FORMULASI DAN UJI AKTIVITAS INHIBITOR α-GLUKOSIDASE NUTRASETIKAL GRANUL INSTAN EKSTRAK AIR BUAH KETAPANG (Terminalia catappa L.) Esta Angreni, Bina Lohita Sari, dan Mira Miranti Program Studi Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pakuan
ABSTRAK Diabetes Melitus (DM) merupakan suatu kondisi konsentrasi glukosa dalam darah secara kronis lebih tinggi daripada nilai normal (hiperglikemia). Salah satu pengobatannya ialah mengurangi penyerapan glukosa oleh inhibitor α-glukosidase. Buah Ketapang (Terminalia catappa L.) merupakan tanaman yang belum banyak dimanfaatkan namun memiliki banyak khasiat salah satunya sebagai antidiabetes yang bekerja menghambat enzim α-glukosidase. Ekstraksi dengan proses maserasi menggunakan aquadest kemudian dilakukan pengeringan menggunakan vacum dryer untuk mendapatkan ekstrak air. Tujuan dari penelitian ini untuk membuat sediaan nutrasetikal granul instan dari ekstrak air buah ketapang sebagai inhibitor α-glukosidase. Penelitian ini dilakukan dengan membuat 3 formula untuk menutupi rasa pahit ekstrak buah ketapang yaitu formula 1 menggunakan essence jeruk, formula 2 menggunakan asam sitrat dan formula 3 menggunakan kombinasi essence jeruk dan asam sitrat. Pengamatan meliputi evaluasi granul dan uji hedonik, pengujian inhibisi α-glukosidase dilakukan pada formula yang terbaik. Hasil evaluasi granul instan menunjukan bahwa ketiga formula memenuhi persyaratan kecuali uji aliran granul yaitu bersifat kohesif. Sedangkan hasil uji hedonik ketiga formula sama-sama disukai, tetapi pada formula 2 rasanya tidak menimbulkan rasa pahit sehingga dipilih formula 2 untuk diuji inhibisi α-glukosidase. Hasil uji inhibisi α-glukosidase terhadap acarbose didapat persen inhibisi sebesar 97,44%, terhadap ekstrak sebesar 8,77 % dan terhadap sediaan granul instan sebesar 10,26 %. Dari hasil penelitian, persen inhibisi ekstrak air buah ketapang lebih kecil dibandingkang dengan acarbose. Kata kunci : Ketapang, Inhibisi α-Glukosidase, Ekstrak Air, Granul Instan ABSTRACT Diabetes Melitus (DM) is a condition while the glucose in the blood is chronically higher than the normal standard (hyperglycemia). One of the medications is to reduce the glucose absorption by αglucosidase inhibitor. Indian almond or ketapang fruits (Terminalia catappa L.) is a plant that hasn't been used, though it has many advantages, for instance as an antidiabetic to prevent α-glucosidase enzyme. The extraction is through the process maceration by using aquadest, then draining use vacuum dryer to yield water extract. This study aims to produce the instant granule nutraceutical product from the ketapang fruit extract as the α-glucosidase inhibitor. This study is done by practicing 3 formulas to avoid the bitter taste of the ketapang fruit by using orange essence, the second formula use citrate acid, and the third formula use the combination of orange essence and the citrate acid. The observation included the granule evaluation and the hedonic test, inhibition α- glucosidase test applied to the best formula. The result of the instant granule evaluation shows that the three formulas are fulfilling the conditions except the flow test which is cohesive. Result of the hedonic test, all of the three formulas are liked, but at the second formula it result unbitter taste, therefore it is chosen to be inhibition αglucosidase tested. The result of α-glucosidase inhibition of acarbose is 97,44%, the extract is 8,77 % aand the granule instant product is 10,26 %. Based on the study result, percen inhibition of instant granule ketapang fruit extract lower than of acarbose. Keywords: Ketapang, Inhibiton α-glukosidase, Water Extract, Instant Granule
1
diabetes yang diinduksi aloksan (Nagappa, et al., 2003). Uji in silico kandungan buah ketapang melalui penambatan molekuler dengan enzim αglukosidase, diperoleh energi bebas terbaik yaitu β-sitosterol dengan nilai ΔG = -10,62 kkal/mol. Hasil ini menunjukkan bahwa senyawa tersebut mempunyai aktivitas kuat sebagai inhibitor αglukosidase (Sari, 2014). Granul instan yaitu suatu sediaan berbentuk serbuk granul dengan penambahan satu atau lebih bahan tambahan sehingga sediaan instan tersebut lebih praktis, mudah dikonsumsi dan rasanya juga lebih enak (Ansel, 2005). Granul instan ini merupakan bagian dari sediaan nutrasetikal dimana manfaat dari nutrasetikal ini adalah memiliki khasiat menyembuhkan serta bisa diperlakukan sebagai obat. Penggunaan sukralosa sebagai pemanis belum cukup untuk menutupi rasa pahit dari buah ketapang, untuk itu digunakan essense jeruk dan asam sitrat. Penelitian ini akan mengkaji aktivitas antidiabetes dari buah ketapang tersebut dengan cara mengukur daya inhibisi aktivitas enzim αglukosidase dari sediaan granul instan ekstrak air buah ketapang secara in vitro sehingga diharapkan sediaan granul instan ekstrak air buah ketapang memiliki aktivitas sebagai inhibitor enzim alfa-glukosidase untuk pengobatan diabetes melitus.
PENDAHULUAN Diabetes Melitus (DM) merupakan suatu kelainan metabolik dimana kondisi konsentrasi glukosa dalam darah lebih tinggi daripada nilai normal (hiperglikemia) akibat tubuh kekurangan insulin atau fungsi insulin tidak efektif (Subroto, 2006). Menurut data International Diabetes Federtion (IDF) tahun 2013, jumlah penderita diabetes di dunia mencapai 382 juta orang dan diperkirakan akan meningkat hingga 592 juta orang pada tahun 2035. Indonesia menduduki peringkat ke 7 dengan jumlah penderita diabetes berkisar 8,5 juta orang. Diabetes melitus merupakan penyakit yang tidak dapat disembuhkan, tetapi dapat dikontrol dengan melakukan upaya-upaya, seperti perencanaan diet, mempertahankan bobot badan normal, dan melakukan cukup olah raga. Obat yang digunakan untuk menurunkan kadar glukosa darah disebut obat antihiperglikemik, yang terdiri dari dua macam, yaitu berupa suntikan insulin dan obat antidiabetik oral meliputi golongan sulfonilurea, biguanid, thiazolidinedion, miglitinida dan inhibitor αglukosidase (Subroto, 2006). Inhibitor α-glukosidase digunakan untuk mengobati DM tipe II. Kerja antihiperglikemik dari inhibitor α-glukosidase berasal dari inhibisi reversibel, kompetitif terhadap enzim hidrolase α-amilase pankreatik dan enzim-enzim pencernaan di usus halus seperti isomaltase, sukrase dan maltase. Enzim-enzim ini berperan pada hidrolisis karbohidrat makanan menjadi glukosa dan monosakarida lainnya. Inhibisi terhadap enzim ini dapat menyebabkan penghambatan absorpsi glukosa pada penderita DM, sehingga dapat menurunkan keadaan hiperglikemia setelah makan (Sugiwati, 2005). Beberapa jenis tanaman obat tradisional Indonesia yang secara empiris digunakan sebagai antidiabetes dan telah diteliti memiliki aktivitas sebagai inhibitor enzim α-glukosidase, diantaranya adalah biji alpukat, biji buah mahkota dewa, bubuk kayu manis, kulit kayu raru, dan kulit batang matoa. Terdapat beberapa jenis tanaman obat Indonesia lainnya yang secara empiris digunakan sebagai antidiabetes, tetapi belum diteliti aktivitasnya sebagai inhibitor αglukosidase, salah satunya adalah buah ketapang. Buah ketapang (Terminalia catappa L.) merupakan buah yang kurang familiar untuk masyarakat Indonesia. Buah ketapang beserta bijinya terbukti mengandung alkaloid, terpen, tanin, dan glikosida (Fitriana, 2011). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya menyebutkan bahwa ekstrak metanol dan ekstrak air dari buah ketapang memiliki aktivitas antihiperglikemia pada tikus
METODE PENELITIAN Pembuatan Simplisia Buah ketapang dibersihkan dari kotoran yang menempel, kemudian dicuci bersih, dihancurkan kasar dan diangin-anginkan selama 3 hari. Setelah kering digiling dan diayak menggunakan mesh 40. Pembuatan Ekstrak Ekstrak buah ketapang dibuat dengan cara maserasi, yaitu 25 g simplisia buah ketapang dimasukkan ke dalam 9 erlenmeyer 250 mL, kemudian dituangi dengan 250 mL air kedalam tiap erlenmeyer kemudian dilakukan pengocokan menggunakan alat Shaker selama 4 jam, sari disaring dan ampas diperas. Ampas ditambah air sebanyak 250 mL dan di kocok kembali selama 4 jam, sari disaring dan ampas diperas kembali. Dilakukan hal yang sama hingga 7 kali penyarian. Sari yang terkumpul dikeringkan dengan menggunakan vacum dryer untuk membuat ekstrak kering. Rendemen ekstrak air dihitung dengan membandingkan berat awal simplisia segar dan berat akhir ekstrak yang dihasilkan.Cara perhitungannya : a % Rendemen ekstrak = ×100 % b Keterangan: a = bobot ekstrak (gram) b = bobot awal simplisia segar (gram)
2
Penetapan Kadar Air Sebanyak 1 g ekstrak ke dalam alat yang telah disiapkan, pada suhu 1050C selama 10 menit. Kemudian dicatat kadar yang tertera pada Moisture Balance. Penetapan Kadar Abu Sampel sebanyak sebanyak 2 g dimasukkan ke dalam krus yang sudah ditara, kemudian pijarkan dalam tanur pada suhu 700 0C sampai terjadi abu, dinginkan dan timbang. a Kadar abu total = ×100 % b Keterangan: a = bobot abu yang diperoleh (gram) b = bobot awal simplisia (gram)
C) kemudian hasilnya disaring ke dalam pinggan porselen an diuapkan sampai kering. Residu ditambahkan eter dan ekstrak eter dipindahkan ke dalam lempeng tetes kemudian ditambahkan 3 tetes anhidrida asetat dan 1 tetes H2SO4 pekat (Uji Lieberman-Buchard). Terbentuknya warna hijau atau biru menunjukkan adanya senyawa golongan steroid dan terbentuknya merah atau ungu triterpernoid. (Rajendra, et al., 2011). Formulasi Granul Instan Tabel 1. Formula Granul Instan Ekstrak Air Buah Ketapang Bahan Ekstrak kering buah betapang Sukralosa PVP Essense Jeruk Asam sitrat Laktosa ad
Uji Fitokimia Senyawa Alkaloid Sebanyak 0,5 g sampel yang diperiksa diencerkan secara terpisah dengan 10 mL alkohol yang telah diasamkan, selanjutnya dididihkan dan disaring. Sebanyak 5 mL filtrat ditambahkan 2 mL ammonia encer, lalu dimasukkan ke dalam corong pisah, kemudian ditambahkan 5 mL kloform dan dikocok perlahan. Fase kloroform ditampung dan dibagi ke dalam 3 tabung reaksi. Tabung pertama ditambahkan pereaksi Mayer, hasil positif ditunjukkan dengan adanya endapan putih. Pada tabung kedua, ditambahkan pereaksi Wagner, hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya endapan coklat. Tabung ketiga ditambahkan pereaksi Dragendorf, hasil positif ditunjukkan dengan adanya endapan merah bata (Rajendra et al. 2011). Senyawa Flavonoid Dilakukan dengan cara 0,5 g sampel yang diperiksa dilarutkan dalam metanol, kemudian ditambahkan sedikit serbuk magnesium dan 1 mL asam klorida pekat. Terbentuknya warna jingga menunjukkan adanya flavonoid (Rajendra et al. 2011). Senyawa Saponin Masukkan 0,5 g ekstrak yang diperiksa ke dalam tabung reaksi, tambahkan 5 mL air panas, dinginkan dan kemudian kocok kuat-kuat selama 10 detik. Hasil positif ditandai dengan terbentuknya buih yang mantap selama tidak kurang dari 10 menit, setinggi 1 cm sampai 10 cm. Buih yang terbentuk ditambahkan dengan 3 tetes minyak zaitun dan dikocok kuat, hasil positif ditandai dengan pembentukan emulsi (Rajendra et al. 2011). Senyawa Tanin Sebanyak 0,5 g sempel yang diperiksa dimasukan ke dalam tabung reaksi dilarutkan dalam sedikit aquadest kemudian dipanaskan di atas penangas air lalu diteteskan dengan larutan gelatin 1 % dalam NaCl 10 %. Hasil positif ditandai dengan terbentuknya endapan putih (Rajendra et al. 2011). Senyawa Steroid / Triterpeniod Sebanyak 1 g sampel dilarutkan dalam 25 ml etanol panas (500
F1
F2
F3
4,70%
4,70%
4,70%
0,25% 2% 3 tetes 100%
0,25% 2% 1% 100%
0,25% 2% 3 tetes 1% 100%
Pembuatan Granul Instan Sejumlah massa granul seperti ekstrak kering buah ketapang, sukralosa laktosa, asam sitrat, dan PVP ditimbang, lalu diayak menggunakan ayakan mesh 30. Essense jeruk dilarutkan dalam air sebanyak 10 mL dan diaduk merata. Ekstrak kering buah ketapang, PVP dan laktosa, dimasukkan ke dalam wadah lalu diaduk hingga homogen kira-kira 5 menit. Ditambahkan sukralosa dan asam sitrat aduk hingga terbentuk massa yang kompak dengan penambahan sedikit demi sedikit campuran air dan essense jeruk. Massa yang basah kemudian diayak menggunakan ayakan mesh 12 hingga terbentuk granul yang basah. Lalu granul dikeringkan didalam lemari pengering yang telah dialasi kain batis pada suhu 40-500C semalaman hingga terbentuk granul kering. Granul kering diayak menggunakan ayakan mesh 16. Evaluasi Granul Uji Aliran Granul Uji aliran granul dilakukan dengan melewatkan 25 g granul ke dalam alat Flowtester sampai masa granul melewati corong, kemudian dicatat waktunya. Penghitungan daya aliran granul dilakukan menggunakan rumus: M f= T Ket: f = Daya aliran (gram/detik) T = Waktu (detik) M = Massa Granul (gram)
3
200 μL natrium karbonat 200 mM untuk larutan blanko, selanjutnya diinkubasi selama 15 menit pada suhu 37°C. Kemudian ditambahkan 200 μL natrium karbonat 200 mM untuk larutan uji dan 50 μL larutan α-glukosidase untuk larutan blanko. Hasil reaksi p-nitrofenol yang dihasilkan dibaca absorbansinya pada λ 405 nm dengan microplate reader. Uji Inhibisi α-Glukosidase Pengujian terhadap daya hambat aktivitas enzim α-glukosidase menggunakan substrat pnitrofenil-α-D-glukopiranosida (p-NPG) dan enzim α- glukosidase. Sistem reaksi seperti pada Tabel 2 disiapkan pada microplate. Tabel 2. Sistem Reaksi Inhibisi α-Glukosidase Volume (L) Reagen B1 B0 S1 S0 Sampel 2 2 DMSO 2 2 Dapar fosfat 98 98 98 98 Substrat 50 50 50 50 Inkubasi 37°C selama 5 menit Enzim 50 50 Na2CO3 200 200 Inkubasi 37°C selama 15 menit Enzim 50 50 Na2CO3 200 -200 Absorbansi diukur pada = 405 nm B1 = blanko B0 = kontrol blanko S1 = sampel dan standar (acarbose) S0 = kontrol sampel dan kontrol standar (acarbose) Perhitungan % Inhibisi adalah sebagai berikut: C-S % Inhibisi = ×100 % S S = absorbansi sampel (S1 - S0 ) C = absorbansi kontrol ( B1 – B0 )
Uji Sudut Istirahat Penentuan sudut istirahat dilakukan dengan memasukkan sejumlah massa granul kedalam corong. Massa yang jatuh akan membentuk kerucut, lalu diukur tinggi dan jari-jari kerucut. Rumus yang digunakan untuk menentukan sudut istirahat. h tan−1 α = r Ket: α = sudut istirahat h = tinggi kerucut r = jari-jari kerucut Uji Kadar Air Granul Sebanyak 1 g ekstrak ke dalam alat yang telah disiapkan, pada suhu 1050C selama 10 menit. Kemudian dicatat kadar yang tertera pada Moisture Balance. Uji Kelarutan Sebanyak 10 g granul instan dimasukkan kedalam air 200 ml, sampai keseluruhan granul instan larut dan catat waktu yang tertera dalam stopwatch. Uji Kesukaan (Hedonic test) Uji kesukaan dilakukan terhadap 20 orang panelis dengan usia 17 tahun keatas. Para panelis diminta mencicipi dan memberikan penilaian terhadap warna, rasa, aroma dari sampel granul instan sebanyak 10 g yang telah dilarutkan dengan air 200 ml. Para panelis diharapkan untuk mengisi kertas kuisioner yang telah disediakan. Uji Inhibisi α-Glukosidase Pembuatan Larutan Larutan acarbose dibuat dengan menimbang 10,2 mg, dilarutkan dalam 10,0 mL dapar fosfat pH 6,8 sampai diperoleh konsentrasi larutan 1020 ppm (larutan induk standar), diencerkan sehingga diperoleh konsentrasi 0,1; 0,5; 1; 5; dan 10 ppm. Larutan sampel ±10,0 mg dilarutkan dalam 2 mL DMSO kemudian dicukupkan volumenya dengan dapar fosfat pH 6,8 pada labu ukur 10,0 mL sehingga didapatkan larutan sampel dengan konsentrasi 1000 ppm. Kemudian dibuat pengenceran dengan konsentrasi 25, 50, 100, dan 200 ppm. Larutan enzim dibuat dengan melarutkan 5,056 mg enzim α-glukosidase dilarutkan dalam 50 mL larutan dapar yang mengandung Bovine Serum Albumin (BSA) dalam kondisi dingin sehingga diperoleh larutan induk enzim 2,5 U/mL. Kemudian dipipet 1 mL larutan induk dan diencerkan dengan 17 mL dapar fosfat pH 6,8 yang mengandung BSA hingga diperoleh larutan enzim 0,15 U/mL. Optimasi Konsentrasi Substrat Campuran reaksi terdiri dari 100 μL dapar fosfat pH 6,8, dan 50 μL PNPG dengan konsentrasi masingmasing 1, 2, 3, 4, dan 5 mM, diinkubasi selama 5 menit pada suhu 37°C, kemudian ditambah 50 μL larutan α-glukosidase untuk larutan uji dan
HASIL DAN PEMBAHASAN Simplisia Buah Ketapang Buah ketapang yang digunakan sebanyak 2000 gram, setelah dicuci bersih buah dihancurkan kasar kemudian dikeringkan selama 3 hari dengan cara diangin-anginkan. Buah yang telah kering kemudian digrinder untuk mendapatkan serbuk simplisia. Serbuk simplisia kemudian di ayak dengan ayakan mesh 40 dan diperoleh hasil simplisia yaitu 550 gram. Rendemen serbuk simplisia adalah 27,5 %. Karakteristik serbuk simplisia buah ketapang yaitu berwarna hijau kecoklatan, bau yang lemah dan pahit dilidah. Serbuk simplisia buah ketapang dapat dilihat pada Gambar 1. Penetapan kadar air dilakukan menggunakan alat moisture balance. Kadar air rata-rata serbuk simplisia buah ketapang diperoleh sebesar 4,15 %. Kadar
4
abu rata-rata dari serbuk simplisia buah ketapang didapatkan sebesar 1,126 %. Ekstrak Air Buah Ketapang Sebanyak 225 g simplisia dimaserasi dengan 14 L aquadest yang dibagi menjadi 9 erlenmeyer, ekstraksi ini dilakukan sebanyak 7 kali dan dikocok menggunakan alat Shaker selama 4 jam. Pembuatan ekstrak kering buah ketapang dilakukan dengan metode vacum dry. Ekstrak cair dipanaskan kemudian uap air disedot menggunakan vacum. Hasil pengeringan ekstrak air buah ketapang dengan menggunakan vacum dryer didapatkan sebanyak 891 g yang didalamnya termasuk bahan tambahan maltodektrin sebanyak 800 g, sehingga didapatkan ekstrak kering buah ketapang murni sebanyak 91 g dari simplisia sebanyak 225 g. Rendemen yang dihasilkan sebesar 40,44 %. Karakteristik ekstrak kering buah ketapang memiliki warna hijau muda, memiliki bau yang lemah dan memiliki rasa pahit dan kelat. Hasil penetapan kadar air yaitu 3,47 % dan kadar abu yaitu 1,7 %. Ekstrak kering buah ketapang yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 2. Granul Instan Esktrak Air Buah Ketapang (a) Formula 1, (b) Formula 2, dan (c) Formula 3
Gambar 3. Granul Instan Esktrak Air Buah Ketapang yang sudah dilarutkan (a) Formula 1, (b) Formula 2, dan (c) Formula 3 Pengujian Mutu Granul Instan Ekstrak Air Buah Ketapang Pengujian mutu granul ekstrak air buah ketapang ini meliputi uji aliran granul, uji sudut istirahat, kadar air, uji kelarutan dan uji kesukaan (hedonic). Pengujian kadar air, hasil rata-rata yang diperoleh dari pengujian kadar air granul ekstrak air buah ketapang dapat dilihat pada Tabel 4. Hasil dari pengujian kadar air menyatakan bahwa ketiga formula memenuhi persyaratan yaitu kurang dari 5 % . Sehingga sediaan granul tidak akan mudah ditumbuhi mikroorganisme karena kadar airnya yang rendah. Tabel 4. Pengujian Kadar Air Granul Instan Ekstrak Air Buah Ketapang
Gambar 1. Simplisia (kiri) dan ekstrak kering (kanan) Hasil Uji Fitokimia Hasil yang didapatkan pada ekstrak kering buah ketapang adalah positif pada alkaloid, saponin, tanin, flavonoid dan steroid. Hasilnya dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Hasil Uji Fitokimia Ekstrak Kering Buah Ketapang Ekstrak Air Identifiikasi Senyawa Buah ketapang Alkaloid (Wagner) + Alkaloid (Dragendroft) + Alkaloid (Mayer) + Saponin + Tanin + Flavonoid + Steroid +
Formula 1 2 3
Hasil Rata-Rata 2,92 % 2,63 % 2,81 %
Uji aliran granul dilakukan untuk mengetahui apakah aliran pada granul yang telah dibuat memiliki aliran yang baik atau tidak, karena aliran ini akan berpengaruh pada proses kelarutan dan pada saat penyimpanan. Hasil ratarata dari uji aliran granul dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil Uji Aliran Granul Instan Ekstrak Air Buah Ketapang Formula F (gram/detik) Keterangan 1 3,03 Kohesif 2 2,51 Kohesif 3 2,28 Kohesif
Granul Instan Ekstrak Air Buah Ketapang Hasil granul dapat dilihat pada Gambar 2 dan granul yang sudah dilarutkan dapat dilihat pada Gambar 3.
Hasil yang didapatkan ternyata ketiga formula memiliki sifat kohesif artinya setiap molekul memiliki gaya saling tarik menarik sehingga terjadi hambatan saat mengalir. Hal ini
5
dikarenakan penggunaan bahan pengikat PVP yang memiliki sifat higroskopis (Wade dan Raul, 1994) akibatnya granul saling menggumpal, lengket dan membutuhkan waktu alir yang lama. Sudut istirahat merupakan uji granul yang penting untuk mengetahui sifat alir dari granul. Serbuk akan membentuk kerucut, semakin datar kerucut yang dihasilkan maka sudut diamnya makin kecil (Voight, 1995). Hasil yang didapatkan menyatakan bahwa ketiga formula memiliki sifat dan kecepatan alir yang mudah mengalir. Hasil uji sudut istirahat dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil Uji Sudut Istirahat Granul Instan Formula Sudut α Keterangan 1 29,39 ° Mudah Mengalir 2 32,37 ° Mudah Mengalir 3 34,81 ° Mudah Mengalir Menurut Voight, 1995, granul yang baik adalah granul yang mudah larut dalam air. Sebanyak 10 gram granul dilarutkan dalam 200 ml air. Hasil yang didapatkan dari ketiga formula memiliki waktu kelarutan kurang dari 2 menit. Hasil uji kelarutan dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Hasil Uji Kelarutan Granul Instan Formula Waktu Kelarutan 1 1 menit 25 detik 2 1 menit 41 detik 3 1 menit 53 detik
Berdasarkan uji kesukaan untuk rasa dan aroma tidak ada perbedaan terhadap ketiga formula. Untuk warna formula 3 lebih disukai dibanding formula 2, tetapi berdasarkan hasil deskripsi, formula 1 dan 3 memberikan rasa pahit karena penambahan essence. Sehingga formula 2 dipilih untuk diuji terhadap enzim α-glukosidase. Berdasarkan hasil analisis SPSS.17 dengan metode ANOVA menunjukkan bahwa adanya perbedaan pengaruh pada warna sedangkan untuk rasa dan aroma tidak ada pebedaan pengaruh. Maka perlu dilakukan uji lanjut terhadap warna. Uji lanjut yang digunakan adalah Uji Duncan. Hasil uji lanjut Duncan menyatakan bahwa terdapat perbedaan warna pada formula 2. Untuk warna formula 2 tidak sama dengan formula 1 dan 3, sedang formula 1 sama dengan formula 3. Hasil Uji In-vitro Enzim α-Glukosidase Enzim merupakan unit fungsional dari metabolisme sel yang bekerja secara teratur dan mengkatalisis ratusan reaksi yaitu menguraikan molekul nutrien, menyimpan dan mengubah energi kimiawi, serta membuat makromolekul sel dari prekursor sederhana. Enzim α-glukosidase berfungsi memecah karbohidrat menjadi glukosa pada usus halus manusia. Enzim ini merupakan enzim yang terlibat dalam degradasi glikogen. Degradasi lanjutan dari glikogen oleh fosfolirase dapat terjadi hanya setelah enzim glukanotransferase dan α-glukosidase, yaitu mengkatalisis dua reaksi (Lehninger, 2004).
Uji hedonik atau uji kesukaan ini dilakukan karena melalui uji inilah dapat diketahui hasil produk yang telah dibuat disukai panelis atau tidak. Parameter yang di uji terhadap granul instan ekstrak air buah ketapang yang telah dilarutkan kedalam air meliputi warna, rasa dan aroma. Uji hedonik dilakukan terhadap 20 orang panelis dengan umur berkisar antara 17 tahun ke atas dengan cara memberikan 3 sampel kepada panelis untuk dicicipi. Hasil uji hedonik dapat dilihat pada gambar histogram di bawah ini.
Optimasi Konsentrasi Substrat p-Nitrofenil-αD-Glukopiranosida Optimasi dilakukan untuk memastikan bahwa penurunan aktivitas enzim merupakan akibat dari kerja ekstrak yang memiliki aktivitas penghambatan terhadap enzim tersebut. Optimasi dilakukan terhadap berbagai substrat p-nitrofenilα-D-glukopiranosida dengan konsentrasi enzim α-glukosidase 0,15 unit/mL. Konsentrasi substrat perlu dioptimasi untuk mengetahui pada konsentrasi berapa semua sisi aktif enzim terikat oleh substrat dan tidak lagi menghasilkan produk. Reaksi enzim dihentikan dengan penambahan natrium karbonat karena pada suasana basa reaksi enzimatis akan terhenti. Optimasi dilakukan dengan berbagai konsentrasi substrat yaitu 1,25 mM, 2,5 mM, 5 mM, 10 mM, dan 20 mM. Konsentrasi substrat meningkat, sementara semua kondisi lain tetap dipertahankan konstan. Absorbansi akan meningkat seiring meningkatnya konsentrasi substrat hingga mencapai suatu enzim dengan keadaan jenuh oleh substrat. Hasil yang diperoleh menunjukan terjadinya penurunan
Nilai Rata-Rata
Uji Hedonik 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
Warna Rasa Aroma
Formula 1
Formula 2
Formula 3
Gambar 4. Histogram Uji Hedonik Formula 1 = Essence Jeruk; Formula 2 = Asam Sitrat; Formula 3 = Essence Jeruk dan Asam Sitrat
6
absorbansi dengan peningkatan konsentrasi berlebih yaitu 20 mM yang terlihat pada Gambar 10. Penurunan absorbansi ini disebabkan karena terbentuknya produk inhibitor yaitu α-Dglukopiranosida yang strukturnya mirip dengan substrat p-nitrofenil-α-D-glukopiranosida sehingga terjadi kompetisi antara kedua senyawa tersebut untuk menempati sisi aktif enzim.
Absorbansi (Å)
2.5
besar merupakan sampel yang memiliki kemampuan menghambat aktivitas α-glukosidase paling tinggi. Sampel yang digunakan adalah ekstrak air buah ketapang dan granul instan buah ketapang. Nilai persen inhibisi dihitung dengan membandingkan absorbansi sampel (S) dengan absorbansi blanko (B). Sebelum dilakukan uji penghambatan aktivitas α-glukosidase terhadap sampel, terlebih dahulu dilakukan uji penghambatan aktivitas αglukosidase pada acarbose sebagai kontrol positif. Hasil pengujian aktivitas α-glukosidase dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Hasil Uji Aktivitas α-Glukosidase Sampel % Inhibisi Acarbose 97,44 Ekstrak air buah 8,77 ketapang Granul instan buah 10,26 ketapang
Kurva Optimasi Konsentrasi PNPG
2
1.5
1.845
1
0.5
1.235
1.956
1.798
1.353
0 1.25
2.5 5 10 Konsentrasi (mM)
20
Gambar 10. Grafik Optimasi Konsentrasi PNPG Berdasarkan hasil yang diperoleh, konsentrasi substrat 10 mM memberikan aktivitas enzim tertinggi dengan nilai absorbansi 1,956 Å.
Pada konsentrasi 10 ppm acarbose menginhibisi enzim sebesar 97,44%. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa nilai inhibisi ekstrak air buah ketapang dan granul isntan buah ketapang lebih kecil dibandingkan acarbose, yaitu pada konsentrasi 200 ppm esktrak menginhibisi enzim sebesar 8,77 % sedangkan granul menginhibisi enzim sebesar 10,26 %. Acarbose sendiri merupakan obat antidiabetes yang bekerja dengan menghambat aktivitas enzim α-glukosidase dengan cara bersaing secara langsung dengan polisakarida untuk menutup sisi aktif dari enzim. Kemampuan esktrak air buah ketapang untuk menginhibisi tidak terlepas dari kerja senyawa yang terkandung didalamnya. Banyak penelitian telah membuktikan bahwa senyawa fitokimia memiliki kemampuan untuk menghambat kerja enzim αglukosidase, seperti senyawa dari golongan alkaloid (Patel, et al. 2012), triterpenes (Lai, et al. 2012), dan flavonoid (Wang, et al. 2010). Penghambatan aktivitas α-glukosidasse oleh berbagai senyawa fenolik juga telah banyak dijelaskan dalam literatur, dimana antara lain disebutkan bahwa α-glukosidase secara efektif dihambat oleh flavonol (Lee, et al. 2008), luteolin, myricetin, dan quercetin (Tadera, et al. 2006). Kecilnya kemampuan ekstrak untuk menginhibisi bisa terjadi akibat kurangnya kemampuan pelarut air untuk menarik semua komponen yang berpotensi untuk menghambat enzim α-glukosidase dalam buah ketapang. Berdasarkan penelitian Fitriana (2010), ekstrak etanol buah ketapang mampu menginhibisi hingga 80 % pada konsentrasi 0,125 %. Hal ini membuktikan ekstrak etanol lebih baik dibanding
Uji Aktivitas Penghambatan Aktivitas Enzim α-Glukosidase Inhibisi enzim α-glukosidase dilakukan untuk mengetahui ada atau tidaknya aktivitas antidiabetes pada granul instan buah ketapang. Enzim yang dihambat adalah enzim αglukosidase yang merupakan enzim yang berperan dalam hidrolisis karbohidrat sehingga terbentuk α-D-glikosida atau glukosa. Penghambatan enzim dimaksudkan agar tidak terjadi penumpukan produk hasil kerja enzim (glukosa), sehingga tidak terjadi kenaikan konsentrasi glukosadarah yang menjadi pemicu penyakit diabetes melitus tipe II. Ekstrak air dan granul instan buah ketapang ditambahkan pada campuran enzim substrat, senyawa granul instan buah ketapang diharapkan dapat berkompetisi dengan substrat untuk menempel pada sisi katalitik enzim sehingga tidak terbentuk produk. Berkurangnya produk yang terbentuk ditandai dengan intensitas warna larutan yang tidak pekat. Semakin kurang intensitas warna yang dihasilkan maka semakin sedikit pula produk yang terbentuk dan diasumsikan bahwa enzim dapat dihambat oleh senyawa yang terdapat dalam granul instan buah ketapang. Aktivitas penghambatan ini dilakukan dengan konsentrasi sampel yang berbeda untuk mencari nilai persen inhibisi untuk mengetahui penghambatan terhadap enzim α-glukosidase. Sampel dengan nilai persen inhibisi yang paling
7
dengan ekstrak air. Penambahan maltodekstrin pada ekstrak dapat melindungi komponen nutrisi seperti antioksidan, vitamin, warna, dan komponen lainnya (Ramadhia dkk, 2012), sehingga dapat menurunkan aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase. Lebih besarnya persen inhibisi granul instan dibanding ekstrak air dapat terjadi karena komponen tambahan pada granul instan yang dapat meningkatkan kerja inhibitor dengan memberikan efek sinergis dalam penghambatan enzim α-glukosidase. Berdasarkan hasil penelitian ekstrak dan granul instan ekstrak air buah ketapang memiliki potensi sebagai inhibitor α-glukosidase sebagai pencegahan. Dengan nilai % inhibisi yang kecil dapat dikonsumsi setiap hari sebagai nutrasetikal tanpa menyebabkan hipoglikemik sehingga lebih aman. Nutrasetikal sebagai suplemen makanan yang dapat mencegah dan mengurangi masalah kesehatan (Arvelija & Walter, 2010) karena tidak hanya untuk melengkapi nutrisi tetapi memiliki efek fisiologis dengan memelihara jaringan dan organ tubuh manusia (Pandey, et al., 2010).
Farms Oleh Farida Ibrahim. UI Press. Jakarta. Avrelija, C., dan Walter, C. 2010. The Role of Fuctional Foods, Nutrasceuticals, and Food Supplement In Intestinal Health. Nutrients 2: 611-625. Fitriana, K. 2011. Uji Aktivitas antidiabetes dengan metode penghambatan enzim αglukosidase dan skrining fitokimia pada beberapa tanaman indonesia. Universitas Indonesia. Depok. Lai YC., Chen CK., Tsai SF., Lee SS. 2012. Triterpenes as α-glucosidase inhibitors from Fagus hayatae. Phyrochemistry 74 : 206-211 Lee SS., Lin HC., Chen CK. 2008. Acylated flavonol monorhamnosides. Αglucosidase inhibitors, from Machilus phillippinensis. Phytochemistry 69: 23472353 Nagappa, A.N., Thakurdesai, P.A., Venkat, N.R., Singh, J. 2003. Antidiabetic activity of Terminalia catappa Linn. fruits. Journal of Ethnopharmacology 88 : 45-50
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Ekstrak air buah ketapang (Terminalia catappa L.) dapat dibuat sediaan granul instan dengan hasil evaluasi memenuhi syarat. 2. Formula yang paling disukai adalah formula 2 dengan penambahan asam sitrat sebagai bahan penutup rasa pahit. 3. Persen inhibisi acarbose adalah 97,44 % pada konsentrasi 10 ppm, ekstrak air buah ketapang adalah 8,77 % dan granul instan formula 2 adalah 10,26 % pada konsentrasi 200 ppm.
Pandey, M., Verma, RK., Shubhini, A.S. 2010. Nutraceuticals : new era of medicine and health. Nutrients : Vol 3. Patel, MB., Mishra, SM. 2012. Magnoflorine from Tinospora cordifolia stem inhibits αglucosidase and is antyglucemic in rats. J Funct Foods 4 : 79-86. Rajendra, C.E., Magadum, G.S., Nadaf, M.A., Yashoda, S.V., Majula, M. 2011. Phytochemical Screening of The Rhizome of Kaemferia galanga, International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research, 3 (3): 61-63.
Saran 1. Perlu dilakukan metode ekstraksi lain untuk dapat mengekstraksi senyawa-senyawa polar dalam buah ketapang. 2. Reformulasi sediaan granul untuk memperbaiki sifat kohesif dengan penambahan bahan lain dan regranulasi dengan metode slugging. 3. Pembuatan sediaan nutrasetikal lain berbahan baku buah ketapang.
Subroto, MA. 2006. Ramuan Herbal untuk Diabetes Mellitus. Jakarta : Penebar Swadaya. Sugiwati, S. 2005. Aktivitas antihiperglikemi dari Ekstrak Buah Mahkota Dewa (Phaleria macracarpa (Scheff) Boerl.) sebagai Inhibitor α-Glukosidase in vitro dan in vivo pada Tikus Putih [Tesis]. Bogor: Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor. Sari, B. L. 2014. Pencarian Inhibitor αGlukosidase Buah Ketapang (Terminalia catappa L. ) Menggunakan Penambatan Molekuler dan Uji In Vitro Fraksi Etil Asetat. Fakultas Farmasi UI : Depok.
DAFTAR PUSTAKA Ansel. 2005. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi Edisi Keempat. Terjemahan dari Introduction to Pharmaceutical Dosage
8
Tadera, K., Minami, Y., Takamatsu, T. 2006. Inhibition of α- glucosidase and αamylase by flavonoids. J Nutr Sci Vitaminol 52: 149 – 153
Wade. A & Raul. J.E. 1994. Handbook of Pharmaceutical Exipients, 2nd edition. London : American Pharmaceutical Association and The Pharmaceutical Press.
Voigth, R. 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi edisi V. Diterjemahkan oleh Soendani Noerono.UGM Press. Jogjakarta.
Wang H, Du YJ, Song HC. 2010. α-glucosidase and α-amylase inhibitory activities of guava leaves. Food Chem 123: 6-13.
9
