## SINTESIS, KARAKTERISASI DAN UJI AKTIVITAS SENYAWA KOMPLEKS Zn(II)-KATEKIN SEBAGAI INHIBITOR ENZIM LIPASE

## Antyka Lutfiana Putri, Harsasi Setyawati, Sri Sumarsih*
Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga *e-mail: sri-sumarsih@fst.unair.ac.id
Received 9 May 2019
Accepted 11 June 2019

## ABSTRACT
The purposes of this study were synthesis, characterization and activity testing of Zn(II)- catechin  as  an  inhibitor of Candida  rugosa lipase  enzyme.  The  complex compound  was synthesized  from  ZnCl 2 .6H 2 O  and  catechin  (5,7,3',4'-tetrahydroxyflavan-3-ol).  The synthesized  compound  was  characterized  based  on  maximum  wavelength,  functional groups, metal-ligand bond, and melting point. The lipase activity was determined toward p- nitrophenyl  palmitate  as  a  substrate.  The  result  shows  that  Zn(II)-catechin  could  be synthesized from ZnCl 2 .6H 2 O and catechin with mole ratio of 1:1. The synthesized complex compound  showed  maximum  wavelength  of  454  nm,  melting  point  >  250 0 C,  and  Zn-O bond at 354.90 and 478.35 cm -1 on FTIR spectrum. Complexing of catechin ligand with metal ions Zn 2+ increased the % inhibition of lipase activity. The complex compounds  Zn  (II)-catechin  50 µg/mL  inhibited lipase  enzyme activity  by 53.621%, with mixed inhibition type.
Keyword :  Zn(II)-catechin, lipase, inhibitor

## Pendahuluan
Obesitas saat   ini   menjadi   salah   satu masalah  kesehatan  yang  banyak diderita masyarakat    karena    dapat  menurunkan produktivitas kerja, mengganggu penampilan,  dan  menyebabkan  beberapa penyakit  degeneratif  seperti  diabetes melitus  tipe  2,  kanker,  dan  hipertensi (Iswantini  dkk,  2010).  Obesitas  pada hakekatnya merupakan timbunan triasilgliserol berlebih pada jaringan lemak akibat  asupan  energi  berlebih  dibanding penggunaannya  (Indra,  2006).  Obesitas terjadi  bila  asupan  energi  melebihi penggunaannya sebagai akibat perubahan genetik maupun lingkungan.
Pada  penelitian  ini  akan  digunakan katekin  sebagai  agen  penghambat  enzim lipase.
Katekin (5,7,3’,4’-
tetrahydroxyflavan -3- ol )  secara  umum terdapat  pada  teh  terbukti  dapat  untuk mempengaruhi  metabolisme  lipid  dalam
sistem  pencernaan,  melalui  mekanisme penghambatan  enzim  lipase.  Teh  dan komponen  yang berada didalamnya telah dibuktikan memiliki efek antiobesitas dan antidiabetes efek pada manusia (Kao et al , 2006).
Pada  penelitian  sebelumnya,  dengan membentuk  senyawa  kompleks  logam flavonoid,  menunjukkan  bahwa  adanya koordinasi  logam  dengan  ligan  bioaktif seperti katekin meningkatkan bioaktivitas senyawa  tersebut.  Contohnya  adalah senyawa Cu(II)-katekin yang mempunyai aktivitas  antibakteri  lebih  besar  daripada senyawa  katekin  itu  sendiri  (Arakawa et al , 2004). Berdasarkan  latar  belakang  di  atas, pada  penelitian  ini  senyawa  katekin dikomplekskan dengan ion logam Zn 2+ untuk meningkatkan bioaktivitas senyawa  katekin  sebagai  inhibitor  enzim
lipase .

## Metode Penelitian

## Bahan-bahan penelitian
Bahan  yang  digunakan  pada  sintesis senyawa kompleks logam flavonoid seng- katekin  adalah  katekin  hidrat  (5,7,3’,4’- tetrahydroxyflavan -3- ol ), etanol, dan ZnCl 2 anhidrat, Semua bahan kimia yang digunakan  berderajat pro  analysis (p.a). Sedangkan  bahan  kimia  yang  diperlukan untuk  menguji  efektivitas  seng  katekin sebagai  senyawa  uji  inhibitor  enzim lipase  antara  lain:  serbuk  enzim  lipase Candida rugosa (sigma), sukrosa, larutan p- NP  ( para-  Nitrofenol ),  larutan p -NPP ( para- Nitrofenilpalmitat ), natrium monohidrogen fosfat (Na 2 HPO 4 ), natrium dihidrogem  fosfat  (Na 2 H 2 PO 4 ),  aseton, etanol dan akuades.

## Alat- alat penelitian
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  neraca  analitik,  mikropipet, kertas saring, sentrifuge , magnetic stirrer , hot  plate ,  corong Buchner , waterbath , tabung Eppendorf ,  peralatan  refluks  dan alat  gelas  yang  biasanya  dipakai  di laboratorium. Penentuan karakteristik senyawa  kompleks  menggunakan  alat Fisher-John Point Apparatus , Spektrofotometer UV-Vis, dan Spektrofotometer FTIR.

## Sintesis senyawa kompleks Zn(II)-katekin
Sintesis  senyawa  kompleks  Zn(II)- katekin dilakukan dengan cara perbandingan mol logam dan ligan sebesar 1:1  (Mario et  al ,  2001).  Padatan  katekin sebesar  0,5805  gram  (2  mmol)  yang dilarutkan  ke  dalam  10  mL larutan  etanol p.a.  Sedangkan  padatan  ZnCl 2 anhidrat sebanyak 0,154 gram (2 mmol) dilarutkan dalam  10  mL  etanol  p.a.  Campuran direfluks  selama  2  jam,  produk  disaring dan  direkristalisasi  dengan  etanol  dan akuades  dingin.  Senyawa  kompleks  yang
diperoleh dikarakterisasi titik leleh,
panjang  gelombang  masimum,  dan  gugus fungsinya,  berturut-turut  menggunakan alat Fisher-John Point Apparatus , Spektrofotometer UV-Vis, dan
Spektrofotometer FTIR.
Uji aktivitas enzim lipase dengan adanya senyawa kompleks Zn(II)-katekin
Uji  aktivitas  senyawa  katekin  dan senyawa  kompleks  Zn(II)-katekin  sebagai inhibitor  enzim  lipase,  dilakukan  secara duplo melalui uji aktivitas enzim lipase dari Candida  rugosa terhadap  substrat p - nitrofenilpalmitat  ( p -NPP)  dengan  adanya senyawa  inhibitor.  Beberapa    tabung Eppendorf disiapkan  kemudian  masing  - masing  diisi  dengan 20  µL larutan  enzim lipase.  Setelah  itu  ditambahkan  larutan buffer  fosfat  pH  optimum  dan  larutan senyawa  uji.  Senyawa  uji  dengan  variasi konsentrasi  0,  50  dan  100  µg/mL, kemudian campuran larutan ini didiamkan hingga 5 menit setelah itu ditambahkan 25 µL larutan p -NPP ( p -nitrofenilpalmitat) 20 mM.  Campuran  lalu  diinkubasi  dalam waterbath pada  suhu  37 0 C  selama  20 menit. Reaksi dihentikan dengan penambahan  larutan  Na 2 CO 3 (Kanwar et al ., 2005). Aktivitas enzim lipase dinyatakan  dalam  Unit/mL.  Aktivitas enzim  1  Unit  didefinisikan  sebagai banyaknya  enzim  yang  menghasikan  1  mol p -nitrofenol per menit.
Kinetika inhibisi enzim lipase ditentukan  melalui  uji  aktivitas  enzim lipase  dengan  adanya  inhibitor  (Zn(II)- katekin) pada berbagai konsentrasi substrat
(200, 400, 600, 800, dan 1000 µ M)

## Hasil dan Pembahasan
Analisis  gugus  fungsi  serta  ikatan  antara logam dengan ligan dengan menggunakan spektrofotometer FTIR
Hasil analisis gugus fungsi terlihat pada Spektrum  FTIR  senyawa  katekin  dan senyawa kompleks Zn(II)-katekin ditunjukkan pada Gambar 1.
(a)
(b)
Gambar 1. Spektrum FTIR katekin (a) dan senyawa kompleks Zn(II)-katekin (b).
Spektrum  FTIR  senyawa  kompleks Zn(II)-katekin
pada Gambar 1.
menunjukkan adanya vibrasi ikatan antara atom  Zn-O  dengan  bilangan  gelombang 354,90 dan 478,35 cm -1 .  Terdapat  puncak ligan  katekin  pada  bilangan  gelombang 3410,15 cm -1 . Gugus  fungsi yang mengalami pergeseran
bilangan gelombang  yaitu  gugus C-O muncul pada 1288,45  cm -1 sedangkan  pada  senyawa kompleks gugus C-O muncul pada 1280,73
cm -1 .
Karakterisasi  senyawa  kompleks  Zn(II)- katekin
Larutan  senyawa  kompleks  Zn(II)- katekin,  dan  katekin  diukur  serapannya pada rentang panjang  gelombang 200-800 nm dan ditentukan titik lelehnya menggunakan Fischer  John  melting  point Apparatus .  Hasil  karakterisasi  senyawa kompleks  Zn(II)-katekin  tercantum  pada Tabel 1.
No. Senyawa  maks Titik leleh ( 0 C) 1. Katekin 450 175 2. ZnCl 2 6H 2 O 281 420 3. Zn(II)-katekin 454 >250
Uji  inhibisi  senyawa  kompleks  Zn(II)- katekin  terhadap  aktivitas  enzim lipase
Uji  inhibisi  senyawa  kompleks  Zn(II)- katekin  terhadap  aktivitas  enzim  lipase dilakukan  melalui  uji    aktivitas    enzim lipase    dengan    penambahan    k a t e k i n
d a n   Zn ( I I) - k a t e k i n   dengan  variasi konsentrasi 0, 50  dan  100 µ g /mL.  Grafik pengaruh senyawa uji terhadap a k t i v i t a s e n z i m l i p a s e C a n d i d a r u g o s a tercantum pada Gambar 2.
Gambar 2 . Grafik pengaruh senyawa katekin dan Zn(II)-katekin terhadap aktivitas enzim lipase Candida rugosa
Grafik  pada  Gambar  2.  menunjukkan bahwa senyawa katekin dan Zn(II)-katekin merupakan  inhibitor  enzim  lipase  dari Candida rugosa. Senyawa katekin dengan konsentrasi 50 dan
100  g/mL menghambat aktivitas enzim lipase sebesar 45,477% dan 54,526%. Sedangkan senyawa kompleks Zn(II)-katekin
menghambat aktivitas enzim lipase sebesar 53,621% dan 57,012%.
Efek penghambatan senyawa kompleks Zn(II)-katekin  lebih  besar  dibandingkan dengan efek penghambatan senyawa ligan
katekin  terhadap  aktivitas  enzim  lipase. Dengan  demikian,  dapat  disimpulkan bahwa  pengompleksan  ligan  katekin dengan ion logam Zn 2+ dapat meningkatkan aktivitasnya sebagai inhibitor  enzim  lipase,  sebagaimana ditunjukkan  oleh  grafik  pada  Gambar  3. Senyawa  kompleks  Zn(II)-katekin  50 µ g/mL menyebabkan penghambatan aktivitas  enzim  lipase  sebesar  53,621%, sedangkan  senyawa  katekin  50  g/mL menyebabkan penghambatan aktivitas enzim lipase sebesar 45,477%.
L a ju a w al re ak si ( 1 /V o)
Gambar 3. Grafik pengaruh pengompleksan ligan katekin dengan ion logam Zn 2+ terhadap % inhibisi aktivitas enzim lipase
Kinetika  inhibisi  enzim  lipase  oleh
senyawa kompleks Zn(II)-katekin
Kinetika inhibisi enzim lipase dipelajari melalui uji aktivitas enzim lipase terhadap berbagai konsenrasi substrat p-NPP dengan  adanya  inhibitor  senyawa  Zn(II)- katekin.    Grafik Lineweaver-Burk antara
1/laju  reaksi  awal (1/ V o ) sebagai sumbu y dan  1/konsentrasi  substrat  (1/S)  sebagai sumbu x dapat dilihat pada Gambar 4.
0,60 0,50 0,40 0,30 y = 0,0114x + 0,0511 R² = 0,9868 y = 0,0099x + 0,0489 R² = 0,997 0,20 0,10 0,00 -20 -10 0
10 20 30 40 50 60 -0,10 -0,20 Konsentrasi substrat (1/S) Zn(ll)-Katekin Tanpa Inhibitor
Gambar  4. Grafik Lineweaver-Burk reaksi  inhibisi  aktivitas  enzim  lipase  oleh senyawa kompleks Zn(II)-katekin
Berdasarkan  grafik  pada  Gambar  4, dapat  dihitung  Nilai  K M yang  diperoleh dari adanya penambahan inhibitor sebesar 0,2024µM  dan  nilai  V maks diperoleh sebesar  20,44  µM/menit.  Sedangkan  nilai K M enzim lipase tanpa adanya penambahan inhibitor sebesar 0,2231 µM dan nilai V maks yang diperoleh sebesar 19,56 µM/menit.
Pada  grafik Lineweaver-Burk nampak bahwa  kedua  garis  saling  berpotongan, tetapi  tidak  memotong  sumbu  X  dan sumbu Y. Berdasarkan harga K M dan V maks enzim  lipase  tersebut menunjukkan bahwa  K M dan  V maks enzim  lipase tanpa inhibitor  dan  dengan  adanya  inhibitor mempunyai  harga  yang  berbeda.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  reaksi  inhibisi senyawa kompleks Zn(II)-katekin terhadap  enzim  lipase  merupakan  reaksi inhibisi tipe campuran ( mixed inhibition ).
Inhibisi  campuran  merupakan  kombinasi dari  inhibisi  kompetitif  dan  inhibisi unkompetitif (Hegyi et al., 2013).

## Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil penelitian  yang telah dilakukan dapat d i simpulan
sebagai berikut:
1.    Karakteristik  senyawa  kompleks Zn(II)-katekin hasil sintesis memiliki  titik  leleh  lebih  dari  250 o C,  dengan  panjang  gelombang maksimum  sebesar  454  nm,  dan ikatan  antara  logam  dengan  ligan terlihat pada puncak serapan bilangan gelombang 478,35 cm -1 . 2. Pengompleksan ligan katekin dengan  ion  logam  Zn 2+ dapat meningkatkan  %  inhibisi  terhadap aktivitas enzim lipase dari Candida rugosa 3.  Senyawa  kompleks  Zn(II)-katekin 50 µg/mL menyebabkan penghambatan aktivitas enzim lipase sebesar 53,621%, dengan tipe inhibisi campuran ( Mixed inhibition ).

## Saran
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang diperoleh, disarankan untuk dilakukan uji inhibisi senyawa kompleks Zn(II)-katekin terhadap  enzim  lipase  pankreas  untuk pengembangan  lebih  lanjut  sebagai kandidat antiobesitas.

## Daftar Pustaka
Arakawa  H.,  Maeda  M.,  Okubo  S., Shimamura  T.  2004, Role  of
Hydrogen Peroxide in Bactericidal
Action  of  Catechin .  Biol.  Pharm.
Bull., 27, 277-281. Indra, M. R. 2006. dasar genetik obesitas viseral. Jurnal Kedokteran Brawijaya,  Fakultas    Kedokteran
Unibraw. 22: (1). 1-10 Hal.
Iswantini,  D.,    Latifah  K.  Darusman.,
Ana  Fitriyani.  2010.  Uji  In Vitroekstrak  Air  Dan  Etanol  Dari Buah  Asam  Gelugur,  Rimpang Lengkuas,  Dan  Kencur  Sebagai Inhibitor Aktivitas Lipase Pankreas. Departemen Kimia FMIPA IPB. 1-6 hal. Kanwar, S.S., Kaushal, R. K., Jawed, A., Gupta,  R.,  Chimi,  S.S.  2005.
Methods for inhibition  of  residual lipase  activity  in  colorimetric assay: A comparative study. Indian Journal of Biochemistry &
Biophysics, 42;233-237 .
Kao,  Y.H.,  Chang,  H.,  Lee,  M.J.,  and
Chen,  C.  L.  2006.  Tea,  Obesity and Diabetes. Molecular Nutrition and Food Research, 50: 188-210. Hegyi, G., Jozsef kofacs., Andras M.C.,
Laszlo  N.,  Gabor  P.,  Laszlo  R., Attila R., Istvan V. 2013. Introduction to Practical Biochemistry. Eotvos Lorand
University.
Mario  E.  Bodini,  M.A  Del  Valle,
Ricardo  Tapia,  Federico  Leighton and Lorena Gonzalez. 2001, Studi of  the  iron  catechin  complexes
S. Sumarsih, et al.
indimethyl  sulphoxide ,  Santiago. Chille.  Facultad  de  Ciencias Biologicas, Pontificia Universidad Catolica de Chille.