TIMESINDONESIA, MALANG – Kemajuan teknologi meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, namun juga menimbulkan masalah baru yang berkaitan dengan kesehatan manusia. Penurunan kesehatan tersebut disebabkan oleh radikal bebas yang diproduksi dari aktivitas kemajuan teknologi seperti asap pabrik, rokok, rekayasa genetik, bahan pengawet dan perisa dalam makanan) sehingga mendorong terjadinya reaksi oksidatif dalam sel dan menyebabkan gangguan kesehatan.
Gangguan kesehatan tersebut antara lain menurunya produksi insulin oleh pankreas, jantung koroner, stroke, kanker, atau gangguan yang lain yang bersifat tidak menular. Untuk mencegah adanya kerusakan akibat dari stress oksidatif diperlukan antioksidan dari dalam tubuh maupun dari asupan makanan yang dikonsumsi setiap hari.
Untuk menyediakan terpenoid dan flavonoid yang murah, maka diperlukan tanaman yang berpotensi tinggi menghasilkan terpenoid maupun flavonoid. Kitolod adalah tanaman mudah tumbuh di alam Indonesia. Ekstraksi daun, batang dan buah Kitolod dengan metanol telah dilakukan dan ekstraknya mengandung alkoloid, terpenoid dan fenol yang memiliki aktivitas antioksidan, namun belum diketahui jenis senyawa biaoktif yang berperan dalam mentranfer elektron pada radikal bebas.
Daun Kitolod yang diekstrak dengan etanol memiliki aktivitas antikanker MCF7 menghambat pertumbuhan jamur candida, menghambat perkembangan bakteri tuberkolosis, menghambat perkembangan bakteri Echerchia coli, dan menghambat pengembangan kanker servis. Adapun ekstrak heksan dan metanol menghambat pertumbuhan bakteri Bacillus subtilis dan Pseudomonas aeruginosa.
Untuk membedakan riset dari daun dan buah Kitolod yang telah ada, maka dalam riset ini, melakukan ekstraksi daun dan buah Kitolod dengan menggunakan pelarut n-heksan untuk mendapatkan senyawa terpenoid yang bersifat non polar. Ekstraksi daun dan buah Kitolod dengan menggunakan etil asetat untuk mendapatkan senyawa semi-polar dari terpenoid maupun flavonoid dan ekstraksi dengan pelarut etanol untuk mendapatkan senyawa flavonoid yang bersifat polar.
Untuk mengetahui jenis senyawa bioaktif dari masing masing ekstrak selanjutnya dilakukan analisis spektrum dengan menggunakan LCMS sehingga diperoleh jenis senyawa terpenoid dan atau flavonoid masing masing ekstrak dan kemudian dilakukan uji aktivitas antioksidan dan antidiabetes dari masing-masing ekstrak dan fraksi ekstrak yang berisi terpenoid dan atau flavonoid saja.
Berdasarkan uraian permasalahan, maka bagaimana metode untuk memperoleh senyawa bioaktif terpenoid dari ekstrak heksan (non polar)yang memiliki sifat antioksidan dan antidiabetes. Bagaimana mendapatkan senyawa terpenoid dan flavonoid dari ekstrak etil asetat (semi polar) yang berfungsi sebagai antioksidan dan antidiabetes dan bagaimana mendapatkan senyawa flavonoid dari ekstrak etanol (polar) yang berfungsi sebagai antioksidan dan antidiabetes.
1). Untuk mendapatkan ekstrak heksan dari simplisia daun dan buah Kitolod yang mengandung terpenoid bersifat non polar dan jenis senyawa bioaktif terpenoid serta nilai IC50 terhadap aktivitas antioksidan, anti-diabetes (enzim α-amilase dan glukosidase).
2). Untuk mendapatkan ekstrak etil asetat yang mengandung terpenoid dan flavonoid yang bersifat semi-polar dan memiliki aktivtas aktivitas antioksidan, aktivitas penghambatan enzim α-amilase dan glukosidase secara in-vitro.
3). Untuk mendapatkan ekstrak etanol dari simplisia daun dan buah Kitolod yang mengandung flavonoid dan bersifat polar serta memiliki sifat antioksidan dan antidiabetes (enzim α-amilase dan glukosidase).
Tahap I. Skrining senyawa flavonoid,terpenoid, saponin, alkaloid dan terpenoid pada daun dan buah kitolod. Ekstraksi simplisia daun dan buah Kitolod dengan n-Heksan dan fraksinasi ekstrak heksan untuk mendapatkan senyawa terpenoid.
Tahap II. Ekstraksi ampas simplisia daun dan buah setelah dilakukan ekstraksi dengan n-heksan dengan etil asetat untuk mendapatkan senyawa semi-polar yang mempunyai aktivitas biolois.
Tahap III. Ekstraksi ampas dari tahap II dengan etanol untu mendapatkan senyawa flavonoid yang bersifat polar. Isolasi flavonoid dikerjakan dengan metode kromatografi kolom sebagaimana yang telah dilakukan (Pratima, 2018). Pelaksanaan dilakukan dengan rancangan acak kelompoak dan ulangan sebagai kelompok. Data kuantitatif yang telah diperoleh diolah dengan ANOVA dan dilanjutkan uji BNT (α = 0,05).
Untuk mengetahui apakah daun dan buah Kitolod mengandung senyawa terpenoid dan flavonoid dilakukan ekstraksi, isolasi, identifikasi senyawa bioakatif dan uji aktivitas antiosidan, penghambatan aktivitas enzim α-amilase dengan metode dari Alda, 2022dan glukosidase dengan metode Saranani et al., 2023.
Ekstraksi dilakukan pada simplisia daun dan buah Kitolod secara maserasi pada suhu antara suhu 25-30 oC dengan pelarut heksan, etil asetat dan etanol secara berurutan dengan metode yang telah dilakukan oleh Türker & Işleroğlu, 2023. Ekstrak heksan, ekstrak etil asetat dan ekstrak etanol dilakukan fraksinasi dengan kromatografi gravitasi dengan eluen heksan:etil asetat yang diatur tingkat kepolarannya secara gradien. Uji aktivitas antioksidan dengan uji penghambatan oksidasi dari radikal bebas DPPH, uji antidiabetes dengan melalui uji aktivtas penghambatan enzim α- amilase dan glukosidase.
Ekstrak heksan daun dan buah Kitolod mengandung senyawa terpenoid. Terpenoid utama dalam ekstrak daun dan buah antara lain: β Caryophyllene, Capillin, Myrcene, Thymol, Nojigiku alcohol, β Farnesene, α Cadinol, Nerolidol, Chrysandiol, Clovane 2 β,9 α diol, Santamarine, Kikkanol C, Kikkanol D, Kikkanol F, β Sitosterol.
Senyawa bioaktif Kikkanol bersifat antioksidan untuk melindungiAktivitas antioksidan dari ekstrak heksana dari daun dan buah Kitolod berdasarkan aktivitas penetralan radikal bebas DPPH adalah 92,832 ± 1,04 dan 90,586 ± 0,66 μg/ml lebih kuat dari pada quercetin komersial dengan nilai IC50 111,923 ± 0,67 μg/ml. Aktivitas penetralan radikal bebas digunakan untuk mengukur hidrogen yang diberikan oleh sampel kepada radikal DPPH. Perbedaan aktivitas disebabkan oleh banyaknya ion hidrogen atau elektron yang disumbangkan untuk radikal bebas.
Ekstrak heksan mengandung Myrcene, dan β-caryophyllene, Santamarine, yang memiliki antioksidan kuat. Senyawa bioaktif tersebut tergolong dalam Sesquiterpene dan telah digunakan untuk pencegahan oksidasi asam lemak yang memiliki ikatan rangkap. Selain itu, juga memiliki kemampuan dalam menghambat enzim α-glukosidase dengan nilai IC50 40,833 ± 0,57 dan 65,383 ± 0,51 μg/mL sedangkan dalam menghambat aktivitas enzim α-amilase dengan nilai IC50 aktivitas yang sangat tinggi, yaitu memiliki nilai IC50 39,7903± 0,23 dan 38,511± 0,06 μg/mL, sedangkan quercetin standar positif memiliki aktivitas yang lebih rendah yaitu dengan nilai IC50 126,19 ±1,07 μg/mL.
Senyawa bioaktif Kikkanol bersifat antioksidan untuk melindungi kulit dari kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas. Selain itu juga menunjukkan aktivitas penghambatan enzim reduktase aldosis, dan oksidasi senyawa radikal oksida nitrat (NO).Santamarine merupakan senyawa metabolit sekunder, turunan lakton sesquiterpen memiliki manfaat dalam kesehatan, terutama sebagai antioksidan dan antidiabetes. Salah satu mekanisme utama yang mungkin dimiliki oleh Santamarine adalah kemampuannya untuk meningkatkan sensitivitas sel tubuh terhadap insulin. Chrysandiol, β Caryophyllene, Capillin, Myrcene, Thymol memiliki sifat antioksidan dan berperan dalam memperbaiki tubuh yang disebabkan radikal bebas.
Peran terpenoid dalam menghambat diabetes sangat menjanjikan karena sifat-sifat biologisnya yang dapat mengatur metabolisme glukosa, meningkatkan sensitivitas insulin, mengurangi peradangan, dan melawan stres oksidatif. Meskipun terpenoid menunjukkan potensi yang besar dalam pengendalian diabetes, maka masih diperlukan lebih banyak riset untuk memahami mekanisme aksi secara lebih mendalam dan untuk mengevaluasi efektivitasnya pada manusia. Senyawa ini memiliki tinggkat kelarutan yang tinggi dalam pelarut non-polar dan tidak larut dalam pelarut polar (air) sehingga akan mendapatkan kesulitas dalam membuat formula makanan yang cocok untuk dikonsumsi dan diserap oleh usus.
Potensi ekstrak heksana dalam penghambatan aktivitas α-amilase adalah karena adanya β-sitosterol, Capillin, α-Pinen, comphen, Stigmasterol, Clovane 2 β,9 α diol. Senyawa ini merupakan komponen utama dalam ekstrak heksana yang berperan aktif dalam antidiabetes terutama menghambat aktivitas α-glukosidase. Senyawa terpenoid dalam ekstrak heksan berpotensi sebagai antioksidan. Namun ada kelemahan dari ekstrak ini, yaitu bersifat non-polar sehingga dalam membuat formulasi pangan fungsional diperlukan perlakuan khusus agar bisa diserap dalam pencernaan.
Ekstrak etil asetat mengandung senyawa bioaktif campuran dari asam organik, terpenoid dan flavonioid. Untuk memisahkan dua komponen ini dalam ekstrak etil asetat masih mengalami kesulitan bila fraksinasi menggunakan kolom kromatografi gravitasi. Flavonoid utama adalah Kaempferol 4' rhamnoside, Apigenin 7 O glucoside, Vitexin, Fisetin 4' glucoside, Quercetin 3-O-rhamnoside, Quercetin 3-glucoside, colymoside, Quercetin 3,7-diglucoside, Naringenin, Luteolin, Quercetagetin, Centaureidin.
Aktivitas antioksidan ekstrak etil asetat lebih kuat dari pada standar positif quersetin sintetis. Potensi penetralan radikal DPPH dari ekstrak Etil Asetat daun dan buah Kitolod 92,83 ± 1,04 μg/mL dan 90,58 ± 0.66 μg/mL. lebih kuat dari pada quersetin sintesis yaitu memiliki nilai IC50 111,92 ± 0,68 μg/mL. Mekanisme kerja flavonoid sebagai antioksidan adalah dengan menunda, mencegah atau menghilangkan kerusakan oksidatif pada target molekul meliputi (1) penetralan radikal bebas, (2) pengkelat logam,(3) menekan enzim yang terkait dengan pembentukan radikal bebas, dan (4) stimulasi antioksidan internal enzim. Sifat antioksidan yang paling baik dari flavonoid berasal dari kemampuannya secara langsung menetralkan spesies oksigen reaktif. Flavonoid mampu mengkelat radikal bebas dengan segera dengan menyumbangkan atom hidrogen atau transfer elektron tunggal.
Nilai IC50 aktivitas penghambatan enzyme α-amilase oleh ekstrak etil asetat daun dan buah adalah 39,80 ± 0,24 μg/mL dan 38,52± 0,07 μg/mL tidak berbeda nyata namun berbeda nyata dengan IC50 quecetin (126,19 μg/mL). Nilai IC50 aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase dari ekstrak etil asetat daun dan buah Kitolod adalah 40,83 ± 0,57 μg/ mL dan 65,38 ± 0,51 μg/mL. Namun bila dibandingkan dengan standar positif dari Quercetin 116,38±1,27 μg/mL, maka aktivitas kedua ekstrak lebih kuat. Kelemahan dari ekstrak ini adalah memiliki aroma yang kurang sedap sehingga untuk membuat formula pangan fungsional perlu perlakuan proses deodorisasi.
Ekstrak etanol daun dan buah Kitolod mengandung flavonoid utama Kaempferol, Quercetin, Kaempferol 4' rhamnoside, Isovitexin, Vitexin, Orientin, Fisetin 4' glucoside, Quercetin 3 O rhamnoside, Isoorientin, Quercetin 3 glucoside, Scolymoside, Quercetin 3,7 diglucoside, Apigenin 7 O glucoside, Apigenin, Naringenin, Luteolin, Quercetagetin. Aktivitas antioksidan ekstrak etanol daun dan buah masing-masing IC50 80,66± 0,57 (μg/ml) dan 97,20±0,13 μg/ml lebih kuat dari pada standaart positif quersetin sintetis dengan IC50 111,93± 0,67 (μg/ml). Aktivitas penghambatan enzim α-glukisidase ekstrak etanol daun dan buah 53.50±0.54 dan 66,76±0.62 μg/ml. Lebih kuat bila dibandingkan dengan standar positif dari Quercetin 87,05 ± 0.40 μg/ml, Aktivitas ekstrak etanol daun dan buah dalam menghambat aktivitas enzim α-amilese 85, 03 ± 16 μg/ml dan 117,86 ± 52 16 μg/ml lebih kuat dari pada standart positif quersetin sintetis 184, 68 ±1,48 μg/ml .
Ekstrak etanol memiliki kelebihan dari pada ekstrak heksan dan etil asetat karena bersifat polar sehingga mudah diformulasikan dalam membuat inovasi teknologi guna mengoptimalkan pemanfaatannya dalam industri pangan. Luteolin, quersetin, kaemferol, apegenin, fisetin dapat menjadi komponen penting dalam diet modern yang bertujuan meningkatkan kualitas hidup dan mencegah penyakit kronis. Apigenin, Luteolin menunjukkan efek hipoglikemik sehingga memiliki sifat perlindungan terhadap glukotoksisitas dan peningkatan resistensi jaringan yang ditimbulkan oleh kadar glukosa darah tinggi. Selain itu, quersetin bersama dengan apigenin dan luteolin, melindungi sel pankreas terhadap kerusakan akibat adanya kadar gula darah tinggi.
Flavonoid ini mampu mengatur manajemen metabolisme karbohidrat melalui peningkatan sekresi insulin, peningkatan transpor glukosa, dan pembentukan ROS. Selain itu, flavonoid memiliki kemampuan untuk menghambat enzim α-amilase dalam menghidrolisis ikatan glikosidik α-1,4 pada pati (karbohidrat) dan memecahnya menjadi karbohidrat yang lebih pendek, seperti maltosa, maltotriosa, dan glukosa. Proses ini terjadi secara acak dari bagian dalam molekul pati. dan α-glukosidase yang bertanggung jawab untuk metabolisme karbohidrat yaitu memecah disakarida dan polisakarida menjadi monosakarida, terutama glukosa, yang kemudian diserap ke dalam aliran darah.
Kesimpulan: Ekstrak heksan mengandung terpenoid dominan β Farnesene, Chrysandiol, Santamarine, Nerolidol, β Sitosterol, sedangkan dari buah mengandung, β Caryophyllene, Chrysandio, β Sitosterol, Nerolidol, yang dimasukkan dalam golongan sesquiterpene. Ekstrak etil asetat mengandung terpenoid dan flavonoid yang bersifat semi polar. Ekstrak etanol dari daun dan buah Kitolod mengandung flavonoid. Adapun senyawa Flavonoid dominan dari ekstrak etanol adalah Kaempferol, Quercetin, Apigenin-7-O-glucoside dan Luteolin-7-glucoside. Ekstrak heksan, etil asetat dan etanol dari daun dan buah Kitolod memiliki peran sebagai antioksidan dan antidiabetes. Penghambatan aktivitas kedua enzim tersebut berpotensi untuk mengendalikan gula darah pada penderita diabetes tipe dua.
***
*) Oleh: Sukardi, Mahasiswa Program Doktor PERTANIAN Universitas Muhammadiyah Malang.
*) Tulisan ini sepenuhnya adalah tanggung jawab penulis, tidak menjadi bagian tanggung jawab redaksi timesindonesia.co.id
