Electronic Theses and Dissertation

Etlingera elatior (bak kala) dikenal sebagai tumbuhan rempah yang digunakan oleh masyarakat suku Aceh sebagai bahan makanan dan obat tradisional. Tumbuhan ini memiliki manfaat yang banyak dari fitokimianya serta berpotensi dikembangkan sebagai agen farmakologi. Meskipun demikian, informasi rinci tentang penggunaan E. elatior di kalangan masyarakat suku Aceh masih kurang tersedia. Informasi terkait kandungan metabolit sekunder dan aktivitas antioksidan serta aktivitas antikanker dari E. elatior yang tumbuh di lokasi geografis berbeda belum pernah dilaporkan, demikian juga dengan data keragaman genetik E. elatior. Penelitian bertujuan mengeksplorasi pengetahuan etnobotani masyarakat suku Aceh tentang pemanfaatan E. elatior untuk makanan dan obat tradisional, menganalisis kandungan senyawa bioaktif dan pengaruhnya terhadap aktivitas antioksidan, menganalisis toksisitas terhadap sel kanker MCF-7 serta menganalisis variasi genetik E. elatior pada level infraspesies berdasarkan marker Inter-Simple Sequence Repeats (ISSR). Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah survey lapangan pra penelitian, wawancara semistruktural terhadap masyarakat, pengumpulan sampel tumbuhan E. elatior, dan analisa laboratorium. Pemilihan responden kunci dengan menggunakan purposive sampling, dan snowball untuk menentukan responden non kunci. Eksplorasi dilakukan pada masyarakat yang mendiami wilayah suku di Provinsi Aceh. Pengambilan sampel dilakukan pada lokasi dengan ketinggian yang berbeda, dataran rendah (>400 m dpl), dataran sedang (400-700 m dpl) dan dataran tinggi (>700 m dpl). Sampel yang diperoleh dari lapangan kemudian diekstraksi dengan menggunakan pelarut etanol untuk selanjutnya dilakukan skirining fitokimia. Kandungan fitokimia yang diperoleh diuji aktivitas antioksidan sebagai antikanker. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada masyarakat suku Aceh, suku Gayo, suku Alas, suku Aneuk Jamee, suku Kluet, suku Singkil dan suku Simeulue memanfaatkan tumbuhan E. elatior sebagai makanan dan obat tradisional. Organ bunga, buah, dan batang muda merupakan bagian yang paling banyak digunakan dalam bahan makanan, sedangkan untuk pengobatan tradisional hampir semua bagian dimanfaatkan sebagai obat. Responden laki-laki (135 responden) lebih banyak mengetahui pemanfaatan tumbuhan E. elatior dibandingkan responden perempuan. Tingkatan umur lansia dan dewasa lanjut mempunyai tingkat pengetahuan lebih baik dibandingkan dengan usia dewasa. Skrining fitokimia menunjukkan adanya kandungan fenolik, flavonoid, terpenoid, steroid, tanin dan alkaloid pada setiap bagian tumbuhan E. elatior. Kandungan total fenolik tertinggi terdapat pada ekstrak batang dataran tinggi, bunga dataran tinggi, dan buah dataran rendah dan tinggi, berturut-turut dengan nilai 158,38 GAE/g, 127,30 GAE/g, 250,0 GAE/g dan 126,49 GAE/g. Total kandungan flavonoid tertinggi terdapat pada buah dataran rendah dengan nilai 118,08 QAE/g sedangkan total kandungan tanin tertinggi terdapat pada ekstrak rimpang dataran tinggi dengan nilai 48,71 TAE/gr. Kandungan unsur hara makro tanah bervariasi pada setiap dataran dengan pH tanah netral dan masam. Setiap unsur hara tanah memiliki korelasi terhadap metabolit sekunder yang dihasilkan pada setiap bagian tumbuhan E. elatior untuk ketiga dataran. Ekstrak etanol bagian tumbuhan E. elatior dataran tinggi memiliki aktivitas antioksidan dengan IC50 terkuat pada buah (2,381 µg/mL), daun (19,365 µg/mL) dan batang (6,966 µg/mL). Uji MTT essay ekstrak buah E. elatior dataran tinggi terhadap sel kanker payudara (MCF-7) menunjukkan persen inhibisi tertinggi pada konsentrasi 1000 µg/mL dengan nilai IC50 sebesar 689,006 µg/mL. Karakter molekuler membagi aksesi E. elatior menjadi empat kelompok besar. Hasil analisis variasi molekuler menunjukkan bahwa variasi genetik dalam populasi lebih tinggi (60%) dibandingkan variasi genetik antar populasi (40%). Data keragaman variasi genetik yang tinggi dapat menghasilkan aksesi unggul untuk standarisasi tumbuhan obat. Data ini juga dapat digunakan untuk merencanakan strategi konservasi, pemanfaatan spesies secara optimal, dan program perbaikan tumbuhan di masa depan.

Etlingera elatior is known as a spice plant used by the Acehnese people as a food ingredient and traditional medicine. This plant has many benefits from its phytochemicals and has the potential to be developed as a pharmacological agent. However, detailed information on the use of E. elatior among the Acehnese is still lacking. Information on the content of secondary metabolites, antioxidant and anticancer activities of E. elatior grown in different geographic locations has never been reported, as well as data on the genetic diversity of E. elatior. This study aims to explore the ethnobotanical knowledge of the Acehnese people regarding the utilization of E. elatior for food and traditional medicine, to analyze the content of bioactive compounds and their effect on antioxidant activity, to analyze the toxicity to MCF-7 cancer cells and to analyze the genetic variation of E. elatior at the infra species level based on Inter markers. Simple Sequence Repeats (ISSR). The method was pre-research field surveys, semi-structural interviews with the community, E. elatior plant samples collection, and laboratory analysis. Selection of key respondents using purposive sampling, and snowball to determine non-key respondents. Exploration was carried out on communities living in ethnic areas in Aceh Province. Sampling was carried out at locations with different altitudes, lowlands (> 400 m asl), medium plains (400-700 m asl) and highlands (> 700 m asl). Exploration was carried out on communities living in areas in Aceh Province. Samples were extracted using ethanol solvent for further phytochemical screening. The phytochemical content was tested for antioxidant activity as an anticancer. The results showed that the Acehnese, Gayo, Alas, Aneuk Jamee, Kluet, Singkil, and Simeulue ethnics use E. elatior as food and traditional medicine. The organs of flowers, fruit, and young stems are the most widely used parts in food, while for traditional medicine, almost all parts are used. Male respondents know more about the use of E. elatior than female respondents. The age level of the elderly and advanced adults has a better level of knowledge compared to adults. Phytochemical screening showed the presence of phenolics, flavonoids, terpenoids, steroids, tannins, and alkaloids in every part of the E. elatior plant. The highest total phenolic content was obtained from extracts of stems, flowers and fruits of highland and lowland fruit with values of 158.38 GAE/g, 127.30 GAE/g, 250.0 GAE/g and 126.49 GAE/g. The highest total flavonoid content was found in lowland fruit with a value of 118.08 QAE/g while the highest total tannin content was found in highland rhizome extract with a value of 48.71 TAE/gr. Soil macro-nutrient content varies in each plain with neutral and acid soil pH. Each soil nutrient element has a correlation with the secondary metabolites produced in each part of the E. elatior plant for the three plains. The ethanol extract of highland E. elatior plant parts had antioxidant activity with the strongest IC50 in fruit (2,381 µg/mL), leaves (19,365 µg/mL) and stems (6,966 µg/mL). The MTT test of highland E. elatior fruit extract against breast cancer cells (MCF-7) showed the highest inhibition percentage at a concentration of 1000 µg/mL with an IC50 value of 689.006 µg/mL. Molecular characters divide E. elatior accessions into four major groups. The results of the analysis of molecular variation showed that the genetic variation within the population was higher (60%) than the genetic variation between populations (40%). High genetic diversity data can produce superior accessions for standardization of medicinal plants. This data can also be used to plan conservation strategies, optimal use of species, and future plant improvement programs.