Mengenal Potensi Alga Coklat dalam Pengobatan Diabetes Melitus Tipe 2

oleh: Metha Anung Anindhita

NIM: 22/495634/SFA/00269

Mahasiswa Program Doktor Fakultas Farmasi UGM

Fakultas Farmasi Universitas Pekalongan

    Diabetes Mellitus adalah suatu penyakit metabolik dengan karakteristik naiknya kadar gula dalam darah (hiperglikemia) yang terjadi karena adanya kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau keduanya. Laporan hasil Riset Kesehatan Dasar tahun 2018 oleh Departemen Kesehatan, terjadi peningkatan prevalensi Diabetes Melitus menjadi 10%. International Diabetes Federation (IDF) pada tahun 2019 menempatkan Indonesia sebagai megara peringkat ke-6 dalam jumlah penderita Diabetes Melitus yang mencapai 10,3 juta jiwa. Prediksi dari IDF bahwa akan terjadi peningkatan jumlah pasien Diabetes Melitus dari tahun 2019 sebanyak 10,7 juta menjadi 13,7 juta jiwa pada tahun 2030 (Soelistijo et al., 2021).

    Diabetes Mellitus dapat digolongkan menjadi beberapa tipe. Diabetes Mellitus Tipe 1 didefinisikan sebagai kerusakan sel beta pankreas, umumnya berkaitan dengan defisiensi insulin absolut, dapat disebabkan oleh autoimun ataupun idoipatik. Diabetes Mellitus Tipe 2 dapat terjadi karena dominannya resistensi insulin diserti defisiensi insulin relatif sampai dengan dominan efek dari kerusakan sekresi insulin disertai resistensi insulin. Diabetes Mellitus gestasional merupakan diabetes yang didiagnosis pada trimester kedua atau ketiga kehamilan dimana sebelum kehamilan tidak didapatkan diabetes. Klasifikasi yang terakhir adalah diabetes yang disebabkan sindroma diabetes monogenik atau disebut juga diabetes neonatal atau maturity onset diabetes of the young (MODY). Selain itu dapat juga disebabkan oleh penyakit eksokrin pankreasi (fibrosisi kistik, pankreatitis), serta penyebab lainnya adalah diabetes yang disebabkan oleh obat atau zat kimia (misalnya penggunaan obat golongan glukokortikoid pada terapi HIV/AIDS atau setelah transplantasi organ) (Soelistijo et al., 2021). Namun, Diabetes Melitus Tipe 2 memiliki prevalensi yang paling besar di dunia, hal tersebut dikaitkan dengan adanya resistensi insulin yang disebabkan kelebihan produksi glukosa oleh hati dan kurangnya pemanfaatan glukosa oleh otot dan jaringan adiposa (Gunathilaka et al., 2020).

    Sejauh ini, belum ada obat yang digunakan untuk mengobati Diabetes Melitus tipe 2 dengan kemanjuran yang penuh. Senyawa fitokimia dalam ekstrak tumbuhan diketahui mengandung metabolit sekunder yang dapat digunakan secara efektif untuk mengatasi berbagai penyakit termasuk Diabetes Mellitus. Alga atau biasa dikenal sebagai rumput laut (seaweed) memiliki kandungan senyawa biokatif alami yang bermanfaat dalam pengobatan. Sebagian besar alga coklat kaya akan metabolit sekunder penting seperti florotanin yang dilaporkan memiliki aktivitas antidiabetes yang salah satunya adalah sebagai bahan aktif dalam pengobatan Diabetes Melitus tipe 2 (Gunathilaka et al., 2020).

    Indonesia memiliki total wilayah sekitar 7,81 juta kilometer persegi, dimana 70 persen berupa wilayah perairan dan 30 persen berupa daratan. Wilayah perairan yang lebih luas dibandingkan daratan membuat Indonesia dikenal sebagai negara maritim. Sumber daya alam yang berlimpah tidak hanya ada di daratan, namun juga di lautan, rumput laut (seaweed) atau algae adalah salah satunya. Makroalga laut telah banyak diteliti dalam beberapa tahun terakhir karena adanya komponen bioaktif yang bermanfaat bagi manusia. Rumput laut adalah kelompok spesies makroskopis dan multiseluler yang hidup di lingkungan laut. Tergantung pada pigmen yang dikandungnya, makroalga diklasifikasikan sebagai ganggang merah (Rhodophyta), ganggang hijau (Chlorophyta), dan ganggang coklat (Phaeophyta) (Hamed et al., 2018). Jenis yang banyak tumbuh dan berkembang di Indonesia, antara lain Gracilaria, Gelidium, Euchema, Hypnea, Sargasum, dan Terbinaria. Rumput laut dijumpai tumbuh didaerah perairan yang dangkal (intertidal dan sublitoral), dengan kondisi dasar perairan berpasir sedikit lumpur atau campuran keduanya. Pertumbuhan dan penyebaran rumput laut seperti halnya biota lainnya sangat dipengaruhi oleh toleransi fisiologi dari biota tersebut terhadap faktor-faktor lingkungan (eksternal), seperti substrat, salinitas, temperatur, intensitas cahaya, tekanan dan nutrisi. (https://kkp.go.id/Sumba_Timur/artikel/12788-keragaman-jenis-rumput-laut-di-indonesia : diakses pada 7 Desember 2022).

    Jenis alga yang banyak dijadikan objek penelitian adalah jenis alga coklat, karena memiliki metabolit sekunder yang lebih besar dibandingkan jenis alga yang lain. Alga coklat mengandung metabolit sekunder antara lain phlorotannins, fucosterols, fucoidans, asam alginat, fucoxanthin, dan phycocolloids yang memiliki aktivitas salah satunya sebagai antidiabetes (Ciko et al., 2018).

    Alga coklat dengan genus Ecklonia dan famili Lessoniaceae dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antidiabetes dengan mekanisme menghambat aksi dari enzim α-amilase dan α-glukosidase karena adanya phlorotannins seperti eckol, dieckol, 6,6’-bieckol, phlorofucofuroeckol-A, phloroglucinol, dan 7-phloroeckol. Selain itu penurunan terjadi secara signifikan dari kadar glukosa darah postprandial pada kelompok tikus normal dan tikus yang diiduksi diabetes. Alga coklat dengan genus Eisena juga memiliki aktivitas antidiabetik yang kuat dengan menghambat enzim α-amilase dan α-glukosidase (Gunathilaka et al., 2020). Begitu pula Ishige okamurae dari famili Ishigeaceae memiliki aktivitas antidiabetes dengan mekanisme yang sama, yaitu dengan menghambat enzim α-amilase dan α-glukosidase (Yang et al., 2019). Jenis alga coklat lain yang memiliki mekanisme yang sama antara lain Ascophyllum nodosum, Sargassum hystrix, Sargassum polycystum, Padina boerge senii dan Padina tetrastromatica, Fucus vesiculosus, Padina sulcata, Sargassum binderi, and Turbinaria conoides, Choonospora minima (Gotama et al., 2018; Gunathilaka et al., 2020).

Sumber: Gunathilaka et al., 2020

    Alga coklat dengan spesies Ecklonia stolonifera, Saccharina japonica, Eisenia bicyclis, Undaria pinnatifida, dan Eisenia bicyclis memiliki aktivitas antidiabetes melalui mekanisme penghambatan enzim aldose reductase (Gunathilaka et al., 2020). Mekanisme antidiabetes yang lain adalah dengan menghambat aktivitas angiotensin-converting enzymes (ACE). Jenis alga coklat yang memiliki aktivitas tersebut antara lain Ecklonia stolonifera, Fucus spiralis, Sargassum fusiforme, Ishige sinicola, Ecklonia cava, Sargassum horneri, Hizikia fusiforme, dan Sargassum wightii (Gunathilaka et al., 2020; Vijayan et al., 2018).

    Mekanisme antidiabetes pada alga coklat spesies Eisenia bicyclis, Ecklonia stolonifera, dan Dictyopteris undulata  adalah dengan penghambatan enzim Protein Tyrosine Phosphatase 1B (PTP 1B) (Ali et al., 2017; Feng et al., 2018; Lopes et al., 2017). Alga coklat seperti Ecklonia cava, Padina pavonica, Sargassum polycystum, Turbinaria ornata, dan Fucus vesiculosus memiliki aktivitas antidiabetes dengan mekanisme penghambatan aktivitas dari Advance Glycation End Products (AGEs) (Gunathilaka et al., 2020).

    Ecklonia cava adalah alga coklat dari famili Lessoniaceae secara in vitro dan in vivo menunjukkan aktivitas antidiabetes yang kuat. Penelitian pada manusia dilakukan dan ditemukan bahwa ekstrak dieckol dari Ecklonia cava memiliki kemampuan untuk menurunkan kadar glukosa darah postprandial secara signifikan selain itu ditemukan bahwa florotanin dari Ecklonia cava menunjukkan potensi sebagai antioksidan kuat yang membantu mengurangi komplikasi diabetes yang disebabkan oleh stres oksidatif. Kombinasi Ascophyllum nodosum dan Fucus vesiculosus menghambat aktivitas α-amilase dan α-glukosidase setelah 3 jam dikonsumsi (Gómez-Guzmán et al., 2018; Gunathilaka et al., 2020). Selain itu, mengkonsumsi 500 mg dan 2000 mg rumput laut coklat Fucus vesiculosus tidak mempengaruhi glukosa darah postprandial dan kadar insulin postprandial pada sukarelawan sehat (Murray et al., 2018).

    Studi klinis lebih lanjut mengungkapkan efek fisiologis suplementasi alga spesies dari genus Laminaria menurunkan glukosa darah puasa dan kadar glukosa darah dua jam postprandial pada pasien dengan diabetes tipe 2 tanpa mempengaruhi kadar haemoglobin terglikasi. Alga coklat dari famili Alariaceae dapat menyeimbangkan kadar glukosa darah pada pasien diabetes melitus tipe 2. Suplemen dari Undaria pinnatifida dapat menyeimbangkan kadar glukosa darah pada pasien dengan diabetes melitus tipe 2 (Gunathilaka et al., 2020; Shannon & Abu-Ghannam, 2019). Serangkaian penelitian masih diperlukan karena sebagian besar rumput laut coklat laut memberikan bukti kuat dari uji praklinis karena adanya florotanin dan senyawa bioaktif lainnya, sehingga akan didapatkan obat baru yang bermanfaat bagi pasien dengan diabetes melitus tipe 2 yang berasal dari alam laut Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

  1. Ali, Y., Kim, D. H., Seong, S. H., Kim, H. R., Jung, H. A., & Choi, J. S. (2017). α-Glucosidase and protein tyrosine phosphatase 1b inhibitory activity of plastoquinones from marine brown alga sargassum serratifolium. Marine Drugs, 15(12). https://doi.org/10.3390/md15120368
  2. Ciko, A. M., Jokić, S., Šubarić, D., & Jerković, I. (2018). Overview on the application of modern methods for the extraction of bioactive compounds from marine macroalgae. Marine Drugs, 16(10). https://doi.org/10.3390/md16100348
  3. Feng, M. T., Wang, T., Liu, A. H., Li, J., Yao, L. G., Wang, B., Guo, Y. W., & Mao, S. C. (2018). PTP1B inhibitory and cytotoxic C-24 epimers of Δ28-24-hydroxy stigmastane-type steroids from the brown alga Dictyopteris undulata Holmes. Phytochemistry, 146, 25–35. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2017.11.013
  4. Gómez-Guzmán, M., Rodríguez-Nogales, A., Algieri, F., & Gálvez, J. (2018). Potential role of seaweed polyphenols in cardiovascular-associated disorders. Marine Drugs, 16(8), 1–21. https://doi.org/10.3390/md16080250
  5. Gotama, T. L., Husni, A., & Ustadi. (2018). Antidiabetic activity of sargassum hystrix extracts in streptozotocin-induced diabetic rats. Preventive Nutrition and Food Science, 23(3), 189–195. https://doi.org/10.3746/pnf.2018.23.3.189
  6. Gunathilaka, T. L., Samarakoon, K., Ranasinghe, P., & Peiris, L. D. C. (2020). Antidiabetic Potential of Marine Brown Algae – A Mini Review. Journal of Diabetes Research, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/1230218
  7. Hamed, S. M., Abd El-Rhman, A. A., Abdel-Raouf, N., & Ibraheem, I. B. M. (2018). Role of marine macroalgae in plant protection & improvement for sustainable agriculture technology. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 7(1), 104–110. https://doi.org/10.1016/j.bjbas.2017.08.002
  8. https://kkp.go.id/Sumba_Timur/artikel/12788-keragaman-jenis-rumput-laut-di-indonesia : diakses pada 7 Desember 2022
  9. Lopes, G., Andrade, P. B., & Valentão, P. (2017). Phlorotannins: Towards new pharmacological interventions for diabetes mellitus type 2. Molecules, 22(1), 1–21. https://doi.org/10.3390/molecules22010056
  10. Murray, M., Dordevic, A. L., Ryan, L., & Bonham, M. P. (2018). The impact of a single dose of a polyphenol-rich seaweed extract on postprandial glycaemic control in healthy adults: A randomised cross-over trial. Nutrients, 10(3). https://doi.org/10.3390/nu10030270
  11. Shannon, E., & Abu-Ghannam, N. (2019). Seaweeds as nutraceuticals for health and nutrition. Phycologia, 58(5), 563–577. https://doi.org/10.1080/00318884.2019.1640533
  12. Soelistijo, S. A., Suastika, K., Lindarto, D., Decroli, E., Hikmat, P., Sucipto, K. W., Kusnadi, Y., Budiman, Ikhsan, M. R., Sasiarini, L., Sanusi, H., Bugroho, K. H., & Susanto, H. (2021). Pedoman Pengelolaan dan Pencegahan Diabetes Melitus Tipe 2 Dewasa di Indonesia 2021. In Global Initiative for Asthma. PB. PERKENI. www.ginasthma.org.
  13. Vijayan, R., Chitra, L., Penislusshiyan, S., & Palvannan, T. (2018). Exploring bioactive fraction of sargassum wightii: In vitro elucidation of angiotensin-i-converting enzyme inhibition and antioxidant potential. International Journal of Food Properties, 21(1), 674–684. https://doi.org/10.1080/10942912.2018.1454465
  14. Yang, H. W., Fernando, K. H. N., Oh, J. Y., Li, X., Jeon, Y. J., & Ryu, B. M. (2019). Anti-obesity and anti-diabetic effects of ishige okamurae. Marine Drugs, 17(4), 1–11. https://doi.org/10.3390/md17040202