Perpustakaan Digital ITB

Dislipidemia adalah suatu keadaan gangguan metabolisme lipoprotein dengan manifestasi salah satu atau lebih hal berikut yaitu kenaikan konsentrasi kolesterol total, Low Density Lipoprotein (LDL), trigliserida atau penurunan kolesterol High Density Lipoprotein (HDL) dalam darah. Dislipidemia merupakan salah satu faktor risiko utama terjadinya penyakit jantung koroner. Angka kematian akibat penyakit jantung koroner yang terus meningkat dari tahun ke tahun, menunjukkan bahwa prevalensi dislipidemia masih tinggi dan terus meningkat setiap tahunnya. Terapi dislipidemia masih terus dikembangkan karena penyakit jantung koroner akibat komplikasi dislipidemia masih menjadi penyebab utama kematian. Beberapa sumber daya hayati secara tradisional telah digunakan sebagai terapi dislipidemia turun temurun, diantaranya adalah buah lerak (Sapindus rarak DC.), cangkang kepiting bakau (Scylla serrata), daun bintangur (Calophyllum soulattri, Burm), kulit buah jambu mete (Anacardium occidentale L.), dan buah tengkawang tungkul (Shorea stenoptera Burck). Aktivitas antidislipidemia sumber daya hayati tersebut telah dilaporkan oleh beberapa peneliti, namun penelitian mengenai mekanisme kerjanya sebagai antidislipidemia masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji aktivitas antidislipidemia ekstrak buah lerak (Sapindus rarak DC.), cangkang kepiting bakau (Scylla serrata), daun bintangur (Calophyllum soulattri, Burm), kulit buah jambu mete (Anacardium occidentale L.), dan buah tengkawang tungkul (Shorea stenoptera Burck) dan mekanisme kerja ekstrak, fraksi serta subfraksi terpilih. Penelitian dilakukan melalui studi in vitro, in vivo, histologi, dan in silico. Studi in vitro dilakukan untuk menguji aktivitas ekstrak, fraksi dan subfraksi terpilih melalui penghambatan enzim HMG CoA reduktase dan melalui uji antioksidan dengan metode DPPH (2,2- difenil-1-pikril-hidrazil) dan FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) sebagai sumber radikal bebas. Sebelum dilakukan pengujian aktivitas antidislipidemia, dilakukan studi untuk mendapatkan hewan model dislipidemia dengan formula yang optimal. Aktivitas antidislipidemia ekstrak dan fraksi terpilih dilakukan secara in vivo untuk mengkaji perbaikan lipoprotein dan studi histologi untuk mengkaji sel normal, degenerasi hidropik, degenerasi lemak dan nekrosis pada sel hati tikus. Tikus diinduksi dengan formula tinggi kolesterol selama 30 hari, kemudian diberi ii bahan uji secara oral selama 30 hari dengan tetap diinduksi formula tinggi kolesterol selama 30 hari dan diamati profil lipoprotein serta profil histologi sel hati. Studi in vitro ekstrak dan subfraksi aktif terpilih melalui studi viabilitas dan mengkaji ekspresi dan populasi reseptor LDL (LDLR) pada sel HepG2. Konfirmasi secara in silico penambatan molekul (molecular docking) dan ADMET serta dinamika molekul melalui penghambatan senyawa aktif subfraksi aktif dengan pembanding simvastatin terhadap enzim HMG CoA reduktase dan studi pendahuluan melalui uji in silico docking molekul dan ADMET dilakukan pada senyawa asam anakardat, beta-sitosterol, caloxanthon B, hederagenin, kitin, resveratrol, dan stigmasterol yang secara studi literatur terkandung dalam sampel uji mempunyai afinitas untuk berikatan dengan sisi aktif reseptor HMG CoA reduktase, HMG sintase, reseptor LDL, peroxisome proliferator-activated receptor-alpha receptors (PPAR-Alfa) dan Hydroxycarboxylic Acid Receptor 2 (HCAR 2). Buah lerak (Sapindus rarak DC.), daun bintangur (Calophyllum soulattri Burm), kulit buah jambu mete (Anacardium occidentale L.), dan buah tengkawang tungkul (Shorea stenoptera Burck) diekstraksi dengan metode ekstraksi sinambung dengan alat Soxhlet dengan menggunakan pelarut etanol 96%. Cangkang kepiting bakau (Scylla serrata) disolasi menggunakan metode demineralisasi dan deproteinasi untuk mendapatkan senyawa kitin. Hasil penapisan fitokimia pada ekstrak buah lerak terdeteksi golongan alkaloid, fenol, flavonoid, saponin dan steroid/triterpenoid. Ekstrak daun bintangur terdeteksi golongan fenol, tanin, flavonoid, saponin, dan steroid/triterpenoid. Ekstrak kulit buah jambu mete terdeteksi golongan alkaloid, fenol, kuinon dan steroid/triterpenoid. Ekstrak buah tengkawang terdeteksi golongan alkaloid, fenol, tanin, flavonoid dan steroid/triterpenoid. Hasil isolasi cangkang kepiting bakau mengandung alkaloid dan berdasarkan uji dengan Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR) menunjukkan senyawa kitin. Hasil uji IC50 aktivititas penghambatan enzim HMG CoA reduktase ekstrak buah lerak, cangkang kepiting bakau, daun bintangur, kulit buah jambu mete, buah tengkawang dan pravastatin sebagai pembanding berturut-turut adalah 75,95 ± 1,13 µg/mL; 36,65 ± 0,78 µg/mL; 63,91 ± 0,12 µg/mL; 66,82 ± 0,16 µg/mL; 25,33 ± 0,54 µg/mL, dan 6,95 ± 0,19 µg/mL. Hasil uji aktivitas antioksidan dengan IC50 2,2-difenil-1-pikril-hidrazil (DPPH) dan antioxidant activity index (AAI) ekstrak buah lerak, cangkang kepiting bakau, daun bintangur, kulit buah jambu mete, buah tengkawang dan asam askorbat sebagai pembanding berturut-turut adalah 6,63 ± 0,01 µg/mL; 5,94 ± 0,07, 24,38 ± 0,03 µg/mL; 1,62 ± 0,06, 6,11 ± 0,03 µg/mL; 6,44 ± 0,06, 2,12 ± 0,05 µg/mL; 18,58 ± 0,22, 0,28 ± 0,02 µg/mL; 140,71 ± 5,03, dan 0,60 ± 0,03 µg/mL; 65,67 ± 1,06. Hasil uji aktivitas antioksidan dengan IC50 Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP) dan AAI ekstrak buah lerak, cangkang kepiting bakau, daun bintangur, kulit buah jambu mete, buah tengkawang dan asam askorbat sebagai pembanding berturut-turut adalah 418,82 ± 7,06 µg/mL; 0,75 ± 0,09, 430,00 ± 10,07 µg/mL; 0,73 ± 0,07, 81,63 ± 0,05 µg/mL; 3,83 ± 0,15, 10,47 ± 0,06 µg/mL; 29,88 ± 0,13, 2,70 ± 0,09 µg/mL; 115,64 ± 5,66, dan 5,35 ± 0,02 µg/mL; 58,36 ± 0,93. Ekstrak buah tengkawang memiliki aktivitas penghambatan iii HMG CoA reduktase paling tinggi. Aktivitas antioksidan secara in vitro menunjukkan bahwa ekstrak buah tengkawang memiliki aktivitas antioksidan paling tinggi sehingga digolongkan ke dalam antioksidan sangat kuat. Buah lerak (Sapindus rarak DC.), daun bintangur (Calophyllum soulattri, Burm), kulit buah jambu mete (Anacardium occidentale L.), dan buah tengkawang tungkul (Shorea stenoptera Burck) difraksinasi dengan ekstraksi cair-cair (ECC) sehingga diperoleh fraksi n-heksana, etil asetat dan air. Sampel cangkang kepiting bakau tidak dilanjutkan pada tahap fraksinasi selanjutnya dikarenakan senyawa yang terkandung dalam cangkang kepiting bakau sudah terdeteksi yaitu senyawa kitin. Hasil penapisan fitokimia pada fraksi buah lerak; fraksi air terdeteksi golongan fenol, tanin, flavonoid dan saponin, fraksi etil asetat terdeteksi golongan fenol, fraksi n-heksana terdeteksi golongan alkaloid, saponin dan steroid/triterpenoid, fraksi daun bintangur; fraksi air dan fraksi etil asetat terdeteksi golongan fenol, tanin, flavonoid, saponin dan steroid/triterpenoid, sedangkan fraksi n-heksana terdeteksi kuinon, saponin dan steroid/triterpenoid; fraksi kulit buah jambu mete, fraksi air terdeteksi fenol dan flavonoid, fraksi etil asetat terdeteksi golongan fenol, kuinon dan steroid/triterpenoid, fraksi n-heksana terdeteksi golongan alkaloid, fenol, flavonoid, kuinon, saponin dan steroid/triterpenoid; fraksi buah tengkawang tungkul; fraksi air dan fraksi etil asetat terdeteksi fenol, tanin, flavonoid, sedangkan fraksi n-heksana terdeteksi golongan alkaloid, kuinon dan steroid/triterpenoid. Fraksi n-heksana buah tengkawang memberikan aktivitas penghambatan enzim HMG CoA reduktase paling tinggi dengan IC50 10,26 ± 0,31 µg/mL, sedangkan pravastatin sebagai pembanding 6,25 ± 0,21 µg/mL. Aktivitas antioksidan fraksi nheksana, fraksi etil asetat dan fraksi air dari kulit buah jambu mete (Anacardium occidentale L.), dan buah tengkawang tungkul (Shorea stenoptera Burck) tidak berbeda bermakna terhadap asam askorbat sehingga digolongkan ke dalam antioksidan sangat kuat. Fraksi etil asetat buah tengkawang memberikan aktivitas antioksidan paling tinggi dengan metode DPPH dengan IC50 DPPH dan AAI (antioxidant activity index) 0,43 ± 0,12 µg/mL; 92,70 ± 1,95, sedangkan fraksi etil asetat kulit buah jambu mete memberikan aktivitas antioksidan paling tinggi dengan metode FRAP dengan IC50 FRAP dan AAI 1,54 ± 0,17 µg/mL; 202,75 ± 3,99. Sebagai pembanding asam askorbat memiliki IC50 dan AAI DPPH 0,68 ± 0,03 µg/mL; 57,94 ± 1,88 dan IC50 FRAP dan AAI 5,10 ± 0,18 µg/mL; 61,22 ± 1,67. Model hewan dislipidemia dengan peningkatan kadar kolesterol total sebesar 1,63 kali, kadar trigliserida 1,56 kali, kadar LDL 2,53 kali dan penurunan kadar HDL sebesar -1,08 kali serta diperoleh tingkat kerusakan sel hepar yaitu berupa sel normal, degenerasi hidropik, degenerasi lemak dan nekrosis dapat terbentuk dengan metode induksi melalui pemberian induksi formula kolesterol tinggi selama 30 hari. Ekstrak dan fraksi buah tengkawang merupakan ekstrak dan fraksi terbaik dan terpilih yang dilanjutkan ke uji in vivo. Hasil uji in vivo menunjukkan bahwa ekstrak etanol buah tengkawang 2 dosis 300 mg/kg bb, dan fraksi n-heksana 2 buah tengkawang dosis 255,9 mg/kg bb merupakan ekstrak dan fraksi terpilih dan terbaik dalam memperbaiki profil lipoprotein berupa penurunan kadar kolesterol, trigliserida dan LDL serta peningkatan kadar HDL tikus Wistar yang tidak berbeda iv bermakna terhadap kelompok simvastatin dosis 3,6 mg/kg bb dan menunjukkan adanya perbaikian sel hepar berupa perbaikan degenerasi hidropik, degenerasi lemak dan nekrosis serta memperbaiki sel menjadi sel normal setelah pemberian ekstrak dan fraksi n-heksana buah tengkawang selama 30 hari. Fraksi n-heksana buah tengkawang merupakan fraksi terpilih untuk di lanjutkan ke tahap penelitian subfraksi selanjutnya. Subfraksinasi fraksi n-heksana dilakukan secara kromatografi cair vakum (KCV) dengan fase diam silika gel 60 H dan elusi secara gradien menggunakan n-heksana-etil asetat dan diperoleh 16 subfraksi. Subfraksi dipantau secara kromatografi lapis tipis (KLT) dengan penampak bercak asam sulfat, FeCl3, sitroborat, Liebermann-Burchard, DPPH dan 2,4,6-tripyridyl-Striazin (TPTZ). Berdasarkan pemantauan, dari 16 subfraksi, subfraksi dengan pola kromatogram yang sama digabungkan sehingga diperoleh 3 subfraksi gabungan yaitu subfraksi gabungan 1 ( SFG 1) - subfraksi gabungan 3 (SGF 3). 3 buah tengkawang memberikan aktivitas penghambatan enzim HMG CoA reduktase paling tinggi dengan IC50 2,398 ± 0,106 µg/mL, sedangkan pravastatin pembanding 6,184 ± 0,126 µg/mL. 2 dan 3 buah tengkawang memiliki aktivitas antioksidan dengan IC50 DPPH jauh lebih baik dari pada pembanding asam linoleat, asam oleat, beta-sitosterol dan juga dengan pembanding asam askorbat. 3 buah tengkawang memberikan aktivitas antioksidan paling tinggi dengan metode DPPH dengan IC50 DPPH dan AAI (antioxidant activity index) 0,34 ± 0,074 µg/mL; 115,88 ± 0,74. Berdasarkan hasil uji in vitro viabilitas terhadap sel hati HepG2 dengan metode Microtetrazolium (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazolium bromide (MTT) untuk memperoleh data jumlah sel sehat pada sampel uji. Ekstrak buah tengkawang dan 3 buah tengkawang dan atorvastatin memiliki persentase viabilitas sel HepG2 terbesar. Berdasarkan hasil uji sitotoksik pada sel HepG2 secara in vitro menunjukkan bahwa ekstrak buah lerak, ekstrak cangkang kepiting bakau, ekstrak kulit buah jambu mete, dan ekstrak buah tengkawang memiliki potensi sitotoksik kategori cukup aktif, sedangkan ekstrak daun bintangur dan 3 buah tengkawang memiliki potensi sitotoksik kategori lemah. Mekanisme penurunan kolesterol terutama LDL oleh ekstrak tengkawang dan 3 buah tengkawang dengan mekanisme peningkatan ekspresi dan populasi reseptor LDL (LDLR) pada sel HepG2 yang tidak berbeda bermakna terhadap kelompok atorvastatin sebagai pembanding. Hasil analisis menggunakan kromatografi gas – spektroskopi massa (KG-SM), subfraksi gabungan 3 dari fraksi n-heksana menghasilkan adanya 13 senyawa. Komposisi kandungan asam lemak yang terkandung dalam 3 didominasi oleh asam lemak tak jenuh (ester oleat dan ester linoleat), senyawa beta-sitosterol dan stigmast-4-en-3-on serta kandungan asam lemak jenuh (palmitat, stearat, arakidat, dan miristat). Hasil uji in silico penambatan molekul dan dinamika molekul oleh beta-sitosterol dan stigmast-4-en-3-on yang merupakan senyawa aktif yang diprediksi dan berkontribusi serta terkandung dalam subfraksi aktif gabungan 3 buah tengkawang v menunjukkan hasil docking dengan nilai afinitas terbaik yaitu -7,4 kkal/mol dan 7,0 kkal/mol untuk reseptor HMG CoA reduktase dari parameter nilai energi bebas ikatan dan nilai afinitasnya lebih besar dari pada simvastatin sebagai pembanding. Hasil simulasi dinamika molekul selama 100 ns diperoleh bahwa simvastatin, betasitosterol, dan stigmast-4-en-3-on tetap stabil berada pada kantung pengikatan reseptor dan tetap berikatan pada residu asam amino sisi pengikatan reseptor. Hasil uji in silico docking molekul dan ADMET menunjukkan bahwa asam anakardat, beta-sitosterol, caloxanthon B, hederagenin, kitin, resveratrol, dan stigmasterol yang secara studi literatur terkandung dalam sampel uji mempunyai afinitas untuk berikatan dengan sisi aktif reseptor HMG CoA reduktase, HMG sintase, reseptor LDL, PPAR-Alfa (kecuali hederagenin), dan HCAR 2, sehingga mempunyai potensi sebagai obat antidislipidemia. Stigmasterol menunjukkan hasil docking dengan nilai afinitas terbaik yaitu -8,4 kkal/mol untuk reseptor HMG CoA reduktase dari parameter nilai energi bebas ikatan yang lebih baik dari atorvastatin sebagai kontrol positif. Stigmasterol memiliki nilai afinitas terhadap reseptor HMG sintase terbesar yaitu -8,6 kkal/mol yang lebih baik dari simvastatin sebagai kontrol positif. Caloxanthon B memiliki nilai afinitas terhadap reseptor LDL terbesar yaitu -4,7 kkal/mol lebih baik dari simvastatin sebagai kontrol positif. Caloxanthon B memiliki nilai afinitas terhadap reseptor HCAR 2 terbesar yaitu -5,1 kkal/mol lebih baik dari asam nikotinat sebagai kontrol positif. Asam anakardat, beta-sitosterol, caloxanthon B, hederagenin, kitin, resveratrol, dan stigmasterol mengikuti lima aturan Lipinski, memiliki kelarutan dalam air yang baik, penetrasi sawar darah-otak yang tidak dapat ditentukan, penyerapan usus yang lemah, pengikatan protein plasma 90%, tidak ada efek pada sitokrom P450, dan hepatotoksisitas yang sangat rendah serta memiliki nilai Log P yang besar yang mengindikasikan ketersediaan hayati yang memadai. Hasil uji korelasi dengan korelasi Pearson menunjukkan bahwa terdapat korelasi antara semua parameter. Parameter - parameter tersebut adalah parameter IC50 DPPH, AAI DPPH, IC50 FRAP, AAI FRAP, HMG CoA reduktase, kolesterol, trigliserida, HDL, LDL, sel normal, degenerasi hidropik, degenerasi lemak, neksrosis, MTT, dan LDLR. Berdasarkan hasil penelitian secara keseluruhan, ekstrak buah tengkawang dan fraksi n-heksana buah tengkawang memberikan efek penghambatan HMG CoA redukstase, antioksidan, perbaikan profil lipid, perbaikan kerusakan sel hati, peningkatan ekspresi dan populasi reseptor LDL (LDLR). 3 buah tengkawang memberikan efek penghambatan HMG CoA redukstase, antioksidan, peningkatan ekspresi dan populasi reseptor LDL. Beta-sitosterol dan stigmast-4-en-3-on merupakan senyawa aktif dari beberapa senyawa yang berkontribusi pada subfraksi aktif. Secara komputasi penambatan molekul (molecular docking) dan dinamika molekul (Dynamic Molecular), beta-sitosterol dan stigmast-4-en-3-on menghambat HMG CoA reduktase lebih besar dari pada simvastatin.