UJI AKTIVITAS ANTIDIABETES FRAKSI-FRAKSI BUAH KETAPANG (Terminalia (Terminalia catappa L.) catappa L.) DENGAN METODE PENGHAMBAT PENGHAMB AT AKTIVITAS -GLUKOSIDASE -GLUKOS IDASE DAN IDENTIFIKASI IDENTIF IKASI GOLONGAN SENYAW SENYAWA KIMIA DARI FRAKSI YANG AKTIF
Devi So!"!#i
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Program Studi Sarjana Farmasi Depok Universitas Indonesia ABSTRAK
Diab Diabete etess mellt melltus us (DM) (DM) adala adalah h gang ganggu guan an metab metaboli olism smee yang yang dita ditand ndai ai deng dengan an hiperglike hiperglikemia mia dan abnormalita abnormalitass metabolisme metabolisme karbohidrat karbohidrat lemak dan ptotein! ptotein! Salah satu satu terap terapii "arm "armak akol olog ogii yang yang digu diguna naka kan n dalam dalam meng mengob obat atii DM adala adalah h agen agen pengambath aktivitas
#glukosidase yang dapat mengambat penguraian disakarida
σ
sehingga sehingga menunda absorbsi glukosa dan menurunkan menurunkan kadar glukosa glukosa postprandial ! Pene Penelii liian an terd terdah ahul ulu u membu membukti ktika kan n bah$ bah$aa ektsr ektsrak ak etano etanoll %&' %&' buah buah keta ketapa pang ng (Terminalia Terminalia catappa catappa !) memiliki pengambat pengambat aktivitas aktivitas
#glukosidas #glukosidasee tertinggi tertinggi bila
σ
dibandingkan dengan * tanaman lain yang diuji! +ujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh "raksi dari ekstak buah ketapang yang memiliki pengmabath aktivitas σ# glukosidase tertinggi dan mengetahui golongan senya$a kimia dari "raksi yang akti"! Serbuk simplisia buah ketapang dimaserasi menggunakan etanol %&' kemudian di"rak di"raksin sinsasi sasi menggu menggunak nakan an petrole petroleum um eter eter etil asetat asetat butano butanoll dan metano metanol! l! Uji penghambat aktivitas
#glukosidase menggunakan metode Spe,triphotometri, Stop
σ
-ate Determination! Absorbansi p#nitro"enol yang dilepaskan dari p#nitro"enil# σ#D# glukopiranosida sebagai substrat diukur pada panjang gelombang .&& nm! /asil menunjukan bah$a "raksi etil asetat aseta t buah ketapang memiliki penghambat paling kuat terhad terhadap ap aktivi aktivitas tas
#glukosidase dengan nilai I0 *& 12. ppm! Uji kinetika en3im
σ
menunjukan bah$a "raksi etil asetat buah ketapang mempunyai penghambat aktivitas kompete kompeteti"! ti"! 4olong 4olongan an senya$a senya$a kimia kimia yang yang terdap terdapat at pada pada "raksi "raksi etil asetat asetat buah buah ketapang adalah terpen "lavonoid dan glikosida! 5ata 5ata kun, kun,ii 6 diab diabet etes es melit melitus us peng pengha hamb mbat at !buah ketapang!
#glukosidas #glukosidase e +erminaliae erminaliae ,atappa ,atappa
σ
PENDAHULUAN
Diebetes Melitus (DM) adalah gangguan metabolisme yang di tandai denga hiperglikemia dan abnormalitas karbohidart lemak dan protein yang disebabkan oleh penurunan sekresi insulin penuruna sensitivitas insulin atau keduannya (Dipro +albert 7ees Mat3ke 8ells 9 Posey 1&&*)! Diabetes melitus merupakan salah satu penyakit yang menyebabkan peningkatan resiko kematian : kesakitan dan penuruna kualitas hidup pasien (Adisak$atana erdsu$ankij Poputta,hai Minipun 9 Suparpprom 1&)! ebih dari ;&& juta orang penderita diabetes dan jumlah ini akan terus meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi! Prevalensi diabetes global diperkirakan pada tahun 1&;& jumlah penderita diabetes akan meningkat menjadi .;2 juta! Diabetes merupakan penyakit kronis yang menyebabkan komplikasi serius seperti penyakit jantung ginjal ulkus pada kaki yang dapat mengakibatkan amputasi dan bahkan kematian dini di banyak negara terutama negara# negara yang berpengasilan rendah atau mengngah (International Diabetes Federation 1&&<) +arget terapi diabetes melitus adalah se,ara konsisten menormalkan kadar glukosa darah! +ujuan terapi diabetes melitus adalah untuk mengurangi kemungkinan terjadinya komplikasi jangka panjang mikrovaskular dan makrovaskular meminimalkan kejadian hipoglikemik dan menjaga keseluruhan kualitas hidup pasien (0hisholm#=urns et al! 1&&%)! Pengobatan diabetes dapat dilakukan dengan terpai non"armakologi dan terapi "armakologi! +erapi non"armakologi dilakukan dengan diet yang dikombinasikan dengan olahraga (jika
memungkinkan) sedangkan terpai "armakologi dilakukan dengan terapi insulin dan terapi antidabetes oral (Al$an 22.)! Diebetes mellitus (DM) adalah gangguan metabolimse kronis yang disebabkan oleh de"isiensi insulin absolut: relati" atau resistensi sel terhadap insulin (>anatta et al! 1&&?)! Diabetes mellitus yang ditandai dengan hiperglikemia dapat menyebabkan komplikasi seperti retinopati neuropati ne"ropati dan penyakit jantung (/sieh et al! 1&&)! 5erajaan
6 Plantae
Divisi
6 Magnoliophyta
5elas
6 Magnoliopsida
=angsa
6 Mytrales
Suku
6 0ombreta,eae
Marga
6 +erminalia
@enis
6 +erminalia ,atappa !
Sinonim
6+erminalia molu,,ana amk! +erminalia -ob!
pro,era
+ermenlia lati"olia =lan,o non S$art3! Bama Daerah
6 5etapang ketapas keta"a (Sumatera)! 5etapang katapnga (@a$a)! 5atapang klihi (Busa +enggara)! +arisei salrise atapang (Sula$esi)! 8e$a sarina sartalo (Maluku)! -uge (Irian) (Materia Medika 2%2)!
Pohon ketapang berukuran besar tinggi hingga .& m dan diameter batangnya 1 m! 5ulit kayu sepat terdapat banyak damar! Daun#daun
yang serupa kulit li,in di bagian atas dan berambut halus di bagian ba$ah tersebar di ujung ranting! =unga berukuran ke,il terkumpulkan dalam bulir dekat ujung ranting dan ber$arna hijau kekuningan! =uah berbentuk telur gepeng keras ber$arna hijau:kuning:merah atau ber$arna ungu kemerahan jika buah sudah masak! Daging buahnya dapat dimakan tapi berserabut di dalam buah ketapang terdapat biji yang berbentuk jorong bagian ujuang agak merun,in" dan agak pipih sedangkan bagian pangkal membulat (/yne 2%?)! 5etapang merupakan tumbuhan asli Asia +enggara dan biasa ditanam di Australia bagian utara Inida Pakistan Madagaskar A"rika =arat Amerika +engah dan Amerika Selatan! Pohon ketapang ,o,ok tumbuh di daerah panas dataran rendah dan dekat pesisir hingga ketinggian sekitar %&& m di atas permukaan laut! (/eyne 2%?)! 5etapang menggurkan daeunnya METODE
abolatorium Penelitian Fitokimia dan abolatorium 5imia Farmasi Analisi 5uantitati" Departemen Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia DepokC selama kurang lebih empat bulan dari bulan Agustus hingga Bovember 1&! Pe$%i!&!$ !'!# lemari pengering alat:batu penumbuk ayakan oven (/otpa,k va,um oven) timbangan analitik (ABD /-#1&&) blender (8aring USA) rotary evaporator (@anke 9 5unkel I5A @erman) p/ meter (ute,h Instruments) shaker penangas air spekto"otometer UE#EIS (+%& UE:EIS Spe,to"otometer P4 Instrument td) kuvet kuarsa pipet
hingga dua kali dalam setahun! =uah ketapang umumnya disebarkan oleh kelela$ar! Se,ara umum kandungan kimia yang terkandung pada tanaman ketapang adalah tannin (puni#,alagin puni,alin tervla"in A dan = tergallagin ter#,atin asam ,hebulagi, geranin granatin = ,orilagin) "lavonoid (isovitein vitein isoorientin rutin) dan triterpenoid (Ahmed et al! 1&&*)! 5ayu dan kulit pohon ketapang mengandung tanin kitekin epikatekin asam galat leukosianidin (emmens 9 Soetjipto 221)! Daun mengandung banyak tannin "alvonoid saponin triterpenoid "itosterol (Ahmed et al! 1&&*)! Pada daging buah terdapat *' protein! Pada biji kering terdapat sbegaian besar minyak yang teriri atas beberapa asam lemak diantarnya asam palmitat ***' asam oleat 1;;' asam linoleat ?<' asam stearat <;' dan asam miristat <'! Selain itu pada biji kering terdapat protein 1*' (emmens 9 Soetjipto 221)! mikro (thermo S,ienti") alkoholmeter "rr3e dry (s,anva,e) magneti, stirrer (yello$ line MA4 /S?) inkubator (/eidolph 1&&&) vorte mier (/ealth /#EM#;&&) lempeng silika gel F1*. kolom kromatogra"i dan alat#alat gelas lainnya! Pe$%i!&!$ !*!$ bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buahb beserta biji ketapang (+erminalia ,atappa !) yang diperoleh dari sekitar lingkungan Universitas Indonesia pada bulan juli dan telah dideterminasi di /erbarium =ogoriense (IPI) 0ibinong! n3im
#glukosidase
σ
yang
berasal
dari
Sa,,haromy,es ,erevisiae re,ombinat (Sigma Aldri,h USA) sustart p# nitropenil#σ#D#glukopiranosida (PBP4)
(8ako
Pure
0hemi,al
Industries td! @epang) diemtil sul"oksida (DMSG) (Mer,k @erman) bovine serum albumin (=SA) (mer,k @erman kalium dihidrogen"os"at (Mer,k @erman) etnaol petroleum eter etil asetat butanol metanol akuades air bebas 0G 1 asam klorida (Mer,kC @erman) iodium (Mer,k @erman) bismut (III) nitrat (Mer,k @erman) asam nitrat (Mer,k @erman) timbal (II) asetat natrium sul"at anhidrart (Mer,k @erman) asam asetat anhidrat (Univar USA) asam sul"at (Mer,k @erman) σ#na"tol serbuk 3ink (Mer,k @erman) serbuk magnesium (Mer,k @erman) aseton serbuk asam borat (Mer,k @erman) serbuk asam oksalat (Mer,k @erman) eter besi (II) klorida natrium klorida (Mallin,krodt 0hemi,als USA) gelatin (Mer,k @erman) natrium hidroksida (Univar USA) kuersetin (Mer,k @erman) alumunium (III) klorida! P+o,e+e &e'!/,!$!!$ &e$%i!&!$ '!+#!$ &e+e/!,i '!+#!$ &e+e/!,i Bo0*!+# larutan pereaksi =ou,hardt dibuat dari ,ampuran iodium dan kalium iodida! Sebanyak 1 g iodium P dan . dilarutkan dengan akuades se,ukupnya hingga &&& m! L!+#!$ +!/,! (II) /'o+i! larutan raksa (II) klorida dibuat dengan ,ara melarutkan ;*% g raksa (II) klorida dengan akuades se,ukupnya hingga <&& m! L!+#!$ /!'i1 ioi! larutan kalium idodida dibuat dengan ,ara melarutkan * g kalium iodida P dengan akuades se,ukupnya hingga && m! L!+#!$ &e+e!/,i 1!%e+ larutkan pereaksi mayer dibuat dengan ,ara men,ampurkan larutan raksa (II) klorida dengan larutan kalium iodida! 5edua tersebut di,ampurkan dan di,ukupkan volumennya dengan akuades hingga &&& m!
L!+#!$ !,!1 $i#+!# 23 N larutan asam nitrat &* B dibuat dengan ,ara melarutkan ;* g asam nitrat dengan akuades hingga &&& m! L!+#!$ i,1#* $i#+!# larutan bismuth nitrat dibuat dengan melarutkan % g bismuth nitrat dengan asam nitrat &* B hingga 1&& m! L!+#!$ /!'i1 ioi! larutan kalium iodida dibuat dengan ,ara melarutkan 1?1 g kalium iodida dengan akuades hingga *&& m! L!+#!$ &e+e!/,i larutan pereaksi +!4e$+o dragendro" dibuat dari ,ampuran larutan bismuth nitrat dalam asam nitrat dan larutan kalium iodida! 5edua larutan di,ampur dan didiamkan hingga memisah sempurna! arutan jernih diambil di,ukupkan dengan akuades hingga &&& m! L!+#!$ &e+e/!i, 1o''i,0* larutan pereaksi mollis,h dibuat
dengan ,ara melarutkan *& g
σ
#
na"tol P dalam *& m asam nitrat &* B! L!+#!$ !,!1 /'o+i! 5 N larutan asam klorida 1 B dibuat dengan ,ara melarutkan ?; g asam klorida dengan akuades se,ukupnya hingga &&& m! L!+#!$ e++i (III) /'o+i! 67 larutan "erri (III) klorida ' dibuat dengan ,ara elarutkan <1 g "erri (III) klorida dengan akuades se,ukupnya hingga &&&& m! P+o,e+ /e+8! &e$%i!&!$ ,i1&'i,! 8i buah (beserta biji) ketapang yang digunakan adalah buah yang tua tetapi belum matang : masih ber$arna hijau dan belum gugur pada bulan juli 1&! =uah ketapang dikumpulkan disortasi dibersihkan dari pengotor dan di,u,i dengan air
mengalir hingga bersih! Setelah selesai di,u,i buah ketapang ditiriskan pada temepratur kamar dan ditimbang berat buah segarnya! =uah tersebut kemuian diperke,il dengan ,ara ditumbuk lalu dikeringkan dengan ,ara diangin# anginkan di udara terbuka dan terlindungi dari sinar matahari langsung selama $aktu tertentu (H ? hari ) karena kandungan air pada buah ketapang ,ukup banyak! Simplisia buah ketapang yang sudah ,ukup kering selanjutnya dimasukan ke dalam lemari pengering dan ditimbang berat buah kering guna menghitung presentase perbandingan berat buah kering terhadap berat buah segar (susut pengering)! Simplisia yang telah kering disortasi kembali untuk memisahkan benda#benda asing seperti bagian#bagian tanaman yang tidak diinginkan dan pengotor lain yang tertinggal kemudian dibuat menjadi serbuk dengan menggunakan blender diayak dengan ayakan .& mesh dan disimpan dalam $adah!
E/,#+!/,i serbuk simplisia kering sebanyak * kg diekstraksi dengan ,ara dingin yaitu maserasi dengan bantuan shaker selama enam jam menggunakan pelarut etanol %&' setinggi ;#* ,m diatas serbuk simplisia! Saring maserat pertama kemudian remaserasi sebanyak lima kali hingga dihasilkan ekstak ,air yang sudah tidak ber$arna pekat! 5emudian seluruh ekstrak ,air etanol diuapkan dengan menggunakan rotary evaporator pada suhu .&#*&0 hingga etanol menguap seluruhnya! Selanjutnya ekstak dikeringkan dengan menggunakan "ree3e dry (dengan dibekukan terlebih dahulu) untuk mengasilkan ektrak etanol kering (ampiran 1)! kstrak etanol kering yang diperoleh ditimbang untuk
mengitung rendemen!
untuk
menghitung
F+!/,i$!,i ekstrak etanol kering di"raksinasi menggunakan pelarut yang semakin meningkat kepolarannya berturut#turut dari pelarut nonpolar hingga pelarut polar yaitu petroleum eter etil asetat butanol dan metanol (ampiran ;)!
Fraksinasi dilakukan dengan metode partisi menggunakan ,orong pisah! Bamun sebelum di"raksinasi ekstrak etanol kering didispersikan dengan air panas terlebih dahulu kemudian dipartisi dengan menambahkan petroleum eter dengan perbandingan 6 ko,ok kuat selama H jam diamkan hingga terbentuk dua lapisan dengan ekstrak air yang berada di bagian ba$ah dan ekstrak : lapisan petroleum eter di bagian atas selanjutnya pisahkan keduannya! kstraksi:"raksi petroleum eter diuapkan dengan ,ara yang sama menggunakan pelarut etil asetat dan butanol hingga diperoleh ekstrak:"raksi etil asetat kental ekstrak:"raksi butanol kental dan ekstrak air! ekstrak air kemudian diuapkan dengan menggunakan rotary evaporator hingga sedikit mengental lalu ditambahkan metanol && m dan dibiarkan menguap hingga diperoleh ekstrak:"raksi metanol#air kental! 5emudian ekstraksi:"raksi petroleum eter etil asetat butanol dan metanol# air kental yang diperoleh ditimbang dan disimpan dalam lemari pendingin pada suhu .0! HASIL DAN PEMBAHASAN Pe$%i!&!$ !*!$ 8i &e$%i!&!$ ,i1&'i,i! 8i bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah ketapang (+erminalia ,atappa !) dari "amili 0ombreta,eae yang diperoleh dari sekitar lingkungan Universitas Indonesia dan telah telah
dideterminasi di /erbarium =ogoriense (IPI) 0ibinong! Determinasi dilakukan untuk memastikan bah$a tanaman tersebut adalah ketapang dan hasil determinasi dapat dilihat pada ampiran
!/#ivi#!,
4'/o,i!,e optimasi aktivitas
-
#
σ
glukosidase perlu dilakukan terlebih dahulu sebelum uji penghambatan glukosidase
sehingga
#
σ
diketahui
kondisi yang optimal agar en3im bekerja se,ara optimal! /al ini dilakukan untuk memastiakn bah$a hasil yang diperoleh dari penghambat terhadap aktivitas en3im tersebut! Gptimis dilakukan karena laju reaksi yang dikatalisis oleh en3im dipengaruhi oleh beberapa "aktor diantarnya adalah suhu p/ dan konsentrasi substrat (Murray 4ranner 9 -od$ell 1&&2)! Gptimis yang dilakukan adalah optimasi p/ dan konsentrasi substart (4ranner 9 -od$ell 1&&2)! 5e,epatan reaksi akan bertambah seiring meningkatnya konsentrasi seubstrat hingga men,apai suatu keadaan yang en3imnya sudah dapat dikatakan jenuh oleh subtrat! Dalam hal ini en3im dita"sirkan telah jenuh pada konsentrasi substrat * mM dimana konsentrasi tersebut memberikan aktivitas en3im tertinggi yaitu ;22 U:mg! Dengan demikian konsentrasi substrat yang digunakan untuk uji penghabat
aktivitas
en3im
#
σ
glukosidase adalah *mM! U8i &e$4*!1!# !/#ivi#!,
uji
G'/o,i!,e
aktivitas
#glukosida
σ
-
penghambat dilakukan
dengan menggunakan larutan en3im &&1?2 U:m dan larutan substrat dengan konsentrasi *nM! Pengujian dilakukan dengan variasi konsentrasi ekstrak terhadap daya hambat en3im dengan melihat nilai persen inhibasi serta mengetahui kekuatan penghambatnya terhadap en3im tersebut dengan melihat nilai I0*& I0*& adalah konsentrasi yang dibutuhkan untuk menghambat *&' aktivitas en3im! 5onsentrasi ekstrak yang digunakan adalah &1*'J &1*'J &*'J dan '! kstrak ditimbang H && mg dan ditambhakna DMSG beberapa
tetes untuk mempermudah kelarutan! Setelah sudah ,ukup larut larutan uji dilarutkan dengan menggunakan pelarut dapar "os"at (p/ ?&) hingga konsentrasi ekstrak '! arutan uji tersebut dien,erkan hingga konsentrasi &*'J &1*'J dan &1*'! Pengamatan aktivitas en3im dilakukan dengan membandingkan nilai bsorbansi sampel (S) dengan blanko (=)! larutkan blanko (= ) adalah larutan uji tanpa sampel:ekstrak namun perlakuannya sama dengan larutan uji sampel! 5ontrol blanko (= &) pun perlakuannya sama dengan kontrol sampel yaitu dengan menukar posisi penmabhana en3im dan natrum karbonat hanya saja dilakukan tanpa sampel! Pengujian larutan sampel (S ) dilakukan untuk mengetahui kemampuan penghambat aktivitas en3im yang diberikan oleh ekstrakdan akarbose (pembanding)! Sedangkan pengujian larutan kontrol sampel (S &) dilakukan sebagai "aktor koreksi terhadap larutan sampel (S)! Produk yang dihasilkan dari reaksi antara
#
σ
glukosidase diukur serapannya pada panjang gelombang .&& nm! KESIMPULAN
=erdasarkan uji penghambat aktivitas
#glukosidase pada "raksi
σ
petroleum eter etil asetat butanol dan metanol#air diperoleh hasil nilai I0*& se,ara berturut#turut adalah .*1 ppmJ 12. ppmJ *&& ppmJ dan .&; ppm! /asil tersebut menunjukan bah$a "raksi yang memiliki penghambat aktivitas
#glukosidase tertinggi dari
σ
keempat "raksi tersebut adalah "raksi etil asetat buah ketapang dengan mekanisme penghambat kompetiti"! /asil identi"ikasi golongan kimia menunjukan bah$a "raksi etil asetat buah ketapang mengandung terpen "lavonoid dan glikosida! SARAN
Untuk mendukung data penelitian ini hendaknya dilakukan penelitian lebih lanjut dengan melakukan isolasi karakteristik dan uji in vivo senya$a akti" pada buah ketapang sehingga tanaman tersebut lebih dimungkinkan untuk dikembangkan dalam pengobatan penyakit diabetes melitus! DAFTAR ISI
Abrahamson M!@! (1&&.)! Gptimal gly,emi, ,ontrol in type 1 diabetes mellitus6 "asting and postprandial glu,ose in ,ontet! Ar,h Intern Med <.6 .%<#.2! Adisak$attana S! erdus$ankij G! Poputta,hai U! Minipun A! 9 Suparpprom 0! (1&)! Inhibitor a,tivity o" 0innamon bark spe,ies and their ,ombination e""e,t $ith a,arbose against intestinal #glukosidase
σ
and
pan,reti,e
#
σ
amylase! Springer <<6 .;#.%! Ahmed S!M! Erushabenda S!=! P 4opkumar -!D! 9 0handrashekara E!M! (1&&*)! Anti# diabeti, a,tivity o" +erminalia ,atappa inn! ea"t estra,ts in alloan# indu,ad diabeti, rats! Irania @ournal o"
Pharma,ology 9 +herapeuti,s .6 ;<# ;2!
