Secang (Caesalpinia sappan .L) Lilis Nurasiah Dr. Diana Hernawati, M.Pd. Rinaldi Rizal Putra, M.Sc. Etnobotani dan Potensi khasiatnya melalui molecular docking
Secang (Caesalpinia sappan .L) Etnobotani dan Potensi khasiatnya melalui molecular docking Penulis : Lilis Nurasiah Dosen Pembimbing : Dr. Diana Hernawati, M.Pd. Rinaldi Rizal Putra, M.Sc. Dosen Penguji : Suharsono, M.Pd Diki Muhamad Chaidir, M.Pd Dr. Dita Agustian, M.Pd Buklet ini MerupakanimplikasidaripenelitianSkripsiyangberjudul “Studi Etnobotani dan MolecularDocking TanamanSecang(Caesalpinia sappanL.)Sebagai Antihipertensipada MasyarakatDesa WanasigrauntukSumber BelajarBiologi” yang memuat fakta ilmiah mengenaietnobotani tanamansecangdi masyarakatdesa wanasigra kecamatanSindangkasihKabupatenCiamis yangdigunakansebagaiobatherbaluntukberbagaikeluhan penyakit, serta validasikhasiatnya terhadaphipertensi melalui Molekulardockingdanprediksi ADMET. diharapkanBuklet inidapat menjadipenguatdantumpuanawal bagipenelitianselanjutnyadalam mengembangkantanamansecangsebagai candidatobatbaru.
Sumber daya tumbuhan merupakan bagian yang tidak dapat terpisahkan dari kehidupan manusia, dan telah digunakan oleh kelompok masyarakat dengan beragam budaya yang berbeda selama ribuan tahun untuk kesejahteraan Etnobotani mencakup pemahaman mendalam tentang pengetahuan tradisional masyarakat tentang berbagai tumbuhan, termasuk tanaman obat, dan bagaimana pengetahuan tersebut telah menjadi bagian integral dari warisan budaya dan kearifan lokal. Pemanfaatan tanaman herbal juga terjadi di Desa Wanasigra Kecamatan Sindangkasih Kabupaten Ciamis, salah satunya adalah tanaman herbal Secang (Caesalpinia sappan L.). melalui Buklet ini kita akan belajar mengenai morfologi tanaman secang, penggunaan nya sebagai herbal di masyarakat serta pembuktian khasiatnya melalui teknologi dengan molekular docking. Dengan menggabungkan pengetahuan lokal dan kemampuan analisis komputasi, kita tidak hanya akan mempelajari tanaman secang sebagai entitas biologis, namun juga mengeksplorasi bagaimana teknik in silico dapat membuka pintu menuju pemahaman baru Pembaca akan dibawa dalam perjalanan dari warisan tradisional menuju peluang kesehatan masa depan. Semoga Buklet ini dapat memberikan wawasan yang berharga, menggugah rasa ingin tahu dan membawa pada pemahaman yang lebih mendalam mengenai tanaman secang dan potensinya dalam menunjang kesehatan kita. Mari kita mulai perjalanan ini bersama, menjelajahi tanaman secang melalui lensa herbal dan jendela baru ilmiah. Selamat membaca! Pengantar Isi Buklet i
ii Pengantar IsiBuklet ....................................................... Daftar Isi............................................................................ Sub 1 KarakteristikTanamanSecang........................................ Sub 2 EtnobotaniTanamanSecang............................................. Sub 3 KandunganSenyawaBioaktifSecang............................... Sub 4 PotensiKhasiatSecangsebagai Antihipertensi dengan Molekulardocking................................................ Sub 5 Prediksi ADMETSenyawaBioaktifSecang........................ Sub 6 Kesimpulan....................................................................... DaftarPustaka .................................................................. TetangPenulis................................................................... i ii 17121524272932Daftar Isi
Karakteristik Tanaman Secang
Persebaran Tanaman secang didukung oleh iklim dan kondisi ekologis dari lingkungannya. Tanaman secang dapat tumbuh di daerah perbukitan dengan tanah lempung dan batuan berkapur pada ketinggian sedang, tanaman ini kurang menyukai lahan yang terlalu basah dalam pertumbuhannya. Batasan biofisik habitatnya dengan suhu rata-rata 24-28°C dan curah hujan rata-rata tahunan 700-4.300 mm dan pH tanah 5-7,5 (Orwa et al., 2009). Di Indonesia sendiri Secang dapat ditemukan diberbagai daerah dengan berbagai nama yang berbeda seperti seupeng (Aceh); sepang (Gayo); sopang (Batak); cacang (Minangkabau); secang (Sunda); kayu secang, soga Jawa (Jawa); kaju secang (Madura); cang (Bali); sepang (Sasak); supa, suang (Bima); sepel (Timor); ; hong (Alor); kayu sema (Manado); dolo ; sapang (Makassar); seppang (Bugis); sefen (Halmahera Selatan); sawala, hiniaga, sinyiang, singiang (Halmahera Utara); sunyiha (Ternate); dan roro (Tidore) (Direktorat Obat Asli Indonesia, 2008 dalam (Ramdana & Suhartati, 2016)). Persebaran Tanaman Secang Kingdom : Plantae Phylum : Tracheophyta Class : Magnoliopsida Order : Fabales Family : Fabaceae Genus : Biancaea Tod. Species : Caesalpinia sappan L. (Global Biodiversity Information Facility, 2023)) Klasifikasi Secang secara morfologi termasuk kedalam pohon perdu dengan ukuran kecil sampai sedang, dengan rentang tingginya antara 4-8 meter dan diameter batangnya mencapai 14 cm. Kulit kayunya berwarna coklat keabuan serta ranting dan tunas muda nya berbulu dan kecoklatan (Orwa et al., 2009). Karakteristik Tanaman Secang 2 (Caesalpinia sappan L.) Karakteristik Tanaman Secang
Daun secang merupakan daun majemuk menyirip ganda dengan panjang 25-40 cm, memiliki 9-16 sirip yang masing masingnya memiliki 10- 20 pasang anak daun yang letaknya behadapan. Pada bagian tumbuhnya anak daun terdapat duri kecil berwarna coklat kehitaman. Gambar 1.1 Daun Secang Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2023 3 Anak daun dari tanaman secang ini bertangkai pendek, memanjang degan pangkal yang hampir ramping. Bentuknya tidak simetris, ujung membulat degan sisi agak sejajar. Pertulangan anak daun (nervatio) meyirip dengan permukaan yang halus. Panjang anak daun berkisar antara 10-25 mm dengan lebar 3-11 mm. serta memiliki daun penumpu yang lebarnya 3-4,5 cm biasanya gugur saat daun dewasa. Morfologi Daun Secang Morfologi Akar Secang Tanaman secang termasuk kedalam tanaman dengan bii berkeping dua (eudicots) dengan karakteristik akar tunggang (Tjitrosoepomo, 2013), yang membedakannya dengan akar serabut adalah keberadaan akar utama (primary root) yang besar yang tumbuh sebagai akar penunjang berdirinya tumbuhan, dan diantara akar utama tersebut terdapat cabang akar (akar Lateral) dengan ukuran lebih kecil dari akar utama serabut akar yang berfungsi untuk memperlebar daya serapan air dan hara pada tanaman secang. Karakteristik Tanaman Secang
Batang secang adalah bagian yang umumnya dipakai sebagai obat herbal Gambar 1.3 Bagian Dalam batang secang Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2023 Bagian batang secang merupakan fokus pemanfaatan utama tanaman secang di Masyarakat, bagian dalamnya berwarna coklat kemerahan yang apabila diseduh menggunakan air panas permukaan batang serta air seduhannya akan berwarna kemerahan hal ini menunjukan larutnya senyawa bioaktif seacang khsusunya brazilin dalam air seduhan. Karakteristik tanaman secang dilihat dari bentuk batangnya adalah bulat atau teres, berwarna hijau kecoklatan, dengan Arah tumbuh batangnya tegak lurus namun ciri utama yang menonjol dari batang secang adalah keberadaaan duri tempel yang tersebar diseluruh bagian batang dan percabangannya dapat dilihat pada gambar di samping kanan daerah yang dilingkari warna hitam. Gambar 1.2 Batang pohon muda Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2023 Morfologi Batang Secang 4 Karakteristik Tanaman Secang
mirip dengan warna dari mahkota bunganya. Mahkota bunga dari tanaman secang ini berwarna kuning terang berlepasan (gambar b.2), helaian membundar degan panjang yang lebih kecil yakni sekitar 4-6mm (gambar b.3), empat helai daun tajuk lainya yang memiliki Panjang rata-rata 10mm. Tanaman secang termasuk kedalam bunga lengkap, ia juga memiliki benang sari (gambar b.4) dan putik. Tanaman secang memiliki bunga majemuk dengan bentuk malai, bunganya keluar dari ujung tangkai dengan panjang 10-40 cm, dengan jenis bunga lengkap yang menempel pada pendunculus (ibu tangkai bunga) (gambar a.1) dan pedicellus sebagai perantara antara ibu tangkai bunga dengan bunga secang. Bunga secang memiliki 5 daun kelopak asimetris (gambar b.1), dengan panjang kelopak yang terbawah 10 mm dengan lebar 4 mm dan berwarna Morfologi Bunga Secang Umumnya pembungaan terjadi sepanjang tahun dan Puncak pembungaan nya terjadi di musim hujan, tanaman secang (Caesalpinia sappan L.) biasanya akan berbunga setelah umur 1 tahun (Utomo, 2002) Gambar 1.4 bentuk bunga secang (1) pendunculus (2) pendicellus Sumber : iNaturalist, 2023 Gambar 1.5 Bagian- bagian bunga secang (1) Daun kelopak (2) Mahkota bunga (3) Mahkota bunga helai kecil (4) benang sari Sumber : iNaturalist, 2023 5 ciri khas bunga secang berbentuk malai dengan wara kuning Karakteristik Tanaman Secang
G a m b a r 1.6 B u a h s e c a n g M u d a G a m b a r 1.7 B u a h s e c a n g T u a G a m b a r 1.8 B a gia n d ala m s e c a n g 6 S u m b er : 1.6 iN aturalist, 2 0 2 3 1.7 - 1.8 D o k u m e nta si Prib a di, 2 0 2 3 Morfologi buah secang Buah secang adalah buah polong, panjang 8-10 cm, lebar 3-4 cm, ujung seperti paruh berisi 3-4 biji, jika masak berwarna hitam. Bijinya bulat memanjang dengan panjang 15-18 mm dan lebar 8-11 mm, tebalnya 5-7 mm, warnanya hijau kekuningan dan Ketika sudah masak dan kering buah akan berwarna coklat dan keras. Didalam buah secang terdapat biji yang menjadi alat perkembangbiakan generatif. umumnya berjumlah 2-4 buah yag diselubungi oleh selaput yang setelah kering selaput tersebut akan membentuk pembatas antara satu biji dengan lainnya. Biji dalam buah secang akan keluar setelah buah secang kering, hal ini untuk penyebaran biji sehingga tanaman secang bisa memperbanyak serta mempertahannkan keberadaanya. ciri khas buah secang terdapat pada ujung buahnya yang menukik seperti paruh burung Karakteristik Tanaman Secang
etnobotani tanaman secang
Etnobotani Tanaman Secang Etnobotani merupakan ilmu yang digunakan untuk mempelajari hubungan dan interaksi antara manusia, tumbuhan dan lingkungan tumbuhan. Studi ilmu ini bersifat multidisiplin dan mencakup banyak cabang keilmuan yang diantaranya adalah botani, biokimia, farmakologi, toksikologi, kedokteran, nutrisi, ekologi, evolusi, dan lain-lain. Selain itu, etnobotani berupaya menggali pengetahuan masyarakat tentang pemanfaatan tumbuhan dalam berbagai aspek kehidupan, antara lain untuk kebutuhan kesehatan, ekonomi, budaya, dan keagamaan (Rukmana et al., 2021). interaksi manusia dengan tanaman secang sejak dahulu sudah sangat erat contohnya pemanfaatan sebagai pewarna kain, bahan tambahan makanan dan minuman tradisional serta dalam pengobatan tradisional Cina sebagai obat analgesik dan anti inflamasi atau untuk melancarkan haid dan melancarkan peredaran darah (Nirmal et al., 2015) Pemanfaatan Tanaman Secang secara umum Gambar 2.1 Teh Secang Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2023 Meskipun perkembangan zaman telah menghasilkan perubahan besar dalam berbagai aspek kehidupan, termasuk nilai dan norma budaya, masih ada aspek tertentu dari budaya manusia yang tetap tidak tergoyahkan. Salah satu contohnya adalah penggunaan tanaman, yang telah menjadi inti dari identitas budaya di berbagai masyarakat. diantaranya penggunaan tanaman secang. contoh pemanfaatan tanaman secang yang lazim dilakukan adalah sebagai bahan baku teh herbal yakni bagian inti kayunya, selain itu pemanfaatannya sebagai padud atau cangklong rokok yang dipercaya menambah rasa dari rokok yang dihisap oleh penggunanya. serta penggunaan kayu secang yang cenderung kuat sebagai pegangan senapan angin. 8 Etnobotani Tanaman Secang
Pemanfaatan Tanaman Secang Sebagai Obat Herbal Umumnya Organ tanaman secang yang digunakan sebagai obat herbal adalah bagian batangnya, dimana pada bagian batang inilah banyak ditemukan senyawa bioaktif yang diantaranya adalah flavonoid dengan jenis brazilin, protosappanin B, Protosappanin C dan sappanchalcone (Purwono et al., 2023). Di desa wanasigra Bagian batang dari tanaman secang ini digunakan degan cara diiris besar setengah lingkaran dengan diameter 15-20 cm ataupun dengan ukuran lain yang tidak terikat, kemudian direbus berulang ataupun bisa juga denngan di serut yang biasanya digunakan sekali pakai. sebelum secang siap dikonsumsi terlebih dahulu dilakukan pemotongan dan pembersihan batang secang dari kulit dan duri tempel, dilanjutkan dengan tahapan pemotongan dan atau penyerutan batang secang. tahapan terakhir yakni tahapan konsumsi, agar batang tanaman secang dapat dikonsumsi sebagai obat hal yang perlu dilakukan adalah dengan menyeduh ataupun di rebus, dengan lama 15-20 menit. hal ini bertujuan agar senyawa bioaktif secang dapat terlarut dalam air seduhan, ditandai dengan warnanya yang berubah menjadi kemerahan. 9 Gambar 2.3 Teh Secang Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2023 Gambar 2.2 Batang Secang Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2023 Etnobotani Tanaman Secang
10 Etnobotani Tanaman Secang Khasiat Secang di Masyarakat Desa Wanasigra Khasiat secang yang dipercaya oleh masyarakat di Desa Wanasigra cukup beragam diantaranya adalah untuk menambah daya tahan dan kebugaran tubuh, dengan klaim 5 orang dari keseluruhan informan. Cara penggunaannya sama seperti penggunaan teh secang pada umumnya di Desa Wanasigra yakni dengan batang secang yang di minum air seduhan atau rebusannya. Khasiat ini didukung oleh Utari et al., (2017) berdasarkan data penelitian yang diperoleh maka aktivitas antioksidan ekstrak kayu secang hasil penelitian termasuk antioksidan sangat kuat. Dimana, antioksidan sangat berperan peting dalam menjaga daya tahan tubuh. Selain berperan dalam menjaga daya tahan tubuh teh secang juga dipercaya dapat mengatasi diabetes apabila rajin mengkonsumsinya. Informan yang mengklaim khasiat ini berjumlah 3 orang dari keseluruhan informan. Hal ini didukun oleh hasil penelitian Yusuf & Wati (2019) dapat disimpulkan bahwa infus kayu secang mempunyai efek antihiperglikemik dan menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata terhadap metformin atau dapat dikatakan memiliki efek yang sama dengan obat standar diabetes. Selanjutnya khasiat teh secang juga dipercaya sebagai penurun tekanan darah atau hipertensi dengan 5 klaim dari seluruh informan. Khasiat ini didukung oleh peryataan dari Sunusi et al., (2023) yang dapat disimpulkan bahwa kayu secang (Caesalpinia sappan L.) memiliki aktivitas sebagai antihipertensi karena terdapat antioksidan yang kuat dengan nilai IC50 yaitu 0,047µg/ml. Selain klaim khasiarnya sebbagai penurun tekanan darah 2 orang informan mengklaim bahwa secang memiliki khasiat untuk menurunkan kolesterol. Hal ini selaras dengan penelitian oleh D. A. Kurniawan & Tukiran, (2021) dengan Hasil pengamatan menunjukkan bahwa aorta tikus yang diberi ekstrak etil asetat kayu secang memiliki jumlah plak yang lebih sedikit dibandingkan tikus model diet tinggi lemak, Hal ini menunjukan bahwa kayu secang memiliki pengaruh terhadap kolesterol didalam tubuh. Khasiat lainnya yang dimiliki secang yakni untuk mengatasi pegal linu dan nyeri sendi yang diklaim 6 orang dari keseluruhan informan. Dimana pegal Linu dan nyeri sendi ini identik dengan reumatik atau peradangan sendi pada pada tubuh manusia, Hal ini didukung oleh penelitian yang Sabila & Tukiran, (2021) yang menyatakan bahwaAktivitas antiinflamasi dan antiarthritis dari secang mampu menghambat regulasi sitokin proinflamasi penyebab peradangan dan degradasi tulang rawan pada artritis Rhematoid, sehingga pegal dan peradangan pada sendi dapat diobati.
11 Etnobotani Tanaman Secang Penggunaan secang untuk penyembuhan lambung juga tak lepas dari klaim khasiat yang dipercaya oleh 4 orang informan, yang diantaranya mengkombinasikan penggunaan obat dari medis dan teh secang ini. Hal ini pula didukung oleh Intan & Silvia, (2021) dalam artikelnya menyatakan bahwa brazilin yang merupakan salah satu senyawa bioaktif secang memiliki aktivitas anti inflamasi atau peradangan sehingga mendukung proses penyembuhan radang termasuk tukak lambung yang merupakan salah satu jenis inflamasi/ peradangan. Selain digunakan untuk mengatasi tukak lambung secang juga dipercaya dapat mengatasi gatal-gatal dan biang keringat pada bayi dengan cara memandikan bayi menggunakan air seduhan secang. hal ini di dukung oleh Penelitian Susilowati & Mulati, (2015) Dimana perbedaan yang signifikan antara lama penyembuhan biang keringat pada kelompok perlakuan dan kelompok kontrol, dimana waktu (lamanya hari) yang dibutuhkan untuk penyembuhan biang keringat bayi pada kelompok yang diberi air rebusan kayu secang (kelompok perlakuan) lebih cepat dibanding yang dibutuhkan untuk penyembuhan biang keringat bayi pada kelompok yang diberi tanpa rebusan air secang Kelompok kontrol). Selanjutnya secang juga dipercaya dapat menyembuhkan penyakit kulit yang diakibatkan oleh luka bakar atau peradangan lain pada kulit. Hal ini di klaim oleh penjual secang sendiri dan selaras dengan pernyataan dari penelitian Sucita et al., (2019) pemberian ekstrak kayu secang (Caesalpinia sappan L.) dengankonsentrasi 6.5% secara topikal selama14 hari dapatmeningkatkan kepadatan kolagendalam proses penyembuhan luka insisi pada tikus putih. Tabel 2.1 Nilai Fidelity Level Khasiat secang yang dipercaya masyarakat Desa Wanasigra
Kandungan senyawa bioaktif tanaman secang
Penggunaan secang sebagai herbal telah lama dimanfaatkan sebagai swamedikasi bagi kesehatan masyarakat. hal ini tak lepas dari keberadaan senyawa bioaktif yang dengan potensi luar biasa untuk memberikan manfaat kesehatan bagi penggunanya . Kandungan Senyawa Bioaktif Secang 13 Tabel 3.1 Kandungan Senyawa Bioaktif secang Etnobotani Tanaman Secang
Senyawa flavonoid yang terkadung dalam kayu secang yang menjadi ciri khas adalah brazilin yang merupakan pigmen warna yang memberikan warna merah pada tanaman secang. Selain itu terdapat pula seyawa lain seperti asam tanat, dan asam galat (Intan & Silvia, 2021). Untuk mendapatkan flavonoid dari kayu secang dapat dilakukan perebusan dengan air 70 ℃ selama 20 menit akan menghasilkan kualitas terbaik dari brazilin. Warna kemerahan yang dihasilkan oleh brazilin berhubungan dengan tingkat pH airnya (Farhana et al, 2015 dalam (Intan & Silvia, 2021)). 14 Etnobotani Tanaman Secang
PotensiKhasiatSecang sebagaiAntihipertensi dengan Molekulardocking
Reseptor yang digunakan dalam berupa ezim yang berperan penting dalam terjadinya hipertensi yaitu ACE (Angiotensin Converting Enzyme). Reseptor ACE didapatkan melalui pengunduhan di situs PDB (Protein Data Bank) http://www.rcsb.org/pdb dengan PDB ID: 1O86 dan diunduh dalam format PDB. ( (Dwitiyanti et al., 2019; Santoso, 2017; Kurniawan et al., 2022)) Studi Insilico : Molecular Docking 16 Gambar 4.1 Reseptor ACE Sumber : https://www.rcsb.org/structure/1 O86 In silico adalah salah satu metode pencarian senyawa yang dapat dijadikan kandidat obat. Metode In silico banyak digunakan karena banyak keuntungan yang didapat salah satunya mengurangi uji jumlah uji coba obat terhadap hewan, serta didapat pencitraan bagaimana mekanisme kerja dari obat itu sendiri (Mirza, 2019) Pengunduhan Reseptor Ligan yang digunakan dalam penelitian ini terhitung ada 5 ligan. 4 diantaranya merupakan ligan uji yang diunduh melalui webserver PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ ) dan 1 lainnya adalah Native ligand yang berkaitan dengan struktur kristal ACE yakni Lisinopril dan pengunduhannya dilakukan bersamaan dengan reseptor ACE. Pengunduhan Ligan (Senyawa Bioaktif Secang) Teknik In Silico yang digunakan adalah Molecular docking yang dimana Molecular docking (Penambatan Molekul) merupakan serangkaian alat dalam biologi molekular yang berorientasi dalam penemuan obat berbasis struktur molekulnya Molekular docking khasiat secang
17 Gambar 4.2 Hasil Preparasi Reseptor ACE Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2023 Preparasi Reseptor dan Ligan Preparasi Reseptor dilakukan dengan menghapuskan residu berupa muatan air dan ligan alaminya. kemudian ditambahkan muatan hydrogen menggunakan aplikasi Autodocktools agar dapat mendekati suasana pada pH sitoplasma sel (pH~7) dan melengkapi residu asam amino yang kehilangan atom hidrogennya karena kemungkinan rusaknya struktur asam amino karena radiasi sinar X pada saat pengkristalan. (Drie, 2005 dalam Kolina et al., 2018)) Selanjutnya menambahkan charges berupa kolman charges untuk memberikan muatan pada residu asam amino ym (Kolina et al., 2018) untuk kemudian di save dengan format (.pdbqt). Preparasi ligan uji dilakukan dengan menggunakan chem3d pro 12.0 dengan menggunakan fitur mm2 minimize untuk optimasi geometri dengan tujuan untuk mencari tata letak/ konformasi molekuler yang paling optimal dari segi energi ketika berinteraksi dengan molekul lainnya, kemudian disave dalam format (.pdb) dan dengan menggunakan biovia discovery studio file ligan uji yang telah dioptimasi diubah kedalam format (.pdbqt) sehigga dapat digunakan dalam proses docking. Penentuan Gridbox Untuk menentukan grodbox yang menjadi acuan lokasi sisi aktif reseptor digunakan aplikasi autodocktools dengan cara memposisikan gridbox di native ligand dengan “Center on ligand” kemudian Atur size x,y,z; center x,y,z; dan Spacing. Pastikan ligand berada di dalam kotak imaginary tersebut. Kemudian untuk menyimpan data ukuran gridbox dan disimpan dengan nama Grid.gpf Molekular docking khasiat secang
18 Gambar 4. 3 Hasil RMSD dari ligan natif (RMSD = 0,99) Sumber : Doumentasi Pribadi,2023 Validasi Metode Docking Validasi metode docking ini dilakukan ini dengan menggunakan aplikasi Autodocktools 1.5.6. dengan Dimensi grid box digunakan terletak pada daerah center x = 40.553 center y=32.798 center z =47.285 dan dimensi x=20, y=28, dan z=32 grid box point 20x28x32 serta spasi 0,375 Å. Data parameter yang digunakan berdasarkan pada Algoritma Genetik Lamarckian dan dengan 100 kali pengerjaan. Penentuan ukuran dan letak dari gridbox diatur berasarkan posisi ligan sebelumnya yang dilihat dari file hasil gridbox yang disimpan dalam format grid.gpf. Dari proses validasi ini temukan bahwa metode docking dengan ukuran gridbox diatas menghasilkan RMSD dengan nilai 0,99Å. Validasi metode docking dilakukan dengan cara redocking reseptor yang telah dipreparasi dengan ligan natif nya. Hasil validasi metode docking dapat dilihat kemiripannya dari nilai reference RMSD berikut adalah Tabel RMSD pada proses redocking. Tabel 4.1 Hasil Redocking ACE dengan Lisinopril Molekular docking khasiat secang
Proses Molecular Docking Molecular docking yang digunakan merupakan jenis protocol docking atau penambatan molecular yang berfokus pada daerah atau situs pengikatan atau sisi aktif dari enzim yang bertindak sebagai reseptor (Ghersi & Sanchez, 2009). sehingga Proses dockig dilakukan dengan menggunakan gridbox yang sudah di validasi sebelumnya Proses Docking dilakukan menggunakan Aplikasi Autodocktools dengan 2 tahapan yakni Run autogrid dan run autodock. Setelah proses penambatan molekul dapat dilihat bagaimana kekuatan penambatan molekul suatu senyawa yakni dengan melihat energi ikatan (Binding affinity), konstanta inhibisi (Ki), ikatan hidrogen dan kemiripan residu asam amino dengan ligan pembanding atau ligan standar. Berdasarkan hasil molecular docking senyawa bioaktif pada secang diperoleh satu senyawa yang berpotensi sebagai inhibitor ACE dalam terjadinya Hipertensi pada manusia, keseluruhan energi ikatan dari ligan uji dianyatakan memiliki reaksi kimia dapat terjadi secara spontan, hal ini karena keseluruhan nilai energi ikatannya adalah negatif. senyawa yang memiliki kekuatan penghambatan yang paling baik ( Energi bebas ikatan) dan konstanta inhibisi paling baik ditunjukan oleh senyawa Sappanchalcone dengan energi bebas ikatannya -8,35 kcal/mol dan konstanta inhibisinya 756,47 nM dimana nilai tersebut lebih baik daripada kekuatan penghambatan dari obat standar Lisinopril. 19 Tabel 4.2 Hasil Docking Molekular docking khasiat secang
Visualisasi Hasil Docking Visualisasi hasil penambatan molekuler dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Discovery Studio Visualizer. Visualisasi menunjukkan interaksi yang terjadi pada kompleks protein-ligan. 20 Molekular docking khasiat secang
21 Gambar 4.4 Visualisasi Hasil Docking Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2023 Dari Hasil Visualisasi menggunakan Biovia Discovery Studio dapat dianalisis interaksi asam amino yang terjadi pada penambatan molekul antara reseptor dengan senyawa bioaktif secang yang dituangkan dalam tabel sebagai berikut. Tabel 4.3 interaksi residu asam amino Molekular docking khasiat secang
22 Molekular docking khasiat secang
Prediksi peghambatan dari ligan uji terbaik yakni sappachalcone adalah dengan adanya interaksi dari sappanchalcone terhadap sisi aktif dari ACE, yang dimana GLN A:281 (Hydrogen bound) GLU A:384 dan HIS A:353, PHE A:457, VAL A:518 dalam ikatannya akan menghalangi pengikatan angiotensin I sebagai substrat awal, serta mengganggu regulasi awal dari ACE dengan demikian hipertensi dapat dicegah. Berdasarkan hasil analisis, senyawa yang memiliki jumlah ikatan hydrogen paling banyak selain dari senyawa pembanding adalah senaywa protosappanin B dan Protosappanin C yakni 5 ikatan hidrogen. Namun dilihat dari kesesuaian residu asam amino serta energi afinitasnya senyawa protosappanin B dan Protosappanin C tetap berada di bawah senyawa uji sappanchalcone. senyawa uji sappanchalcone memiliki 4 residu asam amino yang sama dengan ligan pembanding yang salah satunya adalah pada ikatan hidrogen didukung dengan hasil energi afinitas dan juga konstanta inhibisinya yang memiliki nilai lebih baik dari seluruh ligan yang diuji termasuk dari ligan pembanding dalam bentuk obat komersil. Sehingga, Senyawa Uji sappanchalcone merupakan senyawa uji yang paling potensial sebagai inhibitor ACE pada Hipertensi dibandingkan dengan 3 senyawa flavonoid secang lainnya yang diprediksi memiliki tingkat afinitas yang lebih rendah 23 Mekanisme penghambatan ACE oleh Sappanchalcone Molekular docking khasiat secang
PrediksiADMETSenyawa BioaktifSecang
25 Prediksi ADMET Secang Prediksi fisikokimia terhadap senyawa bioaktif secang dilakukan menggunakan webserver SWISS ADME (http://www.swissadme.ch/index.php) yaitu dengan memasukan daftar Chanonical SMILES yang didapat dari web server PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/). Prediksi Sifat Fisikokimia ini berlandaskan pada aturan Lipinski rule of five yang isinya bobot molekul (MW) ≤ 500, lipofilisitas (MLOGP) ≤ 4.15, aseptor ikatan hidrogen (N or O) ≤ 10, dan donor ikatan hidrogen (NH or OH) ≤ 5. Hasilnya didapatkan data sebagai berikut: Tabel 5.1 Prediksi Fisikokimia Prediksi Fisikokimia Prediksi Farmakokinetik Prediksi Sifat Farmakologi senyawa menggunakan web pkSCM (https://biosig.lab.uq.edu.au/pkcsm/prediction) Aspek yang dapat dinilai dari uji ini mencakup absorpsi, distribusi, metabolisme dan ekskresi (ADME). Tabel 5.2 Prediksi Farmakokinetik ( ADME) Prediksi ADMET Secang
Berdasarkan hasil uji Farmakokinetik yang telah dilakukan meliputi ADME (Absorpsi, Distribusi, Metabolisme, Ekresi) dari keseluruhan senyawa ligan uji dan ligan pembanding didapatkan hasil bahwa keseluruhan senyawa dapat terabsropsi dengan baik. Hasil uji distribusi obat juga menunjukkan bahwa ketiga ligan yang diuji mempunyai volume distribusi yang tinggi, sedangkan salah satunya yaitu sapanchalcone memiliki volume distribusi yang sedang, sementara kemampuan ligan utuk menembus sawar darah otak (BBB) seluruhnya tidak ada yang dapat menembus dengan baik hal ini dianggap baik karena dalam pengobatan hipertensi tidak terlalu diperlukan kemampuan obat untuk menembus sawar darah otak hal ini juga berfungsi agar tidak mengakibatkan efek samping yang bersifat psikotropik. 3 senyawa ligan uji diprediksi tidak menghambat kerja sitokrom P450 dan memberatkan hati, kecuali sappanchalcone diprediksi dalam dosis tertentu dapat memberatkan kerja hati. Berdasarkan analisis dapat disimpulkan bahwa seluruh ligan uji negative Hepatotoxicity dan Keseluruhan ligan uji diprediksi tidak bersifat mutagenic kecuali ligan uji sappanchalcone dan brazilin dinyatakan positif memberikan efek mutagenik sedangkan 2 ligan uji lainnya negatif AMES toxicity. Walaupun memiliki prediksi Ames Toxicity yang positif sappachalcone memiliki prediksi lethal dosis yang lebih tinggi yakni 3000 m/kg sehingga di prediksi pula memiliki tingkat toksisitas yang lebih rendah dari 3 ligan uji yang lainnya. Meskipun demikian keseluruhan ligan uji masih berada pada kelas toksisitas yang aman yakni di kelas toksisitas 4 dan 5 yang mengindikasikan toksisitas rendah berdasarkan nilai Lethal Dose 50 (LD50). 26 Tabel 5.3 Prediksi Toksisitas Prediksi Toksisitas Prediksi Toksisitas dengan menggunakan web server ProTox II (http://tox.charite.de). Hal ini dilakukan untuk meninjau bagaimana kelas toksisitas yang terdapat pada senyawa ligan yang diuji. Prediksi ADMET Secang
kesimpulan
interaksi manusia dan tumbuhan tak bisa dipisahkan dari kehidupan. termasuk diantaranya adalah penggunaan herbal untuk menunjang kesehatan. salah satunya adalah penggunaan Secang (Caesalpinia sappan L.) sebagai Upaya untuk menyembuhkan beberapa keluhan kesehatan seperti: 1.Daya tahan dan Kebugaran tubuh 2.Hipertensi 3.Diabetes 4.Kolesterol 5.Gatal-gatal (Jamur pada Kulit) 6.Biang Keringat Pada Bayi 7.Masalah Pencernaan (BAB) 8.Pegal Linu dan Nyeri Sendi 9.Tukak Lambung Dengan menggunakan molecular docking untuk mengetahui dan memvalidasi khasiat secang hasilnya dapat disimpulkan bahwa tanama secang memiliki potensi sebagai Inhibitor ACE, yang berfungsi sebagai antihipertensi. karena memiiki senyawa flavonoid terkhusus sappanchalcone yang memiliki energi bebas ikatan serta konstanta inhibisi terhadap ACE yang lebih baik daripada Obat standar (Lisinopril). dilihat dari segi kemiripan senyawa dengan obat (ADMET) Keseluruhannya masih dalam nilai yang dapat diterima dan ditoleransi tubuh apabila dikonsumsi dengan wajar. 28 kesimpulan Kesimpulan
Daftar Pustaka 29 Ghersi, D., & Sanchez, R. (2009). Improving Accuracy and Efficiency of Blind Protein-Ligand Docking by Focusing on Predicted Binding Sites. NIH Public Access, 23(1), 1–7. https://doi.org/10.1002/prot.22154. Husen, H. S., Prasetyo, A. eko, & Puasa, R. (2019). Buku Ajar Mikrobiologi. Desa Pustaka Indonesia. Intan, E. K., & Silvia, M. (2021). Phrmacological Activities of Caesalpinia Sappan. Jurnal Info Kesehatan, 11(1), 363–369. https://doi.org/https://doi.org/10.30643/info%20kesehatan.v11i1.396 Kolina, J., Sumiwi, S. A., & Levita, J. (2018). MODE IKATAN METABOLIT SEKUNDER DI TANAMAN AKAR KUNING (Arcangelisia flava L.) DENGAN NITRAT OKSIDA SINTASE. FITOFARMAKA: Jurnal Ilmiah Farmasi, 8(1), 45–52. https://doi.org/10.33751/jf.v8i1.1171 Kurniawan, A., Mumpuni, E., & Abdillah, S. (2022). Studi Docking Molekuler dan Toksisitas Senyawa Bioaktif Fukoidan Rumput Laut Coklat yang Berpotensi Sebagai Antihipertensi Secara In Silico. In Jurnal Farmasi Indonesia (Vol. 19, Issue 1). Kurniawan, D. A., & Tukiran, T. (2021). AKTIVITAS ANTIHIPERKOLESTEROLEMIA DARI SECANG (Caesalpinia sappan L.). Unesa Journal of Chemistry, 10(2), 158–167. https://doi.org/10.26740/ujc.v10n2.p158-167 Lipinski, C., & Hopkins, A. (2004). Navigating chemical space for biology and medicine. Nature, 432(7019), 855–861. https://doi.org/10.1038/nature03193 Lukmayani, Y., Aryani, R., Hazar, S., & Dieni, M. (2022). AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KAYU SECANG (Caesalpinia sappan L.) DAN MINYAK BUNGA CENGKEH (Syzygium aromaticum L.) SERTA KOMBINASINYA TERHADAP BAKTERI PENYEBAB PENYAKIT KULIT. Jurnal Ilmiah Farmasi Farmasyifa, 5(1), 33–40. https://doi.org/10.29313/jiff.v5i1.8300 Mueller, M., Weinmann, D., Toegel, S., Holzer, W., Unger, F. M., & Viernstein, H. (2016). Function Compounds from Caesalpinia sappan with anti-in fl ammatory properties in macrophages. 2, 1671–1679. https://doi.org/10.1039/c5fo01256 Nabilah, A. F., & Mardhiyah. (2017). MUTU FISIK SEDIAAN SUSPENSI EKSTRAK KAYU SECANG ( Caesalpinia sappan L .). Akademi Farmasi Malang, 1–7. Naselia, U. A., Gustian, N., Zaharah, T. A., & Rahmalia, W. (2019). Sintesis Dan Karakterisasi Kompleks Brazilin dari Ekstrak Kayu Secang ( Caesalpinia sappan Linn ) Serta Aplikasinya dalam Dye Sensitized Solar Cells ( DSSC ) Wo. 5(November 2018), 8–14. https://doi.org/10.15408/jkv.v5i1.8559 National Center for Biotechnology Information. (2023a). PubChem Compound Summary for CID 13846689, Protosappanin B. National Center for Biotechnology Information. (2023b). PubChem Compound Summary for CID 13846692, Protosappanin C. National Center for Biotechnology Information. (2023c). PubChem Compound Summary for CID 5319493, Sappanchalcone. National Center for Biotechnology Information. (2023d). PubChem Compound Summary for CID 73384, Brazilin.
Daftar Pustaka 30 .Nirmal, N. P., Rajput, M. S., Prasad, R. G. S. V., & Ahmad, M. (2015). Brazilin from Caesalpinia sappan heartwood and its pharmacological activities: A review. Asian Pacific Journal of Tropical Medicine, 8(6), 421–430. https://doi.org/10.1016/j.apjtm.2015.05.014 Orwa, C., A, M., R, K., R, J., & Anthony, S. (2009). Caesalpinia sappan Fabaceae - Caesalpinioideae Caesalpinia sappan. Agroforestree Database, 4(1), 1–5. https://apps.worldagroforestry.org/treedb/AFTPDFS/Caesalpinia_sappan.PDF Purwono, R. M., Achmadi, P., & Klara, I. K. (2023). Analisis In Silico Senyawa Flavonoid Kayu Secang (Caesalpinia sappan L.) pada Reseptor α-amilase Sebagai Antidiabetes. Naselia, U. A., Gustian, N., Zaharah, T. A., & Rahmalia, W. (2019). Sintesis Dan Karakterisasi Kompleks Brazilin dari Ekstrak Kayu Secang ( Caesalpinia sappan Linn ) Serta Aplikasinya dalam Dye Sensitized Solar Cells ( DSSC ) Wo. 5(November 2018), 8–14. https://doi.org/10.15408/jkv.v5i1.8559 Mueller, M., Weinmann, D., Toegel, S., Holzer, W., Unger, F. M., & Viernstein, H. (2016). Function Compounds from Caesalpinia sappan with anti-in fl ammatory properties in macrophages. 2, 1671–1679. https://doi.org/10.1039/c5fo01256 Zheng, X., Shi, Z., Qiu, C., Hong, Z., Wang, C., Zhuang, H., Chen, Z., & Pan, J. (2020). Protosappanin B Exerts Anti-tumor Effects on Colon Cancer Cells via Inhibiting GOLPH3 Expression. https://doi.org/10.1177/1534735420972477 Seo, H. W., No, H., Cheon, H. J., & Kim, J. (2020). Sappanchalcone, a flavonoid isolated from Caesalpinia sappan L., induces caspase-dependent and AIF-dependent apoptosis in human colon cancer cells. Chemico-Biological Interactions, 109185. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2020.109185 Husen, H. S., Prasetyo, A. eko, & Puasa, R. (2019). Buku Ajar Mikrobiologi. Desa Pustaka Indonesia. Tewtrakul, S., Tungcharoen, P., Sudsai, T., Karalai, C., Ponglimanont, C., & Yodsaoue, O. (2015). Antiinflammatory and Wound Healing Effects of Caesalpinia sappan L .856(February), 850–856. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25760294/ Intan, E. K., & Silvia, M. (2021). Phrmacological Activities of Caesalpinia Sappan. Jurnal Info Kesehatan, 11(1), 363–369. https://doi.org/https://doi.org/10.30643/info%20kesehatan.v11i1.396 Kolina, J., Sumiwi, S. A., & Levita, J. (2018). MODE IKATAN METABOLIT SEKUNDER DI TANAMAN AKAR KUNING (Arcangelisia flava L.) DENGAN NITRAT OKSIDA SINTASE. FITOFARMAKA: Jurnal Ilmiah Farmasi, 8(1), 45–52. https://doi.org/10.33751/jf.v8i1.1171 Ramdana, S., & Suhartati. (2016). Secang (Caesalpinia sappan L.): Tumbuhan Herbal Kaya Antioksidan. 57–68. http://ejournal.forda-mof.org/ejournallitbang/index.php/buleboni/article/view/5077 Rukmana, R., Mukhtar, M., & Zulkarnain. (2021). Kajian etnobotani untuk menggali potensi tanaman obat. Prosiding Seminar Nasional Biologi, 7(1), 232–236. http://journal.uinalauddin.ac.id/index.php/psb/article/view/24201 Sabila, F. I., & Tukiran. (2021). REVIEW : POTENSI SECANG (Caesalpinia sappan L.) DALAM TERAPI ARTRITIS REUMATOID A. Industry and Higher Education, 3(1), 1689–1699. https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/unesa-journal-ofchemistry/article/download/43386/37126/
Daftar Pustaka 31 Seo, H. W., No, H., Cheon, H. J., & Kim, J. (2020). Sappanchalcone, a flavonoid isolated from Caesalpinia sappan L., induces caspase-dependent and AIF-dependent apoptosis in human colon cancer cells. Chemico-Biological Interactions, 109185. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2020.109185 Sucita, R. E., Hamid, I. S., Fikri, F., & Purnama, M. T. E. (2019). Ekstrak Etanol Kayu Secang (Caesalpinia sappan L.) Secara Topikal Efektif pada Kepadatan Kolagen Masa Penyembuhan Luka Insisi Tikus Putih. Jurnal Medik Veteriner, 2(2), 119. https://doi.org/10.20473/jmv.vol2.iss2.2019.119-126 Sunusi, P. N., Santi, I., Farmasi, F., & Indonesia, U. M. (2023). REVIEW ARTIKEL : POTENSI KAYU SECANG ( Caesalpinia sappan L .) SEBAGAI ANTIHIPERTENSI. Makassar Natural Product Journal, 1(2), 117–124. Susilowati, D., & Mulati, T. S. (2015). Pengaruh Rebusan Kayu Secang Dalam Penyembuhan Biang Keringat. Jurnal Terpadu Ilmu Kesehatan, 4 no 2, 82–196. https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/unesa-journal-of chemistry/article/download /43386/37126/ Tewtrakul, S., Tungcharoen, P., Sudsai, T., Karalai, C., Ponglimanont, C., & Yodsaoue, O. (2015). Antiinflammatory and Wound Healing Effects of Caesalpinia sappan L .856(February), 850–856. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25760294/ Tjitrosoepomo, G. (2013). Morfologi Tumbuhan (19th ed.). Gajah Mada University Press. Utari, F. D., Sumirat, & Djaeni, M. (2017). Produksi Antioksidan dari Ekstrak Kayu Secang (Caesalpinia sappan L.) Menggunakan Pengering Berkelembaban Rendah. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan, 6(3), 1–4.
Head of Development Operations RONALDO TREBBEK Mahasiswi jurusan pendidikan biologi universitas siliwangi. sepanjang kuliah di jurusan ini penulis memiliki minat dan ketertarikan lebih pada tumbuhan, setiap hari bersinggungan dengan berbagai jenis tanaman selalu merasa terkagum karena keunikan setiap jenisnya. hal ini membuatnya tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tanaman-tanaman yang ada disekitarnya. Penelitian ini, melibatkan observasi terhadap karakteristik tanaman secang dan khasiatnya terhadap kesehatan manusia serta validasinya menggunakan metode docking. Selama perjalanan penelitiannya, penulis mendapatkan bimbingan dan arahan yang berharga dari Ibu Dr. Diana Hernawati, M.Pd. dan Bapak Rinaldi Rizal Putra, M.Sc., selaku dosen Pembimbing yang senantiasa sabar dalam mengarahkan selama penelitian, Serta dukungan banyak pihak yang andil dalam terlaksanya penelitian ini hingga akhirnya dapat memvisualisasikan Fakta dan penemuan ilmiah dalam sebuah buklet yang diharapkan dapat memberikan kontribusi positif dalam pemahaman mengenai manfaat kesehatan tanaman secang bagi siapapun yang membacanya. Lilis Nurasiah Tentang Penulis The Good Steward Foundation pn Sampai akhirnya pada tugas akhir penulis memutuskan untuk mengambil Keterlibatan yang mendalam dalam penelitian mengenai tanaman secang, sebuah jenis tumbuhan yang dianggap memiliki segudang potensi untuk kesehatan di masyarakat. 32