AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH...

13
AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH EKSTRAK ETANOL UMBI UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.) PUBLIKASI ILMIAH Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Fakultas Farmasi Oleh: RAHMI ELMANIAR K 100 130 043 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

Transcript of AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH...

Page 1: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH

EKSTRAK ETANOL UMBI UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.)

PUBLIKASI ILMIAH

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Fakultas Farmasi

Oleh:

RAHMI ELMANIAR

K 100 130 043

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

Page 2: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

i

HALAMAN PERSETUJUAN

AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH

EKSTRAK ETANOL UMBI UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.)

PUBLIKASI ILMIAH

oleh:

RAHMI ELMANIAR

K 100 130 043

Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh:

Dosen Pembimbing

Dr. Muhtadi, M.Si.

NIK.123

Page 3: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

ii

HALAMAN PENGESAHAN

AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH

EKSTRAK ETANOL UMBI UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.)

OLEH

RAHMI ELMANIAR

K 100 130 043

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Fakultas Farmasi

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Pada hari Jum’at, 20 Januari 2017

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Dewan Penguji:

1. Dr. Dosen Pembimbing, M.Sc. (……..……..)

(Ketua Dewan Penguji)

2. Dosen Penguji, S. Pd. M.Hum. (……………)

(Anggota I Dewan Penguji)

3. Dr. Dosen Penguji, M. Ed. (…………….)

(Anggota II Dewan Penguji)

Dekan,

Azis Saifudin, P.hD., Apt.

NIK. 956

Page 4: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam naskah publikasi ini tidak terdapat karya yang

pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang

pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang

lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya di atas, maka akan saya

pertanggungjawabkan sepenuhnya.

.

Surakarta, 27 Desember 2016

Penulis

RAHMI ELMANIAR

K 100 130 043

Page 5: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

1

AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH EKSTRAK ETANOL

UMBI UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.)

Abstrak

Diabetes mellitus adalah suatu gangguan metabolisme yang ditandai dengan

hiperglikemia. Salah satu kerja obat yang digunakan untuk mengobati penyakit diabetes

melitus adalah dengan menghambat kerja enzim α-glukosidase. Umbi ubi jalar ungu

(Ipomoea batatas L.) merupakan salah satu tanaman yang berpotensi sebagai obat

antidiabetes. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas penghambatan enzim α-

glukosidase oleh ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.) dan mengetahui

jenis kinetika penghambatan enzim α-glukosidase. Pengujian aktivitas penghambatan

enzim α-glukosidase menggunakan metode spektrofotometri yang dibaca dengan ELISA

reader pada panjang gelombang 405 nm. Aktivitas enzim diukur berdasarkan

pembentukan senyawa p-nitofenol warna kuning hasil dari reaksi antara substrat p-

nitrofenil-α-D-glukopiranosida dengan enzim α-glukosidase. Uji kinetika penghambatan

enzim dilakukan untuk menentukan tipe penghambatan enzim dengan menggunakan

inhibitor maupun tanpa inhibitor untuk mendapatkan plot Lineweaver-Burk. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.)

mempunyai aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase. Nilai penghambatan sebesar

51.18% pada konsentrasi 25 ppm. Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase

menunjukkan jenis penghambatan campuran tipe 1 (mixed inhibitor) yang diketahui

melalui titik perpotongan kurva Lineweaver-Burk y ≠ 0 dan x ≠ 0 serta nilai KAP > K dan

VAP < V.

Kata Kunci: α-glukosidase, diabetes mellitus, umbi Ipomoea batatas L.

Abstract

Diabetes mellitus is a metabolism disorder that marked with a hyperglycemia. One of

drugs that used for treat diabetes mellitus is by inhibit α-glucosidase enzyme. Purple sweet

potato (Ipomoea batatas L.) is one of plants that have potential for medicine antidiabetics.

This research aims to determine the extract of ethanol purple sweet potato (Ipomoea

batatas L.) had an activity inhibition of the enzyme α-glucosidase, and kinetical

mechanism inhibition α-glucosidase enzyme. The inhibition activity of the enzyme α-

glucosidase measured by spectrophotometry method which read with ELISA reader at a

wavelength 405 nm. The activity an enzyme measured based on the formation of

compounds p-nitrofenol yellow color. Enzyme inhibition kinetics done to determine the

type of enzyme inhibition using the inhibitor and without inhibitor to obtained Lineweaver-

Burk curve. Ethanol extract of purple sweet potato (Ipomoea batatas L.) could inhibited

α-glucosidase enzyme. The percentage of inhibition was 51.18% at 25 ppm. Based on

Lineweaver-Burk curve that y ≠ 0 and x ≠ 0 and the value of KAP > K and VAP < V, the type

kinetics inhibition of ethanol extract of purple sweet potato (Ipomoea batatas L.) was

mixed type.

Keywords: α-glukosidase, diabetes mellitus, sweet potato Ipomoea batatas L.

1. PENDAHULUAN

Diabetes mellitus adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh terganggunya metabolisme sehingga

kadar glukosa darah menjadi meningkat (Dipiro et al., 2008). Diabetes mellitus merupakan penyakit

Page 6: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

2

yang banyak diderita oleh masyarakat, dengan peningkatan jumlah penderita dari tahun 2000 ke tahun

2005 menunjukkan peningkatan menjadi dua kali lipat (Departemen Kesehatan RI, 2005).

Pengobatan untuk menangani diabetes mellitus melalui obat antidiabetik oral maupun insulin

(Tjay & Rahardja, 2007). Salah satu kerja obat antidiabetik oral adalah dengan menghambat kerja

enzim α-glukosidase (Dipiro et al., 2008). Namun, pengobatan dengan cara tersebut masih banyak

permasalahan didalamnya, diantaranya biaya yang mahal, efek samping pengobatan, dan keamanan

penggunaan obat. Berdasarkan hal tersebut, mendorong peneliti dalam pengembangan obat herbal

alami untuk mengatasi penyakit diabetes mellitus.

Umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.) merupakan salah satu tanaman yang mempunyai

aktivitas antidiabetes yang bekerja melalui penghambatan enzim α-glukosidase (Matsui et al., 2002).

Inhibitor menghambat aksi enzim saat terjadi hidrolisis pati sehingga menimbulkan efek yang

menguntungkan pada indeks glikemik. Inhibitor ini dapat menghambat pembebasan glukosa dari

karbohidrat serta penyerapan glukosa menjadi terlambat, sehingga kadar glukosa darah prosprandial

menjadi berkurang dan menekan hiperglikemik prosprandial (Suthindhiran, Jayasri, & Kannabiran,

2009). Sehingga penelitian ini dilakukan pengujian aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase

ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.). Tujuan penelitian ini untuk mengetahui

aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase oleh ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas

L.), mengetahui seberapa besar aktivitas penghambatan enzim dan mengetahui jenis kinetika

penghambatan enzim α-glukosidase.

2. METODE

Penelitian aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase oleh ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu

(Ipomoea batatas L.) termasuk dalam kategori penelitian eksperimental.

2.1 Alat dan Bahan

Alat : Timbangan analitik, oven, mesin penghalus (blender), penangas air (Memmert), incubator

(Memmert), pH meter (Eutech Instruments), mikroplate 96 sumuran (iwaki), rotatory evaporator

(Laborota 4000 Heidolph E-wB eco), vortex (Vortex Maxi Mix II 37600), ELISA reader (Biotex ELX

800), mikropipet (Socorex), cawan porselen, bekker glass, dan alat – alat gelas lain.

Bahan : Simplisia dari umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.) berasal dari kabupaten Nganjuk,

etanol 96%, aquadest, enzim α-glukosidase (Sigma Aldrich, USA), buffer fosfat, p-nitrofenil-α-D-

glukopiranosida (pNPG) (Sigma Aldrich, USA), natrium karbonat (Na2CO3) (Merck), akarbose

(glucobay), 4-nitrofenol, dimetil sulfoksida (DMSO) (Merck), bovine serum albumin (BSA), kalium

dihidrogen fosfat (KH2PO4), natrium hidroksida (NaOH).

Page 7: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

3

2.2 Jalan Penelitian :

Ekstraksi

Serbuk umbi ubi jalar ungu sebanyak 350 gram diekstraksi secara maserasi menggunakan pelarut

etanol 96% sebanyak 7,5 kali berat simplisia selama 3 hari dalam wadah yang tertutup rapat dan

terhindar dari cahaya matahari. Setiap hari bejana maserasi diaduk agar semua serbuk tercampur

sempurna dengan pelarutnya. Kemudian maserat disaring menggunakan corong Buchner. Maserasi

dilakukan sebanyak 2 kali, lalu filtrat yang didapat dievaporasi menggunakan rotatory evaporator dan

diuapkan diatas penangas air sehingga mendapatkan ekstrak etanol 96% yang kental (Saifudin, 2002).

Uji penghambatan aktivitas enzim α-glukosidase

Sampel ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu dilarutkan dalam DMSO hingga diperoleh konsentrasi 2%,

1,5%, 1%, 0,5%, dan 0,25%. S0 digunakan sebagai koreksi terhadap absorban ekstrak. Reaksi enzim

dihentikan dengan penambahan larutan Na2CO3 200 mM. p-nitrofenil α-D-glukopiranoside diambil

sebanyak 25 μL 20 mM sebagai substrat dicampur dengan dapar fosfat pH 6,8 sebanyak 49 µl 100

mM dan larutan sampel dalam DMSO sebanyak 1 µL, diinkubasi selama 5 menit pada suhu 37°C.

Kemudian, ditambahkan 25 μL larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan

ditambahkan 100 μL Na2CO3 100 mM untuk menghentikan reaksi enzim. Sampel diukur serapannya

menggunakan microplate reader pada panjang gelombang 405 nm. Pembacaan hasil dilakukan

sebanyak 3 kali. Metode ini dimodikasi dari (Sugiwati, Setiasih, & Afifah, 2009).

Tabel 1. Desain uji reaksi penghambatan enzim α-glukosidase

Blanko C S0` S1

Ekstrak (μL) - - 1 1

DMSO (μL) 1 1 - -

Buffer (μL) 49 49 49 49

Substrat (μL) 25 25 25 25

Inkubasi 37°C selama 5 menit

Buffer (μL) 25 - 25 -

Enzim (μL) - 25 - 25

Inkubasi 37°C selama 15 menit

Na2CO3 (μL) 100 100 100 100 Keterangan :

Blanko = Sistem reaksi tanpa adanya ekstrak dan enzim C = Campuran tanpa ekstrak

S0 = Campuran tanpa enzim namun dengan ekstrak

S1 = Campuran dengan enzim dan ekstrak

Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase

Sampel ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu dilarutkan dalam DMSO hingga diperoleh konsentrasi

0,5%. Reaksi enzim dihentikan dengan penambahan larutan Na2CO3 200 mM. p-nitrofenil α-D-

glukopiranoside diambil sebanyak 25 μL dengan konsentrasi 0,625; 1,25; 2,5; 5; dan 10 mM sebagai

substrat dicampur dengan dapar fosfat pH 6,8 sebanyak 49 µl 100 mM dan larutan sampel dalam

DMSO sebanyak 1 µL, diinkubasi selama 5 menit pada suhu 37°C. Kemudian, ditambahkan 25 μL

larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan 100 μL Na2CO3 100

Page 8: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

4

mM untuk menghentikan reaksi enzim. Sampel diukur serapannya menggunakan microplate reader

pada panjang gelombang 405 nm. Pembacaan hasil dilakukan sebanyak 3 kali. Metode ini dimodifikasi

dari (Alfarabi, 2010)

Tabel 2. Desain uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase

S0 S1

Ekstrak (μL) - 1

DMSO (μL) 1 -

Buffer (μL) 49 49

Substrat (μL) 25 25

Inkubasi 37°C selama 5 menit

Enzim (μL) 25 25

Inkubasi 37°C selama 15 menit

Na2CO3 (μL) 100 100 Keterangan :

S0 = Campuran tanpa ekstrak

S1 = Campuran dengan ekstrak

2.3 Analisis Data

Uji penghambatan aktivitas enzim α-glukosidase

Analisis data dilakukan dengan menghitung presentase inhibisi α- glukosidase yang dihasilkan dari

pengukuran absorbansi, kemudian dihitung menggunakan persamaan :

% penghambatan = 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙−𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙𝑢𝑗𝑖

𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 x 100%

Keterangan :

Absorbansi kontrol (DMSO) = tanpa sampel (kontrol-blangko)

Absorbansi sampel uji = didapat dari S1 – S0

S1 = absorbansi sampel dengan penambahan enzim

S0 = absorbansi sampel tanpa penambahan enzim

IC50 dapat dihitung menggunakan persamaan regresi linier, dengan konsentrasi sampel sebagai sumbu

x dan % inhibisi sebagai sumbu y. Kemudian, dari persamaan didapatkan persamaan y = a + bx, yang

digunakan untuk menghitung nilai IC50 dengan rumus :

IC50 = 50−𝑎

𝑏

Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase

Analisis data dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu dengan menghitung p-NP dengan rumus:

p-NP = 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑠𝑖−𝑎

𝑏

Keterangan :

a dan b = hasil regresi linier dari kurva standar p-NP

Aktivitas enzim dapat dihitung setelah p-NP dihitung dengan rumus:

aktivitas enzim = p−NP

𝑉∗𝑡

Page 9: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

5

Keterangan :

V = volume enzim dalam sistem reaksi (mL)

T = waktu inkubasi

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Ekstraksi

Maserasi merupakan cara ekstraksi yang paling mudah dan sederhana karena tidak memerlukan

pemanasan sehingga senyawa yang terkandung didalam tanaman tidak rusak. Pelarut yang digunakan

adalah etanol 96%. Pelarut etanol dipilih karena etanol merupakan pelarut yang aman dan tidak toksik.

Berat ekstrak yang didapat sebesar 61,51 gram yeng berasal dari 350 gram simplisia dengan hasil

rendemen sebesar 17,57%.

Uji Penghambatan Aktivitas Enzim α-Glukosidase

Uji aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase dilakukan setelah pembuatan kurva standar dari p-

nitrofenol. Aktivitas enzim diukur berdasarkan pembentukan senyawa p-nitofenol warna kuning hasil

dari reaksi antara substrat dengan enzim. Substrat yang digunakan adalah larutan p-nitrofenil-α-D-

glukopiranosida (p-NPG).

Gambar 1. Grafik Konsentrasi p-NPG vs Absorbansi

Persamaan linier kurva baku kemudian digunakan untuk perhitungan daya inhbisi ekstrak

terhadap enzim. Ekstrak yang digunakan terdiri dari beberapa konsentrasi. Hal ini dimaksudkan untuk

membuat persamaan regresi linier serta untuk mengetahui pengaruh konsentrasi ekstrak terhadap

aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak yang digunakan

maka semakin tinggi aktivitas penghambatan enzim (daya inhibisi). Pada ekstrak umbi ubi jalar ungu

daya inhibisi terendah sebesar 49,12% pada konsentrasi 12,5 ppm, dan daya inhibisi tertinggi sebesar

56,37% pada konsentrasi 100 ppm.

y = 0.0015x + 0.0826

R² = 0.9911

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 50 100 150 200

Ab

sorb

an

si

Konsentrasi (μM)

Kurva standar

p-NP

Page 10: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

6

Gambar 2. Grafik Konsentrasi Ekstrak vs Daya Inhibisi

Pada akarbose yang digunakan sebagai kontrol positif didapatkan daya inhibisi terendah

sebesar 34,78 % pada konsentrasi 12,5 ppm, dan daya inhibisi tertinggi sebesar 62,82 % pada

konsentrasi 100 ppm.

Gambar 3. Grafik Konsentrasi Akarbose vs Daya Inhibisi

Daya inhibisi selanjutnya digunakan untuk menghitung IC50 ekstrak. IC50 merupakan

konsentrasi yang diperlukan untuk menghambat 50% aktivitas enzim. Ekstrak yang memiliki nilai IC50

kecil maka menunjukkan bahwa aktivitas penghambatan terhadap enzim α- glukosidase tinggi.

Tabel 3. Hasil penghambatan enzim terhadap ekstrak dan akarbose

IC50 (µg/mL)

1 2 3 Rerata

Ekstrak 14.76 16.35 16.63 15.82

Akarbose 23.30 24.45 23.28 23.66

Hasil IC50 ekstrak lebih kecil dibandingkan kontrol positif akarbose, hal ini diakibatkan adanya

senyawa lain yang ikut bereaksi selama reaksi campuran-enzim berlangsung. Nilai IC50 yang diperoleh

dalam penelitian ini untuk ekstrak umbi ubi jalar ungu adalah 15,82 µg/mL. Penelitian sebelumnya

menunjukkan bahwa ekstrak antosianin ubi jalar ungu menghasilkan aktivitas penghambatan maltase

48

50

52

54

56

58

60

0 20 40 60 80 100 120

Da

ya

In

hib

isi

(%)

Konsentrasi (ppm)

Kurva penghambatan ekstrak

replikasi 1

replikasi 2

replikasi 3

rata-rata

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50

Da

ya

In

hib

isi

(%)

Konsentrasi (ppm)

Kurva Kontrol Positif (Akarbose)

replikasi 1

replikasi 2

replikasi 3

rata-rata

Page 11: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

7

yang poten dengan IC50 sebesar 0,36 mg/mL (Matsui et al., 2002). Hasil yang didapatkan berbeda

karena metode yang digunakan untuk pengujian, dan bahan ubi jalar ungu berbeda. Faktor yang

mempengaruhi perbedaan hasil uji dengan acuan diantaranya enzim yag digunakan, metode yang

dilakukan, dan pada acuan yang diuji ekstrak antosianin sedangkan pada pengujian ekstrak etanol.

Pada penelitian itu juga menjelaskan bahwa ekstrak yang digunakan adalah ekstrak antosianin ubi jalar

ungu. Selain itu penelitian lain menunjukkan bahwa antosianidin, isoflavon dan grup flavonol, dan

epigalokatekin galat pada grup flavan-3-ol merupakan inhibitor α-glukosidase yang poten dengan IC50

kurang dari 15 μM (Tadera, Minami, Takamatsu, & Matsuoka, 2006). Hasil nilai IC50 dengan nilai

persen penghambatan berbeda dikarenakan sampel yang digunakan dalam pengujian hanya sebesar 1

μL yang menunjukkan bahwa jumlah sampel sedikit, sehingga kemungkinan sampel yang berada

dalam campuran tidak seluruhnya dapat bereaksi dengan campuran yang lain.

Uji Kinetika Penghambatan Enzim α-Glukosidase

Kinetika penghambatan enzim dilakukan melalui dua sistem reaksi, yaitu reaksi substrat–enzim

dengan inhibitor, dan reaksi substrat–enzim tanpa inhibitor. Uji kinetika penghambatan enzim

digunakan untuk melihat jenis penghambatan ekstrak terhadap enzim. Mekanisme penghambatan dari

ekstrak terhadap enzim α-glukosidase pada penelitian ini dapat dilihat pada gambar 4, yang merupakan

kurva Lineweaver-Burk. Kurva Lineweaver-Burk didapatkan dari plot sumbu x adalah 1/S (satu per

konsentrasi substrat), sedangkan sumbu y adalah 1/V (satu per kecepatan reaksi enzim)

Gambar 4. Grafik Kinetika 1/S vs 1/V

Hasil plot Lineweaver-Burk ekstrak umbi ubi jalar ungu menunjukkan bahwa jenis

penghambatan campuran karena titik perpotongan tidak berada pada sumbu x maupun y. Jika titik

perpotongan berada pada sumbu x merupakan penghambatan kompetitif, sedangkan titik perpotongan

berada pada sumbu y merupakan penghambatan non kompetitif. Penghambatan campuran berikatan

dengan sisi aktif enzim secara baik dimana secara normal ditempati oleh substrat maupun ditempati

oleh bagian lain dari enzim (Storey, 2004).

y = 0.0034x + 0.0013

R² = 0.996

y = 0.0014x + 0.0008

R² = 0.9510

0.002

0.004

0.006

0.008

-0.5 0 0.5 1 1.5 2

1/V

1/S

Uji Kinetika Penghambatan

dengan inhibitor

tanpa inhibitor

Page 12: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

8

Suatu senyawa dapat mengalami dua penghambatan sekaligus yaitu gabungan dari inhibisi

kompetitif dan inhibisi non kompetitif yang sering disebut sebagai inhibisi campuran (mixed

inhibition) (Strelow et al., 2012). Inhibitor kompetitif hanya mengikat enzim bebas. Pengikatan terjadi

pada sisi aktif target dimana substrat juga mengikat. Inhibitor kompetitif akan meningkatkan nilai Km

yang jelas untuk substrat dengan tidak ada perubahan dalam nilai Vmax secara jelas. Inhibitor

nonkompetitif mengikat dengan baik enzim bebas maupun dengan kompleks enzim-substrat. Inhibitor

nonkompetitif akan menurunkan nilai Vmax secara jelas, namun tidak ada efek pada nilai Km yang

jelas untuk substrat. Sehingga, inhibisi campuran dapat terjadi jika terjadi peningkatan nilai Km

dengan diikuti penurunan nilai Vmax.

Tabel 4. Nilai Km dan Vmax ekstrak umbi ubi jalar ungu

Sistem reaksi Km (b/a) Vmax(1/a)

Tanpa inhibitor 1,75 1250

Dengan inhibitor (AP) 2,615 769,231

Selain dari hasil plot Lineweaver-Burk dapat juga dilihat dari nilai Km dan Vmax, yang

hasilnya juga menunjukkan kesesuaian terhadap mekanisme kinetika penghambatan campuran (mixed

type inhibition). Kriteria penghambatan tipe campuran (mixed type inhibition) ini dapat dilihat nilai

KAP > K danVAP < V yang merupakan jenis kinetika campuran tipe 1 (Illanes, 2008).

Kelemahan penelitian ini, tidak dilakukan pengujian KLT untuk melihat senyawa aktif yang

dapat mempengaruhi aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase, penetapan kadar flavonoid dan

fenolik total, serta penetapan kadar antosianin dalam ekstrak yang dapat mempengaruhi aktivitas

penghambatan enzim α-glukosidase.

4. PENUTUP

Berdasarkan hasil penelitan yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

Ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L) mempunyai aktivitas penghambatan terhadap

enzim α-glukosidase dengan ditandai perubahan aktivitas p-NP. Ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu

(Ipomoea batatas L) mempunyai aktivitas penghambatan terhadap enzim α-glukosidase dengan nilai

inhibisi sebesar 51,18% pada konsentrasi 25 ppm. Kinetika penghambatan enzim α-glukosidase pada

ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L) menunjukkan jenis inhibisi campuran. Dan

disarankan sebaiknya dilakukan uji KLT untuk melihat senyawa aktif yang dapat mempengaruhi

aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase, penetapan kadar flavonoid dan fenolik total, serta

penetapan kadar antosianin dalam ekstrak yang dapat mempengaruhi aktivitas penghambatan enzim

α-glukosidase.

Page 13: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH …eprints.ums.ac.id/49149/26/NASKAH PUBLIKASI.pdf · larutan enzim dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C dan ditambahkan

9

PERSANTUNAN

Terimakasih diucapkan kepada Staf Laboratorium Kimia Farmasi dan Biologi Farmasi Fakultas

Farmasi UMS yang telah membantu penulis dalam penyusunan artikel ilmiah ini. Dan Dr. Muhtadi,

M.Si selaku pembimbing yang selalu memberikan arahan dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Alfarabi, M. (2010). Kajian Antidiabetogenik Ekstrak Daun Sirih Merah ( Piper crocatum ) In Vitro.

Tesis. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Departemen Kesehatan RI. (2005). Pharmaceutical care untuk penyakit diabetes mellitus. Jakarta:

Bina Kefarmasian dan Alat Kesehatan Departemen Kesehatan RI.

Dipiro, J. T., Talbert, R. I., Yee, G. C., Matzke, G. R., Wells, B. G., & Posey, L. M. (2008).

Pharmacotherapy: A Pathophysiologic Approach, 7th Edition (7th ed.). United State of

America.

Matsui, T., Ebuchi, S., Kobayashi, M., Fukui, K., Sugita, K., Terahara, N., & Matsumoto, K. (2002).

Anti-hyperglycemic Effect of Diacylated Anthocyanin Derived from Ipomoea batatas Cultivar

Ayamurasaki Can Be Achieved through the α-Glucosidase Inhibitory Action. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 50(25), 7244–7248.

Saifudin, A. (2002). Senyawa Alam Metabolit Sekunder: Teori, Konsep, dan Teknik Pemurnian (Edisi

1). Yogyakarta: Deepublish.

Strelow, J., Dewe, W., Iversen, P. W., Brooks, H. B., Radding, J. A., McGee, J., & Weidner, J. (2012).

Mechanism of Action Assays for Enzymes. In J. McGee & J. Weidner (Eds.), Assay Guidance

Manual.

Sugiwati, S., Setiasih, S., & Afifah, E. (2009). Antihyperglycemic Activity of the Mahkota Dewa

[Phaleria macrocarpa (Scheff.) Boerl.] Leaf Extracts as an Alpha-Glucosidace Inhibitor. Makara

Kesehatan, 13(2), 74–78.

Suthindhiran, K. R., Jayasri, M. A., & Kannabiran, K. (2009). Letter International Journal of

Integrative Biology α-glucosidase and α-amylase inhibitory activity of. IJIB, 6(3), 115–120.

Tadera, K. T., Minami, Y. M., Takamatsu, K. T., & Matsuoka, T. M. (2006). Inhibition of α-

Glucosidase and α-Amylase by Flavonoids. J Nutr Sci Vitaminol, 52, 149–153.

Tjay, T. H., & Rahardja, K. (2007). Obat - Obat Penting Khasiat, Penggunaan, dan Efek - Efek

Sampingnya (Edisi 6). Jakarta: PT Gramedia.