Perpustakaan Digital ITB

Hiperurisemia adalah kondisi dimana kadar asam urat serum darah lebih dari batas ambang normal, yaitu lebih dari 5,6 mg/dL untuk wanita dan 7,0 mg/dL untuk pria. Kondisi hiperurisemia yang tidak terkontrol akan mengakibatkan terdepositnya kristal urat pada sendi sehingga mengakibatkan peradangan dan gout dan juga menimbulkan berbagai komplikasi penyakit seperti gagal ginjal, hipertensi, dan juga penyakit kardiovaskuler sehingga menurunkan kualitas dan harapan hidup. Oleh karena itu sangat penting untuk mengobati dan mencegah kondisi hiperurisemia. Ekstrak daging biji melinjo (Gnetum gnemon L.) telah terbukti memiliki aktivitas farmakologi yang luas, di antaranya adalah sebagai antioksidan, antitumor, inhibitor tirosinase, antibakteri, dan antihiperurisemia. Akan tetapi aktivitas antioksidan dan antihiperurisemia dari ekstrak daging biji melinjo yang berkaitan dengan penghambatan enzim xanthine oxidase (XO) rendah. Produk samping agroindustri merupakan sumber potensial senyawa bioaktif. Oleh karena itu diperlukan upaya ekplorasi produk samping buah melinjo yaitu bagian kulit keras bijinya sebagai antioksidan dan antihiperurisemia. Konsentrasi senyawa aktif obat bahan alam sangat rendah karena terdiri dari campuran senyawa aktif dan tidak aktif. Selain itu, senyawa aktif bahan alam pada umumnya kurang larut dalam air. Dengan proses fraksinasi, konsentrat senyawa aktif dapat ditingkatkan. Beberapa penelitian juga menunjukan bahwa kecepatan pelarutan suatu bahan obat yang sukar larut dalam air dapat ditingkatkan dengan pendekatan nanoteknologi dan sebagai dampaknya terjadi peningkatan efikasi. Oleh karena itu dalam penelitian ini fokus pada upaya peningkatan aktivitas ekstrak etanol kulit keras biji melinjo sebagai antioksidan dan antihiperurisemia melalui kombinasi fraksinasi dengan menggunakan macroporous adsorptive resin (MAR) HPD-600 dan nanonisasi fraksi paling aktif dengan menggunakan metode top down menggunakan instrumen high energy milling sebagai antioksidan dan antihiperurisemia. Untuk menguji hipotesis bahwa aktivitas antioksidan dan antihiperurisemia ekstrak etanol kulit keras biji melinjo meningkat setelah proses fraksinasi dan nanonisasi, maka dilakukan uji aktivitas antioksidan dan antihiperurisemia ekstrak etanol, fraksi aktif dan nanopartikel fraksi aktif. Uji aktivitas antioksidan dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu metode penangkapan radikal bebas DPPH dan ABTS serta metode kapasitas mereduksi logam Cu dan Fe dengan cara CUPRAC dan FRAP. Sedangkan uji aktivitas antihiperurisemia dilakukan secara in vitro melalui penghambatan enzim XO dan secara in vivo dengan rute oral menggunakan tikus wistar jantan yang diinduksi menjadi hiperurisemia dengan kalium oksonat. Untuk mengamati perubahan karakter fisik dan kimia dari hasil proses nanonisasi maka dilakukan pengamatan terhadap ukuran partikel dengan particle size analyzer (PSA), morfologi partikel dengan Scanning Electron Microscope (SEM), derajat kristalinitas dengan X-Ray diffractometer (XRD), sifat termal dengan thermal gravimetri analysis (TGA) dan differential scanning calorymetri (DSC), perubahan gugus fungsi dengan Fourier Transform Infra Red (FTIR) serta total senyawa fenol (ekivalen dengan asam galat/GAE). Pengamatan uji toksitas akut oral dengan dosis tunggal 5000 mg/kg bb juga dilakukan untuk mengetahui respon toksisitas awal. Sedangkan untuk mengetahui jenis senyawa yang terkandung dalam fraksi aktif dilakukan karakterisasi dengan menggunakan instrument liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Hasil penelitian terhadap ekstrak kasar etanol kulit keras biji melinjo menunjukkan adanya aktivitas antioksidan dan penghambatan enzim XO yang siginifikan (p<0,05). Ekstrak etanol kulit keras biji melinjo yang berasal dari biji tua memiliki aktivitas antioksidan dengan nilai konsentrasi hambatan 50% (IC50) sebesar 160,4±1,5 ppm dan 18,7±0,35 ppm berturut-turut untuk radikal DPPH dan ABTS. Sedangkan kapasitas mereduksi Cu ekivalen dengan 2±0,2 µg ?-tokoferol/100 µg ekstrak serta ekivalen dengan 89±11,52 µg asam askorbat/100 µg ekstrak. Lebih lanjut, kapasitas mereduksi Fe ekivalen dengan 217±13,7 µg ?-tokoferol/100 µg ekstrak. Ekstrak etanol kulit keras biji melinjo juga menunjukkan aktivitas penghambatan enzim XO dengan nilai IC50 sebesar 62±1,29 ppm. Proses fraksinasi dengan menggunakan MAR HPD-600 dapat menghilangkan adanya gula bebas dan menghasilkan fraksi-50 sebagai fraksi paling aktif. Aktivitas antioksidan fraksi-50 lebih tinggi sebesar 3-7 kali lipat dibandingkan terhadap ekstrak kasarnya. Hasil analisis penghambatan enzim XO juga menunjukkan aktivitas yang lebih baik, yang ditunjukkan dengan penurunan nilai IC50 menjadi 46±0,63 ppm. Aktivitas antihiperurisemia yang lebih baik dari fraksi-50 juga terkonfirmasi secara in vivo pada tikus wistar jantan yang diinduksi menjadi hiperurisemia dengan kalium oksonat, yang ditunjukkan dengan penurunan kadar serum darah asam urat secara signifikan (p<0,05) pada T150 sebesar ~46% dari 4,63±0,34 menjadi 2,68±0,37 mg/dL pada dosis 500 mg/kg bb. Proses nanonisasi berhasil dilakukan terhadap fraksi-50. Nanopartikel fraksi-50 yang dihasilkan secara jelas menunjukan perubahan karakter fisik yaitu menurunnya ukuran partikel (menjadi ~216,9±2,6 nm, dengan indeks polidispersitas 0,292±0,02), meningkatnya luas permukaan serta derajat amorfisitas. Analisis termal menunjukkan bahwa nanopartikel fraksi-50 mengalami penurunan temperatur transisi gelas dari 80,8 °C menjadi 77,6 °C dan lebih mudah terdekomposisi pada suhu diatas 650 °C. Proses nanonisasi sampai menit ke-120 tidak mengakibatkan dekomposisi senyawa yang dibuktikan dari spektrum FTIR yang sama baik sebelum dan sesudah proses. Analisis terhadap kandungan total senyawa fenol menunjukkan peningkatan dari 186,2±17,34 µg GAE/100 mg fraksi kering menjadi 240,9±1,62 GAE µg/100 mg fraksi kering. Selain itu nanopartikel fraksi-50 yang dilarutkan dalam air menujukkan warna coklat yang lebih pekat pada menit ke-30, menunjukkan peningkatan kecepatan pelarutan. Selain itu dengan metode antioksidan yang berbeda-beda nanopartikel fraksi-50 menunjukkan peningkatan aktivitas antioksidan 2-11 kali lebih tinggi dibandingkan sebelum nanonisasi. Aktivitas penghambatan enzim XO nanopartikel fraksi-50 secara in vitro juga menunjukkan peningkatan sebesar 3 kali lipat dibandingkan sebelum nanonisasi sebagaimana ditunjukkan dengan penurunan nilai IC50 sebesar 68% yaitu dari 46,24±0,63 ppm menjadi 14,72±2,70 ppm. Konfirmasi aktivitas antihiperurisemia secara in vivo menunjukkan bahwa nanopartikel fraksi-50 pada dosis 500 mg/kg bb menurunkan kadar asam urat serum darah lebih cepat jika dibandingkan dengan fraksi-50 yang tidak dinanonisasi yaitu turun menjadi 1,94±0,44 mg/dL pada menit ke-60 atau 38% lebih rendah dibandingkan dengan kelompok hewan hiperurisemia pada waktu yang sama. Akan tetapi tanpa diduga penurunan kadar asam urat serum darah ini juga diikuti kenaikan kadar asam urat serum darah pada menit ke 90-150 (T90-T150). Kenaikan kadar asam urat ini diduga akibat clearance yang lebih cepat dari senyawa bioaktif dari nanopartikel fraksi-50 sebagaimana yang ditunjukkan oleh peningkatan volume urin dan aktivitas ini hampir sama dengan probenesid pada dosis 25 mg/kg bb. Hasil uji toksisitas akut oral menunjukkan bahwa ekstrak, fraksi-50 dan nanopartikel fraksi50 pada dosis 5000 mg/kg bb tidak menunjukkan adanya kematian maupun gejala toksik yang tidak berbeda signifikan dengan kontrol normal. Hasil ini menunjukkan bahwa lethal dose (LD)50 dari ekstrak, fraksi-50 dan nanopartikel fraksi-50 kulit keras biji melinjo lebih dari 5000 mg/kg bb sehingga tergolong aman dan praktis tidak toksik. Karakterisasi senyawa dengan menggunakan LC-MS/MS menunjukkan adanya senyawa golongan flavonoid dan fenol yaitu gnetin C, trans-resveratrol, gnetol, kemferol-3-O-rutinosida, isorhamnetin-3-O-?-rutinosida, gnemonosida A, dan gnemonosida D. Diantara senyawa-senyawa tersebut gnetin C, trans-resveratrol dan kemferol-3-O-rutinosida memiliki aktivitas penghambatan enzim XO dan antioksidan. Dan senyawa lainnya aktif sebagai antioksidan. Sebagai kesimpulan ditunjukkan bahwa ekstrak etanol kulit keras biji melinjo merupakan sumber potensial senyawa aktif antioksidan dan antihiperurisemia, yaitu di antaranya adalah senyawa gnetin C, trans-resveratrol, gnetol, kemferol-3- O-rutinosida, isorhamnetin-3-O-?-rutinosida, gnemonosida A, dan gnemonosida D. Proses fraksinasi dengan menggunakan MAR-HPD600 berpotensi untuk pemisahan senyawa yang tidak aktif seperti gula bebas. Dengan pendekatan nanoteknologi, yaitu top down milling menggunakan high energy milling untuk penurunan ukuran partikel menjadi skala nano maka kecepatan pelarutan nanopartikel fraksi-50 dapat ditingkatkan. Sebagai dampaknya efikasi antioksidan serta antihiperurisemia nanopartikel fraksi-50 meningkat. Walaupun demikian pada penelitian ini ditunjukkan adanya peningkatan volume output urin dan diduga sebagai aktivitas diuresis oleh kelompok hewan yang diberi nanopartikel fraksi-50 sehingga mengakibatkan efek antihiperurisemia yang lebih singkat. Oleh karena itu disarankan selanjutnya dilakukan pemisahan dan karakterisasi lebih lanjut untuk senyawa yang bersifat diuresis ekstrak etanol kulit keras biji melinjo, atau optimasi ukuran partikel dan formulasi yang memodifikasi pelepasan campuran senyawa bioaktif dalam fraksi tersebut untuk mendapatkan aktivitas antihiperurisemia yang lebih optimal.