti kanker

Penyakit kanker merupakan akibat terganggunya homeostasis metabolisme tubuh, hal ini terkait erat dengan fungsi antioksidan dan anti-inflamasi. Produksi berlebihan NO dan prostaglandin, akibat aktivitas iNOS dan COX-2, mendorong terjadinya penyakit kanker (Catero dkk., 2006). Senyawa biflavonoid yang berguna untuk mengatasi kedua masalah tersebut, semestinya berguna pula untuk mengatasi kanker, namun ternyata tidak semua biflavonoid yang berperan sebagai antioksidan dan anti-inflamasi bermanfaat pula sebagai anti kanker. Biflavonoid yang paling kuat menghambat kanker adalah ginkgetin, sedangkan senyawa lainnya memberikan hasil bervariasi, tergantung jenis sel kankernya. Aktivitas sitotoksik yang menunjukkan kemampuan dalam menghambat pertumbuhan sel kanker menjadi landasan pengembangan obat anti kanker (Kim dkk., 2002).

Agen anti kanker dapat diperoleh dari bahan alam dan turunan-turunannya (Rocha dkk., 2001). Tumbuhan merupakan sumber utama obat anti kanker (Newman dkk., 2000; Cragg dan Newman, 2005). Beberapa ekstrak kasar dan senyawa murni biflavonoid dari Selaginella memiliki efek anti kanker. Ginkgetin yang diekstrak dengan etanol dari S. moellendorffii mampu menghambat pertumbuhan sel kanker ovarian adenocarcinoma (OVCAR-3) (IC50 = 1,8 μg/mL). Biflavonoid lain dari tumbuhan yang sama, seperti amentoflavon, amentoflavon 7,4',7",4"'-tetrametil eter, kayaflavon, dan podocarpusflavon A, tidak memiliki bioaktivitas tersebut (Sun dkk., 1997). Pengujian lebih lanjut menunjukkan bahwa efek sitotoksik ginkgetin dapat menyebabkan kematian sel-sel kanker OVCAR-3, cervical carcinoma (HeLa) dan foreskin fibroblast (FS-5) secara berturut-turut dengan EC50 = 3,0, 5,2, dan 8,3 μg/mL. Pemberian ginkgetin sebanyak 3 μg/mL selama 24 jam menyebabkan terjadinya fragmentasi dan terlepasnya ikatan jalin ganda DNA. Namun pemberian ginkgetin sebanyak 5 μg/mL selama 30 menit menyebabkan peningkatan hidrogen peroksida karena oksidasi spontan ginkgetin, hal ini dapat dihambat dengan senyawa antioksidan seperti vitamin C, vitamin E dan katalase (Su dkk., 2000).

Pemberian amentoflavon pada sel kanker melanoma B16F-10, secara signifikan mereduksi pembentukan nodus tumor sejalan dengan tereduksinya tingkat kolagen paru-paru, asam sialat, dan γ-glutamil transpeptidase. Pemberian amentoflavon meningkatkan penghambat ekspresi matriks metalloprotease-1 dan -2 (MMP-1 dan -2), mempengaruhi sitokin, menghambat aktivasi dan translokasi sub unit p65, p50, c-Rel dari NF-κB, dan faktor transkripsi lainnya seperti c-fos, factor-2, dan adenosina monofosfatase siklis (Guru-vayoorappan dan Kuttan, 2007). Terbukti, amentoflavon yang tidak mampu menghambat pertumbuhan sel OVCAR-3 (Sun dkk., 1997), ternyata mampu menghambat pertumbuhan sel melanoma B16F-10, aktivitas sitokrom P450 (Moltke dkk., 2004), DNA topoisomerase I dan II, serta menginduksi kerusakan DNA dan kromosom, sehingga berpotensi sebagai kandidat anti kanker (Catero dkk., 2006).

Biflavonoid dari ekstrak S. delicatula, yaitu robustaflavon 4'-metil eter dan 2",3"-dihidrorobustaflavon 7,4',-dimetil eter secara signifikan dapat menghambat pertumbuhan sel tumor Raji dan Calu-1 (Lin dkk., 2000). Ekstraksi bagian aerial S. delicatula yaitu: robustaflavon 4',4'''-dimetil eter dan 2,3-dihidroamentoflavon 7,4'-dimetil eter menunjukkan aktivitas sitotoksik (EC50 < 4 μg/mL) terhadap sel kanker P-388 dan HT-29 (Chen dkk., 2005b). Ekstrak etanol S. doederleinii yang bertipe amentoflavon dan heveaflavon bersifat sitotoksik terhadap sel kanker murine L 929 (Lin dkk., 1994). Ekstrak air S. doederleinii memiliki aktivitas anti mutagenik sedang terhadap sel kanker (Lee dan Lin, 1988). Hal ini mendukung kegunaan S. doederleinii sebagai anti kanker dalam pengobatan Cina.

Pemberian ekstrak S. tamariscina dapat menurunkan ekspresi MMP-2 dan -9, menurunkan ekspresi aktivator urokinase plasminogen, serta menghambat pertumbuhan sel metastatik A549 dan Lewis lung carcinoma (LLC) (Yang dkk., 2007). Ekstrak metanol S. tamariscina dapat menghambat proliferasi sel mesangial yang diaktivasi oleh IL-1α dan IL-6 (IC50 = 56,0 ± 2,0 μg/mL), namun tidak terjadi sitotoksisitas. Mekanisme penghambatannya kemungkinan terkait dengan perusakan ekspresi gen dan produksi sitokin pada sel mesangial (Kuo dkk., 1998). Ekstrak S. tamariscina dengan pelarut organik secara signifikan menunjukkan efek anti kanker pada kultur sel leukemia HL-60, dan tidak mempengaruhi sel limfosit normal. Sedangkan ekstrak air dapat meningkatkan ekspresi gen penekan tumor p53 dan menahan induksi G1 pada siklus sel. Pemberian S. tamariscina sebanyak 1% dari makanan harian dapat mereduksi secara signifikan (P < 0,05) proliferasi sel inti antigen dari epitelium lambung (Lee dkk., 1999). Ekstrak S. tamariscina dapat menyebabkan fragmentasi DNA dan penggumpalan inti, semuanya ini merupakan sifat apoptosis, namun sitotoksisitas terhadap sel kanker leukemia HL-60 tertekan oleh ROS, termasuk SOD dan katalase. (Ahn dkk., 2006). Fraksi kloroform, etil asetat dan butanol dari ekstrak air S. tamariscina dapat merusak sel kanker leukemia U937, dan tidak berpengaruh pada limfosit normal. Ketiga fraksi tersebut kemungkinan secara genotoksik khusus menyerang sel kanker yang sedang aktif membelah. Fraksi air dari ekstrak air S. tamariscina dapat menginduksi ekspresi gen supresor tumor p53, sedangkan fraksi lain tidak. Fraksi air dapat mematikan sel leukimia U937, sedang fraksi lainnya hanya menghambat pertumbuhan sel

biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0901/D090115.pdf