AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α...

7
THE 5 TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta 825 AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH EKSTRAK ETANOL UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.) Rahmi Elmaniar 1) , Muhtadi 2) 1 Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta email: [email protected] 2 Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta email: [email protected] 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. 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 : Umbi Ipomoea batatas L., α- glukosidase, diabetes melitus 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 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 and 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 et al., 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. KAJIAN LITERATUR DAN PENGEMBANGAN HIPOTESIS Ubi jalar ungu mempunyai banyak kandungan senyawa didalamnya, diantaranya

Transcript of AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α...

Page 1: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α …lpp.uad.ac.id/wp-content/uploads/2017/05/296-RAHMI-ELMANIAR-825...dengan rumus : IC50 = Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase Analisis data

THE 5TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta

825

AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α-GLUKOSIDASE OLEH EKSTRAK

ETANOL UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.)

Rahmi Elmaniar1), Muhtadi2)

1Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta

email: [email protected] 2 Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta

email: [email protected]

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. 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 : Umbi Ipomoea batatas L., α- glukosidase, diabetes melitus

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 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 and 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 et

al., 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. KAJIAN LITERATUR DAN

PENGEMBANGAN HIPOTESIS

Ubi jalar ungu mempunyai banyak

kandungan senyawa didalamnya, diantaranya

Page 2: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α …lpp.uad.ac.id/wp-content/uploads/2017/05/296-RAHMI-ELMANIAR-825...dengan rumus : IC50 = Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase Analisis data

THE 5TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta

826

tannin, saponin, flavonoid, terpenoid,

glikosida, alkaloid, steroid, dan fenol (Swamy

and Omwenga, 2013). Kandungan antosianin

pada ubi jalar ungu adalah 110,51 mg/ 100 g,

sedangkan pada ubi jalar yang lain tidak ada

(Ginting et al., 2011). Ubi jalar mempunyai

banyak khasiat yang belum banyak diketahui

oleh masyarakat. Khasiat ubi jalar diantaranya,

anti infeksi, anti kanker, anti inflamasi, anti

diabetes, pengobatan luka atherosklerosis, anti

bakteri, dan anti jamur (Milind and Monika,

2015).

Antosianin diaselasi yang berasal dari

ubi jalar ungu mempunyai aktivitas

penghambatan enzim α-glukosidase dengan

memecah maltosa menjadi glukosa yang

mendapatkan hasil IC50 200 μM, dan hasil ini

menunjukkan nilai yang lebih kuat

dibandingkan pada pemecahan sukrosa

menjadi glukosa (Matsui et al., 2002).

Senyawa flavonoid berpotensi menghambat

enzim α-glukosidase dan α-amilase.

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 et al.,

2006). Selain itu, senyawa yang dapat

menghambat enzim α-glukosidase termasuk

dalam senyawa metabolit sekunder,

diantaranya flavonoid, alkaloid, fenolik, dan

terpenoid (Kumar et al., 2011).

3. METODE PENELITIAN

Penelitian aktivitas penghambatan enzim α-

glukosidase oleh ekstrak etanol umbi ubi jalar

ungu (Ipomoea batatas L.) termasuk dalam

kategori penelitian eksperimental.

2.1 Variabel Penelitian

1. Variabel bebas : konsentrasi dan

volume ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu

(Ipomoea batatas L.)

2. Variabel terkontrol : pH, suhu, dan waktu

3. Variabel tergantung : aktivitas

pengambatan enzim α- glukosidase

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).

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

Page 3: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α …lpp.uad.ac.id/wp-content/uploads/2017/05/296-RAHMI-ELMANIAR-825...dengan rumus : IC50 = Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase Analisis data

THE 5TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta

827

pada panjang gelombang 405 nm. Pembacaan

hasil dilakukan sebanyak 3 kali. Metode ini

dimodikasi dari (Sugiwati et al., 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 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 = 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 =

Uji kinetika penghambatan enzim α-

glukosidase

Analisis data dilakukan melalui beberapa tahap,

yaitu dengan menghitung p-NP dengan rumus:

p-NP =

Keterangan :

a dan b = hasil regresi linier dari kurva standar

p-NP

Aktivitas enzim dapat dihitung setelah p-NP

dihitung dengan rumus:

Page 4: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α …lpp.uad.ac.id/wp-content/uploads/2017/05/296-RAHMI-ELMANIAR-825...dengan rumus : IC50 = Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase Analisis data

THE 5TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta

828

aktivitas enzim =

Keterangan :

V = volume enzim dalam sistem reaksi (mL)

T = waktu inkubasi

4. 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.

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

y = 0.0015x + 0.0826

R² = 0.9911

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 100 200

Ab

sorb

an

si

Konsentrasi (μM)

Kurva standar

p-NP

48

50

52

54

56

58

60

0 50 100 150

Da

ya

In

hib

isi

(%)

Konsentrasi (ppm)

Kurva penghambatan ekstrak

replikasi 1

replikasi 2

replikasi 3

rata-rata

0

50

100

0 20 40 60

Da

ya

In

hib

isi

(%)

Konsentrasi (ppm)

Kurva Kontrol Positif

(Akarbose)

replikasi 1

replikasi 2

replikasi 3

rata-rata

Page 5: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α …lpp.uad.ac.id/wp-content/uploads/2017/05/296-RAHMI-ELMANIAR-825...dengan rumus : IC50 = Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase Analisis data

THE 5TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta

829

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 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 et al., 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).

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.

y = 0.0034x + 0.0013

R² = 0.996

y = 0.0014x + 0.0008

R² = 0.9510

0.002

0.004

0.006

0.008

-1 0 1 2

1/V

1/S

Uji Kinetika Penghambatan

dengan inhibitor

tanpa inhibitor

Page 6: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α …lpp.uad.ac.id/wp-content/uploads/2017/05/296-RAHMI-ELMANIAR-825...dengan rumus : IC50 = Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase Analisis data

THE 5TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta

830

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.

5. KESIMPULAN

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.

6. REFERENSI

Alfarabi M., 2010, Kajian

Antidiabetogenik Ekstrak Daun Sirih

Merah ( Piper crocatum ) In Vitro,.

Institut Pertanian Bogor.

Departemen Kesehatan RI, 2005,

Pharmaceutical care untuk penyakit

diabetes mellitus, Bina Kefarmasian

dan Alat Kesehatan Departemen

Kesehatan RI, Jakarta.

Dipiro J.T., Talbert R.I., Yee G.C., Matzke

G.R., Wells B.G. and Posey L.M.,

2008, Pharmacotherapy: A

Pathophysiologic Approach, 7th

Edition, 7th ed., United State of

America.

Ginting E., Utomo J.S. and Yulifianti R.,

2011, Potensi Ubijalar Ungu sebagai

Pangan Fungsional, Iptek Tanaman

Pangan, 6 (1), 116–137.

Kumar S., Narwal S., Kumar V. and Prakas

O., 2011, α-Glucosidase Inhibitors

from Plants: A Natural Approach to

Treat Diabetes, Pharmacogn Rev, 5

(9), 19–29.

Matsui T., Ebuchi S., Kobayashi M., Fukui

K., Sugita K., Terahara N. and

Matsumoto K., 2002, Anti-

hyperglycemic Effect of Diacylated

Anthocyanin Derived from Ipomoea

batatas Cultivar Ayamurasaki Can Be

Achieved through the r -Glucosidase

Inhibitory Action, Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 50

(25), 7244–7248.

Milind P. and Monika, 2015, Sweet Potato

As a Super-Food, International

Journal of Research in Ayurveda and

Pharmacy, 6 (4), 557–562.

Saifudin A., 2002, Senyawa Alam

Metabolit Sekunder: Teori, Konsep,

dan Teknik Pemurnian, Edisi 1.,

Deepublish, Yogyakarta.

Page 7: AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM α …lpp.uad.ac.id/wp-content/uploads/2017/05/296-RAHMI-ELMANIAR-825...dengan rumus : IC50 = Uji kinetika penghambatan enzim α-glukosidase Analisis data

THE 5TH URECOL PROCEEDING 18 February 2017 UAD, Yogyakarta

831

Strelow J., Dewe W., Iversen P.W., Brooks

H.B., Radding J.A., McGee J. and

Weidner J., 2012, Mechanism of

Action Assays for Enzymes, Dalam

McGee, J. & Weidner, J., eds. Assay

Guidance Manual,

Sugiwati S., Setiasih S. and 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. and

Kannabiran K., 2009, Letter

International Journal of Integrative

Biology α -glucosidase and α -

amylase inhibitory activity of, IJIB, 6

(3), 115–120.

Swamy A.T. and Omwenga J., 2013,

Analysis of Phytochemical

Composition of White and Purple

Sweet Potato ( Ipomoea batatas [ L .]

Lam ) Root, Indian Journal of

Advances in Plant Research (IJAPR)

www.ijapronline.com, 1 (3), 19–22.

Tadera K.T., Minami Y.M., Takamatsu

K.T. and Matsuoka T.M., 2006,

Inhibition of α -Glucosidase and α -

Amylase by Flavonoids, J Nutr Sci

Vitaminol, 52, 149–153.

Tjay T.H. and Rahardja K., 2007, Obat -

Obat Penting Khasiat, Penggunaan,

dan Efek - Efek Sampingnya, Edisi 6.,

PT Gramedia, Jakarta.