TINJAUAN PUSTAKA Diabetes Melitus Aktivitas Inhibitor Enzim α-glukosidase

Transkripsi

1 3 TINJUN PUSTK Diabetes Melitus Diabetes Melitus salah satu penyakit komplikasi yang sangat berbahaya. Komplikasi yang dapat disebabkan penyakit ini adalah penyakit jantung, koroner, stroke, kebutaan, gagal ginjal, neuropatik, dan luka yang sulit sembuh sampai mengalami pembusukan. Umumnya penyakit ini disebabkan oleh malfungsi sekresi insulin atau kerja insulin yang tidak memadai (resistensi insulin). Hiperglikemia kronis pada penderita diabetes biasanya berhubungan dengan disfungsi/kerusakan sel-sel beta pankreas. Salah satu penyebab kerusakan sel-sel beta pankreas adalah radikal bebas atau infeksi virus (Suarsana et al. 2008). Menurut Suyono (2002), fungsi organ pankreas ialah sebagai penghasil hormon insulin. Penyakit DM dibagi menjadi dua tipe, yaitu tipe 1 dan tipe 2. Penyakit DM tipe 1 bergantung pada insulin, peningkatan kadar glukosa darah akibat kurangnya kelenjar pankreas mensekresikan hormon insulin. Hormon insulin yang dihasilkan tidak mencukupi untuk mengubah glukosa darah menjadi glukosa intraseluler. Hal ini disebabkan karena sebagian besar sel beta pankreas yang memproduksi insulin mengalami kerusakan sehingga kadar insulin menjadi kurang dan tidak ada. Penyakit DM tipe 2 tidak bergantung pada insulin, jumlah insulin normal bahkan melebihi jumlah batas normal, tetapi jumlah reseptor insulin yang terdapat pada permukaan sel kurang sehingga glukosa ke dalam sel terhambat. Keadaan ini akan menyebabkan meningkatnya kadar glukosa darah dan menurunnya kadar glukosa intraseluler. Penyakit ini disebabkan oleh obesitas, diet tinggi lemak, karbohidrat, dan kurang gerak badan sehingga tidak dapat memproduksi insulin yang menyebabkan kadar gula darahnya naik. ktivitas Inhibitor Enzim α-glukosidase Enzim α-glukosidase adalah suatu biokatalisator yang berfungsi untuk meningkatkan hidrolisis karbohidrat menjadi glukosa (gula sederhana) di usus. Senyawa yang dapat menghambat aktivitas tersebut sangat berpotensi sebagai obat antidiabetes karena dapat menurunkan kadar gula darah dengan cara memperlambat penyerapan karbohidrat postprandial (Suarsana et al. 2008).

2 4 Enzim ini terlibat dalam degradasi glikogen dengan mengkatalisis hidrolisis residu glukosa yang berikatan α-1,4 pada berbagai substrat dan dihasilkan α-dglukosa. Enzim α-glukosidase menghidrolisis ikatan α-glukosidik pada oligosakarida dan α-d-glikosida. Enzim tersebut merupakan katalis pada langkah akhir pemecahan karbohidrat (Sou 2000). Inhibitor α-glukosidase menjadi obat umum yang sering digunakan untuk mengontrol postprandial hiperglikemia sejak diperkenalkan tahun 1990-an. Salah satu obat sintetiknya adalah akarbosa yang dapat mengurangi kadar gula dengan mengintervensi penyerapan sari pati dalam usus. Namun, kelemahan penggunaan obat sintetik ini yait dapat menyebabkan efek samping, misalnya kembung, diare, dan kram usus. Oleh karena itu, perlu diteliti peran dari bahan alam yang memiliki potensi tinggi sebagai penghambat aktivitas α-glukosidase dengan efek samping yang minimal seperti Saurhus chinensis, Commelina communis L, dan bunga Punica grantum (Lee 2007). lfarabi (2010) melaporkan senyawa aktif dari daun sirih merah (Piper crocatum) dapat berpotensi sebagai antioksidan dan penghambat enzim α-glukosidase. Senyawa ntioksidan erdasarkan fungsinya, antioksidan dikelompokkan menjadi antioksidan primer dan antioksidan sekunder. ntioksidan primer (antioksidan pemecah rantai), yaitu antioksidan yang dapat bereaksi dengan radikal lipid lalu mengubahnya ke bentuk yang lebih stabil, suatu molekul antioksidan disebut antioksidan primer (H), apabila dapat mendonorkan atom hidrogennya secara cepat ke radikal lipid (RO ) dan radikal turunan antioksidan tersebut ( ) lebih stabil dibanding radikal lipid, atau mengubahnya ke bentuk yang lebih stabil. ntioksidan sekunder (antioksidan pencegah) didefinisikan sebagai suatu senyawa yang dapat memperlambat laju reaksi autooksidasi lipid. ntioksidan ini bekerja dengan berbagai mekanisme, seperti mengikat ion logam, menangkap oksigen, memecah hidroperoksida ke bentuk-bentuk non radikal, menyerap radiasi ultra violet atau mendeaktifkan singlet oksigen (Gordon 1990). Troloks Troloks merupakan analog vitamin E yang larut dalam air. Troloks memiliki nama International Union of Pure and pplied Chemistry (IUPC) 6-

3 5 hidroksil-2,5,7,8- tetrametilkroman-2-asam karboksilat (Gambar 1). erdasarkan metode ransimat troloks memiliki indeks kapasitas antioksidasi, yaitu empat. Senyawa yang berpotensi sebagai antioksidan dapat dinyatakan sebagai Troloks Equivalent ntioxidant Capacity (TEC) konsentrasi troloks yang memiliki kapasitas antioksidan ekivalen dengan sampel yang dianalisis (pac et al. 2004). Gambar 1 Struktur troloks. Metode Uji ktivitas ntioksidan ktivitas antioksidan dapat ditentukan dengan beberapa metode seperti metode penangkapan radikal bebas DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl), dan TS (asam 2,2-zinobis-3-etilbenzatiazolin-6-sulfonat). Metode DPPH Metode ini menggunakan DPPH sebagai model radikal bebas, Senyawa yang aktif sebagai antioksidan mereduksi radikal bebas DPPH menjadi senyawa diphenil picryl hydrazyl (mic et al. 2003) (Gambar 2). 2,2-diphenil-1-Pikryl hydrazyl Radikal bebas (DPPH ) 2,2-diphenil-1-Picryl hydrazyl (DPPH) Gambar 2 Reaksi antara DPPH dan antioksidan dalam pembentukan DPPH. Ketika larutan DPPH dicampur dengan senyawa yang dapat mendonorkan atom hidrogen, maka warna ungu dari larutan akan hilang seiring dengan

4 6 tereduksinya DPPH oleh antioksidan. bsorban yang dihasilkan oleh hasil reaksi diukur pada panjang gelombang 517 nm. ktivitas antioksidan dinyatakan dengan persen inhibisi. Prinsip metode ini adalah reaksi penangkapan hidrogen oleh DPPH dari zat antioksidan (Gambar 2). Metode TS Pereaksi TS merupakan substrat dari peroksidase, yang ketika TS dioksidasi dengan kehadiran H 2 O 2 akan terbentuk senyawa radikal kation metastabil. Suatu radikal TS stabil diproduksi dengan cara oksidasi kalium persulfat TS sebelum penambahan antioksidan (Gambar 3) dengan karakteristik menunjukkan absorbansi kuat pada panjang gelombang 414 nm. TS merupakan senyawa larut dalam air dan stabil secara kimia. Uji TS disebut juga uji radikal TS, telah banyak digunakan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan komponen dalam makanan dan minuman karena dapat diterapkan pada fase air dan lipid. Gambar 3 Reaksi pembentukan radikal bebas stabil TS dari TS dengan potasium persulfat (kalium persulfat). (Rohim et al. 2008) kumulasi dari TS dapat dihambat oleh antioksidan pada medium reaksi dengan aktivitas yang bergantung pada waktu reaksi dan jumlah antioksidan. ktivitas antioksidan bahan alam, seperti karotenoid, senyawa fenolik dengan metode TS ini dapat diukur berdasarkan penghilangan warna (decolorization)

5 7 dari TS, yaitu mengukur absorbansi pengurangan radikal kation dengan spektrofotometri pada panjang gelombang 734 nm sebagai persentase penghambatan. Flavonoid Flavonoid merupakan salah satu golongan fenol alam terbesar yang banyak ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan hijau. Diperkirakan 2 % dari seluruh karbon yang difotosintesis oleh tumbuhan diubah menjadi flavonoid atau senyawa yang berkaitan dengannya (Markham 1988). Selanjutnya, Harborne (1987) menyebutkan bahwa sebenarnya flavonoid terdapat dalam semua tumbuhan hijau, sehingga dapat ditemukan pada setiap telaah ekstrak tumbuhan. Flavonoid terdiri atas beberapa kelas antara lain, antosianin, flavonol, flavon, glikoflavon, iflavonil, flavanon, kalkon dan auron serta isoflavon. Flavonoid mempunyai kerangka dasar karbon yang terdiri dari 15 atom karbon dengan cincin benzena (C6) terikat pada suatu rantai propan (C3), membentuk konfigurasi C6-C3-C6, yang dapat menghasilkan 3 jenis struktur, yakni 1,2-diaril propan atau flavonoid, 1,2-diaril propan atau isoflavonoid, dan 1,2-diaril propan atau neoflavonoid (Gambar 4). C 1 Flavonoid C 1 Isof la v onoid C 1 O C 4 N eoflavonoid 2-f enilkroman Gambar 4 Konfigurasi C6-C3-C6 kerangka dasar flavonoid. Senyawa-senyawa flavonoid dapat mempunyai kerangka 2-fenilkroman, dimana posisi orto dari cincin dan atom karbon yang terikat pada cincin dari 1,3-diaril propan dihubungkan oleh jembatan oksigen, sehingga membentuk suatu cincin heterosiklik yang baru seperti pada Gambar 4 (Markham 1988). Telah

6 8 banyak penelitian yang dilakukan mengenai penggunaan senyawa flavonoid. Diantara senyawa-senyawa antioksidan alami, yang terpenting adalah senyawa golongan flavonoid. Suryanto et al (2004) melaporkan senyawa yang berpotensi sebagai penangkap radikal bebas (antioksidan) adalah fenolik (flavonoid). eberapa studi in vitro menunjukkan aktivitas antioksidan flavonoid, yaitu mencegah bergabungnya oksigen dengan zat lain sehingga tidak menimbulkan kerusakan pada sel-sel tubuh. Senyawa flavonoid bersifat antibakteri, antiinflamasi, antialergi, antimutagen, antineoplastik, dan antitrombosit (Miller 1996). Senyawa aktif yang berpotensi sebagai antioksidan dan inhibitor α- glukosidase ekstrak daun sirih merah diduga kuat senyawa flavonoid (lfarabi, 2010). Suarsana et al. (2008) melaporkan bahwa senyawa bioaktif pada ekstrak etanol tempe yang mampu menghambat kerja enzim α-glukosidase adalah isoflavon genistein. ndaliman ndaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC) adalah salah satu rempah yang digunakan masyarakat adat atak ngkola dan atak Toba dengan nama daerah Sinyar-nyar (ngkola) dan ndaliman (Toba). Tanaman ini tergolong perdu dengan tinggi 3-8 m, batang dan cabang merah kasar, berbulu halus dan berduri. Tumbuhan ini berasal dari daerah Himalaya subtropis. Di Indonesia, tumbuhan ini terdapat di Sumatera Utara dan ditemukan liar di pegunungan pada ketinggian 1400 m dpl, dengan temperatur o C. () () Gambar 5 () daun dan () buah tanaman andaliman.

7 9 uahnya bulat kecil berwarna hijau (Gambar 5), bila digigit mengeluarkan aroma yang wangi dan rasa tajam yang khas, serta dapat merangsang produksi air liur karena bersifat karminativum (Sirait 1992). Di tempat asalnya masyarakat Himalaya, Tibet dan sekitarnya, buah dari tanaman ini biasa digunakan sebagai bahan aromatik, tonik, perangsang nafsu makan, dan obat sakit perut. Klasifikasi tumbuhan andaliman menurut Keng (1978) adalah sebagai berikut: divisi Spermatophyta, subdivisi ngiospermae, kelas Dicotyledonae, ordo Eraniales, famili Rutaceae, marga Zanthoxylum, dan spesies Zanthoxylum acanthopodium DC. Hasil isolasi dan identifikasi senyawa getir yang dilakukan oleh Wijaya (2000), menunjukkan bahwa komponen getir yang berhasil diisolasi dari ekstrak petroleum eter dan alkohol merupakan senyawa terpenoid. Suatu komponen yang serupa dengan senyawa yang dikenal sebagai sanshol, yaitu suatu senyawa yang ditemukan pada Japanese pepper oil, dimana minyak ini merupakan hasil destilasi air tumbuhan sanshol (Z. pipperium DC). Parhusip (2006) melaporkan buah andaliman memiliki kadar lemak sebesar 2.58% (parhusip 2006).