Aktivitas antioksidan dan penghambatan enzim kolagenase nanopartikel perak menggunakan alga merah Eucheuma spinosum

ABSTRAK

Penuaan kulit dapat disebabkan oleh paparan sinar UV yang berlebihan dan mengakumulasi senyawa ROS (reactive oxygen species). Senyawa ROS dapat mengaktivasi protein AP-1 dan menghambat TGF-β yang menyebabkan penurunan sintesis kolagen. Protein AP-1 juga mengaktivasi enzim kolagenase yang berperan dalam degradasi matriks ekstraseluler seperti kolagen, sehingga menyebabkan penuaan kulit yang ditandai dengan kerutan. Penghambatan enzim kolagenase dapat dilakukan dengan senyawa bioaktif yang bertindak sebagai inhibitor kompetitif seperti polifenol. Antioksidan juga mampu menghambat ROS dan menghentikan aktivitas enzim kolagenase. Teknologi pengembangan nanopartikel perak (AgNps) dapat diaplikasikan sebagai antioksidan dan memiliki sifat kompatibelitas yang lebih baik dibandingkan dengan senyawa berukuran lebih besar. Prinsip metode sintesis AgNPs yakni dengan mereduksi ion Ag+ menjadi Ag0 menggunakan senyawa bioreduktor. Salah satu bahan bioreduktor yang dapat digunakan adalah alga. Eucheuma spinosum merupakan salah satu spesies alga merah yang memiliki kandungan bioaktif seperti polifenol dan flavonoid yang berpotensi sebagai antioksidan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antioksidan dan penghambatan enzim kolagenase nanopartikel perak menggunakan Eucheuma spinosum. Metode pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH dan asam askorbat sebagai kontrol positif. Pembacaan absorbansi dilakukan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 517nm. Pengujian aktivitas penghambatan enzim kolagenase dilakukan dengan menggunakan metode substrat kolagen dan asam askorbat sebagai pembanding. Pembacaan absorbansi dilakukan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 578nm. Nilai IC50 dianalisis menggunakan regresi linier. Analisis korelasi dilakukan dengan menggunakan analisis pearson. Hasil menunjukkkan bahwa AgNPs Eucheuma spinosum memiliki aktivitas antioksidan dengan niai IC50 64,53±6,006 ppm, lebih tinggi daripada ekstrak biasa dengan nilai IC50 121,37±4,034 ppm. AgNPs Eucheum Spinosum juga memiliki aktivitas penghambatan enzim kolagenase lebih baik dengan IC50 110,09±5,38 ppm daripada ekstrak biasa dengan IC50 156,02± 29,38 ppm. Nilai korelasi yang dihasilkan 0,956 menunjukkan bahwa korelasi aktivitas antioksidan dan penghambatan enzim kolagenase memiliki kategori kuat.

ABSTRACT

Skin aging can be caused by UV light and makes accumulation of ROS (reactive oxygen species) compounds. ROS compounds can activate AP-1 protein and causes a decrease in collagen synthesis. The AP-1 protein also activates the collagenase enzyme and make the degradation of extracellular matrix such as collagen. Inhibition of the collagenase enzyme usually use bioactive compounds that act as competitive inhibitors such as polyphenols. Antioxidants are also can inhibit ROS and stop the activity of the collagenase. The development technology of AgNps can be applied as an antioxidant and the method is to reduce Ag+ ions to Ag0 using a bioreductant compound. One of that can be used is algae. Eucheuma spinosum is one of the red algae species that has bioactive content such as polyphenols that have the potential as antioxidants. This research to determine the antioxidant activity and inhibition of the collagenase of silver nanoparticles using E. spinosum. The antioxidant activity test method was used the DPPH method and ascorbic acid as a positive control. Absorbance readings were using a spectrophotometer with a 517nm wavelength. The inhibitory activity of the collagenase test was using the collagen substrate method and ascorbic acid as a comparison. Absorbance readings were carried out using a spectrophotometer with a 578nm wavelength. IC50 values were analyzed using linear regression. Correlation analysis was performed using Pearson analysis. The results are AgNPs E. spinosum had strong antioxidant activity with an IC50 value of 64.53±6.006 ppm, the ordinary extract with just an IC50 value of 121.37±4.034 ppm. AgNPs E. spinosum also had better collagenase inhibitory activity with an IC50 of 110.09±5.38 ppm than the ordinary extract with an IC50 of 156.02±29.38 ppm. The resulting correlation value of 0.956 indicates that the correlation between antioxidant activity and inhibition of the collagenase enzyme has a strong category.

مستخلص البحث

يمكن السبب شيخوخة الجلد هو التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية وتراكم مركبات الأكسجين التفاعلية ROS . كان ROS تنشيط بروتين AP-1 وتمنع TGF-ß مما يؤدي إلى انخفاض في تخليق الكولاجين. ينشط AP-1 أيضًا إنزيم الكولاجيناز الذي يلعب دورًا في تدهور المصفوفة خارج الخلية كالكولاجين ، مما يتسبب في شيخوخة الجلد التي تتميز بالتجاعيد. يمكن تثبيط إنزيم الكولاجيناز بمركبات نشطة بيولوجيًا تعمل كمثبطات تنافسية مثل البوليفينول. مضادات الأكسدة قادرة أيضًا على تثبيط ROS ووقف نشاط إنزيم الكولاجيناز. يمكن تطبيق تقنية تطوير جسيمات الفضة النانوية (AgNps) كمضاد للأكسدة ولها خصائص توافق أفضل مقارنة بالمركبات الأكبر. يتمثل مبدأ طريقة تصنيع AgNPs في تقليل أيونات Ag+ إلى Ag0 باستخدام مركب موصل حيوي. إحدى المواد الموصلة الحيوية التي يمكن استخدامها هي Eucheuma spinosum هو أحد أنواع الطحالب الحمراء التي تحتوي على محتوى نشط بيولوجيًا مثل البوليفينول والفلافونويد التي لها القدرة على مضادات الأكسدة. تهدف هذه البحث تحديد النشاط المضاد للأكسدة وتثبيط إنزيم الكولاجيناز في جسيمات الفضة النانوية باستخدام Eucheuma spinosum. تم إجراء اختبار نشاط مضادات الأكسدة باستخدام طريقة DPPH وحمض الأسكوربيك كعنصر تحكم إيجابي. أجريت قراءات الامتصاصية باستخدام مقياس طيف ضوئي بطول موجة ٥١٧ نانومتر. تم إجراء اختبار الفعالية التثبيطية لإنزيم الكولاجيناز باستخدام طريقة ركيزة الكولاجين وحمض الأسكوربيك للمقارنة. أجريت قراءات الامتصاصية باستخدام مقياس طيف ضوئي بطول موجة ٥٧٨ نانومتر. تم تحليل قيم IC50 باستخدام الانحدار الخطي. تم إجراء تحليل الارتباط باستخدام تحليل بيرسون. أظهرت النتائج أن AgNPs في spinosum Eucheuma كان له نشاط مضاد للأكسدة بقيمة IC50 ٦٤۰٥٣ ± ٦۰٠٠٦ جزء في المليون ، أعلى من المستخلص العادي IC50 بقيمة ١٢١۰٣٧ ± ٤۰٠٣٤ جزء في المليون. يحتوي AgNPs أيضًا على نشاط مثبط للكولاجيناز بشكل أفضل مع IC50 من ١١٠۰٠٩± ٥۰٣٨ جزء في المليون من المستخلص العادي مع IC50 من ١٥٦۰٠٢ ± ٢٩۰٣٨ جزء في المليون. تشير قيمة الارتباط الناتجة البالغة ٠۰٩٥٦ إلى أن العلاقة بين نشاط مضادات الأكسدة وتثبيط إنزيم الكولاجيناز لها فئة قوية.