## UNPAD

## In Silico Study of Antidiabetic Potential Compound in Black Garlic as DPP- 4 Enzyme Inhibitor
Virgiana K. R. J. Sudirman 1 , Diva D. M. Priana 1 , Citra D. Puspitasari 1 , Ezra C. Hutapea 1 , Ilham M. Muntashir 1 , Alya. P. A. Pribadi 1 , Natashya Parameswari 1 , Diah L. Aulifa 1 1Department of Pharmaceutical Analysis and Medicinal Chemistry, Faculty of Pharmacy, Padjadjaran University, West Java, Indonesia
Submitted 13 June 2023; Revised 13 October 2023; Accepted 18 December 2023; Published 07 June 2024 *Corresponding author: diahliaaulifa@gmail.com

## Abstract
Diabetes  mellitus  is  a  chronic  disease  associated  with  impaired  blood  glucose  metabolism.  Black Garlic has the potential as an antidiabetic because it contains various compounds that can control blood sugar levels such as phenolic acids, flavonoid compounds, and S-allyl-L-cysteine (SAC). DPP-4 is an enzyme that plays an important role as a therapeutic target of gliptin in the treatment of type II diabetes mellitus. This research was conducted to prove the potency of the compound in Black Garlic as an in silico inhibitor of the DPP-4 enzyme through the molecular docking method. Based on the research results, SAC has a bond energy value of -5.36 kcal/mol and an inhibition constant value of 118.08 μM. This shows that the bond between the SAC compound and the DPP-4 enzyme is stable and has proven potential as an inhibitor of the DPP-4 enzyme compared to the other four test compounds. However, the SAC compound is not better than the natural ligand because it has a smaller bond energy value and inhibition constant. Therefore it can be concluded that the SAC compound in Black Garlic is not more effective than its natural ligand, Vildagliptin, but it still has a potential as an inhibitor of the DPP-4 enzyme.
Keywords: Antidiabetic, Black Garlic, DPP-4
Studi In Silico Potensi Antidiabetes Senyawa pada Black Garlic sebagai Inhibitor Enzim DPP-4

## Abstrak
Diabetes mellitus merupakan penyakit kronis yang berkaitan dengan gangguan metabolisme glukosa darah. Black Garlic memiliki potensi sebagai antidiabetes karena mengandung berbagai senyawa yang dapat mengontrol kadar gula  darah seperti asam fenolik,  senyawa  flavonoid  dan S-allyl-L-cysteine (SAC). DPP-4 merupakan enzim yang berperan penting sebagai target terapeutik dari gliptin dalam pengobatan  diabetes  mellitus  tipe  II.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan  membuktikan  potensi senyawa pada Black Garlic sebagai inhibitor enzim DPP-4 secara in silico melalui metode penambatan molekuler.  Berdasarkan  hasil  penelitian,  SAC  memiliki  nilai  energi  ikatan  sebesar  -5,36  kkal/mol dan nilai konstanta inhibisi sebesar 118,08 μM. Hal ini menunjukkan bahwa ikatan antara senyawa SAC  dengan  enzim  DPP-4  bersifat  stabil  dan  terbukti  berpotensi  sebagai  inhibitor  enzim  DPP-4 dibandingkan keempat senyawa uji lainnya. Namun, senyawa SAC tidak lebih baik dari ligan alaminya karena  memiliki  nilai  energi  ikatan  dan  konstanta  inhibisi  yang  lebih  kecil.  Oleh  karena  itu  dapat disimpulkan bahwa senyawa SAC pada Black Garlic tidak lebih efektif dibandingkan dengan ligan alaminya yaitu Vildagliptin tetapi tetap dapat berpotensi sebagai inhibitor enzim DPP-4.
Kata Kunci: Antidiabetes, Black Garlic , Inhibitor DPP-4

## 1.  Pendahuluan
Diabetes merupakan salah satu penyakit kronis  yang  dapat  menyebabkan  kebutaan, penyakit jantung, gagal ginjal, bahkan hingga kematian.1  Diabetes  juga  merupakan  salah satu  faktor  risiko  yang  berkaitan  dengan COVID-19.  Temuan  signifikan  dalam IDF Diabetes Atlas 2022 Reports dari  berbagai studi  menemukan  bahwa  penderita  diabetes dengan  kadar  HbA1C  di  atas  atau  sama dengan  7%  memiliki  kemungkinan  35-40% lebih besar untuk berada dalam kondisi kritis jika mereka terkena COVID-19. 2 IDF  ( International Diabetes Federation ) mengkonfirmasi  diabetes  merupakan  salah satu  keadaan  darurat  kesehatan  global  yang tumbuh paling cepat pada abad ke-21. Pada tahun  2021,  diperkirakan  bahwa  537  juta orang  menderita  diabetes,  dan  jumlah  ini diproyeksikan mencapai 643 juta pada tahun 2030, dan 783 juta pada tahun 2045. Selain itu,  541  juta  orang  diperkirakan  mengalami gangguan  toleransi  glukosa  pada  tahun 2021.  Diperkirakan  juga  lebih  dari  6,7  juta orang berusia 20–79 akan meninggal karena penyebab  terkait  diabetes. 3 Saat  ini  sangat diperlukan  kemampuan  untuk  mendiagnosa orang  dengan  diabetes,  banyak  dari  mereka tidak  menyadari  mereka  memiliki  diabetes, dan  memberikan  perawatan  yang  tepat  dan tepat  waktu  untuk  semua  penderita  diabetes sedini mungkin.
Diabetes  melitus  (DM)  merupakan penyakit  yang  berkaitan  dengan  gangguan metabolisme glukosa darah seperti kerusakan sel  β  pankreas,  gangguan  sekresi  insulin, resistensi  insulin,  gangguan  regulasi  sekresi glukagon,  serta  gangguan  fisiologi  incretin, yang  ditandai  dengan  kondisi  hiperglikemia (kadar glukosa yang tinggi di dalam darah). Dalam jangka waktu yang lama, DM ini dapat menimbulkan  berbagai  komplikasi,  seperti kerusakan jaringan dan organ serta disfungsi pada mata, ginjal, sistem saraf, dan pembuluh darah. 4,5 Saat ini pengobatan DM tipe 2 banyak dilakukan  dengan  cara  meningkatkan  efek dari  inkretin.  Inkretin  merupakan  hormon gastrointestinal  yang  dapat  menyebabkan augmentasi  dan  sekresi  insulin  di  dalam
tubuh. Hormon inkretin terdiri dari Glucose- Dependent Insulinotropic Peptide (GIP) dan Glucagon Like Peptide-1 (GLP-1).  Kedua hormon  tersebut  umumnya  dilepaskan setelah  makan.  GLP-1  merupakan  hormon yang  disekresikan  oleh  sel  enteroendokrin L  di  usus  halus  yang  memiliki  fungsi yang  penting  dalam  menurunkan  sekresi glukagon,  memperlambat  pengosongan lambung,  meningkatkan  integritas  sel β-pankreas,  menurunkan  sekresi  asam, meningkatkan sekresi glukosa dan glikogen, dan  menginduksi  rasa    kenyang  sehingga asupan makanan dapat berkurang. Sedangkan GLP  disekresikan oleh sel  K  neuroendokrin di lambung dan usus halus bagian proksimal. Hormon  inkretin  dapat  didegradasi  oleh enzim dipeptidyl peptidase-IV (DPP-4)  dan endopeptidase (NEP)  dengan  waktu  paruh yang  relatif  singkat  yaitu  1-2  menit  untuk GLP-1 dan 7 menit pada individu sehat dan 5 menit pada individu dengan diabetes untuk GLP. Oleh karena itu, penghambatan DPP-4 dapat  meningkat  eksistensi  GLP-1  di  dalam tubuh. 6,7 DPP-4  atau  dikenal  sebagai  CD26 merupakan enzim yang berperan dalam proses homeostasis  glukosa  dan  merupakan  target terapeutik  dari  gliptin  dalam  pengobatan diabetes tipe 2. 8 Gliptin atau inhibitor DPP-4 adalah kelompok obat yang dapat digunakan untuk  mengobati  diabetes  tipe  2.  Gliptin bekerja  dengan  cara  menghambat  aktivitas DPP-4 sehingga kadar hormon inkretin (GIP dan GLP-1) dapat meningkat. 6
Bawang hitam atau yang biasa dikenal sebagai Black Garlic merupakan  bentuk dari  bawang  putih  ( Allium sativum )  yang diperoleh  melalui  fermentasi  dengan  suhu dan  kelembaban  yang  tinggi  dalam  jangka waktu  tertentu. 9 Black Garlic sudah  umum digunakan  sebagai  salah  satu  pengobatan tradisional  karena  dinilai  memiliki  aktivitas farmakologi yang baik. Aktivitas farmakologi dalam Black Garlic dapat berupa antioksidan, antialergi, antikolesterol, dan antidiabetes. 20,21 Black Garlic memiliki potensi sebagai antidiabetes  karena  mengandung  berbagai senyawa  yang  dapat  mengontrol  kadar  gula darah. 19 Senyawa  pada Black Garlic dapat
terbentuk  akibat  adanya  pemanasan  seperti asam  fenolik,  senyawa  flavonoid  dan  juga SAC.  Pemanasan  pada  suhu  70°C–80°C menyebabkan  perbedaan  beberapa  senyawa yang  terdapat  pada Black Garlic dengan bawang putih pada umumnya. 10 Pemanasan  yang  dilakukan  untuk menghasilkan Black Garlic memicu  adanya kenaikan hingga enam kali lipat pada senyawa SAC.  SAC  berasal  dari  perubahan  bentuk dari  salah  satu  metabolit  sekunder  pada bawang  putih  yang  mengalami  pemanasan yaitu  senyawa  allicin. 11 Perbedaan  jumlah senyawa SAC pada Black Garlic dan bawang Putih  menjadi  salah  satu  pertimbangan efektivitas Black Garlic sebagai pengobatan antidiabetes.  Oleh  karena  itu,  pengujian secara in silico dilakukan terhadap berbagai kandungan  senyawa  pada Black Garlic untuk mengetahui aktivitas antidiabetes yang optimal dan efektif.
2.  Metode
2.1.  Alat
Laptop  dengan  spesifikasi  Intel(R) Core(TM)  i7-7500U  CPU  @  2.70GHz (4CPUs), ~2.9GHz dan RAM 8 GB.
2.2.  Software ChemDraw 20.1.1 dan Chem3D 20.1.1, program  untuk  membuat  struktur  ligan  2D dan 3D. AutoDock Tools 1.5.7 ( The Scripps Research Institute, USA ),  program  untuk menjalankan molecular docking . BIOVIA Discovery Studio 2021 Client , program untuk memvisualisasikan struktur 3D dan interaksi reseptor ligan.
2.3.  Prosedur
2.3.1. Pemisahan Struktur Mengunduh  struktur  DPP-4  sebagai PDB dari RCSB Protein Data Bank ( https:// www.rcsb.org/ )  dengan  kode  protein  6B1E dalam  kompleks  dengan  Vildagliptin. Menggunakan BIOVIA Discovery Studio 2021 Client untuk  memisahkan  struktur  protein dengan ligan. Gambar dan optimasi struktur ligan  3D  menggunakan ChemDraw 20.1.1 dan Chem3D 20.1.1.  Senyawa  Vildagliptin digunakan sebagai ligan alami.
2.3.2. Preparasi Ligan Uji Sebanyak  5  senyawa  uji  yang  akan digunakan  masing-masing  dibuat  dalam struktur  2D  dengan  menggunakan software Chemdraw 20.1.1.  Kemudian,  dibentuk struktur  3D-nya  dan  dilakukan  optimasi geometri mekanika molekul (MM) menggunakan software Chem3D .  Struktur ligan  yang  telah  di  optimasi  kemudian disimpan  dengan  format  file  PDB.  Setiap ligan uji kemudian dipreparasi menggunakan AutoDock Tools 1.5.7 dengan cara mengoreksi struktur senyawa dan menambahkan muatan Gasteiger  ke  dalamnya.  Hasil  preparasi kemudian  disimpan  sebagai  berkas  dengan format PDBQT.
2.3.3. Validasi Metode Molecular Docking Validasi  metode molecular docking dilakukan  dengan  menggunakan  aplikasi Autodock Tools ( Autodock 1.5.7 dan Autogrid ) dengan men- docking -kan kembali ( redocking ) ligan alami ( native ligand ) pada reseptor yang sudah dihilangkan ligan alaminya. Parameter validasi  metode  adalah Root Mean Square Deviation (RMSD).  RMSD  yang  dapat diterima adalah ≤ 2,0 Å.
2.3.4. Simulasi Docking Simulasi docking dilakukan  dengan menyiapkan protein dan ligan pada AutoDock Tools 1.5.7  yang  disimpan  dalam  format PDBQT.  Selanjutnya,  mengatur grid box dengan dimensi X : 40; Y : 40; Z : 40 dengan koordinat X : -3.98; Y : 63.18; Z : 36.027 pada jarak  0.375  Å.  Kemudian,  mengatur  nomor genetic algorithm menjadi 10 dengan ukuran populasi 150.
2.3.5. Visualisasi Hasil Molekular Docking Visualisasi  hasil docking dilakukan dengan  melakukan  konfirmasi  hasil docking dengan  reseptor  lalu  membuat  dalam bentuk kompleks.  Kemudian,  menggunakan BIOVIA Discovery Studio 2021 Client untuk  memvisualisasikan  reseptor  ligan  dan menemukan nilai afinitas.
2.3.6. Lipinski
Senyawa  yang  dapat  digunakan  pada pengujian  harus  sesuai  dengan  lima  aturan Lipinski  (RO  5).  Senyawa  tersebut  harus memiliki  massa  molekul  kurang  dari  500 Da, Log P kurang dari 5 (lipofilisitas tinggi), akseptor  ikatan  hidrogen  kurang  dari  10, donor  ikatan  hidrogen  kurang  dari  5.  Data tersebut bisa didapatkan dari web http://www. swissadme.ch/.
2.3.7. ADME Tox Prediksi farmakokinetik yang meliputi absorpsi,  distribusi,  metabolisme,  ekskresi, dan toksisitas, termasuk nilai Human Intestinal Absorpsi (HIA),  CaCO2, Protein Plasma Binding (PPB), Blood-brain Barrier (BBB), mutagen  potensial,  dan  karsinogen  dapat diakses melalui https://preadmet.webservice. bmdrc.org/ dengan cara menggambar struktur senyawa yang dibutuhkan.
3.  Hasil dan Pembahasan
Pada penelitian ini digunakan reseptor enzim DPP-4 ( Dipeptidyl Peptidase -4) yang memiliki identitas makromolekul yaitu 6B1E dengan resolusi 1.77 Å.
Dalam melakukan metode penambatan molekuler  diperlukan  validasi  kantung reseptor  DPP-4  yang  telah  dipreparasi terhadap  ligan  alaminya  yaitu  Vildagliptin (kode: 6B1E) dari PDB ( Protein Data Bank ) menggunakan metode redocking . Pada  proses  ini,  parameter  penting
yang diamati adalah nilai RMSD ( Root Mean Square Deviation ).  Nilai  RMSD  berguna untuk  membandingkan  bentuk  pengikatan ligan  uji  dengan  referensi.  Metode docking dinyatakan  valid  jika  nilai  RMSD  ≤  2  Å, yang artinya metode tersebut dapat digunakan untuk docking senyawa uji. 12
Validasi  metode docking dengan jumlah run 10 menunjukan nilai RMSD dari ligan  alami  sebesar  1.82  Å.  Nilai  tersebut mengindikasikan  bahwa  metode docking yang  akan  digunakan  telah  tervalidasi  dan memenuhi syarat sehingga parameter tersebut dapat digunakan untuk docking senyawa uji. Setelah  metode docking tervalidasi, kelima  senyawa  uji  dari Black Garlic yang sebelumnya  telah  dipreparasi  kemudian ditambatkan pada reseptor DPP-4. Kelima  senyawa  tersebut  yaitu S-Allyl-L- Cysteine (SAC), 5-Hydroxymethylfurfural, S-Methyl-L-Cysteine,  Diallyl  Disulfide, dan S-Allylmercaptocysteine .  Hasil  penambatan molekuler ditunjukan pada Tabel 1. Berdasarkan Tabel 1, diketahui bahwa S-Allyl-L-Cysteine (SAC)  memiliki  nilai energi  ikatan  yang  paling  baik  di  antara kelima senyawa uji di atas. Semakin kecil nilai energi ikatan, maka ikatan antara senyawa uji dengan reseptor target semakin stabil. 13 SAC  memiliki  nilai  energi  ikatan yang  paling  kecil  yaitu  -5,36  kkal/mol. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  ikatan  antara SAC  dengan  enzim  DPP-4  paling  stabil
Gambar 1. Reseptor DPP-IV (Kode PDB 6B1E) Gambar 2. Visualisasi  ligan  alami  sebelum (merah)  dan  sesudah  (hijau) validasi
dibandingkan  dengan  keempat  senyawa  uji lainnya.  Namun,  SAC  memiliki  nilai  energi ikatan yang lebih besar dibandingkan dengan ligan  alaminya. Artinya,  ikatan  antara  ligan alami  dengan  enzim  DPP-4  ini  masih  lebih stabil jika dibandingkan dengan ikatan antara SAC dengan enzim DPP-4.
Ditinjau dari nilai konstanta inhibisinya  (KI),  SAC  memiliki  nilai  yang
paling  baik  diantara  kelima  senyawa  uji  di atas.  Kemampuan  suatu  senyawa  dalam menginhibisi  aktivitas  reseptor  target  akan semakin kuat apabila nilai KI suatu senyawa semakin kecil. 13
Nilai KI yang dimiliki oleh SAC yaitu 118,08  μM.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa kemampuan SAC dalam menghambat enzim DPP-4  lebih  besar  dibandingkan  dengan

## Tabel 1. Perbandingan Hasil Analisis Penambatan Molekuler
No. Senyawa Binding Energy (∆G) (kkal/mol) KI (uM) 1. Ligan alami (Vildagliptin)
-9,9
0,05543
2. S- Allylcysteine -5,36
118,08
3.
5-Hydroxymethylfurfural
-4,01
1140
4.
S-Methyl-L-Cysteine
-4,75
328,06
5. Diallyl Disulfide -3,37
3360
6.
S-allylmercaptocysteine -4,84 281,64
keempat senyawa uji lain, tetapi tidak lebih baik dari ligan alaminya.
Inhibitor  DPP-4  memiliki  interaksi umum  dengan  situs  DPP-4-GLP-1  dan penghambatan  ini  dipertimbangkan  sebagai inhibitor Protein-Protein Interaction (PPI). Sebuah  studi  melakukan  percobaan  untuk memahami  interaksi  antara  inhibitor  DPP- 4  dengan  protein  targetnya  dengan  metode Fragment Molecular Orbital (FMO) Quantum-Mechanical (QM). 14
Dari  percobaan  menggunakan  metode FMO-QM  diketahui  bahwa  inhibitor  DPP-4
berinteraksi kuat dengan beberapa asam amino membentuk  ikatan  hidrogen  diantaranya yaitu GLU206, GLU205, ARG125, TYR629, TYR666,  ASN710,  PHE357,  dan  TYR662. Selain  itu,  ikatan  dengan  GLU206  dan GLU205 di subsitus S2 membentuk jembatan garam  sehingga  interaksi  tersebut  dianggap sebagai  ikatan  kunci  dan  merupakan kombinasi  muatan-muatan  dan  elektrostatik ikatan hidrogen. 14
Berdasarkan hasil visualisasi penambatan  molekuler  dari  senyawa  ligan alami,  yaitu  Vildagliptin  (Tabel  2)  dan
Senyawa Interaksi dengan Asam Amino Residu Asam Amino Tipe Ikatan Hasil Visualisasi Penambatan Molekuler Ligan Alami (Vildagliptin) ASN B : 710 Ikatan Hidrogen Konvensional TYR B : 662 Ikatan Hidrogen Konvensional GLU B : 205 Jembatan Garam GLU B : 206 Jembatan Garam HIS B   : 740 Ikatan Pi-Cation TYR B : 547 Ikatan Pi-Alkyl TYR B : 631 Ikatan Pi-alkyl TYR B : 666 Ikatan Pi-alkyl Hasil Visualisasi Penambatan Molekuler Senyawa Uji (SAC) TYR B: 662 Ikatan Hidrogen Konvensional GLU B: 205 Ikatan Hidrogen Konvensional GLU B: 206 Ikatan Hidrogen Konvensional VAL B: 656 Ikatan Alkyl TYR B: 666 Ikatan Alkyl TYR B: 631 Ikatan Alkyl TRP B: 659 Ikatan Alkyl
Tabel 2. Hasil Visualisasi Penambatan Molekuler Ligan Alami (Vildagliptin) dan Senyawa Uji (SAC)
senyawa uji S-Allyl-L-Cysteine (SAC) (Tabel 3),  diketahui  bahwa  SAC  memiliki  ikatan dengan GLU B:206, GLU B:205, TYR B:662 dan  TYR  B:666  yang  mana  jenis  ikatan tersebut  juga  dimiliki  oleh  ligan  alaminya. Selain  keempat  ikatan  tersebut,  ligan  alami juga memiliki ikatan dengan ASN B:710 yang tidak dimiliki oleh senyawa uji SAC. Hal ini menunjukkan  bahwa  SAC  juga  berpotensi sebagai inhibitor DPP-4.
Berdasarkan Tabel 3, diketahui bahwa S-Allyl-L-Cysteine (SAC)  memiliki  berat molekul  sebesar  161.22  g/mol,  H  akseptor yaitu 3, H donor yaitu 2, dan Log P sebesar -0.45.  Hasil  tersebut  menunjukan  bahwa senyawa  SAC  telah  memenuhi  aturan Lipinski  RO5,  yaitu  jumlah  ikatan  akseptor hidrogen < 10, jumlah ikatan donor hidrogen < 5, dan Log P < 5.
Aturan  Lipinski  berfungsi  untuk menentukan  sifat  fisikokimia  suatu  ligan dan juga untuk melihat sifat hidrofobik atau hidrofilik dari suatu senyawa untuk menembus membran sel oleh difusi pasif.
Senyawa  SAC  memiliki  sifat  yang mudah untuk menembus membran sel karena memiliki  berat  molekul  yang  kurang  dari 500  g/mol.  Proses  absorpsi  dari  senyawa SAC dinilai baik apabila ditinjau dari jumlah donor dan akseptor ikatan hidrogennya yang memenuhi aturan Lipinski. Jumlah donor dan akseptor  ikatan  hidrogen  ini  menunjukkan besarnya  energi  yang  dibutuhkan  untuk proses  absorbsi.  Sifat  fisikokimia  dari  SAC juga dapat dipertimbangkan berdasarkan nilai
Log P. Senyawa SAC memiliki nilai Log P < 5 yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut bersifat  hidrofil. Apabila  nilai  Log  P  terlalu kecil,  maka  dapat  mengakibatkan  senyawa sulit untuk menembus membran lipid bilayer. Sedangkan apabila nilai Log P terlalu besar, maka  akan  mengakibatkan  senyawa  bersifat hidrofobik  dan  memiliki  tingkat  toksisitas yang  tinggi  karena  akan  membuat  molekul tertahan  lebih  lama  pada  lipid  bilayer  dan terdistribusi  lebih  luas  di  dalam  tubuh sehingga  akan  mempengaruhi  selektivitas ikatan terhadap enzim menjadi berkurang. 15 Profil farmakokinetik dari senyawa obat ditentukan  berdasarkan  beberapa  parameter termasuk  prediksi  dari  absorbsi,  distribusi, metabolisme,  ekskresi,  dan  toksisitas (ADMETox).  Parameter-parameter  tersebut dibutuhkan terutama selama proses penemuan dan pengembangan obat baru.
Dalam memprediksi ADMETox diperlukan nilai Human Intestinal Absorption (HIA), Human Colon Adenocarcinoma (CaCO2), Plasma Protein Binding (PPB), Blood-Brain Barrier (BBB)  serta  ada atau  tidaknya  potensi  sifat  mutagenik  dan karsinogenik.
Nilai  HIA  dan  CaCO2  merupakan parameter  absorpsi  untuk  memprediksi kandidat  senyawa  obat  yang  digunakan secara  oral  dan  transdermal.  Nilai  HIA menggambarkan  absorpsi  senyawa  di dalam  usus  halus.  Suatu  senyawa  obat dikatakan dapat terabsorbsi dengan baik jika memiliki  nilai  HIA  70-100%,  terabsorbsi

## Tabel 3. Hasil dari Aturan Lipinski
No. Senyawa Berat Molekul (g/mol) H-Acceptor Binding H-Donor Binding Log P Keterangan 1. S-Allylcysteine 161.22 g/mol 3 2 -0.45 Memenuhi 2. 5-Hydroxymethylfurfural 126.11 g/mol 3 1 0.19 Memenuhi 3. S-Methyl-L-Cysteine 135.19 g/mol 3 2 -1.06 Memenuhi 4. Diallyl Disulfide 146.3 g/mol 0 0 2.39 Memenuhi 5. S-Allylmercaptocysteine 193.3 g/mol 3 2 -0.22 Memenuhi
Tabel 4. Hasil dari Prediksi ADMETox
No. Nama Senyawa Absorpsi Distribusi Toksisitas HIA CaCO 2 PPB BBB Donor Karsinogenik Mouse Rat 1. S-Allyl-L-Cysteine 81.977219 6.65342 11.674627 0.229899 + - -
sedang 20-70%, dan kurang terabsopsi 0-20%. Nilai  CaCO2  menggambarkan  kemampuan permeabilitas  suatu  senyawa,  yaitu  permea- bilitas tinggi (>70 nm/sec), permeabilitas se- dang (4-70 nm/sec), dan permeabilitas rendah (<4 nm/sec). 16
Berdasarkan  Tabel  4,  nilai  HIA  dari senyawa  uji  SAC  adalah  81,98%  yang menunjukkan  bahwa  senyawa  tersebut terabsorbsi  dengan  baik  di  usus  halus sementara  nilai  CaCO2  yaitu  6,65  nm/sec menunjukkan  permeabilitas  sedang  melalui membran antar sel.
Protein Plasma Binding (PPB)  dan Blood Brain Barrier (BBB) merupakan suatu parameter  untuk  mengidentifikasi  distribusi suatu  obat  di  dalam  tubuh.  PPB  digunakan untuk melihat kemampuan suatu obat untuk bebas  melintasi  membran  dan  mencapai targetnya  daripada  berikatan  dengan  protein plasma.  Senyawa  yang  memiliki  nilai  PPB >90%  lebih  kuat  ikatannya  dengan  protein plasma,  sedangkan  senyawa  yang  memiliki nilai PPB <90% lebih lemah ikatannya dengan protein  plasma. 17 Berdasarkan  data  pada tabel  4,  senyawa S-Allyl-L-Cysteine (SAC) memiliki  ikatan  yang  lemah  dengan  protein plasma karena nilai PPB yang dimiliki hanya sebesar 11,674627%.
BBB  digunakan  untuk  memeriksa kemampuan  suatu  senyawa  dalam  melintasi sawar  darah  otak.  Umumnya,  suatu  obat tidak  boleh  melewati  sawar  darah  otak  jika targetnya  tidak  berhubungan  dengan  sistem saraf.  Senyawa  yang  memiliki  nilai  BBB  < 0,1  menandakan  bahwa  senyawa  tersebut memiliki daya penetrasi yang rendah terhadap SSP,  nilai  BBB  sebesar  0,1-2  menandakan bahwa  senyawa  tersebut  memiliki  penetrasi yang  sedang  terhadap  SSP,  dan  nilai  BBB >  2  menandakan  bahwa  senyawa  tersebut memiliki daya penetrasi yang tinggi terhadap SSP ( High CNS Absorption ). 17,18 Berdasarkan data pada tabel 4, nilai BBB senyawa S-Allyl- L-Cysteine (SAC)  sebesar  0.229899  yang menandakan bahwa SAC memiliki penetrasi yang sedang terhadap SSP.
Efek toksisitas senyawa SAC merupakan  dampak  negatif  yang  sangat mungkin terjadi. Prediksi toksisitas dilakukan
untuk mengetahui adanya potensi mutagenik dan karsinogenik pada senyawa SAC sebagai kandidat  obat.  Suatu  senyawa  bersifat mutagenik atau karsinogenik ditandai dengan hasil  prediksi  ADMETox  yang  bernilai positif.  Berdasarkan  Tabel  4,  senyawa  SAC memberikan  hasil  tes  yang  negatif.  Hal tersebut  menunjukan  bahwa  senyawa  SAC tidak bersifat mutagenik dan tidak memiliki potensi untuk bertindak sebagai karsinogen.
4.  Kesimpulan Berdasarkan hasil simulasi penambatan molekuler diketahui bahwa senyawa S-Allyl- L-Cysteine (SAC)  memiliki  nilai binding energy dan  konstanta  inhibisi  terkecil  yaitu sebesar -5.36 kkal/mol dan 118,08 μM dengan ikatan kunci asam amino yaitu GLU205 dan GLU206.  Senyawa  SAC  pada Black Garlic dinilai  tidak  lebih  efektif  dibandingkan dengan  ligan  alaminya  yaitu  Vildagliptin tetapi tetap dapat berpotensi sebagai inhibitor enzim DPP-4. Meskipun senyawa SAC telah terbukti  berpotensi  sebagai  inhibitor  DPP- 4  secara in silico ,  penelitian  ini  tetap  perlu dilanjutkan dengan penelitian secara in vivo dan in vitro untuk  membuktikan  aktivitas senyawa SAC sebagai antidiabetes.
Referensi 1.  Kementerian
Kesehatan Republik
Indonesia.  Tetap  Produktif,  Cegah, dan  Atasi  Diabetes  Mellitus.  Jakarta: Pusat  Data  dan  Informasi  Kementerian Kesehatan RI; 2020.
2.  International  Diabetes  Federation.  IDF Diabetes  Atlas  2022  Reports  [diunduh 2  Juni  2023].  Tersedia  dari:  https:// diabetesatlas.org/2022-reports/.
3.  International Diabetes Federation. IDF  Diabetes  Atlas  2021.  Auderghem: International Diabetes Federation; 2021.
4.  Hardianto  D.  Telaah  Komprehensif Diabetes  Melitus:  Klasifikasi,  Gejala, Diagnosis, Pencegahan, dan Pengobatan. Jurnal Bioteknologi & Biosains Indonesia. 2020; 7(2): 304-317.
5.  Rohmah  MK.  Studi  in  Silico  Potensi Senyawa  Allin  Bawang  Putih  (Allium sativatum) sebagai Inhibitor DPP-4 pada
Diabetes  Mellitus.  Medicamento.  2018; 4(1): 13-17.
6.  Karsina SVSK, Baradhi KM. Dipeptidyl Peptidase IV (DPP IV) Inhibitors. United States of America : StartPearls Publishing LLC. [Diunduh 28 Mei 2023].
7.  Rohmah  MK.  Studi  In  Silico  Kompleks Ligand-Reseptor  Eugenol  Daun  Basil (Ocimum basilicum L.) Dengan Reseptor HER2 Pada Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC)  Dengan  Kontrol  Gefitinib. Jurnal  Ilmiah  Medicamento.  2017;  3(2): 71-78.
8.  Vliegen  G,  Meester  ID.  Immunity  and Inflammation  in  Health  and  Disease. United States : Academic Press ; 2018.
9.  Wang D,  Feng Y,  Liu  J,  Yan  J,  Wang M,  Sasaki  J, et al. Black  Garlic (Allium sativum) Extracts Enhance  The  Immune System.  Medical    and   Aromatic    Plant Science  and  Biotechnology.  2010;  4(1): 37-4.
10. Pangestu  T,  Setyawan  A.  Pengaruh Pemberian  Black  Garlic  terhadap Perubahan Kadar Gula Darah pada Pasien Diabetes Mellitus Tipe II di Wilayah Kerja Puskesmas  Segiri  Samarinda.  Borneo Student Research. 2020; 1(3): 2229-2234.
11. Agustina  E, Andiarna  F,  Hidayati  I.  Uji Aktivitas  Antioksidan  Ekstrak  Bawang Hitam  (Black  Garlic)  dengan  Variasi Lama  Pemanasan.  Al-Kauniyah:  Jurnal Biologi.  2020;13(1): 39-50.
12. Brooijmans N. Structural Bioinformatics, Second  Edition.  United  State:  Wiley- Blackwell; 2009.
13. Fillah  M,  Herawati  D,  Fakih  T.  Uji  In- Silico  Aktivitas  Antikanker  Kolorektal Senyawa  Organosulfur  Bawang  Putih (Allium  sativum  L.)  terhadap  Protein Target  COX-2.  BCS:  Pharmacy.  2022;
2(2): 1-4.
14. Arulmozhiraja  S,  Matsuo  N,  Ishitsubo E,  Okazaki  S,  Shimano  H,  Tokiwa H.  Comparative  Binding  Analysis  of Dipeptidyl  Peptidase  IV  (DPP-4)  with Antidiabetic  Drugs  –  An  Ab  Initio Fragment Molecular Orbital Study. PLoS
One. 2016; 11(11): 1-15.
15. Syahputra  G,  Ambarsari  L,  Sumaryada
T.  Simulasi  Docking  Kurkumin Enol,
Bisdemetoksikurkumin dan
Analognya  Sebagai  Inhibitor  Enzim 12-Lipoksigenase. Jurnal Biofisika. 2014; 10(1) : 55-67. 16. PreADMET. ADMET Prediction [diunduh  2  Juni  2023].  Tersedia  dari: https://preadmet.webservice.bmdrc.org/.
17. Kumar R, Giri A, Nadendla RR. In Silico ADME  Profiling  of  CDK9  Inhibitors. Journal  of  Scientific  Research  in Pharmacy. 2018; 7(3): 30-34.
18. Az-Zahra F, Afidika J, Diamantha, SDA, Rahmani AE, Fatimah S, Aulifa DL, et al. In Silico Study of Betel Leaves Compound (Piper  betle  L.)  as  Acetylcholinesterase (AChE)  Enzyme  Inhibitor  in Alzheimer Disease. Indonesian Journal of Biological Pharmacy. 2022; 2(2): 44-58.
19. Anggraini  DI,  Kusuma  EW,  Pancawati DP. STUDI KEMAMPUAN EKSTRAK ETANOL  UMBI  BAWANG  LANANG HITAM (Allium sativum L.) SEBAGAI ANTIDIABETES.  Jurnal  Kesehatan Kusuma Husada. 2022; 13(1) : 32-39.
20. Ahmed T, Wang, CK. Black Garlic and Its Bioactive Compounds on Human Health Diseases:  A  Review.  [diunduh  15  Juni 2023].  Tersedia  dari  :  https://www.ncbi. nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8401630/.
21. Pratiwi  SIS,  Faisal  S,  dan  Tejasari  M. Scoping  Review:  Efek  Nefroprotektif Black  Garlic/Aged  Garlic  pada  Hewan Model  Renal  Injury.  Jurnal  Integrasi Kesehatan dan Sains. 2021; 3(1) : 86-92.