Judul: Pertumbuhan dan Metabolit Inhibitor α-Glukosidase pada Murbei (Morus sp.) dari Berbagai Agroekologi yang Berbeda di Indonesia yang Toleran Salinitas
Abstrak: Salinitas menyebabkan perubahan proses morfo-fisiologis, anatomis, serta biokimia pada tanaman. Cekaman salinitas dapat menurunkan produktivitas serta mengganggu pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanaman murbei memiliki mekanisme adaptif dalam mempertahankan proses fisiologis dalam kondisi tercekam dengan cara mengurangi jumlah daun, mengurangi laju fotosintesis, dan akumulasi solut organik yang tinggi di daun. Masih sedikit informasi mengenai toleransi terhadap cekaman salinitas pada aksesi murbei. Pada penelitian ini, berbagai pendekatan digunakan untuk mempelajari dan menggambarkan mekanisme toleransi pada aksesi murbei di bawah kondisi tercekam salinitas berdasarkan respon fisiologis, anatomis, biokimia, metabolomik. Cekaman salinitas juga dapat menginduksi pembentukan metabolit sekunder yang di antaranya berpotensi sebagai obat antidiabetes melalui analisis in vitro aktivitas inhibisi terhadap enzim α-glukosidase dan analisis in silico melalui molecular docking. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan aksesi murbei yang toleran terhadap cekaman salinitas dan memiliki aktivitas inhibisi terhadap enzim α-glukosidase. Penelitian ini terdiri dari 4 tahapan utama. Tahapan pertama yaitu analisis pertumbuhan dan fisiologis aksesi murbei yang diperlakukan cekaman salinitas. Tahapan kedua yaitu analisis kerapatan struktur sekretori berupa trikoma cystolith dan trikoma kelenjar daun aksesi murbei pada kondisi tercekam salinitas. Tahapan ketiga yaitu analisis biokimia berupa analisis aktivitas inhibisi enzim α-glukosidase, kandungan fenol dan flavonoid. Tahapan keempat yaitu analisis metabolomik menggunakan alat UHPLC-Q-Orbitrap HRMS sampel terpilih, kemudian 100 metabolit hasil skrining dianalisis lebih lanjut menggunakan metode molecular docking untuk mengetahui senyawa yang paling berpotensi sebagai inhibitor enzim α-glukosidase. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan cekaman salinitas berpengaruh signifikan terhadap pertumbuhan dan fisiologis tanaman murbei. Konsentrasi NaCl tertinggi (0,4%) menyebabkan penurunan parameter pertumbuhan (jumlah daun, bobot basah dan bobot kering akar dan tajuk), penurunan parameter (fotosintesis, klorofil, kadar air relatif daun dan kadar air relatif media), dan peningkatan kandungan prolin serta gula terlarut. Peningkatan prolin dan kadar gula terlarut seiring dengan peningkatan konsentrasi NaCl merupakan mekanisme osmoregulasi dan osmoprotektan sel-sel tanaman murbei. Sampel 2-3 menunjukkan biomassa dan skor genotipik yang cukup tinggi dibandingkan sampel lainnya. Skor genotipik diukur berdasarkan respon jumlah daun pada konsentrasi NaCl tertinggi (0,4%). Sampel 2-3 juga menunjukkan kemampuan eksklusi Na+ yang ditandai dengan persentase nekrosis terendah dibandingkan sampel lainnya. Kerapatan trikoma daun murbei dipengaruhi oleh interaksi perlakuan salinitas dan aksesi. Aksesi tanaman murbei 2 menunjukkan kerapatan trikoma cystolith dan trikoma kelenjar yang lebih tinggi pada konsentrasi NaCl 0,4% dibandingkan kontrol. Struktur sekretori merupakan organ penyimpan dan dapat berfungsi sebagai tempat sekresi berbagai zat, salah satunya Na+ yang merupakan mekanisme unik tanaman halofit. Meningkatnya kerapatan trikoma pada aksesi toleran diduga sebagai respon adaptasi untuk mencegah kehilangan air yang lebih banyak pada kondisi salin. Aktivitas inhibisi enzim α-glukosidase, serta kandungan total fenol dan flavonoid menunjukkan bahwa sampel 2-3 memiliki aktivitas tertinggi. Cekaman salinitas menginduksi ketidakseimbangan redoks yang diduga mengarah kepada akumulasi senyawa antioksidan dan kandungan senyawa bioaktif pada aksesi yang tercekam garam tinggi. Interaksi antioksidan non-enzimatik seperti fenol dan flavonoid berpengaruh terhadap aktivitas inhibisi enzim α-glukosidase yang ditunjukkan dengan rendahnya nilai IC50 pada sampel 2-3. Nilai IC50 sampel 2-3 yaitu sebesar 0,59 µg/ml mendekati nilai acarbose sebagai kontrol positif yaitu 0,44 µg/ml. Sampel terpilih 2-3 pada konsentrasi NaCl tertinggi memiliki aktivitas terbaik pada semua analisis biokimia. Sampel terpilih 2-0, 2-1, 2-2, 2-3 kemudian
Keyword: enzim α-glukosidase, fenol, flavonoid, inhibisi, konsentrasi NaCl, toleran salinitas