jurnal Oke

5/11/2018 jurnal Oke

1/6

Berkala IImu KedokteranVol. 37, No.1, 2005

Ujiaktivitas antioksidan jus buah mengkudu(Morinda citrifolia) dan perannya sebagaiinhibitor advanced glycation end products(AGEs) akibat reaksi glikosilasi

Eko Suhartono'2, Bambang Setiawan1.2, Edyson3, Ramlah4'Bagian Kimia Kedokteran2Kelompok Studi Radikal Bebas dan Pemanfaatan Bahan Alam3Bagian Biokimia4Mahasiswa S1 Program Studi Pendidikan Dokter,Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Kalimantan Selatan

ABSTRACTEko Suhartono, Bambang Setiawan, Edyson, Ramlah - Antioxidant activity of mengkudu fruit juice (Morindacitrifolia) and the role as an inhibitor of advanced glycation end products (AGEs) by glycosilation reaction.Background: Mengkudu is a traditional plant with active compound that has antioxidant activity. Diabetesmellitus complication has causative link with AGEs formation that involves free radical.Objective: To know antioxidant activity of mengkudu and the role to inhibit AGEs formation.Methods: This experiment used pre and post test control group design. Antioxidant activity was deter-rninedbv reacting the mengkudu juice with 2,4 dinitrophenylhydrazin (DNPH) and analyzed with spectro-photometer A . =390 nm. AGEs absorbancy was measured every 48 hours until 20 days with spectropho-tometer A . =340 nm. Dicarbonyl level was determined with DNPH method that was developed by Uchidaand modified by Sadikin.Result: Antioxidant activity of 0.25 g/ml mengkudu juice (Morinda citrifolia) was 125.46 27.79%.Beside that, mengkudu juice can inhibit advanced glycation end products (AGEs) formation.Conclusion: Mengkudu juice can decrease AGEs formation and has antioxidant activity.Key words: antioxidant - mengkudu juice - AGEs - glycosilation

ABSTRAKEko Suhartono, Bambang Setiawan, Edyson, Ramlah - Uji aktivitas antioksidan jus buah mengkudu (Morindacitrifolia) dan perannya sebagai inhibitor advanced glycation end products (AGEs) akibat reaks; glikosilas;.Latar Belakang: Mengkudu merupakan tanaman obat tradisional dengan bahan aktif yang bersifat antioksidan.Komplikasi diabetes mellitus terkait dengan pembentukan AGEs yang melibatkan radikal bebas.Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk menentukan aktivitas antioksidan mengkudu dan perannya sebagaipenghambat pembentukan AGEs.Bahan dan Cara: Penelitian bersifat pre and post test control group design. Penentuan aktivitas antioksidandilakukan dengan mereaksikan jus mengkudu dengan 2,4 dinitrophenylhydrazin (DNPH) dan dianalisisdengan spektrofotometer A . =390 nm. Senyawa AGEs diukur absorbansinya setiap 48 jam selama 20 haridengan spektrofotometri A . = 340 nm. Kadar senyawa dikarbonil ditentukan dengan metoda DNPH yangdikembangkan Uchida dan dimodifikasi oleh Sadikin.Hasil: Aktivitas antioksidan jus buah mengkudu (Morinda citrifolia) konsentrasi 0,25 g/ml adalah125,4627,79%. Selain itu, jus buah mengkudu dapat menghambat pembentukan advanced glycationend products (AGEs)Simpulan: Jus mengkudu mampu menurunkan laju pembentukan AGEs dan berperan sebagai senyawaantioksidan.

Eko Suhartono, Bambang Setiawan, and Edyson Department of BiochemistryFaculty of Medicine Lambung Mangkurat University, Banjarbaru, SouthKalimantan. Ramlah, Faculty of Medicine Lambung Mangkurat University,Banjarbaru, South Kalimantan (B.I. Ked. Vol. 37, No.1: 1-6, 2005)


2/6

Serkala IImu Kedokteran Vol. 37, No.1

PENGANTARMengkudu (Morinda citrifolia) merupakan

salah satu jenis tanaman yang sering digunakansebagai obat.'? Buah mengkudu dimanfaatkanuntuk mengobati gangguan fungsi ginjal, hepatitiskronis, diabetes, sistem pencernaan, sistem kardio-vaskular, dan lain-lain':". Tanaman mengkudu yangberasal dari kepulauan Hawaii dan Tahiti buahnyamengandung bahan kimia aktif, antara lain terpe-noid, skolopektin, xeronin, dan antraquinon.v Disamping itu, mengkudu juga mengandung protein,mineral, dan vitamin C yang dapat berperan sebagaiantioksidan7

Antioksidan adalah senyawa kimia yang dapatmenghambat atau mencegah reaksi oksidasi. Adaberbagai macam reaksi oksidasi, salah satunyaadalah reaksi glikosilasi atau reaksi Maillard. Reaksiglikosilasi adalah reaksi nonenzimatik antara gugusamina protein dengan gugus aldehid dari glukosa,yang selanjutnya akan menghasilkan senyawadikarbonil dan advanced glycation end products(AGEs).

AGEs merupakan senyawa hasil reaksiMaillard yang bersifat ireversibel. Reaksi inidicirikan dengan terjadinya pencoklatan nonenzimatik antara gula pereduksi dan asam aminobebas yang reaktif dari protein."

Di bidang kedokteran, reaksi pembentukanAGEs diduga turut mendasari komplikasi pada dia-betes melitus. Pada diabetes melitus reaksi diawalidengan keadaan hiperglikemia, yang selanjutnyaakan meningkatkan pembentukan basa Schiffantara gugus aldehid glukosa dengan residu lisin,arginin, danhistidin. Pada reaksi yang bekerjasecara non enzimatik tersebut, setelah 24-48 jamakan terjadi penataan ulang pada basa Schiffmenjadi bentuk yang lebih stabil. Produk yang lebihstabil itu disebut produk Amadori dan melaluiserangkaian reaksi lanjutan akan membentukAGEs.9

Pada penelitian terdahulu disebutkan bahwaakumulasi AGEs di berbagai jaringan dapatmeningkatkan stress oksidatif.'? Hasil penelitianUeno" juga mengungkap bahwa akumulasi AGEsakibat diabetes secara umum mempercepat terjadi-nya aterosklerosis, nefropati, neuropati, retinopati,serta katarak.

2

Pada penelitian Voziyan 12 diungkapkan bahwareaksi glikosilasi yang membentuk AGEs secara invitro dapat dihambat oleh piridoksamin dengan carameredam senyawa karbonil dan pengikatan ionlogam bidentat. Selain piridoksamin, beberapatanaman antara lain daun tapak dara, pasak bumi,dan daun pare juga dapat menghambat pembentukansenyawa dikarbonil hasil reaksi glikosilasi.":"Penelitian yang berkaitan dengan penghambatanAGEs oleh tanaman obat belum banyak dilakukan.Oleh karena itu pada penelitian ini ingin dikajiaktivitas antioksidan jus mengkudu dan perannyadalam menghambat pembentukan AGEs. Hasilpenelitian ini diharapkan dapat menjadi acuanpenelitian selanjutnya, terutama yang berkaitandengan pemanfaatan obat tradisional.BAHAN DAN CARA

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium KimialBiokimia Fakultas Kedokteran Universitas LambungMangkurat Banjarbaru pada bulan April-Juni 2004.Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan pada penelitian iniadalah buah mengkudu (Morinda citrifoliat yangdiambil dari kebun di daerah Martapura KalimantanSelatan. Bahan kimia yang digunakan meliputiglukosa 500 mg/L, buffer fosfat pH 7,4, BSA 30%,aquadest, NaOH, etanol 70% dan 10%, 2,4-dinitrofenilhidrazin (DNPH), HCI 2,5 M, asamtrikloroasetat (TCA) 20 % dan 10%, asam asetat10 %, urea 9 M, serta NaOH 0,4 N, derivat vita-min E merk Evion dalam buffer fosfat pH = 7,4(digunakan sebagai larutan standar), Fe-EDTA,~02 10mmolll, dan etanol-etil asetat. Keseluruhanbahan kimia yang digunakan merupakan bahananalis murni (p.a).Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian inimeliputi gelas (Pyrex"), pH-meter (Cyberscan"),sentrifuge (Centurion"), vortex (VM-300), oven(Heto"), dan neraca analitik (Gibertini E42S-B). Disamping itu digunakan pula spektrofotometer(Biosystems" BTS-305).


3/6

Suhartono et al 2005, Uji aktivitas antioksidan jus buah mengkudu

Cara Kerja PenelitianRancangan penelitian yang digunakan adalahpre and post test control group design dengan

follow up post test dilakukan setiap 48 jam.Penelitian ini akan mengukur aktivitas antioksidanjus mengkudu, pembentukan AGEs, dan senyawadikarbonil akibat reaksi glikosilasi.Cara penelitian1. Persiapan sampel

Sampeljus buah mengkudu dibuat berdasarkankebiasaan yang dilakukan oleh masyarakat diKalimantan Selatan. Caranya, buah mengkududibersihkan, kemudian dipotong kecil-kecil, Setelahitu diblender sampai halus. Kemudian diambil 25gram dan dilarutkan dalam 100 ml air. Konsentrasijus mengkudu ini adalah 0,25 g/ml.2~ Vji Potensi Antioksidan

Jus mengkudu sebanyak 0,01 ml dan bovineserum albumin (BSA) 30% dimasukkan ke dalamtabung reaksi yang sudah berisi reagen reaksiFenton. Radikal bebas yang terbentuk dari reaksitersebut kemudian bereaksi dengan BSA, sehinggaterbentuk senyawa dikarbonil. Gugus karbonil yangterbentuk tersebut kemudian direaksikan dengansenyawa 2,4-dinitrofenilhidrazin (DNPH). Reaksitersebut akan menghasilkan senyawa kompleksyang berwama, yang merupakan hasil kondensasiantara DNP dengan senyawa karbonil terse but.Senyawa berwarna terse but absorbansinya diukurdengan spektrofotometer pad a A = 390 nm."Perhitungan aktivitas antioksidan ditentukan denganpersamaan:

AOA = (M -M) xlOO%(Me -MU)Keterangan:AOA = Aktivitas antioksidan (%)t1K = Absorbansi kontrol (KI - Ko)t1A = Absorbansi sampel (AI - Ao)t1AU = Absorbansi derivat vitamin E (EI - Eo)3. Pengukuran absorbansi senyawa AGEs

dan kadar senyawa dikarbonil.Untuk mengukur absorbansi AGEs dan kadar

senyawa dikarbonil, disiapkan 3 larutan: larutanA

(kontrol), yang berisi BSA 30%+buffer fosfat pH7; larutan B berisi BSA30%+glukosa SOOmM;larutan C berisi BSA30%+glukosa SOOmM+jusbuah mengkudu. Ketiga macam larutan tersebutkemudian disimpan di dalam oven pada suhu 37C.

Absorbansi senyawa AGEs diukur setiap 48jam selama 20 hari. Caranya dengan mengambilsebanyak O,Smllarutan dari masing-masing larutan .uji, kemudian diukur serapannya pada A = 340 nm.Kadar senyawa dikarbonil ditentukan denganmetoda DNPH yang dikembangkan oleh Uchida'?dan dimodifikasi oleh Sadikin"

HASIL DAN PEMBAHASAN.Rata-rata hasil uji aktivitas antioksidan jus

mengkudu adalah sebesar 12S,4627,79%. Aktivitasantioksidan ini menunjukkan kemampuanjus meng-kudu menangkap radikal hidroksil yang dihasilkandari reaksi Fenton. Radikal hidroksil tersebutmerupakan hasil reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ , yangselanjutnya bereaksi dengan ~02sehingga terbentukradikal hidroksil.

Aktivitas antioksidan yang dimiliki oleh jusmengkudu berperan dalam menghambat laju pem-bentukanAGEs. Hasil penelitian ini memperlihatkanadanya perbedaan laju pembentukan AGEs tanpapemberianjus mengkudu yang berlangsung sangatcepat.Akan tetapi, setelah pemberianjus mengkudutemyata pembentukan AGEs dapat dihambat. Halini dapat dilihat pada GAMBAR 1.

Hasil penelitian inijuga memperlihatkan bahwalaju pembentukan senyawa dikarbonil tanpa dandengan pemberian jus mengkudu. Hal ini dapatdilihat pada GAMBAR 2.

AGEs adalah molekul yang dihasilkan darireaksi glikosilasi, yakni reaksi antara gugus aldehiddari glukosa dengan gugus amina dari protein.Pembentukan AGEs secara umum dapat dijelaskanpada GAMBAR 3. Mekanisme pembentukan AGEsyang sangat kompleks dan rumit, secara sederhanadapat dijelaskan sebagai berikut: glukosa merupakanmonosakarida yang mempunyai gugus aldehid padaatom karbon Ian gugus hidroksil pada atom karbon4 dan 5 (seperti juga pada karbon 2, 3, dan 6). Didalam larutan air glukosa dapat bereaksi secaraintramolekul untuk menghasilkan hemiasetal siklik.Bentuk hemiasetal siklik tersebut mudah dioksidasi

3


4/6

Berkala IImu Kedokteran Vol. 37, No.1

.A.A 'A"

& . A .., A. . . [] .. 0 . 0 . c .. D D . EJ "" [] "0 0- -0' -0' < > o .. 0 C

14e n 12W~ 10' u ; 8Cc a 60 4tila ! 2

00 2 4 6

.A

8 10 12 14 16 18 20Lama inkubasi (hari)

- 30: e~ 25= 200.Q. . 15n s.lII:.- 10. .n s 5"'0n s~ 0

0

.. .. ' 'Ii'" ./l',A

,,

4 6 8 10 12 14 16 18 20Lama reaksi (hari) .

GAMBAR I. Laju pembentukan AGEs berdasarkan nilai absorbansinya. Pembentukan AGEs pada larutan B,yakni larutan yang berisi BSA30%+glukosa 500 mM (-A-) lebih besar daripada larutan A (-0-)dan larutan C, yaitu larutan yang berisi BSA30%+glukosa 500 mM+jus mengkudu (-D-)

,i.. . 11". . 0. . .. . t o . ' .6' ... E J C-Ii" ," ,:,.~....A1IIa':":~::::~::::~:::: @::::ijI:, E ! i I " . - I I ! I '

k are na g lu ko sa b era da d alam kese imb anga n d enga nb en tuk a ld eh id ra nta i te rb uk an ya , y ak ni 6 4,34% p -D -g lu ko sa , 3 5,6 4% a -D -g lu ko sa , d an 0 ,0 2% ben tu ka ldeh id da ri D-glukosa .18Gugus aldehid pad a rantai'luru s g lu ko sa te rse bu t k emud ia n b ere ak si d en gangugus am ino (-NH 2) protein . H asil reaksi awaldikenal sebagai basa schiff, yang secara spontanmengalami penataan ulang menjadi produkamadori .' ?

4

GAMBAR 2. Laju pembentukan senyawa dikarbonil. Pembentukan senyawa dikarbonil pada larutan B,yakni larutan yang berisi BSA30o/o+glukosa500 mM (-A-) lebih besar daripada larutan kontrol(--)

dan larutan C, yaitu larutan yang berisi BSA30%+glukosa 500 mM+ jus mengkudu (-D -)Akibat e fek tautomeri , y akn i p erubahan pos is i guguska rbon il d a ri a ld ehid menjad i k eton a tau s ebal iknya ,ak an terben tuk sen yaw a en ol, yaitu 2,3-en edioI.18Senyawa 2,3-enediol in i berada dalam bentukkeseimbangan terhadap produkAmadori . Selanjutnya ,dengan adanya ka ta li s logam dan moleku l 02' senyawa2 ,3 -e ne dio l a ka n te ro ksid asi m enja di se ny awa a ,p -d ik arb on il y an g re ak tif.20 ,21 Se lanju tnya , s enyawa


5/6

Suhartono et al 2005, Uji aktivitas antioksidan jus buah mengkudu

,a.,p-dikarbonil yang reaktiftersebut dapat berikatandengan asam-asam amino lisin, histidin, arginin, dan

lain-lain. Ikatan tersebut menghasilkan sekelompoksenyawa yang disebut dengan AGEs.

{ [ 0 2 1Grup P-N, \ + Glukosa -----_,."protein 1mino I{ HHOH IBasa ~+''''''[Oz1' (Schiff l. . . . . ,P enataan ulang , ' " ,Amadon ".-- . . .It I

10-0 IProduk { .J.HO ( G a l : I :~'Amadorl ------ .....0-0.....I I_ _ , . . - - - '---'"'".... D ikarbonil

{~~AGEs lainnya Karboksimetil LisinAGEs Antigenik

AGEs Pentoa1dtn

GAMBAR 3. Mekanisme pembentukan AGEs dan senyawa dikarbonil

Tampak pada GAMBAR 3, senyawa dikarbonilmerupakan senyawa intennediet yang menyokongpembentukanAGEs. Dengan kata lain, peningkatansenyawa dikarbonil akan diikuti oleh pembentukanAGEs. Dengan demikian, untuk menghambat lajupembentukan senyawa dikarbonil dan AGEs diperlu-kan senyawa yang bersifat sebagai antioksidan.Senyawa itu salah satunya terdapat pada buahmengkudu.

Jus buah mengkudu dapat menghambat lajupembentukanAGEs dan senyawa dikarbonil didugakarena kandungan kimia yang dimilikinya, antaralain vitamin C.Vitamin C mempunyai kelarutan yangtinggi di dalam air dan efisien dalam menghambatpembentukan radikal superoksida (0),radikalhidroksil (.OH), radikal peroksil (ROO~), oksigensinglet (102) dan hidrogen peroksida (HP2).22Secara in vivo, pember ian vitamin C dapat mem-

bantu penderita diabetes mencegah terjadinyakomplikasijangka panjang dengan cara menurun-kan kadar sorbitol dan menurunkan glikosilasiprotein."

Hasil penelitian ini sesuai dengan Voziyan,"yaituAGEs dapat dihambat oleh suatu inhibitor yangbersifat sebagai antioksidan dan chelating agent.Perbedaannya, Voziyan" menggunakan piridoksamindan derivatnya, akan tetapi penelitian ini meng-gunakanjus mengkudu.SIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian disimpulkanbahwa aktivitas antioksidan jus buah mengkudu(Morinda citrifolia) konsentrasi 0,25 gr/ml adalahI25,4627 ,79%. Selain itu,jus buah mengkudu dapatmenghambat pembentukan advanced glycationend products (AGEs)

5


6/6

Berkala IImu Kedokteran Vol. 37, No.1

KEPUSTAKAANI. Bangun AP, Sarwono B. Khasiat dan manfaat mengkudu.

Jakarta: Agromedia Pustaka, 2002.2. Anonirnous, Tanaman obat Indonesia. www.iptek.netid

2002.3. Utami P, Tanaman obat untuk mengatasi diabetes

mellitus. Jakarta: Agromedia Pustaka, 2002.4. Singh AP. A treatis on phytochemistry. Emedia Science,

2002.5. Anonimous. Mengkudu (Morinda citrifolia). Pusat Data

dan Informasi PERS1.2003. www.pdpersi.co.id6. Wiryowidadgdo S, Sitanggang M. Tanaman obat untuk

penyakitjantung, darah tinggi, dan kolesterol. Jakarta:PT Agromedia Pustaka; 2002.

7. Anonimous. History and tradition ofmorinda citrifolia.KemaskinL2000. www.google.com

8. Baynes JW, Thorpe SR. Role of oxidative stress indiabetic complications. Diabetes 1999; 48: 1-9.

9. Forbes JM, Cooper ME, Thallas V, Burns WC, ThomasMC. Reduction of the accumulation of advancedglycation end products by ACE inhibition inexperimental diabetic nephropathy. Diabetes 2002;5 I :3274-82.

10., Droge W . Free radicals in the physiological control ofcell function. Physiol Rev 2002; 82:47-95.

II. Ueno Y,Kizaki M, Nakagiri R, Kamiya T, Sumi H, OsawaT. Dietary gluthatione protects rats from diabeticnephropathy and neuropathy. J Nutr 2002; 132:897-900.

12. Voziyan PA, Khalifah R, Thibaudeau C, YildizA, JacobJ, Serianni AS, et al. Modification of protein in vitro byphysiological levels of glucose. J BioI Chern. 2003: 278;47:4616-24.

13. Budianto R, Qamariah N, Suhartono E. Potensi infusdaun pare (Momordica charanthia) sebagai penghambatkerusakan proteinakibat reaksi glikosilasi in vitro.Majalah Obat Tradisional, 2003;8:25

14. Firdaus RT, Qamariah N, Suhartono E. Pemodelan reaksiglikosilasi dan peran infus daun tapak dara(Chatharantusroseus [L] GDon) sebagai penghambat kerusakanprotein. B.I.Ked. 2004;36( I): 1-6

6

IS. Budianto R, Damayanthi ED, Firdaus RT, Paramita D,Vianti TA, Suhartono E. Uji aktifitas antioksidan pasakbumi (Eurycoma longifolia Jack.) dan perannya dalammenghambat kerusakan protein akibat reaksi glikosilasi.Review Kimia , 2004;3(3): 1-616. Sadikin M. Pelacakan dampak radikal bebas terhadapbiomolekul. Disampaikan pada Kursus Penyegar RadikalBebas dan Antioksidan dalam Kesehatan : Dasar,Aplikasi dan Pemanfaatan Bahan Alam, Jakarta, 16April,2001.

17. Uchida K, Kanematsu M, Sakai K, Matsuda T, HattoriDan, Mizuno Y, et al. Protein bound acrolein: potentialmarkers for oxidative stress. Proc NatlAcad Sci. 1998;95:4882-7.

18. Fessenden RJ, Fessenden JS. Kimia organik, edisi ke 3Alih bahasa: A Hadyana Pudjaatrnaka, Penerbit Erlangga1986,Jakarta

19. Lee C,Yim MB, Chock PB, Yim HS, Kang SO. Oxidation-reduction propertis of methyglyoxal-modified proteinin relation to free radical generation. J BioI Chern 1998;273:39.

20. Benov L, Fridovich I . Superoxide dependence of thetoxicity of short chain sugars. J.Biol.Chem 1998;273:25741-4.

21. Matsumoto AO, Fridovich I. The role of a.b-dicarbonylcompounds in the toxicity of short chain sugars.J.Biol.Chem 2000; 275: 34853-7.

22. SuhartonoE, Fujiati, Panghiyangani R. Pengaruh vitaminC terhadap jumlah eritrosit dan kadar hemoglobin padatikus wistar Spraque Dawley yang dipajan sinarultraviolet. I.Ked YARSI 2004;12(4):42-5

23. Subarnas A. Komponen aktif antioksidan bahan alam.Disampaikan pada Seminar nasional dan LokakaryaPemahaman Konsep Radikal Bebas dan perananAntioksidan dalam Meningkatkan Kesehatan menujuIndonesia Sehat 2010, Bandung, 29-30 September 200 I.

24. Voziyan PA, Khalifah R, Thibaudeau, Yildiz A, Jacob J,Serianni AS, et al. Modification of protein in vitro byphysiological levels of glucose. J BioI Chern 2003;278(47): 46616-24.
http://www.iptek.netid/http://www.pdpersi.co.id/http://www.google.com/http://www.google.com/http://www.pdpersi.co.id/http://www.iptek.netid/

jurnal Oke

Documents

Transcript of jurnal Oke