BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Diabetes Mellitus Tubuh mengubah makanan menjadi energi yang dapat kita gunakan.
Dalam sistem lambung dan usus, makanan diuraikan menjadi beberapa elemen dasarnya, termasuk salah satunya adalah glukosa. Pankreas bereaksi terhadap glukosa dengan menghasilkan insulin, yang membantu mengalirkan glukosa ke dalam sel-sel tubuh. Kemudian, glukosa tersebut dibakar untuk menghasilkan energi. Jika seseorang menderita diabetes, bisa jadi pankreasnya tidak menghasilkan cukup insulin atau tubuhnya tidak dapat memanfaatkan insulin dengan baik. Akibatnya gula dalam aliran darahnya tidak dapat mengalir ke dalam sel-sel tubuh guna dimanfaatkan. Kadar gula darah pun meningkat dan kelebihannya mengalir ke ginjal lalu ke air seni. Menurut kriteria diagnostik PERKENI (Perkumpulan Endokrinologi Indonesia) 2006, seseorang dikatakan menderita diabetes jika memiliki kadar gula darah puasa >126 mg/dL dan pada tes sewaktu >200 mg/dL. Penyakit diabetes adalah penyakit menahun dan progresif, ditandai dengan kenaikan kadar gula darah menahun karena kekurangan hormon insulin, baik secara relatif maupun absolut di dalam tubuh. Kadar insulin tersebut memang benar-benar berkurang atau jumlahnya cukup, tetapi fungsinya menurun karena adanya zat-zat antiinsulin. Insulin diproduksi oleh sel-sel beta pulau-pulau Langerhans organ pankreas (Santoso, 2008).
7
Melihat etiologinya Diabetes mellitus dapat dibedakan menjadi Diabetes Mellitus tipe 1 dan 2. Pada tipe 1 terdapat destruksi dari sel beta pankreas sehingga tidak memproduksi insulin lagi yang disebabkan karena sistem imun menyerang (reaksi autoimun) sel-sel beta pankreas, seperti kerusakan genetik pada beberapa makromolekul yang berfungsi sebagai pensintesis, pembungkus dan pelepas insulin atau sel-beta tidak mengenal sinyal glukosa atau replikasi normal. Faktor luar yang menyebabkan kerusakan fungsi sel-sel beta adalah virus seperti pada gondok, kerusakan sitotoksik dan pelepasan antibodi yang dibuat peka limosit. Akibatnya sel-sel tidak bisa menyerap glukosa dari darah dan kadar gula dalam darah meningkat. Tipe ini sering disebut insulin dependent diabetes mellitus atau IDDM karena pasien mutlak membutuhkan insulin. Pada tipe 2 terjadi penyusutan penyusutan sel-sel beta yang progresif serta penumpukan amiloid sekitar sel-sel beta. Sel-sel beta yang tersisa pada umumnya masih aktif tetapi sekresi insulinnya semakin berkurang dan kepekaan reseptornya semakin menurun. Hipofungsi sel-sel beta ini bersama resistensi insulin yang meningkatkan gula darah meningkat (hiperglikemia). Pada tipe 2 ini tidak selalu dibutuhkan insulin, kadang-kadang cukup dengan diet dan antidiabetik oral. Karenanya tipe ini sering disebut noninsulin dependent diabetes mellitus atau NIDDM. Jenis lain lagi, misalnya gestational diabates melitus yaitu diabetes pada masa kehamilan. Biasanya tipe ini akan hilang setelah penderita melahirkan. Diabetes lainnya adalah DM akibat penyakir endokrin atau pankreas atau akibat penggunaan obat. (Gunawan, 2007)
8
Dari hasil beberapa penelitian yang dilakukan para ahli kedokteran, dikemukakan bahwa penyakit diabetes tidak hanya disebabkan oleh faktor keturunan (genetik), tetapi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lain yang multikompleks, antara lain kebiasaan hidup dan lingkungan. Orang yang tubuhnya membawa gen diabetes, belum tentu akan menderita diabetes, karena masih ada beberapa faktor lain yang menyebabkan timbulnya penyakit ini pada seseorang, antara lain makan yang berlebihan atau kegemukan, kurang gerak atau jarang berolahraga.
2.1.1 Gejala Diabetes Mellitus
Gejala awalnya berhubungan dengan efek langsung dari kadar gula darah yang tinggi. Jika kadar gula darah sampai diatas 160-180 mg/dL, maka glukosa akan dikeluarkan melalui air kemih. Jika kadarnya lebih tinggi lagi, ginjal akan membuang air tambahan untuk mengencerkan sejumlah besar glukosa yang hilang. Karena ginjal menghasilkan air kemih dalam jumlah yang berlebihan, maka penderita sering berkemih dalam jumlah yang banyak (poliuri). Akibatnya, maka penderita merasakan haus yang berlebihan sehingga banyak minum (polidipsi). Sejumlah besar kalori hilang ke dalam air kemih, sehingga penderita mengalami penurunan berat badan. Untuk mengkompensasikan hal ini penderita seringkali merasakan lapar yang luar biasa sehingga banyak makan (polifagi). Gejala lainnya adalah pandangan kabur, pusing, mual dan berkurangnya ketahanan tubuh selama melakukan olah raga. Penderita diabetes yang gula darahnya kurang terkontrol lebih peka terhadap infeksi.
9
Gejala-gejala umum ini sering tidak lengkap atau tidak begitu jelas dirasakan sehingga tidak begitu disadari sebagian besar penderita. Penderita kebanyakan datang ke dokter,klinik atau rumah sakit karena adanya keluhan atau gejala-gejala
yang
diakibatkan
komplikasi-komplikasi
yang
timbul.
(Santoso,2008).
2.1.2 Komplikasi Diabetes Mellitus
Komplikasi diabetes mellitus dapat terjadi secara akut dan krronik. Komplikasi akut yang paling sering adalah reaksi hipoglikemia dan koma diabetik. Reaksi hipoglikemia adalah gejala yang timbul akibat tubuh kekurangan glukosa akibat obat antidiabetes yang diminum dengan dosis tinggi, atau penderita terlambat makan atau latihan fisik yang berlebihan. Koma diabetik terjadi karena kadar glukosa dalam darah yang terlalu tinggi. (Misnadiarly,2006). Komplikasikomplikasi kronik pada organ-organ tubuh, misalnya :
1.
Gagal ginjal ringan sampai berat.
2.
Mata kabur karena adanya katarak atau kerusakan retina.
3.
Gangguan pada saraf tepi yang ditandai dengan gejala kesemutan, mengalami baal pada anggota tubuh.
4.
Gangguan saraf pusat yang dapat menimbulkan gangguan peredaran darah otak sehingga memudahkan terserang stroke.
5.
Gangguan pada jantung berupa penyakit jantung koroner.
6.
Gangguan pada hati berupa perlemakan hati dan sirosis hati.
10
7.
Gangguan pada pembuluh darah berupa penyakit hipertensi dan penebalan dinding pembuluh darah.
8.
Gangguan pada saraf dan pembuluh darah dapat menimbulkan impotensi.
9.
Paru-paru mudah terserang penyakit tuberkolosis.
(Santoso,2008)
2.2
Obat-Obat Antidiabetes Oral Kelompok diabetes tipe 1 sangat tergantung pada suntikan insulin
sedangkan kelompok diabetes tipe 2 tidak tergantung pada insulin. Ada lima golongan antidiabetik oral (ADO) yang dapat digunakan untuk diabetes mellitus dan telah dipasarkan di Indonesia yakni golongan : sulfonilurea, meglitinid, biguanid, penghambat -glukosidase, dan tiazolidinedion. Kelima golongan ini dapat diberikan kepada penderita diabetes mellitus tipe 2 yang kadar glukosa darahnya tidak dapat dikontrol hanya dengan diet dan latihan fisik saja (Gunawan,2007). Dikenal dua generasi sulfonilurea, generasi pertama terdiri dari tolbutamid, tolazamid, asetoheksimid dan klorpropamid. Generasi kedua yang potensi hipoglikemik lebih besar antara lain glibenklamid, glipizid, gliklazid dan glimerpirid. Golongan obat ini sering disebut sebagai insulin secretagogues, kerjanya merangsang sekresi insulin dan granul sel-sel
Langerhans pankreas.
Pada penggunaan jangka panjang atau dosis yang besar dapat menyebabkan hipoglikemia. Rumus molekul jenis sulfonilurea dapat dilihat pada Tabel 2.1.
11
Tabel 2.1. Jenis Sulfonilurea Sub Golongan Jenis Sulfonamida
Nama Lazim (Nama Dagang) Karbutamid (invenol®, Nasan®)
Rumus
H2N
SO 2
NH
C
NH
C 4H 9
O
Jenis Tolbutamid
Tolbuta (Artosin®, Rastinon®)
H3C
Klorpropamid (Diabetoral®)
Cl
SO2
NH
C
NH
C4H9
NH
C3H7
O
SO2
NH
C O
Jenis Glibenklamid Glibenklamid (Euglucon®)
Cl O C
NH
CH 2
CH 2
SO2
NH
C
NH
O OCH 3
Glisoksepid (Prodiaban®)
H3C O O
C
NH
CH2
CH2
SO2
NH
C
NH
N
N O
Sumber : Hingkua ( 2004)
Meglitinid terdiri dari repaglinid dan neteglinid memiliki mekanisme kerja yang sama dengan sulonilurea tetapi struktur kimianya sangat berbeda. Pada pemberian oral absorpsinya cepat dan kadar puncaknya dicapai dalam waktu satu jam. Efek samping utamanya adalah hipoglikemia dan gangguan saluran cerna. Reaksi alergi juga pernah dilaporkan. Ada tiga jenis ADO golongan biguanid yaitu fenformin, buformin dan metformin, tetapi yang pertama telah ditarik dari pasaran karena sering
12
menyebabkan asidosis laktat. Sekarang yang banyak digunakan adala metformin. Biguanid tidak menyebabkan rangsangan sekresi insulin dan umumnya todak menyebabkan hipoglikemia. Metformin menurunkan produksi glukosa di hepar dan meningkatkan sensitivitas jaringan otot dan adipose terhadap insulin. Hampir 20 % pasien dengn metformin mengalami mual, muntah, diare, tetapi dengan menurunkan dosis keluhan-keluhan tersebut segera hilang. Tiasolidinedion bekerja dengan cara membantu sel tubuh untuk lebih sensitif terhadap insulin. Efek samping Tiasolidinedion antara lain peningkatan berat badan , edema, menambah volume plasma dan memperburuk gagal jantung konestif.
Edema
sering
terjadi
pada
penggunaannya
bersama
insulin.
Hipoglikemia pada penggunaan monoterapi jarang terjadi. Obat golongan penghambat
-glukosidase dapat bekerja dengan cara
memperlambat absorpsi polisakarida, dekstrin dan disakarida di intestin. Karena kerjanya tidak memperngaruhi sekresi insulin, maka tidak menyebabkan hipoglikemia (Gunawan,2007). Antidiabetika oral jenis sulfonilurea memobilisasi insulin tubuh. Senyawa ini meningkatkan sekresi insulin sel- pulau-pulau langerhans, karena semua kerja sulfonilureum pada prinsipnya adalah efek insulin maka golongan zat ini hanya diindikasikan pada diabetisi dewasa, dimana produksi insulin tubuh setidaktidaknya masih sebagian dilakukan. Penggunaan
obat-obat
antidiabetes
selama
waktu
yang
panjang
menimbulkan efek samping yang kurang baik bagi kesehatan. Resiko yang dapat muncul adalah resistensi terhadap kerja obat sehingga tubuh semakin lama
13
membutuhkan dosis obat yang semakin besar. Hal tersebut membuat resiko lebih lanjut yaitu semakin beratnya kerja ginjal yang mengarah pada kegagalan ginjal. Selain pengunaan obat-obat antidiabetes oral, masyarakat juga mengenal beberapa tanaman yang berkhasiat mengobati penyakit diabetes. Salah satunya adalah tanaman paria. Penelitian ini akan mencoba mengambil peluang paria yang diketahui dapat menurunkan gula darah dan membantu pengobatan diabetes.
2.3
Momordica charantia Momordica charantia yang termasuk famili cucurbitaceae, di Indonesia
umumnya dikenal dengan nama paria (Reyes & Jansen,1994). Paria hampir dikenal oleh semua orang karena buahnya yang pahit dan dapat ditemukan di pasar-pasar setiap saat tanpa mengenal musim. Kedudukan tanaman paria dalam urutan taksonomi diklasifikasikan sebagai berikut:
Tabel 2.2 Urutan Taksonomi Tanaman Paria Kingdom Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies
Plantae Magnoliophyta Magnoliopsida Cucurbitales Cucurbitaceae Momordica Momordica charantia
14
Tanaman paria adalah tanaman herba berumur satu tahun atau lebih yang tumbuh menjalar dan merambat. Tanaman yang merupakan sayuran buah ini mempunyai daun yang berbentuk menjari dengan bunga yang berwarna kuning. Permukaan buahnya berbintil-bintil dan rasa buahnya pahit. Tanaman paria ini sangat mudah dibudidayakan dan tumbuhnya tidak tergantung pada musim. Beberapa jenis paria yang ada dan sering dibudidayakan antara lain paria hijau, paria impor,paria belut dan paria gajih.
Gambar 2.1. Tanaman dan Buah Paria (Sumber : Instalasi Penelitian dan Pengkajian Teknologi Pertanian)
Paria hijau berbentuk lonjong, kecil dan berwarna hijau dengan bintilbintil agak halus. Paria ini banyak sekali macamnya, diantaranya paria ayam, paria kodok, paria alas atau paria ginggae. Paria impor berasal dari Taiwan. Benih Paria ini merupakan hybrida yang final stock sehingga jika ditanam tidak dapat menghasilkan bibit baru. Jika dipaksakan juga akan menghasilkan produksi yang jelek dan menyimpang dari asalnya. Di Indonesia terdapat tiga varietas yang telah beredar yaitu Known-you green, Known-you no. 2, dan Moonshine.
15
Jenis paria belut ini memang kurang populer. Bentuknya memanjang seperti belut panjangnya antara 30 -110 cm dan berdiameter 4-8 cm. Paria belut ini tidak termasuk Momordica sp, melainkan tergolong jenis Trichosanthus anguina L. Meskipun demikian orang lebih terbiasa memasukkan paria belut ini masuk kedalam jenis paria. Paria Gajih adalah yang paling banyak dibudidayakan dan paling disukai. Paria ini biasa disebut paria putih atau paria mentega. Bentuk buahnya panjang dengan ukuran 30 - 50 cm diameter 3 - 7 cm, berat rata-rata antara 200-500 gram/ buah. Paria ini berasal dari India, Afrika.
Gambar 2.2. Paria Gajih (Sumber : Instalasi Penelitian dan Pengkajian Teknologi Pertanian)
Dari beberapa analisa bahan gizi yang ada dalam paria didapat kandungan gizi diantaranya karbohidrat, protein, lemak, kalsium, zat besi, fospor, vitamin A itamin B, dan vitamin C (Tabel 2.3).
16
Tabel 2.3. Kandungan Gizi Tiap 100 Gram Daun dan Buah Paria Zat gizi Buah paria Daun paria Air 91,2 gram 80 gram Kalori 29 gram 44 gram Protein 1,1 gram 5,6 gram Lemak 1,1 gram 0,4 gram Karbohidrat 0,5 gram 12 gram Kalsium 45 mg 264 mg Zat besi 1,4 mg 5 gram Fosfor 64 mg 666 mg Vitamin A 18 SI 5,1 mg Vitamin B 0,08 mg 0,05 mg Vitamin C 52 mg 170 mg Folasin 88 mg Sumber : Instalasi Penelitian dan Pengkajian Teknologi Pertanian
2.3.1 Kajian Fitokimia Momordica charantia Metabolit sekunder yang terdapat pada momordica chrantia adalah glikosida, saponin, alkaloid, minyak,triterpenoid, protein dan steroid. Beberapa senyawa fitokimia telah berhasil diisolasi diantaranya adalah momorcharin, momordenol, momordolol, charantin, charin, cryptoxantin, cucurbitin, cucurbitan, sikloartenol, diosgenin, asam elaostrearat, eritrodiol. Asam galat, asam gentisic, goyaglikosida,goyasaponin, multiflorenol (Grover, 2004) Daging buah dan biji buah Momordica chrantia dilaporkan mengandung resin, sebuah glikosida saponin tipe kurkubitan dan alkaloid. (Hien, Ng.H. dan Widodo,S.H.,1999). Sedangkan pada bagian bijinya adalah saponin, alkaloid, triterpenoid, dan asam momordial. Berdasarkan kajian pustaka yang telah dilakukan, sekurang-kurangnya terdapat 50 senyawa metabolit sekunder dari golongan triterpena aglikon dan triterpena glikosida (Buckingham, 2006). Beberapa senyawa tersebut diantaranya adalah 3 , 7 , 23 -trihidroksicucurbita-
17
5,24-dien-19-al (1); 3 , 7 , 25-trihidroksicucurbita-5,23-dien-19-al (2); 3 ,7 dihidroksi-25-metoksicucurbita-5,23-dien-19-al cucurbita-6,23-dien-3 ,19-diol (4);
(3);
5 ,19-epoksi-25-metoksi
5 ,19-epoksicucurbita-6,23-dien-3 ,19,25-
triol (5); 5 ,19-epoksi-19-metoksicucurbita-6,23-dien-3 ,25-diol(6);5 ,19-epoksi19,25-dimetoksi cucurbita-6,23-dien-3
-ol (7); dan 5 ,19-epoksi-25-metoksi-
cucurbita-6,23-dien-3 –ol (8) (Mulholland, 1996).
OR OHC
OH
OHC
H
H
HO
HO
OH
OH 2 3
1
R=H R = CH3
OCH3
OR
R'O
H
H O
O HO
HO
4 5 6 7
R CH3 H H CH3
R' H H CH3 CH3
8
Gambar 2.3 Beberapa Senyawa Metabolit Sekunder M. charantia yang Telah Berhasil Diisolasi
Kandungan kimia di dalam Momordica charantia berdasarkan penelitian Begum, dkk, 1996, diantaranya yaitu momordicin (C31H50O3) (9),
18
momordicinin (C30H46O2) (10), momordicilin (C36H60O3) (11), momordenol (C29H46O2) (12), dan momordol (C26H48O5) (13).
Gambar 2. 4. Struktur senyawa-senyawa dalam Momordica charantia
19
2.3.2 Kajian Farmakologi Momordica charantia Penggunaan tumbuhan Momordica charantia sebagai obat di berbagai negara, terutama di negara berkembang telah banyak dilakukan. Di Indonesia daun, akar, dan buah paria digunakan dalam pengobatan tradisional, antara lain sebagai antidiabetik, galaktagogum atau perangsang alir air susu, untuk menyembuhkan penyakit lever, penyakit kulit, diare dan sakit perut, malaria, sebagai tonikum, laksatif atau pencahar, dan sebagai sayuran. (Achmad S.A.,dkk, 2007). Di Malaysia air rebusan daun paria digunakan sebagai abortifasien atau menggugurkan kandungan. Sedangkan bijinya digunakan untuk pengobatan sakit perut, disentri, dan hemoroida atau wazir. Di Filipina air rebusan buah tumbuhan ini digunakan untuk pengobatan penyakit gula atau diabetes yang tidak bergantung pada insulin (NIDDM), sedangkan di Cina, sama seperti di Malaysia, biji tumbuhan ini juga digunakan untuk pengobatan sakit perut dan disentri. Ada beberapa cara yang digunakan masyarat untuk mengonsumsi dan menarik manfaat dari kandungan gizi maupun manfaat farmakologis. Masyarakat umumnya mengkonsumsi paria dengan cara memasak buah paria terlebih dahulu. Ada yang memasak paria dengan dikukus, ada juga yang menambahkan bumbu atau daging dalam masakannya. Riset yang dilakukan oleh Grover dan Yadav tahun 2002 memasukkan Momordica charantia sebagai salah satu tanaman obat dengan potensi antidiabetes diantara 45 tanaman lain yang juga diteliti di India. Momordica charantia juga terbukti menurunkan kadar glukosa darah tikus diabetes yang diinduksi aloksan (Kar,dkk,2003). Jaspreet Virdi, dkk (2003) melakukan penelitian mengenai efek antihiperglikemik dari tiga ekstrak dari buah Momordica charantia yang diujikan pada tikus jantan diabetes yang diinduksi aloksan. Dari
20
penelitiannya didapati bahwa Ekstrak A (metanol 1 : 10) menurunkan gula darah sebesar 49% pada akhir minggu pertama yang kemudian menjadi 39% pada akhir minggu keempat , ekstrak B (kloroform 1:10) ) tidak menunjukan aktivitas antihiperglikemik (3%), dan kemudian ekstrak C
air (10:25) menunjukan
aktivitas penurunan gula darah sebesar 50% dan tetap konsisten sampai akhir penelitian. Aspek farmakologi dari Momordica charantia telah banyak diteliti. Penelitian yang dilakukan oleh Grover dan Yadav, 2004 menyebutkan bahwa Momordica charantia mempunyai potensi antidiabetes, antibakterial, antiviral, antihelmintik, dan abortifasien. Untuk
memperoleh
manfaat
farmakologis
ada
orang-orang
yang
mengkonsumsi seperti cara di atas, namun ada juga yang menggunakan ekstrak dari buah maupun biji paria. Penelitian ini mengambil ekstrak dengan teknikteknik isolasi.
2.4 Teknik Isolasi Ada berbagai cara yang digunakan untuk mengisolasi senyawa, salah satunya adalah dengan cara ekstraksi. Ekstraksi adalah penyarian zat-zat aktif dari bagian tanaman obat. Adapun tujuan dari ekstraksi yaitu untuk menarik komponen kimia yang terdapat dalam simplisia. Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut. Proses pengekstraksian komponen kimia dalam sel tanaman menggunakan pelarut organik akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif. Zat aktif akan larut dalam pelarut organik di luar sel, maka
21
larutan terpekat akan berdifusi keluar sel dan proses ini akan berulang terus sampai terjadi keseimbangan antara konsentrasi cairan zat aktif di dalam dan di luar sel.
Menurut caranya, ekstraksi dibagi ke dalam dua jenis yaitu, ekstraksi secara dingin dan secara panas. Ekstraksi dingin meliputi maserasi, sokletasi, dan perkolasi. Sedangkan ekstraksi secara panas meliputi refluks dan metode destilasi uap.
Maserasi merupakan cara penyarian sederhana yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari selama beberapa hari pada temperatur kamar dan terlindung dari cahaya. Metode maserasi digunakan untuk menyari simplisia yang mengandung komonen kimia yang mudah larut dalam cairan penyari, tidak mengandung benzoin, tiraks dan lilin. Prinsipnya adalah penyarian zat aktif yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari yang sesuai selama tiga hari pada temperatur kamar terlindung dari cahaya, cairan penyari akan masuk ke dalam sel melewati dinding sel. Isi sel akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan di luar sel. Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak keluar dan diganti oleh cairan penyari dengan konsentrasi rendah ( proses difusi ). Peristiwa tersebut berulang sampai terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel. Selama proses maserasi dilakukan pengadukan dan penggantian cairan penyari setiap hari. Endapan yang diperoleh dipisahkan dan filtratnya dipekatkan. Keuntungan dari metode ini adalah peralatannya sederhana. Sedang kerugiannya
22
antara lain waktu yang diperlukan untuk mengekstraksi sampel cukup lama, cairan penyari yang digunakan lebih banyak, tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan yang mempunyai tekstur keras seperti benzoin, tiraks dan lilin.
Soxhletasi merupakan penyarian simplisia secara berkesinambungan, cairan penyari dipanaskan sehingga menguap, uap cairan penyari terkondensasi menjadi molekul-molekul air oleh pendingin balik dan turun menyari simplisia dalam klongsong dan selanjutnya masuk kembali ke dalam labu alas bulat setelah melewati pipa sifon.
Perkolasi adalah cara penyarian dengan mengalirkan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi. Keuntungan metode ini adalah tidak memerlukan langkah tambahan yaitu sampel padat telah terpisah dari ekstrak. Destilasi uap adalah metode yang popular untuk ekstraksi minyak-minyak menguap (esensial) dari sampel tanaman. Metode destilasi uap air diperuntukkan untuk menyari simplisia yang mengandung minyak menguap atau mengandung komponen kimia yang mempunyai titik didih tinggi pada tekanan udara normal (Dinda,2008)
2.4.1
Fraksinasi (Ekstraksi Cair-Cair)
Proses pemisahan selanjutnya masih menggunakan prinsip ekstraksi yang dikenal dengan ekstraksi cair-cair atau yang biasa dikenal dengan nama fraksinasi. Fraksinasi adalah suatu metode pemisahan senyawa organik berdasarkan kelarutan senyawa-senyawa tersebut dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur, biasanya antara pelarut air dan pelarut organik. Metode ini merupakan
23
ekstraksi suatu senyawa dari satu fasa ke fasa yang lain. Teknik pemisahan ekstraksi cair-cair biasanya dilakukan dengan menggunakan corong pisah (Separatory funnel). Ekstraksi akan semakin efektif bila dilakukan berulang kali menggunakan pelarut dengan volume yang sedikit demi sedikit. (Soebagio,2005). Pada penelitian ini fraksinasi dimulai dengan menggunakan pelarut yang kepolaran semakin lama semakin tinggi. Secara berturut-turut heksan, etil asetat, kemudian n-butanol.
2.5
Uji Efek Antihiperglikemia Keadaan diabetes dapat diinduksi pada hewan dengan cara pankreatomi dan
juga secara kimia. Zat-zat kimia sebagai induktor (diabetogen) dapat digunakan misalnya aloksan, streptozotozin, diaksosida, adrenalin, glukagon, EDTA dan sebagainya pada umumnya diberikan secara parenteral. Zat-zat tersebut mampu menginduksi diabetes secara permanen dimana terjadi gejala hipeglikemia. Jenis-jenis hewan percobaan yang digunakan meliputi mencit, tikus, kelinci, atau anjing. Pemberian antidiabetik dilakukan secara kuratif. Pada metode toleransi glukosa, hiperglikemia hanya berlangsung selama beberapa jam setelah pemberian glukosa sebagai diabetogen. Penentuan kadar glukosa darah ditentukan secara kualitatif terhadap glukosa urin, sedangkan secara kuantitatif terhadap kadar glukosa darah. Uji efek antidiabetes dapat dilakukan dengan dua cara yaitu metode toleransi glukosa dan metode uji diabetes aloksan (Agustin,2008) Prinsip metode uji toleransi glukosa adalah hewan uji (pada penelitian ini digunakan tikus putih) dipuasakan selama kurang 20-24 jam, kemudian diberikan larutan glukosa per oral setengah jam setelah pemberian ekstrak yang akan
24
diujikan.
Pada awal percobaan sebelum pemberian ekstrak,
dilakukan
pangambilan cuplikan darah dari ekor tikus dan ditetapkan sebagai kadar glukosa darah awal. Pengambilan cuplikan darah diulangi setelah perlakuan pada menit ke-0, 30,60,90, dan 120.
Penurunan kadar glukosa darah pada kelompok hewan uji diketahui dengan membandingkan hasil yang diperoleh dengan hasil dari kelompok kontrol positif. Semua data kemudian dievaluasi secara statistik dengan menggunakan program SPSS dengan metode AnalisisVarians (ANAVA) dan dilanjutkan dengan uji lanjut LSD.
2.6
Identifikasi Senyawa dalam Fraksi
Setelah suatu senyawa diekstrak dari tanaman, langkah penting lainnya adalah mengidentiikasi senyawa tersebut. Secara kualitatif, kandungan metabolit sekunder dapat dilakukan dengan uji warna. Untuk memperkuat hasil dari uji golongan senyawa dengan metode uji warna, penggunaan instrumentasi modern dapat dilakukan untuk memperkuat hasil yang diperoleh. Metode yang digunakan adalah dengan spektrofotometri.
2.6.1 Uji Warna
Uji warna dilakukan untuk mengetahui kandungan golongan senyawa dalam suatu ekstrak atau fraksi secara kualitatif. Dengan melihat perubahan warna yang terjadi setelah ekstrak direaksikan dengan berbagai pereaksi, kita dapat mengetahui golongan senyawa yang terdapat di dalamnya. Golongan senyawa
25
yang dimaksud adalah alkaloid, flavonoid, steroid, terpenoid, tanin, kuinon dan antosianin.
Alkaloid merupakan senyawa organik bahan alam yang terbesar jumlahnya, baik dari segi jumlahnya maupun sebarannya. Alkaloid menurut Winterstein dan Trier didefinisikan sebagai senyawa senyawa yang bersifat basa, mengandung atom nitrogen berasal dari tumbuan dan hewan. Harborne dan Turner (1984) mengungkapkan bahwa tidak satupun definisi alkaloid yang memuaskan, tetapi umumnya alkaloid adalah senyawa metabolid sekunder yang bersifat basa, yan mengandung satu atau lebih atom nitrogen, biasanya dalam cincin heterosiklik, dan bersifat aktif biologis menonjol. Struktur alkaloid beraneka ragam, dari yang sederhana sampai rumit, dari efek biologisnya yang menyegarkan tubuh sampai toksik (Ferdian,2008)
Flavonoid adalah suatu kelompok senyawa fenol yang terbanyak terdapat di alam. Senyawa-senyawa ini bertanggung jawab terhadap zat warna merah, ungu, biru, dan sebagian zat warna kuning dalam tumbuhan. Semua flavonoid menurut strukturnya merupakan turunan senyawa induk “ flavon “ yakni nama sejenis flavonoid yang terbesar jumlahnya dan juga lazim ditemukan. Sebagian besar flavonoid yang terdapat pada tumbuhan terikat pada molekul gula sebagai glikosida, dan dalam bentuk campuran, jarang sekali dijumpai berupa senyawa tunggal. Disamping itu sering ditemukan campuran yang terdiri dari flavonoid yang berbeda kelas. Flavonoid dalam tumbuhan mempunyai empat fungsi : 1) sebagai pigmen warna, 2) fungsi fisiologi dan patologi, 3) aktivitas farmakologi,
26
dan 4) flavonoid dalam makanan. Aktifitas farmakologi dianggap berasal dari rutin (glikosida flavonol) yang digunakan untuk menguatkan susunan kapiler, menurunkan permeabilitas dan fragilitas pembuluh darah, dll.Gabor menyatakan bahwa flavonoid dapat digunakan sebagai obat karena mempunyai bermacam macam bioaktifitas seperti antiinflamasi, anti kanker, antifertilitas, antiviral, antidiabetes, antidepresant, diuretik, dan lain-lain (Tamisi,2008)
Terpenoid merupakan suatu golongan senyawa yang hanya terdiri dari atom C dan H, dengan perbandingan 5:8 dengan rumus empiris C5 H8(unit isoprene), yang bergabung secara head to tail (kepala-ekor). Oleh sebab itu senyawa terpen lazim disebut isoprenoid.Terpenoid sama halnya dengan senyawa terpen tetapi mengandung gugus fungsi lain seperti gugus hidroksil, aldehid dan keton. Dewasa ini baik terpen maupun terponoid dikelompokkan sebagai senyawa terpenoid (isoprenoid). Berdasarkan jumlah unit isoprene yang dikandungnya, senyawa terpenoid dibagi atas: 1)monoterpen (dua unit isoprene), 2)seskuiterpen (tiga unit isoprene), 3)diterpena (empat unit isoprene), 4 Triterpena (enam unit isoprene), 5 Tetraterpena (delapan unit isoprene), dan 6) politerpena (banyak unit isoprene)
Steroid adalah suatu kelompok senyawa yang mempunyai kerangka dasar siklopentanaperhidrofenantrena, mempunyai empat cincin terpadu. Senyawasenyawa ini mempunyai efek farmakologis sendiri (Ferdian,2008)
27
2.6.2 Teknik Spektroskopi
Untuk memperkuat dan meneguhkan senyawa metabolit sekunder dapat dilakukan teknik lainnya yaitu dengan cara spektroskopi. Pengetahuan dasar yang diperlukan dalam proses penentuan struktur senyawa kimia adalah pengetahuan mengenai spektroskopi. Berapa ilmu spektroskopi yang diperlukan adalah spektroskopi Ultraviolet-Vis (UV-Vis), Infra Red (IR), Mass Spectroscopy (MS) dan NMR (Nuclear Magnetic Resonance) spectroskopi. Secara garis besar fungsi spektrum yang dihasilkan bagi tiap-tiap spektroskopi ini adalah:
1.
UV-Vis : Spektrum UV-Vis tidak terlalu memberikan informasi penting. Dari spektrum ini akan diperoleh informasi kromofor yang ada pada molekul yang akan memberikan gambaran kemungkinan kerangka dasar senyawa murni tersebut.
2.
Infra Red: Spektrum IR akan menyumbangkan informasi tentang gugus fungsi yang dimiliki oleh molekul. Spektroskopi IR adalah suatu spektrum IR yang menyatakan hubungan antara intensitas IR terhadap frekuensi atau bilangan gelombang. Spektrum IR senyawa organik bersifat sangat khas bagi setiap senyawa tertentu. Metode ini dapat digunakan untuk menentukan serta mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa organik. Gugus fungsi tersebut akan dapat ditentukan berdasarkan ikatan dari tiap atom dan merupakan bilangan frekuensi yang spesifik.
28
3.
Mass spectroscopy : Memberikan informasi tentang berat molekul, dan fargmen-fragmen yang ada pada molekul.
4.
NMR spectroscopy : Spektrum ini sangat membantu untuk mengetahui jenis ikatan C-H, posisi ikatan dan terakhir akan dapat menyimpulkan struktur kimianya dengan memadukan informasi dari spektrum UV-Vis, IR dan MS.
5.
HPLC : Spektrum ini membantu untuk mengetahui berapa banyak komponen yang
terdapat
dalam
suatu
campuran.
High
Performance
Liquid
Chromatography (HPLC) adalah suatu metode pemisahan komponenkomponen campuran dimana cuplikan berkestimbangan di antara dua fasa, fasa diam dan faa gerak. Fasa gerak yang membawa cuplikan dan fasa diam yang menahan cuplikan secara selektif. Pada HPLC, baik fasa gerak maupun fasa diam berupa zat cair. (Hendayana, 1994). Prinsip kerja dari HPLC adalah sebagai berikut. Larutan cuplikan dimasukkan ke dalam kolom, komponen-komponen di dalam cuplikan berdistribusi di antara dua fasa. Fasa gerak mendorong komponen melewati kolom dan terjadi pemisahan. Perbedaan pemisahan menyebabkan komponen-komponen memisah menjadi pita-pita sepanjang kolom. Bila suatu detektor yang peka terhadap komponen-komponen ditempatkan di ujung kolom dan sinyalnya diplot sebagai fungsi waktu, sederet puncak-puncak simetri diperoleh. Plot seperti ini disebut kromatogram. Posisi puncak pada sumbu waktu berharga untuk mengidentifikasi komponen cuplikan sedang luas puncak merupakan ukuran kuantitatif tiap komponen. Dari kromatogram dapat diperoleh informasi tentang jumlah komponen penyusun campuran, jenis-jenis komponen, dan
29
konsentrasi tiap komponen yang terdapat dalam cuplikan. (Hendayana, 1994).
30
