1. Home
  2. Archives
  3. Vol 49 (2024) Issue 2
  4. Articles

AKTIVITAS PENGHAMBAT LIPASE AKTIVITAS PENGHAMBAT LIPASE PANKREAS In Vitro dan STANDARISASI EKSTRAK BANGLE (Zingiber cassumunar ROXB.)

Abstract

A body mass index of ≥30 kg/m2 indicates obesity, which is brought on by an excess of fat deposits. blocking obesity can be achieved in part by blocking the pancreatic enzyme lipase from doing its job. A plant belonging to the Zingiberaceae family, bangle rhizome has been used traditionally for body slimming and stomach reduction. Standardization is required to guarantee the quality of Bangle extract as a basic material for traditional medicine. The study aim were evaluate specific and non-specific character to standardize Bangle extract and to conduct the inhibitory activity of lipase enzyme activity in vitro. Maceration is used to create the extract, and the extract is subsequently examined for loss of drying, microscopic, phytochemical screening and ethanol and water-soluble extract content. In vitro tests were carried out using the colorimetric method to determine the percentage of inhibition of bangle extract against lipase. The ideal lipase incubation conditions were maintained at 37 OC, pH 7, for 10 minutes. The water content and total ash content yield respectively of 9.42% ± 0.36 and 0,7%±0,02 while the water and ethanol soluble extract levels were 16.96 and 15.13%, respectively. When tested against the pancreatic lipase enzyme at a concentration of 100 ppm, the bangle extract shown a 27.21%±1.59 inhibition of the enzyme. Bangle extract exhibits strong activity in suppressing the pancreatic lipase enzyme in vitro, and overall, both specific and non-specific parfameters of the extract have met the standard requirements.

Keywords

PENDAHULUAN

Permasalahan kesehatan yang terjadi pada masyarakat tidak hanya penyakit menular saja, tetapi penyakit tidak menular juga mengancam kualitas hidup manusia, permasalahan penyakit tidak menular ini disebabkan oleh perilaku individu itu sendiri contohnya obesitas. Obesitas adalah suatu keadaan dimana terjadi penumpukan lemak tubuh yang berlebih, sehingga berat berat badan seseorang jauh di atas normal dan dapat membahayakan kesehatan. Obesitas merupakan kondisi ketika individu memiliki indeks masa tubuh diatas 30 kg/m2 (Sarma dkk. 2021). Obesitas terjadi karena adanya ketidak seimbangan energi yang masuk dengan energi yang keluar. Obesitas menjadi faktor resiko untuk berbagai penyakit seperti resistensi insulin, diabetes mellitus tipe 2, dislipidemia dan penyakit kardiovaskular (Price dkk. 2018) sehingga pencegahan ataupun pengobatan sangat penting untuk kesehatan individu itu sendiri.

Salah satu mekanisme pencegahan dan pengobatan obesitas adalah melalui penghambatan aktivitas enzim lipase pankreas agar tidak menguraikan trigliserida menjadi asam lemak bebas, sehingga penyerapan asam lemak bebas ke dalam jaringan adiposit dapat dicegah. Penghambatan terhadap enzim lipase pankreas disebabkan karena leboh dari 40% enzim lipase disekresikan di pankreas. Metode ini digemari karena tidak mempengaruhi susunan syaraf pusat seperti obat-obatan penahan napsu makan yang telah beredar sebelumnya (Seyedan dkk. 2015).

Rimpang bangle (Zingiber cassumunar Roxb.) merupakan tanaman dari keluarga Zingiberaceae yang telah terbukti secara empiris dimanfaatkan sebagai jamu untuk mengobati demam, cacingan, diare, mengecilkan perut dan melangsingkan tubuh. Berbagai aktivitas farmakologi dari ekstrak bangle juga telah dilaporkan sebagai antioksidan, antibakteri, antiinflamasi, analgetic dan antidiabetes (Setyani dkk. 2021; Diastuti dkk. 2024). Rimpang bangle dieksplorasi untuk membuktikan aktivitasnya mengobati berbagai penyakit, namun ekstrak yang diujikan tersebut tidak disertai dengan standarisasi yang berkaitan dengan kualitasnya sebgagai bahan baku obat tradisional.

Produk yang berasal dari alam seperti ekstrak merupakan salah satu bahan baku obat tradisional yang harus terjamin kualitasnya untuk menghasilkan obat tradisional yang aman, bermutu dan berkhasiat (Kepel dan Bodhi 2020). Standarisasi ektrak dilakukan untuk menjamin keajegan parameter spesifik dan non spesik pada ekstrak melalui serangkaian pengujian. Penelitian ini bertujuan untuk menetapkan parameter mutu ekstrak bangle melalui standarisasi pada parameter spesifik maupun non-spesifik untuk mengetahui kadar sari terlarut dalam air dan etanol, kandungan metabolit sekunder, serta kadar air dan kadar abu total.

Bahan baku ekstrak yang telah dipastikan mutunya diharapkan mampu menjamin aktivitas biologi senyawa fitokimia yang terkandung di dalamnya. Selama sepuluh tahun terakhir belum pernah dilaporkan penelitian tentang penghambatan aktivitas enzim lipase secara in vitro dari ekstrak bangle yang telah distandarisasi. Sehingga dari hasil penelitian ini diharapkan menjadi kandidat obat herbal terstandar (OHT) antiobesitas.

BAHAN DAN METODE

Bahan

Sampel yang digunakan berasal dari simplisia rimpang bangle (Zingiber cassumunar Roxb.) yang diperoleh dari koleksi Materia Medica Batu-Malang (kadar air 8,2 %) dan dideterminasi pada Laboratorium Herbal Materia Medica Batu dengan nomor 074/698/102.20-A/2022. Bahan lain yang digunakan adalah Crude Porcine Pancreatic Lipase Powder type II), 100-650 units/mg protein using olive oil and 30-90 units/mg protein using triacetin (E.C. 3.1.1.3), Phosphat Buffer pH 7, p-Nitro fenil butirat (PNPB), Dimetil Sulfoksida (DMSO) dari Sigma-Aldrich-USA, dan Xenical® dari Roche sebagai kontrol positif. Pelarut etanol 70% dan aquadest (Bratachem), Reagen untuk skrining fitokimia seperti Mayer, dragendorf, molish, benedict, Lieberman- burchard, ferri klorida, serbuk magnesium, HCl pekat dan amil alkohol.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Elisa reader Bio Tek 800, Vortex Mixer, glassware, microplate 96 well (Biologix), incubator (Memmert).

Ekstraksi dan Standarisasi Ekstrak Rimpang Bangle

Ekstraksi simplisia rimpang bangle sebanyak 1000 gram dilakukan dengan metode maserasi dengan mengadopsi metode yang dilakukan Noviyanto dkk. (2020). Ekstrak Bangle (EB) kental yang diperoleh kemudian dilakukan standarisasi yang mengacu pada metode standarisasi ekstrak pada Farmakope Herbal Indonesia edisi I (Depkes RI 2008a). Penentuan parameter spesifik ekstrak meliputi uji kadar sari dalam air dan etanol, sedangkan parameter non spesifik ditentukan melalui uji kadar abu total dan kadar air ekstrak. Kandungan senyawa fitokimia dalam EB juga diidentifikasi dengan cara penapisan fitokimia terhadap senyawa alkaloid, fenolik, flavonoid, saponin, terpenoid dan amylum (Shaikh & Patil 2020).

Uji Aktivitas Penghambatan Enzim Lipase Pankreas In Vitro

Aktivitas penghambatan EB terhadap enzim lipase pankreas secara in vitro dilakukan berdasarkan metode pada penelitian sebelumnya (Alias dkk. 2017, Ong dkk. 2016) dengan modifikasi pada beberapa hal seperti konsentrasi sampel dalam penelitian ini 100 ppm sedangkan sebelumnya 500 ppm. Modifikasi tersebut dilakukan berdasarkan hasil percobaan sebelumnya. Sebelum ditambahkan substrat larutan enzim sebelumnya

diinkubasi dengan sampel uji. Sebanyak 50 µl larutan enzim ditambahkan ke dalam tabung uji yang berisi 50 µl dari sampel diinkubasi selama 10 menit pada suhu 370C agar enzim bereaksi dengan inhibitor. Setelah masa inkubasi selesai tiap well ditambahkan 50 µl substrat PNPB kemudian diinkubasi pada suhu 370C selama 10 menit. Pada suhu 370C, laju reaksi yang menghasilkan satu mol nitrofenil butirat digunakan sebagai definisi satu unit aktivitas. Ketika enzim lipase diinkubasi dengan inhibitor, jumlah aktivitas lipase yang dihambat ditentukan dengan menghitung persentase penurunan aktivitas tersebut. Larutan sampel diukur serapannya menggunakan elisa reader pada l 405 nm. Persentase penghambatan enzim lipase dapat dihitung dengan melakukan perhitungan dengan rumus (Alias dkk. 2017) : 1%=100-{(B-b)/(A-a)}x100

HASIL DAN PEMBAHASAN

Ekstraksi dan Standarisasi Ekstrak

Ekstrak kental EB yang diperoleh dari metode maserasi menghasilkan rendemen sebesar 5,86% b/b atau sebanyak 58,6 gram ekstrak kental. Adapun hasil standarisasi ekstrak berdasarkan parameter spesifik dan non-spesifik ditampilkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil Standarisasi Ekstrak Bangle

ParameterHasilSpesi1ikasi
Standar
Kadar
sari
larut
air
16,96%±0,94Tidak
kurang
dari
1,2
%
(Depkes
RI,
2008a)
Kadar
sari
larut
etanol
15,13%±0,38Tidak
kurang
dari
12,8%
(Depkes
RI,
2008a)
Kandungan
Pitokimia
Alkaloid
(+),
fenolik
(+),
Plavonoid
(Diastuti
dkk.
2024;
Noviyanto
dkk.
(+),
saponin
(+),
terpenoid
(-),
2020)
amylum
(+)
Kadar
air
9,42%±0,36Tidak
lebih
dari
10%
(Depkes
RI,
2008a)
Kadar
abu
total
0,7%±0,02Tidak
lebih
dari
0,9%
(Depkes
RI,
2008a)

Ekstrak berkualitas yang menjadi bahan baku obat tradisional perlu ditetapkan standarisasi parameter spesifik dan non-spesifik. Pada standarisasi dilakukan penetapan sifat berdasarkan parameter-parameter tertentu untuk mencapai derajat kualitas yang sama. Berdasarkan

Tabel 1 hasil standarisasi EB yang meliputi parameter spesifik (kadar sari larut air dan etanol serta kandungan kimia ekstrak) dan parameter non-spesifik (kadar air dan kadar abu total) telah memenuhi persyaratan yang tercantum dalam Farmakope Herbal Indonesia edisi I (Depkes RI

2008b). Hal ini memberikan makna bahwa EB dapat dinyatakan sebagai ekstrak yang berkualitas. Hasil penapisan fitokimia dalam EB memberikan gambaran kandungan senyawa metabolit sekunder yang berkontribusi secara langsung untuk menghasilkan aktivitas farmakologi. Senyawa metabolit primer seperti amylum terdeteksi positif dalam EB, hal ini sesuai dengan rujukan dalam Farmakope Herbal Indonesia edisi I tentang fragmen pengenal berupa butiran amylum pada simplisia rimapng bangle. Senyawa metabolit sekunder yang teridentifikasi positif juga dilaporkan pada penelitian sebelumnya (Diastuti dkk. 2024, Noviyanto dkk. 2020, Wulansari dkk. 2018).

Aktivitas Penghambatan Lipase Pankreas In Vitro

Hasil uji aktivitas penghambatan EB terhadap enzim lipase pancreas secara in vitro ditunjukkan pada gambar 1. Gambar 1 menunjukkan persen penghambatan EB dengan konsentrasi 100 ppm terhadap enzim lipase pancreas pada 27,21±1,59 %. Adapun Xenical® sebagai kontrol positif memberikan persen penghambatan 40,04±1,75 %. Kontrol positif dalam penelitian ini menggunakan Xenical® yang mengandung granul orlistat dalam bentuk sediaan kapsul, bentuk sediaan tersebut diduga menyebabkan rendahnya kelarutannya dalam DMSO yang mengakibatkan penghambatannya rendah. Penelitian yang dilaporkan Alias dkk. (2017) menunjukkan EB menghambat lipase pankreas sebesar 11,7±3,3 % pada konsentrasi 500 ppm. Penemuan pada EB ini juga serupa dengan penelitian yang pernah dilaporkan sebelumnya (Iswantini dkk. 2011) yang menyampaikan bahwa pada dosis 100 ppm ekstrak

etanol rimpang Bangle memberikan penghambatan 29,17%. Perbedaannya adalah pada penelitian sebelumnya menggunakan metode dan instrument yang berbeda untuk mengidentifikasi aktivitas penghambatan enzim lipase pankreas secara in vitro. Pada penelitian ini substrat yang digunakan adalah PNPB menggunakan microplate reader, sedangkan pada penelitian terdahulu substrat yang digunakan adalah triolein menggunakan instrument spektrofotometri UV-Vis, demikian juga kondisi inkubasi enzim yang berbeda dengan penelitian sebelumnya (suhu 37 oC, pH 7 selama 30 menit)(Iswantini dkk. 2011). Metode kolorimetri dengan PNPB sebagai substrat untuk mengidentifikasi penghambatan enzim lipase pancreas secara in vitro tergolong metode yang mudah dan cepat untuk dilakukan (Bajes dkk. 2020, Choi dkk. 2003). Ketika enzim lipase pankreas diinkubasi dengan inhibitor, jumlah aktivitas lipase yang dihambat ditentukan dengan menghitung persentase penurunan aktivitas tersebut melalui perubahan warna kuning menjadi tidak berwarna (Alnukari, 2020, Pliego dkk. 2015) dengan pengukuran absorbansi menggunakan ELISA reader pada l 405 nm. Persen penghambatan yang diperoleh bermakna bahwa EB memiliki potensi sebagai kandidat obat herbal antiobesitas namun lemah melalui mekanisme penghambatan enzim lipase pankreas secara in vitro. Menurut Alias ( 2017) yang melaporkan skrining beberapa ekstrak terhadap penghambatan enzim lipase pankreas pada konsentrasi 500 ppm mengkategorikan persen penghambatan low (<30%), medium (30-70%) dan high (>70%).

5

Gambar 1. Aktivitas Penghambatan Enzim Lipase Pankreas Secara In Vitro. Xenical(control +) dan Ekstrak Bangle (EB)(n=3)

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa ekstrak bangle memenuhi syarat kualitas baik dari parameter spesifik dan non-spesifik sesuai acuan resmi Farmakope Herbal Indonesia edisi I. Ekstrak Bangle dalam penelitian ini terbukti memiliki potensi antiobesitas yang rendah melalui mekanisme penghambatan enzim lipase pankreas secara in vitro pada konsentrasi 100 ppm (27,21±1,59 %).

Untuk selanjutnya, perlu dilakukan penelitian lebih mendalam menggunakan berbagai seri konsentrasi untuk mengetahui konsentrasi penghambatan (IC50) terhadap enzim lipase pankreas. Selain itu juga diperlukan kajian tentang laju kinetika reaksi enzim dari parameter-parameter yang mempengaruhi inkubasi enzim lipase.

References

  1. Alias N, Leow TC, Ali MSM, Tajudin AA, Salleh AB, Rahman RNZRA. 2017. Anti-obesity Potential of Selected Tropical Plants via Pancreatic Lipase Inhibition. Adv. Obesity, Weight Manag. Control 6, 122–131. https://doi.org/10.15406/aowmc.2017.06.00163 DOI: 10.15406/aowmc.2017.06.00163
  2. Alnukari SS. 2020. Anti lipase activity of Rosa Damascena Extracts. Egypt. J. Chem. 63, 861–865. https://doi.org/10.21608/ejchem.2019.10388.1686 DOI: 10.21608/ejchem.2019.10388.1686
  3. Setyani AR, Arung ET, Sari YP. 2021. Phytochemical Screening, Antioxidant And Antibacterial Activity Of Ethanol Extract Of Bangle Fresh Root (Zingiber montanum). J. Ris. Teknol. Ind. 15, 415–427.
  4. Bajes HR, Almasri I, Bustanji Y. 2020. Plant Products and Their Inhibitory Activity Against Pancreatic Lipase. Rev. Bras. Farmacogn. 30, 321–330. https://doi.org/10.1007/s43450-020-00055-z DOI: 10.1007/s43450-020-00055-z
  5. Choi SJ, Hwang JM, Kim S. 2003. A Colorimetric Microplate Assay Method For High Throughput Analysis Of Lipase Activity. J. Biochem. Mol. Biol. 36, 417–420. https://doi.org/10.5483/bmbrep.2003.36.4.417 DOI: 10.5483/bmbrep.2003.36.4.417
  6. Diastuti H, Mufida ZL, Purwati. 2024. Isolasi Senyawa Metabolit Sekunder dari Fraksi Etil Asetat Rimpang Bangle (Zingiber cassumunar Roxb.) serta Uji Aktivitas terhadap Candida albicans. J. Sains dan Edukasi Sains 7, 29–36. https://doi.org/10.24246/juses.v7i1p29-36 DOI: 10.24246/juses.v7i1p29-36
  7. Iswantini D, Silitonga RF, Martatilova E, Darusman LK. 2011. Zingiber cassumunar, Guazuma ulmifolia, and Murraya paniculata Extracts as Antiobesity: In Vitro Inhibitory Effect on Pancreatic Lipase Activity. HAYATI J. Biosci. 18, 6–10. https://doi.org/10.4308/hjb.18.1.6 DOI: 10.4308/hjb.18.1.6
  8. Kepel BJ, Bodhi W. 2020. Standarisasi Parameter Spesifik dan Non-Spesifik Ekstrak Rimpang Lengkuas Merah ( Alpinia purpurata K . Schum ) sebagai Obat Antibakteri 8, 63–67.
  9. Noviyanto F, Hodijah S, Yusransyah Y. 2020. Aktivitas Ekstrak Daun Bangle (Zingiber purpureum Roxb.) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Pseudomonas aeruginosa. J. Syifa Sci. Clin. Res. 2, 31–38. https://doi.org/10.37311/jsscr.v2i1.2665 DOI: 10.37311/jsscr.v2i1.2665
  10. Pliego J, Mateos JC, Rodriguez J, Valero F, Baeza M, Femat R, Camacho R, Sandoval G, Herrera-López EJ. 2015. Monitoring Lipase/Esterase Activity By Stopped Flow In A Sequential Injection Analysis System Using P-Nitrophenyl Butyrate. Sensors (Switzerland) 15, 2798–2811. https://doi.org/10.3390/s150202798 DOI: 10.3390/s150202798
  11. Price NL, Singh AK, Rotllan N, Goedeke L, Canfrán-duque A, Diaz-ruiz A, Araldi E, Baldán Á, Camporez J, Suárez Y, Rodeheffer MS, Shulman GI, Cabo R, De Fernández-hernando C. 2018. Genetic Ablation of miR-33 Increases Food Intake, Enhances Adipose Tissue Expansion, and Promotes Obesity and Insuline Resistance. CellPress, 2133-2145.
  12. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.01.074.Genetic DOI: 10.1016/j.celrep.2018.01.074.genetic
  13. Sarma S, Sockalingam S, Dash S. 2021. Obesity As A Multisystem Disease: Trends In Obesity Rates And Obesity-Related Complications. Diabetes. Obes. Metab. 23 Suppl 1, 3–16. https://doi.org/10.1111/DOM.14290 DOI: 10.1111/dom.14290
  14. Seyedan A, Alshawsh MA, Alshagga MA, Koosha S, Mohamed Z. 2015. Medicinal Plants and Their Inhibitory Activities against Pancreatic Lipase: A Review. Evidence-based Complement. Altern. Med. https://doi.org/10.1155/2015/973143 DOI: 10.1155/2015/973143
  15. Wulansari ED, Wahyuono S, Marchaban M, Widyarini S. 2018. Topical Anti-inflammatory Activity of Bangle (Zingiber cassumunar Roxb). Ethanolic Extract in Mice Induced By Carrageenan. Maj. Obat Tradis. 23, 122. https://doi.org/10.22146/mot.34640 DOI: 10.22146/mot.34640