selanjutnya menggunakan metode ekstraksi penggunaan vortex Bennet dan Bogoard 1973 diacu dalam Silveira et al. 2007.
Tabel 4 Nilai optical density OD Spirulina platensis dengan metode yang berbeda Metode
λ = 615 nm λ = 652 nm
Yield gram Oven
0,225 0,191
0,25
Vortex 1,013
0,463 0,04
Shaker 0,751
0,344 0,04
Pelarut yang digunakan adalah bufer fosfat. Menurut Arlyza 2005, biomassa sel dari Spirulina platensis akan jauh lebih mudah larut dalam pelarut polar, seperti
pada air dan larutan penyangga bufer terutama bufer fosfat bila dibandingkan dengan pelarut kurang polar seperti aseton dan kloroform.
Hasil ekstraksi fikosianin yang diperoleh dari sampel umur 12 dan 16 hari adalah 0,137 mgmL dan 0,140 mgmL. Berdasarkan hasil ekstraksi yang diperoleh,
biomassa Spirulina platensis dengan umur panen 12 dan 16 hari memberikan nilai yang hampir sama. Namun, hasil biomassa Spirulina platensis dengan umur panen 16
hari lebih tinggi dari pada umur panen 12 hari. Hal ini diduga bahwa jumlah kepadatan Spirulina platensis dipengaruhi oleh jumlah suplai nitrogen yang
dikonsumsinya dan berbanding lurus terhadap jumlah fikosianin yang terkandung di dalam biomassa sel. Arlyza 2005 menyatakan bahwa kekurangan atau penurunan
nitrogen dapat menyebabkan tingkat selektif yang rendah pada kandungan fikosianin dalam fikobiliprotein. Faktor lain yang juga mempengaruhi kadar fikosianin biomassa
adalah intensitas cahaya dan lama penyinaran. Hasil penelitian Chrismadha et al. 2006 menunjukkan bahwa kandungan nitrogen dan fosfor pada media memberikan
pengaruh terhadap produktivitas fikosianin dengan kandungan fikosianin yang dicapai pada konsentrasi nitrogen 22,5 mM yaitu 1,2 berat kering dan konsentrasi
fosfor 360 mM yaitu 1,1 berat kering.
4.3 Hasil Analisis Inhibisi Enzim α-Glukosidase Spirulina platensis
Uji inhibisi terhadap enzim α-glukosidase dilakukan untuk mengetahui
kemampuan Spirulina platensis sebagai antihiperglikemik. Daya hambat terhadap
aktivitas α-glukosidase dilihat secara pseudo-substrat dengan mengetahui
kemampuan sampel untuk menghambat reaksi hidrolisis glukosa pada substrat p- nitrofenil-
α-D-glukopiranosa pNG. Substrat akan terhidrolisis menjadi α-D-glukosa dan p-nitrofenol yang berwarna kuning. Reaksi yang terjadi dapat dilihat pada
Gambar 9.
Gambar 9 Reaksi hidrolisis pNG oleh enzim α-glukosidase Sutedja 2003 diacu
dalam Sugiwati 2005. Warna kuning yang dihasilkan oleh p-nitrofenol menjadi indikator
kemampuan inhibitor untuk menghambat reaksi yang terjadi. Semakin besar kemampuan inhibitor untuk menghambat maka produk yang dihasilkan semakin
sedikit atau warna larutan setelah inkubasi lebih cerah dibandingkan dengan larutan tanpa inhibitor Basuki et al. 2002. Nilai inhibisi
α-glukosidase biomassa kering umur 12 dan 16 hari dapat dilihat pada Tabel 5, sedangkan nilai inhibisi enzim
α- glukosidase fikosianin umur 12 dan 16 hari dapat dilihat pada Tabel 6.
Sistem reaksi enzim yang diujikan dengan terlebih dahulu menginkubasi substrat dan ekstrak dalam pelarut buffer fosfat pada suhu 37°C selama 5 menit. Hal
ini dilakukan untuk menyamakan suhu substrat dengan suhu optimum enzim α- glukosidase, kemudian ketika enzim ditambahkan ke dalam sistem dan diinkubasi
kembali maka reaksi enzimatis akan segera terjadi. Sampel biomassa kering Spirulina platensis umur panen 12 dan 16 hari
dengan konsentrasi 2000 ppm menghambat kerja enzim α-glukosidase sebesar 16
dan 33. Kemampuan inhibisi dengan nilai tertinggi dari sampel yang diuji adalah biomassa kering Spirulina platensis dengan umur panen 16 hari. Umur kultur 16 hari
merupakan fase pertumbuhan cepat. Menurut Panji et al. 2005, fase pertumbuhan cepat menyebabkan laju metabolismenya, termasuk produksi enzim intraseluler
maupun komponen bioaktif juga berlangsung maksimal. Spirulina platensis umur 16
hari merupakan fase awal stasioner mempunyai komponen aktif yang menghambat aktivitas enzim
α-glukosidase lebih banyak. Tabel 5
Nilai inhibisi enzim α-glukosidase biomassa kering umur 12 dan 16 hari Konsentrasi sampel
ppm inhibisi 12 hari
inhibisi 16 hari 62,5
-28,536 -31,792
125 -45,849
-36,579 250
-80,135 -61,272
500 -79,112
-79,397 1000
-97,710 -94,286
2000 16,004
32,976
Fikosianin Spirulina platensis tidak memiliki kemampuan untuk menghambat aktivitas enzim α-glukosidase Tabel 6. Nilai inhibisi yang dihasilkan menunjukkan
angka negatif pada setiap konsentrasinya. Hal ini diduga bahwa komponen aktif inhibisi enzim α-glukosidase tidak terdapat pada biopigmen fikosianin Spirulina
platensis. Hal ini sesuai dengan hasil pengujian fitokimia sampel biopigmen fikosianin yang menunjukkan negatif pada uji flavonoid dan fenol hidrokuinon yang
merupakan bagian k omponen aktif inhibisi enzim α-glukosidase.
Tabel 6 Nilai inhibisi enzim α-glukosidase fikosianin umur 12 dan 16 hari
Konsentrasi sampel ppm
inhibisi 12 hari inhibisi 16 hari
62,5 -15,545
-22,448 125
-17,018 -21,477
250 -14,740
-26,268 500
-20,455 -22,462
1000 -17,783
-30,417
2000 -29,394
-25,051
Menurut Kim et al. 2006, efek hipoglikemik komponen bioaktif pada tanaman dapat mengembalikan fungsi sel pankreas sehingga dapat meningkatkan
sekresi insulin, menghambat absorbsi glukosa di usus dan menghambat kerja enzim
α-amilase dan α-glukosidase. Kebanyakan tumbuhan yang mengandung senyawa bioaktif seperti glikosida, alkaloid, terpenoid, flavonoid, dan karotenoid mempunyai
aktivitas antidiabetes. Pada penelitian ini sampel dilarutkan dalam DMSO untuk biomassa kering
dan larutan buffer untuk fikosianin dengan tujuan agar sampel dapat terlarut secara sempurna. Pengujian inhibisi acarbose dilakukan sebagai kontrol positif untuk hasil
yang diberikan. Hasil pengujian acarbose dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7
Nilai inhibisi enzim α-glukosidase Acarbose Konsentrasi sampel
ppm inhibisi
0,015625 0,750
0,03125 24,815
0,0625 35,667
0,125 55,000
0,25 72,233
0,5 75,858
Acarbose merupakan oligosakarida yang diperoleh dari proses fermentasi mikroorganisme Actinoplanes utahensis. Acarbose merupakan obat komersial dan
dipasarkan di Indonesia dengan nama glukobay®. Obat ini digunakan untuk menghambat kerja enzim yang memecah karbohidrat menjadi glukosa Lehninger
2004. Nilai inhibisi acarbose yang dihasilkan pada konsentrasi 0,5 ppm adalah 75,86, artinya acarbose
mampu menghambat kerja enzim α-glukosidase dengan menutup 75,86 sisi aktif enzim yang akan berikatan dengan substrat. Nilai inhibisi
sampel pada konsentrasi 2000 ppm jauh lebih kecil dibandingkan dengan nilai inhibisi acarbose dengan konsentrasi 0,5 ppm. Menurut Reddy et al. 1999 diacu
dalam Ngadiwiyana et al. 2011, senyawa dikatakan aktif apabila mempunyai nilai IC
50
dibawah 50 ppm sehingga dapat disimpulkan bahwa sampel biomassa kering Spirulina platensis tidak mempunyai potensi yang baik sebagai inhibisi enzim
α-glukosidase karena IC
50
yang dihasilkan lebih dari 2.000 ppm .
Pada penderita diabetes melitus, penghambatan terhadap enzim yang berperan dalam hidrolisis karbohidrat menyebabkan penghambatan absorbsi glukosa sehingga
menurunkan keadaan hiperglikemia. Zat yang dapat menghambat kerja enzim disebut zat penghambat atau inhibitor enzim. Penghambatan enzim dapat dibagikan menjadi
dua jenis, yaitu penghambat yang bekerja secara tidak balik irreversible dan dapat balik reversible. Penghambat irreversible yang bereaksi dengan atau merusak suatu
gugus fungsional pada molekul enzim yang penting bagi aktivitas katalitiknya. Inhibitor terikat secara kovalen pada sisi aktif enzim dan membentuk kompleks enzim
inhibitor yang bersifat tetap Sugiwati 2005. Penghambat reversible dibagi menjadi dua golongan, yaitu kompetitif dan non
kompetitif. Penghambat kompetitif berlomba dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim, tetapi apabila sekali terikat maka tidak dapat diubah oleh enzim
tersebut. Penghambat kompetitif dapat dibalikkan atau diatasi dengan meningkatkan konsentrasi substrat. Penghambat non kompetitif terjadi bila penghambat berikatan
pada sisi enzim selain sisi tempat substrat berikatan, mengubah konformasi molekul enzim sehingga menurunkan aktivitas katalitik enzim Lehninger 2004. Mekanisme
kerja inhibisi dari biomassa kering Spirulina platensis terhadap enzim α-glukosidase
yaitu mengikat enzim secara reversibel dan kompetitif. Inhibisi dengan inhibitor yang mempunyai tempat ikatan substrat pada enzim. Inhibitor mirip dengan substrat
sehingga terjadi kompetisi antara substrat dan inhibitor Liu et al. 2006. Wulandari dan Irwanti 2011 mengungkapkan bahwa Arthrospira platensis
Spirulina platensis memiliki bermacam-macam kemampuan biologis dan nutrisional selain memiliki kemampuan sebagai biomodulator dan imunomodulator.
Arthrospira sp. juga berperan dalam regulasi metabolisme lipid dan karbohidrat dengan mengoreksi profil glukosa dan lipid pada hewan percobaan dan pasien
diabetes. Polisakarida ekstraseluler biomassa kering mikroalga Porphyridium cruentum memiliki aktivitas antihiperglikemik dengan nilai
inhibisi α-glukosidase 71,57 Rahman 2011.
4.4 Aktivitas Antioksidan Spirulina platensis
