Judul: Penapisan Aktivitas dan Identifikasi Gugus Fungsi Komponen Antidiabetes Tanaman dengan Pendekatan Metabolomik
Abstrak: Diabetes menjadi masalah kesehatan serius dunia yang meningkatkan morbiditas, mortalitas, dan berkurangnya harapan hidup seseorang. Indonesia menempati peringkat keenam tertinggi dunia penderita diabetes usia 20-79 tahun. Berbagai ragam tanaman di Indonesia diketahui memiliki aktivitas sebagai antidiabetes misalnya pada beberapa tanaman sayur dan rempah yang sering dikonsumsi. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mendapatkan data profil aktivitas biologis (penghambatan α-glukosidase, antioksidan), total fenol, dan spektra 1HNMR berbagai tanaman sayur dan rempah, (2) menentukan tanaman yang memiliki aktivitas biologis terbaik, dan (3) mengidentifikasi gugus fungsi komponen antidiabetes tanaman terpilih dengan pendekatan metabolomik. Tanaman uji yang digunakan pada penelitian ini adalah daun kedondong cina, daun jambu mete, daun pegagan, daun kelor, pakis, bunga pepaya, kencur, temu mangga, bawang kucai, dan daun bawang. Penelitian ini dilakukan melalui dua tahap yaitu (1) penapisan tanaman berdasarkan aktivitas biologis dan total fenol dan (2) mengidentifikasi gugus fungsi komponen antidiabetes dengan pendekatan metabolomik berbasis FTIR. Preparasi tanaman pada tahap penapisan tanaman dilakukan dengan cara dikeringkan tanaman menggunakan pengering beku, dibubukkan, diekstraksi dengan proses sonikasi menggunakan metanol 80%, dan diuapkan hingga didapatkan ekstrak kering. Ekstrak tanaman kering dianalisis aktivitas penghambatan α-glukosidase, antioksidan, total fenol, dan profil NMR-nya. Aktivitas penghambatan α-glukosidase tanaman berkisar antara 99.26-1.63% pada konsentrasi ekstrak 1000 μg mL-1. Aktivitas penghambatan α-glukosidase tertinggi terdapat pada daun jambu mete (99.26%±0.06), pakis (98.33%±0.29), dan daun kedondong cina (98.15%±0.53) dengan nilai IC50 berturut-turut adalah 108.04±0.47, 145.54±1.79, dan 107.79±0.67 μg mL-1. Aktivitas antioksidan tanaman uji berkisar antara 95.11-47.10% pada konsentrasi ekstrak 1000 μg mL-1. Aktivitas antioksidan tertinggi terlihat pada daun jambu mete (95.11%±0.03), pakis (94.24%±0.38), dan daun kedondong cina (94.86%±0.04) dengan nilai IC50 berturut-turut adalah 114.68±2.65, 179.00±5.81, dan 137.9±2.67 μg mL-1. Total fenol tanaman uji berkisar antara 22.72-5.27 μgGAE mL-1 pada konsentrasi ekstrak 1000 μg mL-1 dengan total fenol tertinggi dimiliki oleh daun jambu mete. Hasil analisis sidik ragam terhadap aktivitas biologis dan total fenol tanaman diketahui daun jambu mete memiliki aktivitas biologis dan total fenol terbaik. Spektra 1HNMR memperlihatkan daun jambu mete, daun kedondong cina, dan kencur mengandung flavonoid. Preparasi sampel pada tahap identifikasi gugus fungsi komponen antidiabetes dilakukan dengan cara fraksinasi ekstrak metanol daun jambu mete menggunakan heksana, kloroform, etil asetat, dan air (6 ulangan). Fraksi etil asetat memiliki aktivitas penghambatan α-glukosidase (93.76%), antioksidan (89.21%), dan total fenol (72.23 μgGAE mL-1) tertinggi. Proses identifikasi gugus fungsi komponen antidiabetes menggunakan pendekatan metabolomik dengan cara mengorelasikan aktivitas biologis (penghambatan α-glukosidase dan antioksidan) dan data FTIR melalui analisis data multivariat Orthogonal projection to latent structure (OPLS). Hasil OPLS diketahui gugus fungsi yang berkorelasi positif terhadap aktivitas penghambatan α-glukosidase adalah gugus fungsi alkana, ester, keton, asam karboksilat, alkena, dan aromatik. Gugus fungsi yang berkorelasi positif terhadap aktivitas antioksidan adalah eter (aromatik, oleifinik atau alifatik), alkana, ester, keton, asam karboksilat, dan aromatik. Gugus fungsi tersebut dapat digunakan sebagai penanda komponen aktif yang berpotensi sebagai penghambat α-glukosidase dan antioksidan pada daun jambu mete. Dibutuhkan pengkajian lebih lanjut untuk menentukan komponen aktif penghambatan α-glukosidase dan antioksidan dengan instrumen analisis yang lebih sensitif dan spesifik (robust).
Keyword: metabolomik, penghambatan α-glukosidase, antioksidan, total fenol, NMR, FTIR

Judul: Klasifikasi Senyawa Aktif Tanaman Obat Anti Diabetes Melitus Tipe 2 dengan Pendekatan Penambatan Molekuler
Abstrak: Diabetes melitus tipe 2 merupakan penyakit gangguan fungsi protein yang disebabkan karena tubuh tidak mampu menggunakan produksi insulin dengan efektif. Pengobatan untuk penyakit diabetes melitus tipe 2 selama ini menggunakan obat-obatan kimia (sintetis) yang bekerja dengan konsep one drug-one target. Obat kimia sintesis semacam ini sering menimbulkan efek samping bagi protein lain dalam tubuh manusia, sehingga obat dengan lebih dari satu efek farmakologis (multi components-network target) akan lebih sesuai untuk menangani penyakitpenyakit metabolik degeneratif ini. Salah satu jenis obat bekerja dengan konsep multi components-network target ini adalah jamu tradisional Indonesia yang tersusun oleh berbagi jenis tanaman yang mengandung banyak senyawa. Kemampuan ini yang menyebabkan jamu direkomendasikan untuk pengobatan penyakit metabolik degeneratif yang melibatkan kompleks protein dalam tubuh manusia. Penelitian ini berfokus pada 287 senyawa yang terdapat pada 4 tanaman obat penyusun ramuan jamu antidiabetes melitus tipe 2 yaitu tanaman Pare (Momordica charantia), Sembung (Blumea balsamifera), Bratawali (Tinospora crispa) dan Jahe (Zingiber officinale) serta 3 protein signifikan diabetes melitus tipe 2 dalam tubuh manusia yaitu PTH (Parathyroid hormone), PPARG (Peroxisome proliferator activated-receptor gamma) dan PPARA (Peroxisome proliferator activatedreceptor alpha). Penelitian ini merupakan pendekatan komputasi yang bertujuan untuk melihat karakteristik senyawa dari tanaman obat anti diabetes melitus tipe 2 dengan ketiga protein signifikan. Karakteristik senyawa yang diamati merupakan hasil penambatan molekuler antara ligan senyawa dengan reseptor protein target. Pemodelan klasifikasi dengan bantuan analisis diskriminan digunakan untuk memperoleh model yang dapat membedakan dengan tegas karakteristik senyawasenyawa yang menargetkan protein signifikan DM tipe 2 dengan senyawa-senyawa yang tidak menargetkan protein signifikan DM tipe 2. Permasalahan data tidak seimbang diawal proses klasifikasi diatasi dengan melakukan praproses klasifikasi pada level data dengan bantuan metode SMOTE (Synthetic Minority Over-sampling Technique). Model klasifikasi dengan SMOTE memiliki kemampuan untuk mengklasifikasikan amatan minoritas dengan lebih baik. Kesimpulan ini ditandai dengan persentase nilai kepekaan dan kekhususan yang cukup seimbang yaitu 41.67% dan 50% untuk protein target PTH, 10% dan 57.14% untuk protein target PPARA serta bernilai 85.71% dan 70% pada protein target PPARG. Hasil klasifikasi menunjukkan bahwa senyawa yang diprediksi dapat menargetkan proterin target PTH, PPARA dan PPARG secara bersama-sama antara lain senyawa Aframodial dan alpha-Linalool yang berasal dari tanaman jahe. Pada penambatan dengan protein target PTH, senyawa 1-(3,4-Dihydroxyphenyl)-7-(4- hydroxyphenyl)-3,5-heptanediol;(5RS)-form,3-Ketone,3'-Me ether dari tanaman jahe memiliki tingkat kemiripan sebesar 80% dengan senyawa obat sintetis Cinacalcet hydrochloride pada residu penambatan Glu-53, Leu-42, Met-49 dan Arg-56. Pada penambatan dengan protein target PPARA, senyawa beta-Santalol dari tanaman jahe dan senyawa Kuguacin M dari tanaman pare memiliki persentase kemiripan binding sites dengan ligan alami protein tersebut sebesar 62.50% pada residu asam amino Tyr-464, Phe-273, Cys-276, Ser-280, His-440 dan Thr-279. Pada penambatan dengan protein target PPARG, senyawa Aframodial dari tanaman jahe memiliki kemiripan binding sites dengan ligan alami protein tersebut sebesar 60% pada residu asam amino Phe-282, Cys-285, Arg-288, Ile-326, Leu-330 dan Met-364.
Keyword: diabetes melitus tipe 2, diskriminan, jamu, penambatan molekuler, SMOTE

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: