Pengembangan potensi aktinobakteri endofit tanaman obat sebagai penghasil inhibitor lipase pankreas

Abstract

Salah satu strategi yang paling menjanjikan untuk penurunan berat badan adalah dengan menghambat penyerapan lemak oleh lipase pankreas. Tanaman yang digunakan sebagai penghasil inhibitor lipase pankreas ini diantaranya adalah Alpinia galanga (lengkuas), Kaempferiae galanga (kencur), Zingiber cassumunar (bangle), Guazuma ulmifolia, Murraya paniculata (kemuning) dan Kaempferiae rotunda (kunci pepet). Namun penggunaan tanaman obat ini dapat mempunyai beberapa kendala yaitu membutuhkan bahan baku yang banyak dan membutuhkan waktu yang lama. Oleh karena itu dibutuhkan alternatif baru dengan menggali sumber daya mikrob yang terdapat di dalam jaringan tanaman yang disebut dengan mikrob endofit. Mikrob endofit diharapkan dapat menghasilkan senyawa bioaktif yang sama dengan tanaman inangnya. Salah satu mikrob endofit adalah aktinobakteri yang memiliki potensi tinggi dalam memproduksi beragam senyawa bioaktif, diantaranya adalah, senyawa antibakteri, antitumor dan inhibitor enzim. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan isolat aktinobakteri endofit asal tanaman obat yang mampu menghasilkan inhibitor lipase pankreas, mengkaji keragaman morfologi dan molekuler aktinobakteri endofit penghasil lipase pankreas, mengkarakterisasi senyawa inhibitor lipase pankreas yang dihasilkan oleh isolat aktinobakteri endofit, dan mengetahui kemampuan aktinobakteri endofit terpilih dalam menghasilkan inhibitor lipase pankreas melalui studi komparasi aktivitasnya dengan tanaman inangnya dan tanaman hasil kultur jaringan bebas mikrob endofit. Media yang digunakan untuk mengisolasi aktinobakteri endofit adalah humid acid vitamin agar. Keragaman morfologi diobservasi berdasarkan pengamatan langsung terhadap koloni aktinobakteri endofit dan secara mikroskopis. Aktivitas inhibitor lipase pankreas diukur menggunakan spektrofotometer. Identifikasi isolat terpilih dilakukan berdasarkan analisis gen 16S rRNA. Ektraksi senyawa bioaktif dilakukan menggunakan pelarut etanol, etil asetat, dan n-heksan. Pemeriksaan fitokimia meliputi pemeriksaan alkaloid, sterol dan triterpenoid, saponin, polifenol dan tanin serta flavonoid. Uji toksisitas dilakukan dengan menggunakan larva udang Artemia salina yang berumur 48 jam. Profil senyawa dikaji menggunakan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Untuk mengetahui peran isolat aktinobakteri endofit dalam menghasilkan inhibitor lipase pankreas, digunakan tanaman terpilih bebas endofit hasil kultur jaringan, dan dibandingkan dengan aktivitas inhibitor lipase pankreas tanaman yang tumbuh di alam, dan kultur murni aktinobakteri endofitnya. Pada penelitian ini diperoleh 35 isolat aktinobakteri endofit dari beberapa tanaman obat, yang terdiri atas 12 isolat dari rimpang kunci pepet, 9 isolat dari rimpang bangle, 6 isolat diperoleh dari rimpang lengkuas, 5 isolat dari rimpang kencur, dan 3 isolat dari daun kemuning. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua isolat aktinobakteri endofit tersebut memiliki kemampuan inhibitor lipase pankreas yang beragam. Nilai penghambatan terendah yaitu 6.1% dan nilai penghambatan tertinggi yaitu 96.5%. Selanjutnya 5 isolat dengan aktivitas inhibitor lipase pankreas tinggi dipilih untuk diuji lebih lanjut kemampuan inhibitor lipase pankreasnya yaitu AEBg4, AEBg10, AEBg12, AELk3, dan AEKp9. Nilai aktivitas inhibitor lipase pankreas menunjukkan bahwa isolat AEBg12 (95.3%) memiliki kemampuan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol positif yaitu orlistat (93.6%). Untuk ke 4 isolat yang lain yaitu AEBg4, AEBg10, AELk3, dan AEKp9 diperoleh nilai aktivitas yang lebih rendah jika dibandingkan dengan orlistat. Hasil identifikasi secara morfologi makroskopis, mikroskopis dan berdasarkan 16S rRNA menunjukkan kelima isolat terpilih merupakan Streptomyces spp. Identifikasi molekuler berdasarkan sekuen parsial 16S rRNA menunjukkan bahwa aktinobakteri endofit AEBg4, AEBg10, dan AEBg12 memiliki kemiripan paling tinggi dengan Streptomyces sp. S170 yaitu masingmasing sebesar 93, 99, dan 98%. Isolat AEBg4 memiliki kemiripan sebesar 92% dengan type strain S. lannensis JCM 16578T. AEKp9 memiliki kemiripan dengan Streptomyces sp. DLDG2 dan type strain S. bellus NBRC 12844T yaitu sebesar 93%. AELk3 memiliki kemiripan paling tinggi dengan Streptomyces sp. NRLL B-24869 sebesar 98%. Hasil analisis fitokimia menunjukkan bahwa supernatan kultur aktinobakteri endofit AEBg12 yang diperoleh dari tanaman bangle mengandung flavonoid, saponin, dan steroid, sedangkan ekstrak etanol dan etil asetat mengandung flavonoid. Nilai IC50 ekstrak etanol sebesar 180.83 μg mL-1, sedangkan ekstrak etil asetat didapatkan nilai IC50 sebesar 676.6 μg mL-1. Nilai IC50 ekstrak etanol yang diperoleh lebih rendah dari orlistat yaitu 195.63 μg mL-1. Nilai LC50 dari ekstrak etanol didapatkan sebesar 231.44 μg mL-1. Untuk pengujian KLT, eluen terbaik yang dapat memisahkan komponen aktif dari ekstrak etanol AEBg12 adalah campuran pelarut metanol : kloroform dengan perbandingan 9:1. Ekstrak etanol AEBg12 memiliki pendaran pita yang berwarna biru yang terlihat pada pelat KLT ketika diamati menggunakan panjang gelombang 366 nm. Filtrat kultur jaringan tanaman bangle bebas endofit berusia 2 bulan dengan konsentrasi 1300 ppm menunjukkan nilai penghambatan lipase pankreas sebesar 3.3%. Filtrat tanaman bangle dari alam pada konsentrasi yang sama (1300 ppm) menghasilkan nilai penghambatan terhadap lipase pankreas sebesar 23.9% yang lebih kecil dibandingkan dengan kemampuan penghambatan lipase pankreas dari supernatan AEBg12 yaitu sebesar 95.3%. Berdasarkan data-data hasil penelitian tersebut diperoleh aktinobakteri endofit sebanyak 35 isolat. Aktinobakteri endofit memiliki keragaman morfologi tinggi dan kemampuan menghasilkan inhibitor lipase pankreas beragam. 5 isolat terpilih berdasarkan karakter morfologi, mikroskopis dan 16S rRNA merupakan Streptomyces spp. Ekstrak etanol AEBg12 mengandung senyawa flavonoid. AEBg12 memiliki aktivitas inhibitor lipase pankreas yang lebih tinggi dibandingkan dengan aktivitas tanaman bangle di alam, filtrat kultur jaringan tanaman bangle bebas endofit dan orlistat. Hal ini menunjukkan potensi aktinobakteri endofit bangle sebagai penghasil inhibitor lipase pankreas.