Simulasi In silico Antihiperlipidemia Antosianin dan Antosianin Terasetilas Dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.).
SIM
MULASII IN SIL
LICO AN
NTIHIPE
ERLIPID
DEMIA
ANTOSIANIIN DAN ANTOS
SIANIN TERAS
SETILAS
SI
DARII UBI UN
NGU (Ip
pomoea batatas
b
L
L.)
Skripsi
KADEK
K AYU SAN
NDRA DEWI
1208505
5028
JU
URUSAN FA
ARMASI
AKULTAS MATEMA
ATIKA DA
AN ILMU PENGETAH
P
HUAN ALAM
FA
UNIV
VERSITAS UDAYANA
A
2016
6
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir II yang
berjudul “Simulasi In Silico Antihiperlipidemia Antosianin dan Antosianin
Terasetilasi dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)” tepat pada waktunya.
Penyusunan tugas akhir II ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan
bimbingan dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si.,Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
tugas akhir II ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S. Farm., M. Sc., Apt.selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan tugas akhir II ini.
3. Ni Putu Ayu Dewi Wijayanti, S. Farm., M. Si., Apt., Rini Noviyani, S.
Si., M. Si., Apt. dan A. A. Gede Rai Yadnya Putra, S. Farm., M. Si.,
iii
Apt. selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran
pada Tugas Akhir II ini.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan tugas
akhir II ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Nyoman Aryati
dan kakak Ni Luh Candra Mustika, terima kasih atas dukungan doa dan
semangat yang telah diberikan baik moral maupun material dalam
penyusunan tugas akhir II ini.
8. Sahabat tersayang, geng Parania(Purnama, Rara, Nita dan Fitri) yang
selalu memberikan semangat.
9. Teman-teman seperjuangan, Novi, Mitsue, Gus Pur dan keluarga
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini.
10. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini.
iv
11. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan tugas akhir II ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per
satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir II ini masih belum
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua
pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat
menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga tugas akhir II ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
i
LEMBAR PENGESAHAN
ii
KATA PENGANTAR
iii
DAFTAR ISI
vi
DAFTAR GAMBAR
ix
DAFTARSINGKAT DAN ISTILAH
x
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
ABSTRAK
xiv
ABSTRACT
xv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
2.1.1 Klasifikasi Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
4
2.1.2 Deskripsi Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
4
2.1.3 Kandungan Kimia Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
5
2.2 Hiperlipidemia
6
vi
2.3 Docking Molecular
8
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
9
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
9
3.3 Bahan Penelitian
9
3.4 Alat Penelitian
10
3.5 Prosedur Penelitian
3.5.1 Validasi Metode Docking Molecular
11
3.5.2 Optimasi Struktur Antosianin dan Antosianin
11
Terasetilasi 3D
3.5.3 Docking dan ScoringAntosianin dan Antosianin
Terasetilasi pada protein target
3.5.4 Analisis Data
12
12
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Validasi Metode Docking Molecular
13
4.2 Optimasi Struktur 3D Antosianin dan Antosianin Terasetilasi
dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
14
4.3 Docking MolecularAntosianin dan Antosianin Terasetilasi
pada ubi ungu (Ipomoea batatas L.) dengan protein target
4.4 Analisis Data
BAB V
15
16
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
17
5.2 Saran
17
vii
DAFTAR PUSTAKA
18
LAMPIRAN
20
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Ubi Ungu
4
Gambar 2.2Struktur Antosianin dalam Ubi Ungu
6
Gambar 2.3 Alur Pembentukkan Kolesterol
7
Gambar 4.1 Struktur Sianidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a)
dan Geometry Optimization (b)
14
Gambar 4.2 Struktur Peonidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a)
dan Geometry Optimization (b)
Gambar 4.3 Visualisi Interaksi antara Sianidindengan Protein target
ix
15
16
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk
ikatan kimia dengan senyawa lain
Antihiperlipidemia
: Senyawa atau obat yang dapat digunakan
untuk menurunkan kadar lipid plasma
Antosianin
: Pigmen yang berwarna merah, ungu dan biru
Bdd
: Berat dapat dimakan
Berlempung
: Bertekstur menengah dan mempunyai sifatsifat antara tanah bertekstur halus dan tanah
bertekstur kasar
Docking
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi
antar molekul
Ekskresi
: Pengeluaran sisa metabolisme dan zat-zat
yang sudah tidak digunakan tubuh
Energi ikatan
: Energi yang diperlukan agar ligan dapat
tertambat pada reseptor
Enzim
: Molekul protein yang komplek dan berfungsi
sebagai katalis suatu proses kimia.
Farmakodinamik
: Ilmu yang mempelajari efek biokimia atau
biologis obat atau hunbungan antara obat
reseptor dan mekanimenya.
HDL
: High Density Lipoprotein
x
Hiperlipidemia
: Abnormalitas satu atau lebih komponen
lemak dalam plasma seperti peningkatan
kadar kolesterol, LDL dan trigliserida serta
dapat berupa penurunan jumlah HDL
HMG-CoA reduktase
: 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A
Insilico
:Penelitian yang dilakukan menggunakan
pemodelan virtual komputer
Jaringan Adiposa
: Jaringan yang terdiri dari lipid atau lemak
Kolesterol
: Metabolit yang mengandung lemak sterol
Konformasi
: Penataan ruang tertentu dari atom – atom
dalam molekul
LDL
: Low Density Lipoprotein
Ligan
:Molekul yang akan ditambatkan pada reseptor
Metabolisme
: Proses kimiawi yang terjadi dalam tubuh
untuk mengubah suatu zat
Native Ligand
:Molekul yang telah tertambat pada reseptor
Penyakit jantung koroner
: Penyakit akibat rusaknya dinding pembuluh
darah kerena beberapa farktor resiko
Penyakit kardiovaskuler
: Penyakit akibat gangguan fungsi jantung dan
pembuluh darah
Pigmen
: Zat yang memberikan warna pada jaringan
Reseptor
: Molekul protein yang menerima rangsang
dan tempat penambatan ligan
xi
RMSD
: Root Mean Square Distances
SBDD
: Structure-based Drug Design
SHP
: Small Heterodimer Pamer
Sintesis
:Reaksi kimia untuk mendapatkan suatu
senyawa kimia
Terasetilasi
: Penambahan gugus asetil (OCH3)
Trigliserida
: Komponen lipid yang berfungsi menyimpan
lipid di jaringan
VLDL
: Very Low Density Lipoprotein
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.Tahapan Penelitian secara Umum
xiii
20
ABSTRAK
Hiperlipidemia adalah suatu keadaan ketika terjadinya peningkatan LDL,
kolesterol atau trigliserida atau terjadinya penurunan HDL. Hiperlipidemia dapat
meningkatkan resiko kematian akibat kardiovaskuler 30-65%. Obat yang sering
digunakan sebagai antihiperlipidemia adalah obat golongan statin yang bekerja
dengan menghambat HMG-CoA Reduktase, sehingga dapat menurunkan kadar
kolesterol dalam tubuh. Selain itu Antosianin pada beberapa tanaman juga telah
terbukti memiliki kemampuan sebagai antihiperlipidemia. Antosianin diketahui
banyak terdapat dalam ubi ungu (Ipomea batatas L.). Terdapat 2 kelompok
antosianin dalam ubi ungu yaitu turunan sianidin dan turunan peonidin (antosianin
terasetilasi). Untuk mengevaluasi kemampuan antosianin dan antosianin
terasetilasi dalam ubi ungu sebagai antihiperlipidemia perlu dilakukan penelitian
lebih lanjut.
Metode docking molecular antara antosianin (sianidin) dan antosianin
terasetilasi (peonidin) dengan protein target yang berperan dalam hiperlipidemia
digunakan untuk mengetahui kemampuan antosianin dan antosianin terasetilasi
pada ubi ungu sebagai antihiperlipidemia. Metode docking Molecular
menggunakan perangkat lunak dalam proses penggerjaannya. Penelitian
menggunakan perangkat lunak ArgusLab 4.0.1 untuk docking dan Hyperchem 8
untuk optimasi 3D struktur antosianin dan antosianin terasetilasi. Hasil docking
dinilai dari nilai energi ikatan dan ikatan hidrogen yang yang terbentuk antara
antosianin dan antosianin terasetilasi pada protein target dan selanjutnya akan
dibandingkan energi ikatan native ligand dariprotein target tersebut.
Hasil penelitian memperlihatkan antosianin dan antosianin terasetilasi
mampu berinteraksi dengan protein target. Sehingga antosianin dan antosianin
terasetilasi dapat berpotensi sebagai antihiperlipidemia.
Kata Kunci: Docking molecular, Antosianin, Antosianin Terasetilasi, Ubi Ungu,
Antihiperlipidemia.
xiv
ABSTRACT
Hyperlipidemia is a condition when increase in LDL, cholesterol or
triglycerides or a decrease in HDL. Hyperlipidemia can increase the risk of death
because cardiovascular about 30-65%. Drugis often used as antihyperlipidemic is
statin. Statin work by inhibiting HMG-CoA Reductase, so that it can lower
cholesterol levels in the body. Anthocyanin at several plants also have been shown
to the ability as antihyperlipidemic. Anthocyanin is known available in purple
sweet potato (Ipomea batatas L.). There are two groups of anthocyanins in purple
sweet potato, those are cyanidin derivates and peonidin derivates (acetylated
anthocyanins). To evaluate the ability of anthocyanins and acetylated
anthocyanins in purple sweet potato as antihiperlipidemia need to do further
research.
Molecular docking method between anthocyanin (cyanidin) and acetylated
anthocyanins (peonidin) with targeted protein which is a protein that plays a role
in hyperlipidemic used to determine the ability of anthocyanins and acatylated
anthocyanins in purple sweet potato as antihyperlipidemic. Two software are
used, ArgusLab 4.0.1 for docking and Hyperchem 8 for the optimization of the 3D
structure of anthocyanin and acetylated anthocyanin. Docking results are the bond
energy value and hydrogen bonds formed between anthocyanin and acetylated
anthocyanin with targeted protein. This will furthercompared with binding energy
and hydrogen bonds of native ligand.
The results showed that anthocyanin and acetylated anthocyanin were able
to interact with targeted protein. So anthocyanin and acatylated anthocyanins can
be potentially as antihyperlipidemic.
Keywords: Molecular Docking, Anthocyanin, Acetylated Anthocyanin, Purple
Sweet Potato, Antihyperlipidemia.
xv
SIM
MULASII IN SIL
LICO AN
NTIHIPE
ERLIPID
DEMIA
ANTOSIANIIN DAN ANTOS
SIANIN TERAS
SETILAS
SI
DARII UBI UN
NGU (Ip
pomoea batatas
b
L
L.)
Skripsi
KADEK
K AYU SAN
NDRA DEWI
1208505
5028
JU
URUSAN FA
ARMASI
AKULTAS MATEMA
ATIKA DA
AN ILMU PENGETAH
P
HUAN ALAM
FA
UNIV
VERSITAS UDAYANA
A
2016
6
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir II yang
berjudul “Simulasi In Silico Antihiperlipidemia Antosianin dan Antosianin
Terasetilasi dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)” tepat pada waktunya.
Penyusunan tugas akhir II ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan
bimbingan dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si.,Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
tugas akhir II ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S. Farm., M. Sc., Apt.selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan tugas akhir II ini.
3. Ni Putu Ayu Dewi Wijayanti, S. Farm., M. Si., Apt., Rini Noviyani, S.
Si., M. Si., Apt. dan A. A. Gede Rai Yadnya Putra, S. Farm., M. Si.,
iii
Apt. selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran
pada Tugas Akhir II ini.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan tugas
akhir II ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Nyoman Aryati
dan kakak Ni Luh Candra Mustika, terima kasih atas dukungan doa dan
semangat yang telah diberikan baik moral maupun material dalam
penyusunan tugas akhir II ini.
8. Sahabat tersayang, geng Parania(Purnama, Rara, Nita dan Fitri) yang
selalu memberikan semangat.
9. Teman-teman seperjuangan, Novi, Mitsue, Gus Pur dan keluarga
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini.
10. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini.
iv
11. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan tugas akhir II ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per
satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir II ini masih belum
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua
pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat
menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga tugas akhir II ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
i
LEMBAR PENGESAHAN
ii
KATA PENGANTAR
iii
DAFTAR ISI
vi
DAFTAR GAMBAR
ix
DAFTARSINGKAT DAN ISTILAH
x
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
ABSTRAK
xiv
ABSTRACT
xv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
2.1.1 Klasifikasi Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
4
2.1.2 Deskripsi Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
4
2.1.3 Kandungan Kimia Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
5
2.2 Hiperlipidemia
6
vi
2.3 Docking Molecular
8
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
9
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
9
3.3 Bahan Penelitian
9
3.4 Alat Penelitian
10
3.5 Prosedur Penelitian
3.5.1 Validasi Metode Docking Molecular
11
3.5.2 Optimasi Struktur Antosianin dan Antosianin
11
Terasetilasi 3D
3.5.3 Docking dan ScoringAntosianin dan Antosianin
Terasetilasi pada protein target
3.5.4 Analisis Data
12
12
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Validasi Metode Docking Molecular
13
4.2 Optimasi Struktur 3D Antosianin dan Antosianin Terasetilasi
dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
14
4.3 Docking MolecularAntosianin dan Antosianin Terasetilasi
pada ubi ungu (Ipomoea batatas L.) dengan protein target
4.4 Analisis Data
BAB V
15
16
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
17
5.2 Saran
17
vii
DAFTAR PUSTAKA
18
LAMPIRAN
20
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Ubi Ungu
4
Gambar 2.2Struktur Antosianin dalam Ubi Ungu
6
Gambar 2.3 Alur Pembentukkan Kolesterol
7
Gambar 4.1 Struktur Sianidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a)
dan Geometry Optimization (b)
14
Gambar 4.2 Struktur Peonidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a)
dan Geometry Optimization (b)
Gambar 4.3 Visualisi Interaksi antara Sianidindengan Protein target
ix
15
16
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk
ikatan kimia dengan senyawa lain
Antihiperlipidemia
: Senyawa atau obat yang dapat digunakan
untuk menurunkan kadar lipid plasma
Antosianin
: Pigmen yang berwarna merah, ungu dan biru
Bdd
: Berat dapat dimakan
Berlempung
: Bertekstur menengah dan mempunyai sifatsifat antara tanah bertekstur halus dan tanah
bertekstur kasar
Docking
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi
antar molekul
Ekskresi
: Pengeluaran sisa metabolisme dan zat-zat
yang sudah tidak digunakan tubuh
Energi ikatan
: Energi yang diperlukan agar ligan dapat
tertambat pada reseptor
Enzim
: Molekul protein yang komplek dan berfungsi
sebagai katalis suatu proses kimia.
Farmakodinamik
: Ilmu yang mempelajari efek biokimia atau
biologis obat atau hunbungan antara obat
reseptor dan mekanimenya.
HDL
: High Density Lipoprotein
x
Hiperlipidemia
: Abnormalitas satu atau lebih komponen
lemak dalam plasma seperti peningkatan
kadar kolesterol, LDL dan trigliserida serta
dapat berupa penurunan jumlah HDL
HMG-CoA reduktase
: 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A
Insilico
:Penelitian yang dilakukan menggunakan
pemodelan virtual komputer
Jaringan Adiposa
: Jaringan yang terdiri dari lipid atau lemak
Kolesterol
: Metabolit yang mengandung lemak sterol
Konformasi
: Penataan ruang tertentu dari atom – atom
dalam molekul
LDL
: Low Density Lipoprotein
Ligan
:Molekul yang akan ditambatkan pada reseptor
Metabolisme
: Proses kimiawi yang terjadi dalam tubuh
untuk mengubah suatu zat
Native Ligand
:Molekul yang telah tertambat pada reseptor
Penyakit jantung koroner
: Penyakit akibat rusaknya dinding pembuluh
darah kerena beberapa farktor resiko
Penyakit kardiovaskuler
: Penyakit akibat gangguan fungsi jantung dan
pembuluh darah
Pigmen
: Zat yang memberikan warna pada jaringan
Reseptor
: Molekul protein yang menerima rangsang
dan tempat penambatan ligan
xi
RMSD
: Root Mean Square Distances
SBDD
: Structure-based Drug Design
SHP
: Small Heterodimer Pamer
Sintesis
:Reaksi kimia untuk mendapatkan suatu
senyawa kimia
Terasetilasi
: Penambahan gugus asetil (OCH3)
Trigliserida
: Komponen lipid yang berfungsi menyimpan
lipid di jaringan
VLDL
: Very Low Density Lipoprotein
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.Tahapan Penelitian secara Umum
xiii
20
ABSTRAK
Hiperlipidemia adalah suatu keadaan ketika terjadinya peningkatan LDL,
kolesterol atau trigliserida atau terjadinya penurunan HDL. Hiperlipidemia dapat
meningkatkan resiko kematian akibat kardiovaskuler 30-65%. Obat yang sering
digunakan sebagai antihiperlipidemia adalah obat golongan statin yang bekerja
dengan menghambat HMG-CoA Reduktase, sehingga dapat menurunkan kadar
kolesterol dalam tubuh. Selain itu Antosianin pada beberapa tanaman juga telah
terbukti memiliki kemampuan sebagai antihiperlipidemia. Antosianin diketahui
banyak terdapat dalam ubi ungu (Ipomea batatas L.). Terdapat 2 kelompok
antosianin dalam ubi ungu yaitu turunan sianidin dan turunan peonidin (antosianin
terasetilasi). Untuk mengevaluasi kemampuan antosianin dan antosianin
terasetilasi dalam ubi ungu sebagai antihiperlipidemia perlu dilakukan penelitian
lebih lanjut.
Metode docking molecular antara antosianin (sianidin) dan antosianin
terasetilasi (peonidin) dengan protein target yang berperan dalam hiperlipidemia
digunakan untuk mengetahui kemampuan antosianin dan antosianin terasetilasi
pada ubi ungu sebagai antihiperlipidemia. Metode docking Molecular
menggunakan perangkat lunak dalam proses penggerjaannya. Penelitian
menggunakan perangkat lunak ArgusLab 4.0.1 untuk docking dan Hyperchem 8
untuk optimasi 3D struktur antosianin dan antosianin terasetilasi. Hasil docking
dinilai dari nilai energi ikatan dan ikatan hidrogen yang yang terbentuk antara
antosianin dan antosianin terasetilasi pada protein target dan selanjutnya akan
dibandingkan energi ikatan native ligand dariprotein target tersebut.
Hasil penelitian memperlihatkan antosianin dan antosianin terasetilasi
mampu berinteraksi dengan protein target. Sehingga antosianin dan antosianin
terasetilasi dapat berpotensi sebagai antihiperlipidemia.
Kata Kunci: Docking molecular, Antosianin, Antosianin Terasetilasi, Ubi Ungu,
Antihiperlipidemia.
xiv
ABSTRACT
Hyperlipidemia is a condition when increase in LDL, cholesterol or
triglycerides or a decrease in HDL. Hyperlipidemia can increase the risk of death
because cardiovascular about 30-65%. Drugis often used as antihyperlipidemic is
statin. Statin work by inhibiting HMG-CoA Reductase, so that it can lower
cholesterol levels in the body. Anthocyanin at several plants also have been shown
to the ability as antihyperlipidemic. Anthocyanin is known available in purple
sweet potato (Ipomea batatas L.). There are two groups of anthocyanins in purple
sweet potato, those are cyanidin derivates and peonidin derivates (acetylated
anthocyanins). To evaluate the ability of anthocyanins and acetylated
anthocyanins in purple sweet potato as antihiperlipidemia need to do further
research.
Molecular docking method between anthocyanin (cyanidin) and acetylated
anthocyanins (peonidin) with targeted protein which is a protein that plays a role
in hyperlipidemic used to determine the ability of anthocyanins and acatylated
anthocyanins in purple sweet potato as antihyperlipidemic. Two software are
used, ArgusLab 4.0.1 for docking and Hyperchem 8 for the optimization of the 3D
structure of anthocyanin and acetylated anthocyanin. Docking results are the bond
energy value and hydrogen bonds formed between anthocyanin and acetylated
anthocyanin with targeted protein. This will furthercompared with binding energy
and hydrogen bonds of native ligand.
The results showed that anthocyanin and acetylated anthocyanin were able
to interact with targeted protein. So anthocyanin and acatylated anthocyanins can
be potentially as antihyperlipidemic.
Keywords: Molecular Docking, Anthocyanin, Acetylated Anthocyanin, Purple
Sweet Potato, Antihyperlipidemia.
xv
SIM
MULASII IN SIL
LICO AN
NTIHIPE
ERLIPID
DEMIA
ANTOSIANIIN DAN ANTOS
SIANIN TERAS
SETILAS
SI
DARII UBI UN
NGU (Ip
pomoea batatas
b
L
L.)
Skripsi
KADEK
K AYU SAN
NDRA DEWI
1208505
5028
JU
URUSAN FA
ARMASI
AKULTAS MATEMA
ATIKA DA
AN ILMU PENGETAH
P
HUAN ALAM
FA
UNIV
VERSITAS UDAYANA
A
2016
6
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir II yang
berjudul “Simulasi In Silico Antihiperlipidemia Antosianin dan Antosianin
Terasetilasi dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)” tepat pada waktunya.
Penyusunan tugas akhir II ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan
bimbingan dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si.,Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
tugas akhir II ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S. Farm., M. Sc., Apt.selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan tugas akhir II ini.
3. Ni Putu Ayu Dewi Wijayanti, S. Farm., M. Si., Apt., Rini Noviyani, S.
Si., M. Si., Apt. dan A. A. Gede Rai Yadnya Putra, S. Farm., M. Si.,
iii
Apt. selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran
pada Tugas Akhir II ini.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan tugas
akhir II ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Nyoman Aryati
dan kakak Ni Luh Candra Mustika, terima kasih atas dukungan doa dan
semangat yang telah diberikan baik moral maupun material dalam
penyusunan tugas akhir II ini.
8. Sahabat tersayang, geng Parania(Purnama, Rara, Nita dan Fitri) yang
selalu memberikan semangat.
9. Teman-teman seperjuangan, Novi, Mitsue, Gus Pur dan keluarga
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini.
10. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan tugas akhir II ini.
iv
11. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan tugas akhir II ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per
satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir II ini masih belum
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua
pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat
menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga tugas akhir II ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
i
LEMBAR PENGESAHAN
ii
KATA PENGANTAR
iii
DAFTAR ISI
vi
DAFTAR GAMBAR
ix
DAFTARSINGKAT DAN ISTILAH
x
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
ABSTRAK
xiv
ABSTRACT
xv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
2.1.1 Klasifikasi Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
4
2.1.2 Deskripsi Tanaman Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
4
2.1.3 Kandungan Kimia Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
5
2.2 Hiperlipidemia
6
vi
2.3 Docking Molecular
8
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
9
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
9
3.3 Bahan Penelitian
9
3.4 Alat Penelitian
10
3.5 Prosedur Penelitian
3.5.1 Validasi Metode Docking Molecular
11
3.5.2 Optimasi Struktur Antosianin dan Antosianin
11
Terasetilasi 3D
3.5.3 Docking dan ScoringAntosianin dan Antosianin
Terasetilasi pada protein target
3.5.4 Analisis Data
12
12
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Validasi Metode Docking Molecular
13
4.2 Optimasi Struktur 3D Antosianin dan Antosianin Terasetilasi
dari Ubi Ungu (Ipomoea batatas L.)
14
4.3 Docking MolecularAntosianin dan Antosianin Terasetilasi
pada ubi ungu (Ipomoea batatas L.) dengan protein target
4.4 Analisis Data
BAB V
15
16
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
17
5.2 Saran
17
vii
DAFTAR PUSTAKA
18
LAMPIRAN
20
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Ubi Ungu
4
Gambar 2.2Struktur Antosianin dalam Ubi Ungu
6
Gambar 2.3 Alur Pembentukkan Kolesterol
7
Gambar 4.1 Struktur Sianidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a)
dan Geometry Optimization (b)
14
Gambar 4.2 Struktur Peonidin setelah Dilakukan Kalkulasi Single Point (a)
dan Geometry Optimization (b)
Gambar 4.3 Visualisi Interaksi antara Sianidindengan Protein target
ix
15
16
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk
ikatan kimia dengan senyawa lain
Antihiperlipidemia
: Senyawa atau obat yang dapat digunakan
untuk menurunkan kadar lipid plasma
Antosianin
: Pigmen yang berwarna merah, ungu dan biru
Bdd
: Berat dapat dimakan
Berlempung
: Bertekstur menengah dan mempunyai sifatsifat antara tanah bertekstur halus dan tanah
bertekstur kasar
Docking
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi
antar molekul
Ekskresi
: Pengeluaran sisa metabolisme dan zat-zat
yang sudah tidak digunakan tubuh
Energi ikatan
: Energi yang diperlukan agar ligan dapat
tertambat pada reseptor
Enzim
: Molekul protein yang komplek dan berfungsi
sebagai katalis suatu proses kimia.
Farmakodinamik
: Ilmu yang mempelajari efek biokimia atau
biologis obat atau hunbungan antara obat
reseptor dan mekanimenya.
HDL
: High Density Lipoprotein
x
Hiperlipidemia
: Abnormalitas satu atau lebih komponen
lemak dalam plasma seperti peningkatan
kadar kolesterol, LDL dan trigliserida serta
dapat berupa penurunan jumlah HDL
HMG-CoA reduktase
: 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A
Insilico
:Penelitian yang dilakukan menggunakan
pemodelan virtual komputer
Jaringan Adiposa
: Jaringan yang terdiri dari lipid atau lemak
Kolesterol
: Metabolit yang mengandung lemak sterol
Konformasi
: Penataan ruang tertentu dari atom – atom
dalam molekul
LDL
: Low Density Lipoprotein
Ligan
:Molekul yang akan ditambatkan pada reseptor
Metabolisme
: Proses kimiawi yang terjadi dalam tubuh
untuk mengubah suatu zat
Native Ligand
:Molekul yang telah tertambat pada reseptor
Penyakit jantung koroner
: Penyakit akibat rusaknya dinding pembuluh
darah kerena beberapa farktor resiko
Penyakit kardiovaskuler
: Penyakit akibat gangguan fungsi jantung dan
pembuluh darah
Pigmen
: Zat yang memberikan warna pada jaringan
Reseptor
: Molekul protein yang menerima rangsang
dan tempat penambatan ligan
xi
RMSD
: Root Mean Square Distances
SBDD
: Structure-based Drug Design
SHP
: Small Heterodimer Pamer
Sintesis
:Reaksi kimia untuk mendapatkan suatu
senyawa kimia
Terasetilasi
: Penambahan gugus asetil (OCH3)
Trigliserida
: Komponen lipid yang berfungsi menyimpan
lipid di jaringan
VLDL
: Very Low Density Lipoprotein
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.Tahapan Penelitian secara Umum
xiii
20
ABSTRAK
Hiperlipidemia adalah suatu keadaan ketika terjadinya peningkatan LDL,
kolesterol atau trigliserida atau terjadinya penurunan HDL. Hiperlipidemia dapat
meningkatkan resiko kematian akibat kardiovaskuler 30-65%. Obat yang sering
digunakan sebagai antihiperlipidemia adalah obat golongan statin yang bekerja
dengan menghambat HMG-CoA Reduktase, sehingga dapat menurunkan kadar
kolesterol dalam tubuh. Selain itu Antosianin pada beberapa tanaman juga telah
terbukti memiliki kemampuan sebagai antihiperlipidemia. Antosianin diketahui
banyak terdapat dalam ubi ungu (Ipomea batatas L.). Terdapat 2 kelompok
antosianin dalam ubi ungu yaitu turunan sianidin dan turunan peonidin (antosianin
terasetilasi). Untuk mengevaluasi kemampuan antosianin dan antosianin
terasetilasi dalam ubi ungu sebagai antihiperlipidemia perlu dilakukan penelitian
lebih lanjut.
Metode docking molecular antara antosianin (sianidin) dan antosianin
terasetilasi (peonidin) dengan protein target yang berperan dalam hiperlipidemia
digunakan untuk mengetahui kemampuan antosianin dan antosianin terasetilasi
pada ubi ungu sebagai antihiperlipidemia. Metode docking Molecular
menggunakan perangkat lunak dalam proses penggerjaannya. Penelitian
menggunakan perangkat lunak ArgusLab 4.0.1 untuk docking dan Hyperchem 8
untuk optimasi 3D struktur antosianin dan antosianin terasetilasi. Hasil docking
dinilai dari nilai energi ikatan dan ikatan hidrogen yang yang terbentuk antara
antosianin dan antosianin terasetilasi pada protein target dan selanjutnya akan
dibandingkan energi ikatan native ligand dariprotein target tersebut.
Hasil penelitian memperlihatkan antosianin dan antosianin terasetilasi
mampu berinteraksi dengan protein target. Sehingga antosianin dan antosianin
terasetilasi dapat berpotensi sebagai antihiperlipidemia.
Kata Kunci: Docking molecular, Antosianin, Antosianin Terasetilasi, Ubi Ungu,
Antihiperlipidemia.
xiv
ABSTRACT
Hyperlipidemia is a condition when increase in LDL, cholesterol or
triglycerides or a decrease in HDL. Hyperlipidemia can increase the risk of death
because cardiovascular about 30-65%. Drugis often used as antihyperlipidemic is
statin. Statin work by inhibiting HMG-CoA Reductase, so that it can lower
cholesterol levels in the body. Anthocyanin at several plants also have been shown
to the ability as antihyperlipidemic. Anthocyanin is known available in purple
sweet potato (Ipomea batatas L.). There are two groups of anthocyanins in purple
sweet potato, those are cyanidin derivates and peonidin derivates (acetylated
anthocyanins). To evaluate the ability of anthocyanins and acetylated
anthocyanins in purple sweet potato as antihiperlipidemia need to do further
research.
Molecular docking method between anthocyanin (cyanidin) and acetylated
anthocyanins (peonidin) with targeted protein which is a protein that plays a role
in hyperlipidemic used to determine the ability of anthocyanins and acatylated
anthocyanins in purple sweet potato as antihyperlipidemic. Two software are
used, ArgusLab 4.0.1 for docking and Hyperchem 8 for the optimization of the 3D
structure of anthocyanin and acetylated anthocyanin. Docking results are the bond
energy value and hydrogen bonds formed between anthocyanin and acetylated
anthocyanin with targeted protein. This will furthercompared with binding energy
and hydrogen bonds of native ligand.
The results showed that anthocyanin and acetylated anthocyanin were able
to interact with targeted protein. So anthocyanin and acatylated anthocyanins can
be potentially as antihyperlipidemic.
Keywords: Molecular Docking, Anthocyanin, Acetylated Anthocyanin, Purple
Sweet Potato, Antihyperlipidemia.
xv