SIMULASI DARI. Skripsi FAKULTAS UNIVERSITAS UDAYANAA

Transkripsi

1 SIMULASI IN SILICO ANTIHIPERLIPIDEMIA ANTOSIANIN DAN ANTOSIANIN TERASETILASI DARI UBI UNGU (Ipomoea batatas L.) Skripsi KADEKK AYU SANDRA DEWI JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANAA 2016 i

2 ii

3 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir II yang berjudul Simulasi In Silico Antihiperlipidemia Antosianin dan Antosianin Terasetilasi dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.) tepat pada waktunya. Penyusunan tugas akhir II ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin pengucapkan terima kasih kepada: 1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si.,Apt. selaku dosen pembimbing I yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan tugas akhir II ini. 2. Ni Putu Linda Laksmiani, S. Farm., M. Sc., Apt.selaku dosen pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan tugas akhir II ini. 3. Ni Putu Ayu Dewi Wijayanti, S. Farm., M. Si., Apt., Rini Noviyani, S. Si., M. Si., Apt. dan A. A. Gede Rai Yadnya Putra, S. Farm., M. Si., iii

4 Apt. selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran pada Tugas Akhir II ini. 4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan tugas akhir II ini. 7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Nyoman Aryati dan kakak Ni Luh Candra Mustika, terima kasih atas dukungan doa dan semangat yang telah diberikan baik moral maupun material dalam penyusunan tugas akhir II ini. 8. Sahabat tersayang, geng Parania(Purnama, Rara, Nita dan Fitri) yang selalu memberikan semangat. 9. Teman-teman seperjuangan, Novi, Mitsue, Gus Pur dan keluarga Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini. 10. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan memberikan semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini. iv

5 11. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan tugas akhir II ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir II ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga tugas akhir II ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan. Bukit Jimbaran, Juni 2016 Penulis v

6 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTARSINGKAT DAN ISTILAH DAFTAR LAMPIRAN ABSTRAK ABSTRACT i ii iii vi ix x xiii xiv xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.) Klasifikasi Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.) Deskripsi Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.) Kandungan Kimia Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.) Hiperlipidemia 6 vi

7 2.3 Docking Molecular 8 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian Lokasi dan Waktu Penelitian Bahan Penelitian Alat Penelitian Prosedur Penelitian Validasi Metode Docking Molecular Optimasi Struktur Antosianin dan Antosianin Terasetilasi 3D Docking dan ScoringAntosianin dan Antosianin Terasetilasi pada protein target Analisis Data 12 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Validasi Metode Docking Molecular Optimasi Struktur 3D Antosianin dan Antosianin Terasetilasi dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.) Docking MolecularAntosianin dan Antosianin Terasetilasi pada ubi ungu (Ipomoea batatas L.) dengan protein target Analisis Data 16 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 17 vii

8 DAFTAR PUSTAKA 18 LAMPIRAN 20 viii

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Ubi Ungu 4 Gambar 2.2Struktur Antosianin dalam Ubi Ungu 6 Gambar 2.3 Alur Pembentukkan Kolesterol 7 Gambar 4.1 Struktur Sianidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a) dan Geometry Optimization (b) 14 Gambar 4.2 Struktur Peonidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a) dan Geometry Optimization (b) 15 Gambar 4.3 Visualisi Interaksi antara Sianidindengan Protein target 16 ix

10 DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH Afinitas : Kecenderungan senyawa untuk membentuk ikatan kimia dengan senyawa lain Antihiperlipidemia : Senyawa atau obat yang dapat digunakan untuk menurunkan kadar lipid plasma Antosianin Bdd Berlempung : Pigmen yang berwarna merah, ungu dan biru : Berat dapat dimakan : Bertekstur menengah dan mempunyai sifatsifat antara tanah bertekstur halus dan tanah bertekstur kasar Docking : Metode yang dapat memprediksikan interaksi antar molekul Ekskresi : Pengeluaran sisa metabolisme dan zat-zat yang sudah tidak digunakan tubuh Energi ikatan : Energi yang diperlukan agar ligan dapat tertambat pada reseptor Enzim : Molekul protein yang komplek dan berfungsi sebagai katalis suatu proses kimia. Farmakodinamik : Ilmu yang mempelajari efek biokimia atau biologis obat atau hunbungan antara obat reseptor dan mekanimenya. HDL : High Density Lipoprotein x

11 Hiperlipidemia : Abnormalitas satu atau lebih komponen lemak dalam plasma seperti peningkatan kadar kolesterol, LDL dan trigliserida serta dapat berupa penurunan jumlah HDL HMG-CoA reduktase Insilico : 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A :Penelitian yang dilakukan menggunakan pemodelan virtual komputer Jaringan Adiposa Kolesterol Konformasi : Jaringan yang terdiri dari lipid atau lemak : Metabolit yang mengandung lemak sterol : Penataan ruang tertentu dari atom atom dalam molekul LDL Ligan Metabolisme : Low Density Lipoprotein :Molekul yang akan ditambatkan pada reseptor : Proses kimiawi yang terjadi dalam tubuh untuk mengubah suatu zat Native Ligand Penyakit jantung koroner :Molekul yang telah tertambat pada reseptor : Penyakit akibat rusaknya dinding pembuluh darah kerena beberapa farktor resiko Penyakit kardiovaskuler : Penyakit akibat gangguan fungsi jantung dan pembuluh darah Pigmen Reseptor : Zat yang memberikan warna pada jaringan : Molekul protein yang menerima rangsang dan tempat penambatan ligan xi

12 RMSD SBDD SHP Sintesis : Root Mean Square Distances : Structure-based Drug Design : Small Heterodimer Pamer :Reaksi kimia untuk mendapatkan suatu senyawa kimia Terasetilasi : Penambahan gugus asetil (OCH 3 ) Trigliserida : Komponen lipid yang berfungsi menyimpan lipid di jaringan VLDL : Very Low Density Lipoprotein xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1.Tahapan Penelitian secara Umum 20 xiii

14 ABSTRAK Hiperlipidemia adalah suatu keadaan ketika terjadinya peningkatan LDL, kolesterol atau trigliserida atau terjadinya penurunan HDL. Hiperlipidemia dapat meningkatkan resiko kematian akibat kardiovaskuler 30-65%. Obat yang sering digunakan sebagai antihiperlipidemia adalah obat golongan statin yang bekerja dengan menghambat HMG-CoA Reduktase, sehingga dapat menurunkan kadar kolesterol dalam tubuh. Selain itu Antosianin pada beberapa tanaman juga telah terbukti memiliki kemampuan sebagai antihiperlipidemia. Antosianin diketahui banyak terdapat dalam ubi ungu (Ipomea batatas L.). Terdapat 2 kelompok antosianin dalam ubi ungu yaitu turunan sianidin dan turunan peonidin (antosianin terasetilasi). Untuk mengevaluasi kemampuan antosianin dan antosianin terasetilasi dalam ubi ungu sebagai antihiperlipidemia perlu dilakukan penelitian lebih lanjut. Metode docking molecular antara antosianin (sianidin) dan antosianin terasetilasi (peonidin) dengan protein target yang berperan dalam hiperlipidemia digunakan untuk mengetahui kemampuan antosianin dan antosianin terasetilasi pada ubi ungu sebagai antihiperlipidemia. Metode docking Molecular menggunakan perangkat lunak dalam proses penggerjaannya. Penelitian menggunakan perangkat lunak ArgusLab untuk docking dan Hyperchem 8 untuk optimasi 3D struktur antosianin dan antosianin terasetilasi. Hasil docking dinilai dari nilai energi ikatan dan ikatan hidrogen yang yang terbentuk antara antosianin dan antosianin terasetilasi pada protein target dan selanjutnya akan dibandingkan energi ikatan native ligand dariprotein target tersebut. Hasil penelitian memperlihatkan antosianin dan antosianin terasetilasi mampu berinteraksi dengan protein target. Sehingga antosianin dan antosianin terasetilasi dapat berpotensi sebagai antihiperlipidemia. Kata Kunci: Docking molecular, Antosianin, Antosianin Terasetilasi, Ubi Ungu, Antihiperlipidemia. xiv

15 ABSTRACT Hyperlipidemia is a condition when increase in LDL, cholesterol or triglycerides or a decrease in HDL. Hyperlipidemia can increase the risk of death because cardiovascular about 30-65%. Drugis often used as antihyperlipidemic is statin. Statin work by inhibiting HMG-CoA Reductase, so that it can lower cholesterol levels in the body. Anthocyanin at several plants also have been shown to the ability as antihyperlipidemic. Anthocyanin is known available in purple sweet potato (Ipomea batatas L.). There are two groups of anthocyanins in purple sweet potato, those are cyanidin derivates and peonidin derivates (acetylated anthocyanins). To evaluate the ability of anthocyanins and acetylated anthocyanins in purple sweet potato as antihiperlipidemia need to do further research. Molecular docking method between anthocyanin (cyanidin) and acetylated anthocyanins (peonidin) with targeted protein which is a protein that plays a role in hyperlipidemic used to determine the ability of anthocyanins and acatylated anthocyanins in purple sweet potato as antihyperlipidemic. Two software are used, ArgusLab for docking and Hyperchem 8 for the optimization of the 3D structure of anthocyanin and acetylated anthocyanin. Docking results are the bond energy value and hydrogen bonds formed between anthocyanin and acetylated anthocyanin with targeted protein. This will furthercompared with binding energy and hydrogen bonds of native ligand. The results showed that anthocyanin and acetylated anthocyanin were able to interact with targeted protein. So anthocyanin and acatylated anthocyanins can be potentially as antihyperlipidemic. Keywords: Molecular Docking, Anthocyanin, Acetylated Anthocyanin, Purple Sweet Potato, Antihyperlipidemia. xv