Penulis I Made Artika 1 , Laksmi Ambarsari 1,2 , Waras Nurcholis 1,2 *
Afiliasi 1 Departemen Bioimia, Institut Pertanian Bogor, Indonesia
2 Pusat Studi Biofarmaka Tropika, Institut Pertanian Bogor, Indonesia

## Kata Kunci
  -glukosidase
 Ektraksi
 Rancangan faktorial fraksional
 Temu ireng
Diterima 16 Juli 2018 Direvisi 2 Agustus 2018 Disetujui 28 Agustus 2018
* Penulis Koresponding

## Waras Nurcholis
Jalan Tanjung Kampus IPB, Dramaga, Babakan, Dramaga, Bogor, Jawa Barat 16680 wnurcholis@apps.ipb.ac.id

## ABSTRAK
Terdapat  beberapa  faktor  yang  dapat  digunakan  dalam  ekstraksi  rimpang  temu ireng  yang  memiliki  aktivitas  farmakologi.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengidentifikasi  faktor  pH,  konsentrasi  etanol,  suhu,  waktu,  dan  rasio  cairan-padatan dalam proses ekstraksi rimpang yang memberikan kontribusi signifikan sebagai inhibitor enzim  -glukosidase.  Rancangan  optimasi  dilakukan  dengan  menggunakan  faktoral fraksional  2 (5-1) .    Urutan  hasil  dari  ekstrak  yang  paling  berkontribusi  sebagai  inhibitor enzim  -glukosidase:  konsentrasi  etanol  >  rasio  cairan  terhadap  padatan  >  suhu  > waktu > pH. Diantara faktor yang dianalisis menunjukkan bahwa konsentrasi etanol dan interaksi  antara  pH  dan  konsentrasi  etanol  merupakan  faktor  yang  signifikan  sebagai inhibitor enzim  -glukosidase. Dengan demikian, rimpang temu ireng memiliki potensi sebagai anti-hiperglikemia alami.

## PENDAHULUAN
Curcuma  aeruginosa Roxb.,  dikenal  temu  ireng  atau  temu  hitam  di  Indonesia, merupakan tanaman obat dalam bentuk rimpang yang banyak memiliki khasiat secara farmakologi.  Kajian  literatur  menunjukkan  bahwa  rimpang  temu  ireng  secara farmakologi  berkhasiat  sebagai  anti-mikroba  (Kamazeri et  al. 2012;  Akarchariya et  al. 2017),  sitotoksisitas  (Nurcholis et  al. 2016a),  relaksan  uterus  (Thaina et  al. 2009), peningkat trombosit darah (Moektiwardoyo et al. 2014), dan antioksidan (Nurcholis et al. 2016b).  Aktivitas  farmakologi  ditentukan  oleh  kandungan  metabolit  sekunder. Fenolik dan flavonoid diketahui terkandung dalam rimpang temu ireng (Nurcholis et al. 2016b).    Wong et  al. (2015)  telah  melaporkan  bahwa  faktor  pH,  konsentrasi  etanol, rasio  cairan-padatan,  waktu  dan  temperatur  merupakan  faktor  independen  yang mempengaruhi  ekstraksi  senyawa  fenolik  dan  flavanoid.  Penelitian  lain  menunjukkan bahwa  metabolit  sekunder  fenolik  sangat  potensial  sebagai  inhibitor  enzim  α- glukosidase  (Pradeep  &  Sreerama  2018).  Enzim  α-glukosidase  merupakan  salah  satu enzim  penting  pada  pasien  diabetes  karena  mengontrol  kadar  glukosa  dalam  darah
Evaluasi  Faktor  Yang  Mempengaruhi  Ekstraksi  Rimpang  Temu  Ireng Berdasarkan Aktivitas Penghambatan α-Glukosidase
Artika et al.
(Wu et  al. 2018).  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk menentukan  faktor-faktor  meliputi  pH,  konsentrasi etanol,  rasio  cairan-padatan,  waktu  dan  temperatur yang  paling  berpengaruh  dalam  proses  ekstraksi inhibitor  enzim  α-glukosidase  dengan  menggunakan rancangan faktorial fraksional.

## METODE
Rancangan faktoral fraksional 2 (5-1) digunakan untuk melakukan  ekstraksi  rimpang  temu  ireng  yang berkhasiat  sebagai  inhibitor  α-glukosidase.  Rancangan menggunakan  faktor  independen,  dengan  tingkatan rendah  dan  tinggi,  meliputi  pH  (2-6),  suhu  suhu  (30- 80°C),  konsentrasi  etanol  (20-80%),  waktu  (30-300 menit),  dan  rasio  cairan  terhadap  padatan  (10-100
mL/g)  (Tabel  1).  Simplisia  serbuk  rimpang  temu  ireng (80 mesh  dan  kadar  air  <  10%)  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  berasal  dari  koleksi  Pusat  Studi Biofarmaka  Tropika  (Trop-BRC),  Institut  Pertanian Bogor yang berumur 7 bulan setelah tanam. Sebanyak 20  g  serbuk  temu  ireng  ditempatkan  dalam  labu erlemeyer  bersama  dengan  etanol  (GKA  Bratago, Jakarta)  dan  untuk  faktor  lainnya  disesuaikan  pada matrik  perlakuan  pada  Tabel  2.  Nilai  pH  disesuaikan dengan  menggunakan  HCl  (Merck,  Jerman)  dan  NaOH (Merck,  Jerman).  Ekstraksi  dilakukan  secara  maserasi dengan  menggunakan  penangas  air  (Memmert, Jerman) untuk menyesuaikan suhu perlakuan ekstraksi (Tabel  2).  Ekstrak  diperoleh  dari  filtrat  yang  disaring dengan Whatmann tipe  4  dan  diuapkan  dengan
Tabel 1. Dua tingkatan faktor rancangan faktorial fraksional dalam proses ekstraksi rimpang temu ireng sebagai inhibitor α-glukosidase
Faktor Tingkatan faktor Rendah (-) Tinggi (+) A pH 2 6 B Konsentrasi etanol (%) 20 80 C Suhu (°C) 30 80 D Waktu (Menit) 30 300 E Rasio cairan-padatan (mL/g) 10 100 Tabel 2. Matrik  rancangan  faktorial  fraksional  dalam  proses  ekstraksi  rimpang  temu  ireng  sebagai  inhibitor  α- glukosidase No Faktor proses ekstraksi A:pH B:Etanol C:Suhu D:Waktu E:Rasio cairan-padatan % C Menit mL/g 1 6 20 30 300 100 2 2 20 30 300 10 3 2 80 80 300 10 4 6 20 30 30 10 5 2 80 30 30 10 6 6 80 80 30 10 7 6 20 80 300 10 8 2 20 80 300 100 9 2 80 30 300 100 10 2 20 30 30 100 11 6 80 30 30 100 12 6 20 80 30 100 13 2 20 80 30 10 14 6 80 80 300 100 15 6 80 30 300 10 16 2 80 80 30 100
Evaluasi faktor yang mempengaruhi ekstraksi rimpang temu ireng berdasarkan aktivitas penghambatan α-glukosidase 77 evaporator (Osaga  Saiki,  Jepang).  Ekstrak  yang dihasilkan  selanjutnya  digunakan  untuk  analisis penghambatan  enzim  α-glukosidase  yang  dilakukan dengan microplate  reader (Epoch  BioTek,  USA)  sesuai Sancheti et  al. (2009).  Campuran  reaksi  sampel  terdiri atas 25 μL p-NPG 10 mM, 50 μL bufer fosfat (pH 7) 100 mM,  dan  10  μL  larutan  ekstrak  dalam  DMSO (konsentrasi  8000  μg/mL).  Selanjutnya  campuran tersebut  ditambahkan  larutan  enzim  sebanyak  25  μL dan  diinkubasi  pada  suhu  37°C  selama  30  menit  di ruang  gelap.  Setelah  itu,  reaksi  enzim  dihentikan dengan  menambahkan  Na 2 CO 3 200  mM  sebanyak  100 μL. Selanjutnya larutan diukur pada panjang gelombang 410 nm dengan microplate reader (Epoch BioTek, USA). Larutan akarbosa (10 μg/mL) digunakan sebagai kontrol positif  dengan  prosedur  pengujian  yang  sama  seperti sampel.  Percobaan  dilakukan  sebanyak  tiga  kali ulangan dan dihitung persentase inhibisi enzim dengan rumus:
% inhibisi = (C - S) / C x 100%
dengan  C  adalah  absorbansi  larutan  blanko  terkoreksi dan S adalah absorbansi sampel terkoreksi.
Pada  penelitian  ini  untuk  analisis  statistik menggunakan software Design Expert (Versi 11, State- Ease)  untuk  mengevaluasi  faktor-faktor  perlakuan  dan
interaksi  antara  A  (pH)  dan  B  (etanol)  yang mempengaruhi  ekstraksi  rimpang  temu  ireng  sebagai inhibitor  α-glukosidase.  Terdapat  16  perlakuan  yang dianalisis dengan menggunakan software Design Expert sebagaimana disajikan pada Tabel 2 dan hasil aktivitas penghambatan enzim α-glukosidase seperti Gambar 1.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1 menunjukkan hasil aktivitas penghambatan  enzim  α-glukosidase  dari  perlakuan ekstraksi  rimpang  temu  ireng  dengan  persentase penghambatan  antara  52.57  sampai  78.42%.  Ekstrak temu  ireng  pada  semua  perlakuan  (konsentrasi  8000 μg/mL) memiliki penghambatan lebih rendah signifikan dibandingkan kontrol akarbosa (88.99% pada konsentrasi  10  μg/mL).  Penghambatan  enzim  α- glukosidase  tertinggi  (78.42%)  diperoleh  ketika ekstraksi  rimpang  temu  ireng  dalam  kondisi  pH  6, konsentrasi  etanol  80%,  suhu  80°C,  waktu  30  menit, dan  rasio  cairan  terhadap  padatan  10  mL/g. Berdasarkan hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak dari rimpang  temu  ireng  memiliki  potensi  yang  cukup  baik untuk  digunakan  sebagai  obat  tradisonal  anti- hiperglikemia.
Model  optimasi  proses  ekstraksi  rimpang  temu ireng sebagai inhibitor enzim  -glukosidase
Gambar 1. Persentase inhibisi enzim α-glukosidase dari ekstrak rimpang temu ireng pada 16 perlakuan ekstraksi dan  standar  akarbosa  sebagai  kontrol  positif.  Data disajikan  sebagai  rataan (±SD).  Nilai  yang  diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata pada P < 0.05 berdasarkan uji Duncan.
menunjukkan hasil yang signifikan berdasarkan analisis keragaman  (ANOVA)  pada p <  0.05  (Tabel  3).  Hal tersebut mengindikasikan minimal terdapat satu faktor (Hamzaoui et  al .  2008;  Masoumi et  al. 2011)  yang mempengaruhi  aktivitas  enzim  -glukosidase  dari ekstrak rimpang temu ireng. Konsentrasi etanol (B) dan interaksi  antara  pH  dan  etanol  konsentrasi  (AB) merupakan  faktor  dalam  model  yang  signifikan (p<0.05)  dalam  proses  ekstraksi  rimpang  temu  ireng sebagai  inhibitor  α-glukosidase.  Plot  interaksi  antara faktor A-pH dan B-etanol dari proses ekstraksi rimpang
temu  ireng  sebagai  inhibitor  enzim  α-glukosidase tersaji  pada  Gambar  2.  Hasil  ini  sesuai  dengan penelitian  yang  telah  dilaporkan  sebelumnya  bahwa penggunaan  pelarut  etanol  lebih  efektif  sebagai inhibitor enzim α-glukosidase (Bljajić et al. 2016).

## SIMPULAN
Ekstraksi  rimpang  temu  ireng  sebagai  inhibitor  α- glukosidase  telah dikaji dengan menggunakan rancangan  faktoral  fraksional.  Konsentrasi  etanol  dan interaksi antara pH dan konsentrasi etanol merupakan
Gambar 2 Plot  interaksi  antara  faktor  A-pH  dan  B-etanol  dari  proses  ekstraksi  rimpang  temu  ireng  sebagai inhibitor enzim α-glukosidase
Tabel 3 .   Analisis keragaman signifikansi untuk koefisien regresi dari model sistem ekstraksi rimpang temu ireng sebagai inhibitor enzim α-glukosidase
Sumber keragaman Estimasi koefisien Jumlah kuadrat db  Rata-rata kuadrat Nilai F Nilai- p Prob > F Model 65.20 875.17  10 87.52 7.21 *0.0208 Signifikan A-pH -0.25 0.96 1 0.96 0.079 0.7894 B-Etanol 5.87 550.58 1 550.58 45.35 *0.0011 C-Suhu 0.84 11.36 1 11.36 0.94 0.3779 D-Waktu -0.73 8.54 1 8.54 0.70 0.4398 E-Rasio cairan-padatan 0.92 13.57 1 13.57 1.12 0.3388 AB 3.69 218.18 1 218.18 17.97 *0.0082 AD 1.29 26.57 1 26.57 2.19 0.1991 BE -1.23 24.07 1 24.07 1.98 0.2182 CD 1.13 20.45 1 20.45 1.68 0.2509 DE 0.23 0.87 1 0.87 0.072 0.7995 Residual 60.70 5 12.14 Cor Total 935.87  15
R2 = 0.9351, *Nilai "Prob > F" lebih kecil dari 0.0500 mengindikasikan model signifikan
Evaluasi faktor yang mempengaruhi ekstraksi rimpang temu ireng berdasarkan aktivitas penghambatan α-glukosidase 79
faktor  yang  paling  signifikan  dalam  menentukan ekstrak  rimpang  temu  ireng  sebagai  inhibitor  α- glukosidase.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  didanai  oleh  skema  Penelitian  Dasar Unggulan  Perguruan  Tinggi  Tahun  2018  Nomor: 1755/IT3.11/PN/2018  dari  Ditjen  Penguatan  Riset  dan Pengembangan  Kementerian  Riset,  Teknologi,  dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia.

## REFERENCES
Akarchariya  N,  Sirilun  S,  Julsrigival  J,  Chansakaowa  S. 2017.  Chemical  profiling  and  antimicrobial  activity of  essential  oil  from  Curcuma  aeruginosa  Roxb., Curcuma  glans  K.  Larsen  &  J.  Mood  and  Curcuma cf.  xanthorrhiza  Roxb.  collected  in  Thailand. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 7: 881–885. Bljajić  K,  Šoštarić  N,  Petlevski  R,  Vujić  L,  Brajković  A, Fumić B, de Carvalho IS, Končić MZ. 2016. Effect of Betula  pendula  leaf  extract  on  α-glucosidase  and glutathione  level  in  glucose-induced  oxidative stress. Evidence-based complementary and alternative medicine : eCAM 2016: 8429398.
Hamzaoui  AH,  Jamoussi  B,  M’nif  A.  2008.  Lithium recovery  from  highly  concentrated  solutions: Response  surface  methodology  (RSM)  process parameters  optimization. Hydrometallurgy. 90:  1–
7.
Kamazeri  TSAT,  Samah  OA,  Taher  M,  Susanti  D,
Qaralleh  H.  2012.  Antimicrobial  activity  and essential  oils  of  Curcuma  aeruginosa,  Curcuma mangga,  and  Zingiber  cassumunar  from  Malaysia. Asian  Pacific  Journal  of  Tropical  Medicine. 5:  202– 209.
Masoumi  HRF,  Kassim  A,  Basri  M,  Abdullah  DK.  2011.
Determining  Optimum  Conditions  for  Lipase- Catalyzed  Synthesis  of  Triethanolamine  (TEA)- Based  Esterquat  Cationic  Surfactant  by  a  Taguchi Robust Design Method. Molecules. 16: 4672–4680. Moektiwardoyo  WM,  Tjitraresmi  A,  Susilawati  Y,
Iskandar  Y,  Halimah  E,  Zahryanti  D.  2014.  The Potential of  Dewa Leaves (Gynura Pseudochina  (L)
D.C)  and  Temu  Ireng  Rhizomes  (Curcuma aeruginosa  Roxb.)  as  Medicinal  Herbs  for  Dengue Fever Treatment. Procedia Chemistry. 13: 134–141. Nurcholis W, Khumaida N, Syukur M, Bintang M. 2016a.
Variability  of  curcuminoid  content  and  lack  of correlation  with  cytotoxicity  in  ethanolic  extracts from  20  accessions  of  Curcuma  aeruginosa  RoxB. Asian Pacific Journal of Tropical Disease . 6(11): 887- 891.
Nurcholis  W,  Khumaida  N,  Syukur  M,  Bintang  M. 2016b.  Variability  of  total  phenolic  and  flavonoid content and antioxidant activity among 20 curcuma aeruginosa  Roxb.  Accessions  of  Indonesia. Asian Journal of Biochemistry. 11(3):142-148.
Pradeep PM, Sreerama YN. 2018. Phenolic antioxidants of  foxtail  and  little  millet  cultivars  and  their inhibitory  effects  on  α-amylase  and  α-glucosidase activities. Food Chemistry. 247: 46–55.
Sancheti  S,  Sancheti  S,  Seo  SY.  2009.  Chaenomeles sinensis:  A  potent  α-and  β-glucosidase  inhibitor. American Journal of Pharmacology and Toxicology.
4: 8–11.
Thaina P, Tungcharoen P, Wongnawa M, Reanmongkol W,  Subhadhirasakul  S.  2009.  Uterine  relaxant effects  of Curcuma  aeruginosa Roxb.  rhizome extracts. Journal of Ethnopharmacology. 121: 433– 443.
Wong  WH,  Lee  WX,  Ramanan  RN,  Tee  LH,  Kong  KW, Galanakis  CM,  Sun  J,  Prasad  KN.  2015.  Two  level half factorial design for the extraction of phenolics, flavonoids  and  antioxidants  recovery  from  palm kernel  by-product. Industrial  Crops  and  Products. 63: 238–248.
Wu  X,  Ding  H,  Hu  X,  Pan  J,  Liao  Y,  Gong  D,  Zhang  G. 2018. Exploring inhibitory mechanism of
gallocatechin  gallate  on  a-amylase  and  a- glucosidase
relevant to
postprandial hyperglycemia. Journal  of  Functional  Foods. 48:
200–209.