EFEK EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) TERHADAP STRES OKSIDATIF TIKUS DIABETES
TRINI SURYOWATI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul Efek Ekstrak Daun Torbangun (Coleus amboinicus Lour) terhadap Stres Oksidatif Tikus Diabetes adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Desember 2015
Trini Suryowati I162110051
RINGKASAN TRINI SURYOWATI. Efek Ekstrak Daun Torbangun (Coleus amboinicus Lour) Terhadap Stres Oksidatif Tikus Diabetes, Dibimbing oleh RIMBAWAN, MUHAMMAD RIZAL MARTUA DAMANIK, MARIA BINTANG dan EKOWATI HANDHARYANI Diabetes melitus adalah suatu keadaan dengan kelainan metabolisme karbohidrat, lemak dan protein yang ditandai dengan meningkatnya kadar glukosa darah. Salah satu penyebabnya adalah sering terpapar radikal bebas dan menyebabkan stres oksidatif. Keadaan ini disebabkan karena ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas atau Reactive oxygen species (ROS) dengan antioksidan, dan kadar radikal bebas lebih tinggi dibandingkan antioksidan. Stres oksidatif dapat dikurangi dengan pemberian antioksidan. Ekstrak etanol daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) adalah salah satu sumber antioksidan. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menganalisis kandungan komponen kimia dan zat gizi dalam daun torbangun; (2) mengevaluasi aktivitas antioksidan dalam daun torbangun; (3) mengevaluasi daya hambat enzim α-glukosidase; (4) mengevaluasi pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada kadar glukosa dan profil lemak darah tikus diabetes; (5) mengevaluasi pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada radikal bebas, antioksidan enzimatis dan enzim glukokinase tikus diabetes; (6) mengevaluasi pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada sel β-pankreas tikus diabetes Penelitian ini dirancang dalam 3 tahap yaitu (1) uji komponen kimia, antioksidan dan zat gizi dalam daun torbangun; (2) uji daya hambat enzim αglukosidase dan aktivitas antioksidan dalam daun torbangun; (3) uji aktivitas ekstrak daun torbangun pada stres oksidatif tikus diabetes meliputi: (3.1) uji pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada kadar glukosa dan profil lemak darah tikus diabetes; (3.2) uji pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada antioksidan enzimatis, profil lipid dan enzim glukokinase tikus diabetes; (3.3) uji pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada sel β-pankreas tikus diabetes Hasil penelitian uji kualitatif menunjukkan bahwa daun torbangun mempunyai 40 komponen kimia, dalam batang bagian atas mengandung 15 komponen kimia dan dalam akar mengandung 40 komponen kimia. Kandungan antioksidan quersetin sebesar 0.02 mg/g dalam simplisia daun torbangun. Pada pengujian antioksidan dalam ekstrak etanol daun dengan menggunakan metode DPPH memiliki nilai IC50 247.942 ppm dengan standar vit C 1 ppm dan mempunyai daya hambat enzim α-glukosidase pada nilai IC50 >100 ppm dengan standar glukobay 0.264 ppm. Konsumsi ekstrak daun torbangun dosis 620 mg/kg BB selama 14 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus percobaan diabetes tipe 2 secara signifikan (p<0.05) sebesar 49.097% dan menurunkan profil lemak darah, peningkatan kadar enzim katalase secara signifikan (p<0.05), dan terjadi kecenderungan peningkatan antioksidan enzimatis SOD serta GPx. Sedangkan konsumsi ekstrak daun torbangun dosis 930 mg/kgBB terjadi penurunan kadar MDA dalam jaringan hati dan peningkatan kadar enzim glukokinase dalam sel darah tikus diabetes. Pengaruh pemberian konsumsi ekstrak daun torbangun dosis 620 mg/kg BB selama 14 hari perlakuan dapat memperbaiki lesio sel endokrin khususnya sel β-pankreas tikus diabetes akibat induksi STZ, sehingga sekresi insulin dapat ditingkatkan. Kata kunci : Diabetes, stres oksidatif, torbangun (Coleus amboinicus Lour)
SUMMARY TRINI SURYOWATI. Efficacy of Torbangun (Coleus amboinicus Lour) on Oxidative Stress Diabetic Rats. Guided by RIMBAWAN, MUHAMMAD RIZAL MARTUA DAMANIK, MARIA BINTANG and EKOWATI HANDHARYAN. Diabetes mellitus is a disturbances of carbohydrate, lipid and protein metabolism which is characterized by increasing blood glucose level. One of illness causes is free radical and increase oxidative stres. This condition caused by the imbalance between the production of free radicals or ROS and the antioxidants; the level of free radicals is higher than the antioxidants. It can be reduced by antioxidants found is torbangun (Coleus amboinicus Lour) leaves ethanol extract. Therefore, due to this concern, the aim of this research were: (1) study the chemical component and nutrition component of torbangun leaves; (2) study the antioxidant component in torbangun leaves; (3) analysis the alpha glucosidase inhibitory activity in torbangun leaves; (4) analysis the effect of consumption of torbangun leaves ethanol extract on blood glucose level and lipid profile of diabetic rats; (5) analysis the effect of consumption of torbangun leaves ethanol extract on antioxidant enzymes and glucokinase in diabetic rats; (6) analysis the effect of consumption of torbangun leaves ethanol extract on pancreatic β-cells diabetic rats. The study was designed in three stages: (1) qualitative test of chemical, antioxidant and nutrition component of torbangun leaves; (2) analysis of αglucosidase inhibitory and antioxidant activity in torbangun leaves; (3) analysis of torbangun leaves ethanol extract activity on oxidative stress diabetic rats, consist of: (3.1) evaluation the effect of consumption of torbangun leaves ethanol extract on blood glucose and lipid profile of diabetic rats; (3.2) evaluation the effect of consumption of torbangun leaves ethanol extract on antioxidant enzymes, lipid profile and glucokinase enzyme in diabetic rats; (3.3) evaluation the effect of consumption of torbangun leaves ethanol extract on pancreatic β-cells diabetic rats. The result of the study indicated that qualitative analysis of torbangun leaves showed forty chemicl components, the stems showed fiveteen components and the roots showed forty components. Quercetin antioxidant level 0.02 mg/g in torbangun leaves simplicia. The DPPH resulted that of torbangun leaves ethanol extract obtained by IC50 247.942 ppm when compared with ascorbic acid standart was 1 ppm. IC50 values inhibition of α-glucosidase extract was >100 ppm when compared with standard drug Glukobay 0.264 ppm. The results showed that consumption of torbangun leaves ethanol extract doses 620 mg/kg body weight for 14 days exhibited lowering blood glucose levels 49.097% in type 2 diabetic model rats significantly (p<0.05) and decreased of lipid profile, increased the Catalase enzymes significantly (p<0.05), and SOD, GPX activities. In torbangun leaves ethanol extract doses 930 mg/kg body weight exhibited decrease level of MDA in liver tissue and increase of glucokinase enzymes in blood diabetic rats. The consumption of torbangun leaves ethanol extract doses 620 mg/kg BB showed the maintenance of architecture of pancreatic β-cells rats. Keywords : Diabetes, oxidative stress, torbangun (Coleus amboinicus Lour).
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2015 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
EFEK EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) TERHADAP STRES OKSIDATIF TIKUS DIABETES
TRINI SURYOWATI
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Gizi Manusia
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
Penguji pada Ujian Tertutup: 1. Dr. drh. Adi Winarto 2. Dr. Katrin Rosita, SP, MSi. Penguji pada Sidang Promosi: 1. Dr. dr. Aris Wibudi, SpPD, KEMD. 2. Dr. drh. Adi Winarto
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang karena atas kasih dan karunia-Nya sehingga disertasi ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih adalah “Efek Ekstrak Daun Torbangun (Coleus amboinicus Lour) terhadap Stres Oksidatif Tikus Diabetes”. Penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Dr Rimbawan selaku Ketua Komisi Pembimbing, beserta Anggota Pembimbing yaitu Prof Dr drh Muhammad Rizal Martua Damanik, MRepSc, Prof Dr drh Maria Bintang, MS, dan Prof Dr drh Ekowati Handharyani, Msi yang telah memberikan bantuan, arahan, bimbingan dan motivasi selama penelitian dan penulisan disertasi ini. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada Prof Dr drh Dondin Sajuthi, MST dan Dr. Ir Lilik Kustiyah, MS sebagai pembahas pada kolokium, Dr Ir I Made Artika, M.App.Sc dan Prof Dr Ir Faisal Anwar sebagai penguji pada Ujian Kualifikasi (Lisan), Dr drh Adi Winarto dan Dr Katrin Roosita, SP MSi sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup. Ucapan terimakasih dan penghargaan yang tinggi penulis sampaikan kepada Dr Ir Arif Satria, MS sebagai Dekan Fakultas Ekologi Manusia dan Dr Rimbawan selaku Kepala Departemen Gizi Masyarakat serta Prof Dr Ir Ali Khomsan, MS selaku Ketua Program Studi Ilmu Gizi Manusia FEMA IPB. Pada kesempatan ini penulis juga menyampaikan ucapan terimakasih yang tulus disertai penghargaan kepada Guru Besar dan Bapak/Ibu Dosen Departemen Gizi Masyarakat FEMA IPB yang telah memberikan wawasan keilmuan selama penulis menuntut ilmu di IPB, serta kepada pengelola dan staf yang sudah banyak membantu dan memberikan layanan yang baik selama penulis menjadi mahasiswa. Ucapan terimakasih dan penghargaan yang tinggi penulis sampaikan kepada bapak Dr drh Adi Winarto beserta putra terkasih yang telah meluangkan waktu untuk berdikusi dan membantu selama penulis melakukan penelitian di Rumah Sakit Hewan IPB. Demikian juga kepada dr Tjandragita Sidharta yang telah memberi dorongan dan semangat selama penulis menempuh pendidikan. Penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. Maruarar Siahaan, SH MH sebagai Rektor UKI Jakarta dan dr Marwito Wiyanto, MS sebagai Dekan FK UKI, Prof Dr Dra Rondang Soegianto, MSc selaku Kepala Departemen Biokimia FK UKI yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menempuh studi di sekolah Pasca Sarjana IPB. Demikian juga kepada dr Angkasa Sebayang, MS selaku mantan dekan FK UKI (periode 20042013), Ibu Minarni beru Perangin Angin, Bapak Edwin Winston Jacobs, dr Wawat Hartiaswati, MS PHK, dr Sarsanto Wibisono Sarwono, SpOG, Prof Dr drh Reviany Widjayakusuma, MSc, dr Sri Udaneni Wahyudi, MS SpMK, Dr dr Leane Suniar, MS SpGK, dr Elizabet Widjaya, drg Merry Sibarani, SpKG yang telah membantu mempersiapkan daun torbangun untuk penelitian. Terimakasih juga kepada rekan-rekan dosen di FK UKI atas dukungan dan doa yang telah diberikan. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Direktur Rumah Sakit Hewan IPB beserta staf atas ijin dan pelayanan yang baik selama penulis melakukan penelitian, dan Laboratorium Pusat Studi Satwa Primata IPB, Laboratorium Biokimia FK UI, Laboratorium Biofarmaka serta Laboratorium Pengujian Hasil
Hutan Pusat Litbang Hasil Hutan Bogor. Terimakasih dan penghargaan yang tinggi juga disampaikan kepada Ibu Kiki, Bapak Soleh, Ibu Ina, Ibu Wiwi, Ibu Wiwin atas segala bantuannya selama penulis melakukan penelitian dan analisa di laboratorium. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada Dr Tiurma Sinaga atas motivasi yang selalu disampaikan. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih atas kebaikan, ketulusan, dukungan dari teman-teman seperjuangan di pendidikan S3 IPB, pada kakak kelas Ibu Wiwik, Ibu Dewi, Bapak Ali Rosidi, Bapak Nurahman, Bapak Widodo, Bapak Mansur, Bpak Muksin, Ibu Tetty, Ibu Nia, Ibu Betty dan teman-teman GMA 2011 Ibu Nurul, Ibu Dara, Ibu Sri Yuni serta sahabat-sahabat Pasca GMA lainnya yang telah memberikan semangat dan kekuatan baru dalam menyelesaikan pendidikan S3 di IPB. Semoga persahabatan yang indah tetap terjalin meskipun kita sudah kembali ke institusi masing-masing. Ungkapan terimakasih yang tulus juga penulis sampaikan kepada orang tua terkasih Bapak Slamet Anantoputro, SH dan ibu, atas doa, kasih sayang dan bekal ilmu yang diberikan sehingga ananda dapat menyelesaikan pendidikan. Terimakasih kepada adik-adik dan seluruh keponakan atas dukungan dan doanya. Terimakasih juga kepada keluarga besar mertua (Alm.) Abdoelrachman dan (Almh.) Oemi Martin beserta seluruh kakak dan keponakan. Ucapan terimakasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada suami tercinta Ir Sapto Tranggono, MBA dan anak-anakku Ir Bharian Tranggono dan Ghanaru Tranggono atas doa, kasih sayang, kesabaran, dukungan dan perhatian yang tulus selama penulis menempuh pendidikan S3 di IPB. Penulis menyadari bahwa disertasi ini masih belum sempurna, namun demikian saran dan masukan dari berbagai pihak untuk penyempurnaa hasil penelitian ini sangat diharapkan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Desember 2015 Trini Suryowati
DAFTAR ISI DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN
ix x x xi
1. PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah dan Kebaruan (Novelty) Penelitian Tujuan Manfaat Hipotesis Ruang Lingkup Penelitian
1 1 2 2 3 3 3
2. TINJAUAN PUSTAKA Diabetes Melitus Stres Oksidatif Antioksidan Insulin Pengobatan Diabetes Melitus Hewan Model Diabetes Melitus Torbangun (Coleus amboinicus Lour)
5 5 6 7 9 11 11 12
3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Pelaksanaa Penelitian Rancangan Percobaan dan Analisis Data Ethical Clearance
15 15 15 15 20 20
4. IDENTIFIKASI KOMPONEN KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DALAM TANAMAN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) Pendahuluan Metode Hasil dan Pembahasan Simpulan
21 22 23 24 31
5. EFEK EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) SEBAGAI ANTIOKSIDAN PADA HATI TIKUS DIABETES Pendahuluan Metode Hasil dan Pembahasan Simpulan
32 33 34 36 40
6. AKTIVITAS ANTIHIPERLIPIDEMIK EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) PADA TIKUS DIABETES INDUKSI STREPTOZOTOCIN Pendahuluan Metode Hasil dan Pembahasan Simpulan
41 41 42 42 45
7. PEMBAHASAN UMUM Keterbatasan Penelitian Implikasi penelitian
46 49 49
8. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran
50 50 50
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP
52 61 73
DAFTAR TABEL Halaman
1. Hasil analisis fitokimia Plectranthus amboinicus Lour 2. Komposisi asam amino amino dalam Plectranthus amboinicus Lour dan rekomendasi WHO. 3. Komposisi vitamin dalam daun, batang, akar dalam Plectranthus amboinicus Lour dan rekomendasi WHO untuk dewasa 4. Karakteristik simplisia daun torbangun 5. Antioksidan dalam ekstrak daun torbangun 6. Identifikasi senyawa kimia daun torbangun 7. Identifikasi senyawa kimia dahan torbangun 8. Identifikasi senyawa kimia akar torbangun 9. Perubahan kadar glukosa darah pada tikus normal dan diabetes galur Spargue Dawley 10. Efek ekstrak daun torbangun pada perubahan antioksidan enzimatis dalam hati tikus normal dan diabetes galur Sprague Dawley 11. Efek ekstrak daun torbangun pada enzim glukokinase dan kadar malondialdehida tikus normal dan diabetes galur Sprague Dawley 12. Efek ekstrak etanol daun torbangun pada berat badan tikus galur Sprague Dawley 13. Efek ekstrak etanol daun torbangun pada profil lemak dalam darah tikus diabetes.
13 13 14 24 25 26 28 29 36
37 38 43 44
DAFTAR GAMBAR Halaman
1. Kerangka pemikiran 2. Peran polifenols pada diabetes 3. Peran komponen flavonol pada diabetes 4. Kontrol ionik pada sekresi insulin 5. Daun torbangun 6. Bagan alir tahap penelitian 7. Pelaksanaan penelitian pada hewan coba 8. Kromatogram senyawa kimia daun torbangun 9. Kromatogram senyawa kimia dalam dahan torbangun 10. Kromatogram senyawa kimia dalam akar tanaman torbangun 11. Gambaran histopatologi pankreas tikus galur Sprague Dawley Kelompok D dan N 12. Gambaran histopatologi pankreas tikus galur Sprague Dawley Kelompok D-T1 dan D-T2 13. Gambaran histopatologi pankreas tikus galur Sprague Dawley Kelompok D-Mt dan D-K
4 8 9 10 12 16 18 26 28 29 39 39 40
DAFTAR LAMPIRAN Halaman
1. Uji kontras parameter pada tikus galur Sprague Dawley 2. Dokumentasi penelitian 3. Bukti-bukti Publikasi sebagian dari disertasi
62 65 69
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG ADP ARE DNA DPPH GAE GPx IC50 MDA Nrf2 PI3K PKC RNS ROS BB GD SOD Cat MDA HDL TG GLK Q N D T Mt
: Adenosine Diphosphate : Antioxidant Response Element : Deoxyribo Nucleic Acid : 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl : Galic Acid Equivalent : Glutathione Peroxidase : Inhibition Concentration 50% : Malondialdehyde : Nuclear factor-erythroid 2-related factor 2. : Phosphatidylinositol-3-kinase : Protein Kinase C : Reactive Nitrogen Species : Reactive Oxygen Species : Berat Badan : Glukosa Darah : Super Oksida Dismutase : Catalase : Malondialdehida : High Density Lipoprotein : Trigliserida : Glukokinase : Quersetin : Normal : Diabetes : Torbangun : Metformin
1
1. PENDAHULUAN Latar Belakang Berdasarkan laporan penelitian epidemiologi terdapat kecenderungan peningkatan angka prevalensi Diabetes Melitus (DM) tipe 2 di seluruh dunia, dan Indonesia menempati urutan keempat terbesar (WHO 2003). Estimasi dari International Diabetes Federation (IDF) terdapat 382 juta jiwa penyandang DM di dunia pada tahun 2013 dan 175 juta diantaranya belum terdiagnosis, sehingga terancam mengalami komplikasi. Diperkirakan akan terjadi peningkatan menjadi 592 juta jiwa pada tahun 2035 (IDF 2014). Hasil Riset Kesehatan Dasar 2007 melaporkan bahwa penyandang DM di Indonesia pada tahun 2000 sekitar 8.4 juta jiwa, dan diperkirakan pada tahun 2030 akan meningkat menjadi 21.3 juta jiwa. Sedangkan pada laporan Riskesdas 2013 terjadi peningkatan prevalensi penyandang DM dari 1.1 persen pada tahun 2007 menjadi 2.1 persen pada tahun 2013. Diabetes Melitus (DM) adalah suatu gangguan metabolisme dalam tubuh yang ditandai dengan tingginya kadar glukosa dalam darah karena ada kelainan jalur metabolisme karbohidrat, lemak dan protein yang disebabkan kerusakan sekresi insulin, kerja insulin atau kedua-duanya. Jika hormon insulin kurang atau tidak tersedia didalam tubuh, maka glukosa yang berada dalam darah tidak dapat masuk ke dalam sel sehingga menyebabkan kondisi tingginya kadar glukosa dalam darah atau hiperglikemia. Kondisi tersebut akan menyebabkan reaksi autooksidasi glukosa, glikasi protein dan aktivasi jalur metabolisme poliol yang akan mempercepat pembentukan radikal bebas serta menyebabkan terbentuknya stres oksidatif (Jameson 2010). Stres oksidatif merupakan kondisi ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas atau Reactive oxygen species (ROS) dengan antioksidan, dan kadar radikal bebas lebih tinggi dibandingkan antioksidan (Kurkcu et al. 2010). Tingginya stres oksidatif yang berlangsung lama akan menimbulkan peroksidasi lipid membran sel, reaksi auto oksidasi, apoptosis, kerusakan deoxyribo nucleic acid (DNA) dan menyebabkan timbulnya penyakit degeneratif salah satunya adalah diabetes (Khotari et al. 2010). Berbagai hasil studi menyebutkan bahwa komplikasi yang terjadi pada kadar glukosa yang tidak terkontrol adalah gangguan pembuluh darah, penyakit mata, saraf, ginjal dan jantung (Shivani dan Sunil. 2013). Mengingat dampak negatif dari penyakit diabetes sangat luas terhadap masa depan suatu bangsa, maka diperlukan upaya terintegrasi untuk penanggulangannya. Upaya untuk menanggulangi tingginya penyandang kadar glukosa dalam darah tinggi adalah dengan menggali potensi kekayaan alam Indonesia yang memiliki keaneka ragaman hayati untuk menjaga kesehatan dan dapat berperan sebagai agent antihiperglikemia (Hsieh et al. 2010). Salah satu daun yang diketahui bermanfaat adalah daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) yang mengandung vitamin C, B1, B12, beta karoten, niasin, karvakrol, kalsium, asam-asam lemak, asam oksalat dan serat (Vismanathaswamy et al. 2011; Nadernejad et al. 2012). Aktifitas antioksidan daun tersebut sudah dilaporkan bermanfaat untuk pengobatan tradisional pada alergi kulit, diare, demam (Luckoba et al. 2006; Khattak et al. 2013), dan dapat
2
menurunkan nyeri premenstruasi (Devi et al. 2010; Pramadya et al. 2010) serta meningkatkan ASI (Damanik et al. 2001, 2004, 2006; Damanik 2009, Santosa et al. 2002). Ekstrak daun torbangun dilaporkan berperan sebagai senyawa antihiperglikemia dengan memperbaiki kelainan metabolisme karbohidrat, lemak dan meningkatkan konsentrasi kalsium intraseluler pada tikus. Mekanisme yang terjadi diketahui melalui peningkatan sekresi insulin dan enzim yang berperan dalam metabolisme glukosa (Viswanathaswamy et al. 2011). Salah satu antioksidan yang berperan sebagai senyawa antihiperglikemia adalah quersetin, dengan cara menghambat reaksi glikasi non enzymatis dengan protein (Lukacinova et al. 2008), dan bereaksi dengan radikal bebas pada tikus yang diinduksi Streptozotocin (Atef 2011). Berdasarkan uraian diatas peneliti tertarik untuk mengkaji potensi ektrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour), sebagai senyawa yang dapat menghambat aktifitas radikal bebas pada tikus diabetes.
Perumusan Masalah dan kebaruan (Novelty) Penelitian Meningkatnya penyandang DM di beberapa propinsi merupakan masalah kesehatan di Indonesia. Kadar glukosa dalam darah yang tinggi akan meningkatkan radikal bebas, dan menimbulkan kondisi stres oksidatif. Dampak yang ditimbulkan adalah kerusakan jaringan dan penyakit degeneratif salah satunya adalah diabetes. Pemberian STZ pada normoglikemia akan menyebabkan kerusakan pada sel β-pankreas, dan menyebabkan hiperglikemia dan hiperlipidemia serta meningkatkan stres oksidatif (Kavishankar et al. 2011). Salah satu daun yang mempunyai potensi menurunkan kadar glukosa darah adalah daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) pada hewan percobaan (Viswanathaswamy et al. 2011). Berdasarkan permasalahan di atas, maka perlu dilakukan analisa kandungan komponen kimia dan potensi antioksidan dalam daun torbangun serta eksperimen laboratorium pada hewan percobaan. Masalah yang berkaitan dengan pemberian ekstrak daun torbangun pada tikus diabetes adalah: Bagaimana mekanisme penurunan stres oksidatif dan sintesis antioksidan ezimatis serta perlindungan terhadap sel β-pankreas pada tikus diabetes setelah pemberian ekstrak daun torbangun? Penelitian ini mempunyai kebaruan yaitu : (1) menurunkan stres oksidatif dan meningkatkan sintesis antioksidan enzimatis, (2) ekstrak daun torbangun mengandung antioksidan quersetin yang berperan dalam antihiperglikemia dan antihiperlipidemia, (3) mempunyai potensi menghambat penyerapan glukosa di dinding usus halus sehingga menurunkan kadar glukosa dalam darah, (4) melindungi sel β-pankreas tikus diabetes yang terinduksi STZ.
Tujuan Penelitian Tujuan umum dari penelitian ini adalah mengkaji potensi antioksidan dalam ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) sebagai senyawa antihiperglikemik dan dapat menurunkan stres oksidatif pada tikus diabetes. Adapun tujuan khusus penelitian ini adalah : 1. Menganalisis kandungan komponen kimia dan zat gizi dalam daun torbangun.
3
2. Mengevaluasi aktivitas antioksidan dalam daun torbangun. 3. Mengevaluasi daya hambat enzim α-glukosidase dalam daun torbangun 4 Mengevaluasi pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada kadar glukosa dan profil lemak darah tikus diabetes 5. Mengevaluasi pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada radikal bebas, antioksidan enzimatis dan enzim glukokinase tikus diabetes 6. Mengevaluasi pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada sel β pankreas tikus diabetes. Manfaat Memberikan wawasan pada masyarakat tentang manfaat daun torbangun sebagai senyawa antihiperglikemia yang juga berperan dalam menurunkan stres oksidatif dan resiko Diabetes Melitus. Hipotesis Ho :
H1:
pemberian ekstrak daun torbangun tidak berpengaruh terhadap kadar glukosa dalam darah dan stres oksidatif serta morfologi pankreas tikus diabetes pemberian ekstrak daun torbangun berpengaruh terhadap kadar glukosa dalam darah dan stres oksidatif serta morfologi pankreas tikus diabetes. Ruang Lingkup Pemikiran
Diabetes melitus (DM) adalah suatu gejala kelainan dalam tubuh yang ditandai dengan tingginya kadar glukosa dalam darah (hiperglikemia) dan adanya glukosa dalam air urin serta profil lipid dalam darah. Kadar glukosa dalam darah yang tinggi akan memicu terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan stres oksidatif. Keadaan tersebut karena terjadi ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dengan antioksidan, dan kadar radikal bebas lebih tinggi dibandingkan antioksidan. Faktor-faktor yang berperan berasal dari internal maupun eksternal. Faktor internal seperti genetik, umur, oksidasi fosforilasi, proses patofisiologi, dan faktor eksternal seperti asupan makanan, patogen, sinar ultra violet dan bahan kimia. Faktor internal utama yang menimbulkan stres oksidatif adalah dalam oksidasi fosforilasi untuk membentuk energi (ATP) dalam sel menghasilkan produk samping adalah radikal bebas. Tubuh sebenarnya mempunyai kemampuan untuk menetralisir radikal bebas dengan cara membentuk antioksidan endogen seperti katalase, GPx dan SOD. Antioksidan tersebut akan menangkal atau meredam dampak negatif radikal bebas dalam tubuh dengan cara mendonorkan elektronnya kepada radikal bebas sehingga aktivitasnya bisa dihambat. Mekanismenya dengan cara mendonorkan elektronnya baik pada tahap inisiasi, propagasi maupun tahap terminasi. Hewan percobaan DM dibuat melalui beberapa cara yaitu pankreaktomi, induksi senyawa kimia (diabetogenik) dengan streptozotosin (STZ), aloksan asam dehidroaskorbat, asam dialurat, asam ksanturenat, induksi virus (Agung 2006). Peran STZ pada sel β-pankreas mengakibatkan perubahan kadar insulin dan kadar glukosa dalam darah. Dua jam setelah injeksi STZ pada tikus dewasa
4
dengan dosis 60 mg/kg BB menyebabkan kerusakan sel β pankreas, dan menginduksi DM dalam waktu 2-4 hari (Akbarzadeh et al. 2007). Penentuan diagnosis DM apabila dalam waktu 2-4 hari sesudah induksi STZ, kadar glukosa darah sewaktu dalam plasma ≥ 200 mg/dL (Hussain 2002). Tingginya kadar glukosa dalam darah menyebabkan kerusakan sel βpankreas, dan terganggunya sekresi insulin serta meningkatnya profil lemak dalam darah. Keadaan tersebut menyebabkan terbentuknya radikal bebas dan mengganggu metabolisme, serta meningkatkan stres oksidatif sehingga memicu komplikasi mikro dan makro vaskuler (Boutabet 2011). Gambar 1 menjelaskan efek ekstrak daun torbangun pada tikus diabetes sebagai senyawa hipoglikemia, antioksidan, biostimulator dan antidiabetik.
Ekstrak torbangun
Normoglikemia STZ Hiperglikemia & hiperlipidemia
Efek hipoglikemik & hipolipidemik
Stres oksidatif Fungsi sel β pankreas
Sensitifitas insulin
Diabetes Melitus
Efek antioksidan Biostimulator (regulator)
Efek antidiabetik
Gambar 1. Kerangka Pemikiran Kondisi stres oksidatif berpengaruh pada menurunnya fungsi sel β-pankreas dan sensitifitas insulin, sehingga menimbulkan suatu keadaan sindrom kelainan metabolik DM. Kondisi stres oksidatif memerlukan antioksidan dari luar (eksogen). Antioksidan dari luar diantaranya daun torbangun sebagai biostimulator, karena mengandung vitamin dan hasil metabolit sekunder (flavonoid, terpenoid, saponin, steroid, tannin dan minyak volatile) sebagai antioksidan. Kandungan serat (fiber) dan asam askorbat memiliki efek antidiabetik dan β-sitosterol-β-D-glucoside dengan efek hipoglikemik (Vismanathaswamy et al. 2011). Berkurangnya kadar glukosa darah akan menurunkan risiko terjadinya stres oksidatif pada sel dan jaringan (Stangeland et al. 2007). Antioksidan yang terdapat dalam ekstrak daun torbangun, seperti asam askorbat dapat menghambat terjadinya stres oksidatif dengan menurunkan produksi enzim ALP (Shenoy et al. 2012). Ekstrak daun torbangun diharapkan dapat dikembangkan sebagai fitofarmaka, dan dimanfaatkan dalam managemen kadar glukosa darah dalam menghambat komplikasi lebih lanjut (Gayathri 2011).
5
2. TINJAUAN PUSTAKA Diabetes Melitus Diabetes melitus (DM) adalah suatu kelainan metabolisme yang ditandai dengan banyak kencing, banyak minum dan banyak makan yang disebabkan oleh karena tingginya kadar glukosa dalam darah (hiperglikemia). Pada saat kadar glukosa melebihi kapasitas sel-sel tubulus melakukan reabsorbsi, glukosa akan mengalir di urin sehingga terjadi glukosuri. Hal ini disebabkan oleh efek diuresis osmotik dari glukosa dalam tubulus ginjal. Sedangkan gejala polidipsi disebabkan oleh keadaan dehidrasi akibat dari gejala poliuria. Penurunan pemakaian glukosa dan protein oleh tubuh menyebabkan berkurangnya berat badan dan timbul gejala polipagia. Selanjutnya muncul gejala astenia (kurang energi) yang disebabkan oleh hilangnya protein tubuh, dan badan terasa lemah, anoreksia, kesemutan, mata kabur, mialgria (Jung et al. 2013). Keadaan hiperglikemia dengan kadar glukosa diatas 160-180 mg/dL karena terjadi gangguan sekresi insulin dan kerja insulin. Sehingga menyebabkan ketidaknormalan metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, hormon glukagon, kortisol dan hormon pertumbuhan (Gayathri et al. 2011). Kriteria kadar glukosa darah penderita diabetes menurut PERKENI 2006 adalah bahwa kadar glukosa darah sewaktu ≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/L) dan kadar glukosa darah puasa ≥ 126 mg/dL (7,0 mmol/L) serta kadar glukosa plasma 2 jam pada Test Toleransi Glukosa Oral (TTGO) ≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/dL). Klasifikasi DM menurut World Health Organization (WHO) tahun 2008 dan Departement of Health and Human Service USA (2007) terbagi dalam 3 bagian yaitu diabetes tipe 1, diabetes tipe 2, dan diabetes gestational. Sedangkan klasifikasi DM menurut American Diabetes Association (2008) terbagi 4 bagian diantaranya DM tipe 1, DM tipe 2, DM gestasional dan pre diabetes. Kategori DM tipe 1 atau diabetes juvenile terjadi pada anak-anak remaja (< 40 tahun) dan orang dewasa yang non obesitas karena tidak terdapat insulin dalam sirkulasi darah dan glukagon plasma meningkat, serta sel‐sel ß-pankreas gagal merespons semua stimulus insulinogenik. Kerusakan sel-sel β-pankreas dimediasi oleh mekanisme autoimun dan berkaitan dengan gen major histocompatibility complex (MHC). Antigen yang mengganggu kerentanan proses autoimun adalah virus dan toksin, sehingga perlu insulin eksogen untuk memperbaiki katabolisme, menurunkan hiperglukagonemia dan peningkatan kadar glukosa darah (IDF 2014). Faktor penyebab DM tipe 2 pada orang dewasa (> 40 tahun) karena insulin tidak mencukupi, obesitas dan defisiensi respons sel ß pankreas terhadap glukosa. DM gestasional terjadi pada usia kehamilan trimester II atau III setelah usia kehamilan 3 atau 6 bulan, karena hambatan kerja insulin oleh hormon plasenta sehingga terjadi resistensi insulin (WHO 2008). Keadaan pra‐diabetes ditandai dengan naiknya kadar glukosa darah melebihi normal tetapi belum cukup tinggi untuk dikatakan DM. Pasien dinyatakan sebagai penyandang DM jika pernah didiagnosis menderita kencing manis oleh dokter atau belum pernah didiagnosis menderita kencing manis oleh dokter tetapi dalam 1 bulan terakhir mengalami gejala-gejala (Riskesdas 2013).
6
Kadar glukosa darah yang tinggi menyebabkan rusaknya pembuluh darah, syaraf dan struktur internal lainnya. Komplikasi yang terjadi dari diabetes melitus dapat dibedakan menjadi komplikasi akut, komplikasi jangka pendek, dan komplikasi jangka panjang. Adapun komplikasi akut adalah ketoasidosis diabetika, koma, hiperglikemia, dan hipoglikemia; sedangkan komplikasi jangka pendek meliputi disfungsi syaraf dan lensa mata, aterosklerosis, perubahan pada dinding pembuluh darah; dan komplikasi jangka panjang adalah retinopati, nefropati, neuropati dan neuropati multipel atau disfungsi otak (Kavishankar et al. 2011), Kadar glukosa darah yang tidak terkontrol akan melibatkan penyakit degeneratif, misalnya pada sistem vaskuler dan syaraf. Gangguan kardiovaskuler pada penyandang diabetes merupakan penyebab kematian, dan kerusakan vaskuler di ginjal akan menyebabkan gagal ginjal sedangkan perubahan jaringan akibat auto oksidasi retina mata menyebabkan kebutaan (Renu AK and Mamta K. 2007). Keadaan hiperglikemia juga mengganggu jalur metabolisme lemak, sehingga menyebabkan kadar lemak dalam darah meningkat dan terjadi aterosklerosis (penimbunan plak lemak pada dinding pembuluh darah). Sirkulasi darah yang tidak lancar pada pembuluh darah besar (makro) bisa mengganggu otak, jantung dan di kaki (makroangiopati). Sedangkan gangguan di pembuluh darah kecil (mikro) bisa melukai mata, ginjal, syaraf dan kulit serta memperlambat penyembuhan luka (Eteng et al. 2009). Stres Oksidatif Kadar glukosa dalam darah tinggi (hiperglikemia) akan menyebabkan produksi radikal bebas meningkat. Tingginya produksi radikal bebas melebihi antioksidan enzimatis akan menyebakan stres oksidatif. Timbulnya stres oksidatif dalam penyandang diabetes, bisa secara endogen maupun eksogen. Beberapa faktor pemicu stres oksidatif endogen adalah genetik, usia, oksidasi fosforilasi. Sedangkan pemicu stres oksidatif secara eksogen adalah aktivitas fisik berlebihan, kondisi patologis, asupan makanan yang tidak seimbang, polusi dan sinar ultraviolet. Radikal bebas endogen adalah molekul yang merupakan hasil metabolisme dalam tubuh, mempunyai agresivitas menyerupai oksidan untuk menarik elektron di sekitarnya. Setiap radikal bebas adalah oksidan, akan tetapi setiap oksidan bukan radikal bebas. Oksidan adalah senyawa penerima elektron atau suatu senyawa yang dapat menarik elektron, sedangkan radikal bebas merupakan molekul yang mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Molekul ini sangat reaktif dan akan menyerang molekul stabil di dekatnya secara berantai sehingga menjadi radikal bebas (Kothari et al. 2010). Radikal bebas terdiri dari reactive oxygen species (ROS) yang terdiri dari ion superoksida (O2-), hidrogen peroksida (H2O2), radikal bebas hidroksil (OH-), dan radikal peroksida (OOH-). Sedangkan reactive nitrogen species (RNS) adalah nitic oxide (NO), nitrous oxide (N2O), peroxynitrite (NO3-), nitroxyl anion (HNO) dan peroxynitrous acid (HNO3-) (Marciniak et al. 2009) Sumber utama ROS dalam sel adalah anion superoksida dan hidrogen yang terbentuk sebagai produk samping metabolisme seluler seperti oksidasi
7
fosforilasi dalam mitokondria. Satu molekul oksigen direduksi menjadi dua molekul air, dengan transfer 4 elektron melalui 4 tahap. Hal ini karena dua elektron yang tidak berpasangan pada molekul oksigen terletak pada orbit yang berbeda dan menunjukkan angka putaran quantum yang sama. Pada reaksi pembentukan ikatan kovalen, dua elektron harus terletak pada orbit yang sama dan menunjukkan putaran yang berlawanan. Oleh karena itu oksigen hanya mampu menerima elektron tahap demi tahap dan hanya satu elektron tiap tahapnya. Pemindahan elektron yang tidak sempurna mengakibatkan terbentuknya ROS (Waris dan Ahsan, 2006). Elektron pertama mereduksi oksigen untuk membentuk anion superoksida, dan reduksi berikutnya membentuk hidrogen peroksida serta radikal hidroksil. Elektron terakhir selanjutnya mereduksi radikal hidroksil menjadi air (O2 →e O2-* →e H2O2 →e OH*→ e H2O) (Marciniak et al., 2009). Agresivitas radikal bebas dapat diredam oleh antioksidan enzimatis dalam tubuh yaitu super oksida dismutase (SOD), katalase (CAT) dan gluthation peroksidase (GPx). Perubahan superoksida menjadi hidrogen peroksida dilakukan olel enzim SOD, sedangkan hidrogen peroksida menjadi air oleh enzim GPx atau CAT. Apabila kadar antioksidan enzimatis dalam tubuh berkurang maka hidrogen peroksida dapat mengalami reaksi Fenton‟s dengan kehadiran ion besi (Fe2+) untuk menghasilkan radikal hidroksil yang bersifat lebih merusak : H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + OH-* + OH- (Figueiredo et al. 2008). Radikal bebas akan memicu reaksi peroksidasi lipid pada membran sel, kerusakan pada DNA dan apoptosis. Kerusakan pada jaringan dapat dideteksi dari produk yang dihasilkan yaitu senyawa dialdehida dengan rumus molekul C3H4O2 atau malondialdehida (MDA) (Marciniak et al. 2009). Pengukuran kadar radikal bebas atau MDA dalam serum dapat dilakukan dengan Test thiobarbituric acidreactivesubtance yang berdasar pemeriksaan reaksi spektrofotometrik (Asok 2010). Aktifitas antioksidan dalam menangkap radikal bebas melalui beberapa tahap yaitu : meningkatkan antioksidan enzimatis, menghambat enzim prooksidan dan menjaga serangan radikal bebas. Mekanisme peningkatan antioksidan enzim diantaranya meningkatkan enzim SOD, Katalase, GPx, GR, GST, γ-GSC, NADPH, heat shock protein 70 (HSP70). Sedangkan mekanisme dalam menurunkan aktifitas enzim prooksidan yaitu: menghambat lipooxigenase, cyclooxigenase, thyrosinase, xantioksidase, acetyltransferase, sulfotransferase, menurunkan aktifitas iNOS, myeloperoxidase (MPO). Serangan radikal bebas dapat dikurangi dengan cara meredam radikal hidroksil, radikal superoksida, menurunkan MDA dan lipoperoksidase (Bahadoran et al. 2011). Antioksidan Antioksidan adalah molekul yang dapat menetralkan radikal bebas dengan cara menerima dan mendonorkan satu elektron, untuk menghilangkan kondisi “elektron tidak berpasangan”. Molekul radikal bebas menjadi stabil dan molekul antioksidan tersebut akan menjadi radikal yang kurang reaktif dibanding molekul radikal bebas semula (Rathore et al. 2011). Kategori antioksidan terdiri dari tiga macam antara lain : 1). antioksidan enzimatik diantaranya superoksida dismutase (SOD), glutathione peroksidase (GPx) dan katalase (Cat); 2) antioksidan alami, berasal dari tanaman atau hewan yaitu antioksidan zat gizi (vitamin C, vitamin E,
8
beta karoten, vitamin B2, Zn, Cu, Se, protein) dan antioksidan non gizi (fenol, polifenol, tannin); 3) antioksidan sintetis dibuat dari bahan kimia Butylated hroxyanisole (BHA) yang ditambahkan ke dalam makanan untuk mencegah kerusakan lemak (Harris et al. 2011). Gambar 2 menunjukkan peran polifenol dalam tanaman yang berpotensi menjaga kadar glukosa dalam darah dan menurunkan resistensi insulin pada penyandang diabetes, dengan cara menghambat absorbsi glukosa, regulasi metabolisme dan meningkatkan sekresi insulin (Bahadoran et al. 2013).
Peran polifenols pada diabet
Polifenols dalam tanaman Inhibitor α – glukosidase & α-amilase. Inhibitor SGLT1 & SGLT2
Glukoneogenesis Glikogenesis ↑ Glikolisis↑
Absorpsi karbohidrat di usus↓
Regulasi metabolisme karbohidrat ↑
Insulin ↑ (GLUT4), sinyal cAMP↑
Inhibitor apoptosis sel β pankreas, regulasi sekresi insulin
Glukosa di otot Insulin dan dan jaringan Fungsi sel β adiposa ↑ pankreas ↑
Kadar glukosa ↑ Resistensi insulin ↓ Gambar 2. Peran polifenols pada diabetes ( Bahadoran et al. 2013) Batubara (2012) menyebutkan kandungan mineral yang terdapat dalam daun torbangun diantaranya kalsium, kalium, magnesium, zat besi, selain itu juga α-tocopherol, β-karoten, minyak atsiri, fenol, thymol, karvakrol, forskolin, isopropyl okresol, sinerol, flavonoids, glikosida. Daun torbangun mengandung antioksidan, vitamin C (L-Ascorbit Acid) dan mengandung minyak esensial, yang tersusun atas carvacrol, isoprophyl-o-cresol, phenol dan sineol (Manjamalai et al. 2012), dan berperan pada produksi ASI pada ibu menyusui (Santosa et al. 2002; Damanik 2009). Kandungan polifenol dalam tanaman yang bermanfaat diantaranya flavonol, flavanol, flavanon, isoflavon, anthocyanidin, flavonon. Salah satu komponen dalam flavonol yaitu quersetin berpotensi dalam manajemen diabetes (Chourasiya et al. 2012). Mekanisme flavonoids sebagai senyawa antidiabetes melalui mekanisme penurunan aktivitas enzim aldose reduktase, perbaikan
9
kelenjar pankreas, peningkatan absorbsi kalsium dan produksi insulin (Sandhar et al. 2011). Komponen dalam kelompok flavonol yaitu quersetin dan qaempferol telah dilaporkan dapat menjaga fungsi sel β pankreas dari kerusakan akibat induksi STZ, dan diharapkan tidak berdampak lebih lanjut seperti pada penyakit kelainan metabolik (Jeremy et al. 2003). Gambar 3 menjelaskan komponen flavonol mempunyai aktivitas menghambat resistensi insulin, dan menurunkan resiko penyakit kelainan metabolik (Chang et al. 2013). Kelainan sel β Sel β pankreas
Pankreas
Hiperglikemia/ hiperlipidemia Genistein
Sensitifitas insulin↓ Reseptor Insulin↓ GLUT↓
Insulin
Otot Adiposa Insulin dependent glukosa
Hati
Jaringan
glukosa↓
lipolisis↓
Resistensi insulin
Qaemferol Quersetin Pectolinarin
Penyakit metabolik: Fatty liver, diabetes, ginjal, hati, syaraf Gambar 3. Peran komponen flavonol pada diabetes (Chang et al. 2013)
Insulin Insulin berasal dari bahasa Latin insula, disebut pulau dan diproduksi di pulau-pulau Langerhans di ceruk endokri pankreas. Insulin adalah suatu hormon polipeptida yang mengatur metabolisme karbohidrat, lemak dan protein (Bosco et al. 2011). Sintesis insulin di pulau Langerhans diawali dalam bentuk preproinsulin yang mengandung amino-terminal signal sequence sebagai prekursor hormon untuk melewati membran retikulum endoplasma (RE) selama proses translasi. Di dalam RE, bagian sinyal sekuensi secara proteolitik dipotong dari proinsulin, terbentuknya tiga ikatan disulfida pada preproinsulin. Untai C peptida pada proinsulin diputus oleh protease spesifik menjadi insulin dan disimpan dalam beta granula dalam sitoplasma. Sintesis insulin dijelaskan pada Gambar 4.
10
Gambar 4. Sintesis insulin (Caltailer 2004) Bentuk proinsulin menuju ke dalam RE ditranspor oleh mekanisme kebutuhan energi ke badan Golgi, disekresikan dari granul sekretorik pada sel beta pankreas. Apabila granul Golgi terlihat pucat berarti beta granul belum matang. Beta granul terdapat dalam badan Golgi dibebaskan ke dalam sitoplasma dan mineral Zn masuk ke dalam beta granul. Insulin dalam beta granul ditranspor ke dalam bentuk kristal (beta granul) yang matang (Selvaraj et al. 2012). Insulin sangat berperan dalam metabolisme karbohidrat, lemak, protein, ekpresi genetik dan regulasi pertumbuhan. Insulin digunakan dalam sindrom DM tipe 1 karena kekurangan absolut hormon tersebut dengan cara disuntikkan dibawah kulit (subkutan). Pada saat produksi insulin rendah atau kebal insulin pada sindrom DM tipe 2 diperlukan pengaturan insulin, apabila pengobatan lain kurang efektif untuk mengendalikan kadar glukosa dalam darah (Zochodne 2012). Hormon insulin berperan pada transportasi nutrisi spesifik dari darah ke dalam sel atau dengan mengubah aktivitas enzim-enzim yang terlibat dalam jalur metabolik. Aktivitas sel target hormon insulin yaitu sel hati, sel lemak, dan otot. Adapun peran insulin pada metabolisme karbohidrat adalah pada transportasi glukosa ke dalam sel, meningkatkan glikogenesis, menghambat glikogenolisis, menghambat glukoneogenesis (Bardy et al. 2013), Mekanisme kerja hormon insulin pada lemak yaitu menurunkan kadar asam lemak darah dan mendorong pembentukan simpanan trigliserida dalam sel jaringan adiposa. Insulin mengaktifkan enzim-enzim pada pembentukan asam lemak dari turunan glukosa, meningkatkan pemasukan asam-asam lemak dari darah ke dalam sel jaringan adiposa, menghambat lipolisis (Pajouhi et al. 2011). Mekanisme kerja hormon insulin pada protein yaitu meningkatkan transportasi aktif asam-asam amino dari darah ke dalam otot dan jaringan lain, meningkatkan sintesis protein di dalam sel. Insulin berperan pada lipogenesis melalui peningkatan pemasukan dan penggunaan metabolik glukosa oleh sel adiposa dan juga mengurangi perombakan dan mobilitas penyimpanan lemak (antilipolisis) (Nissa 2012).
11
Pengobatan Diabetes Melitus Pengelolaan DM antara lain perencanaan makan (diet), latihan jasmani, penyuluhan dan pemantauan mandiri kadar glukosa darah atau urine serta asupan obat hipoglikemik. Tujuan utama pengelolaan diabetes tersebut mengontrol kadar glukosa darah agar komplikasi tidak berlangsung cepat. Apabila kadar glukosa darah masih tinggi dari normal, diberikan obat hipoglikemik oral. Terdapat tiga faktor penyebab hiperglikemia yaitu sel beta pankreas yang mensekresi insulin, produksi glukosa oleh hati dan sensitivitas jaringan perifer (otot, usus dan hati) terhadap insulin. Obat hipoglikemik oral (OHO) mempunyai titik kerja pada salah satu atau lebih dari ketiga faktor tersebut diatas (He et al. 2015). Obat hipoglikemik oral (OHO) terbagi menjadi dua kelompok yaitu pada kelompok pertama yang memperbaiki kerja insulin (metformin, glitazone, dan akarbose) di hati, usus, otot dan jaringan lemak. Obat metformin bekerja di perifer otot tidak mempengaruhi pelepasan insulin tetapi meningkatkan respon tubuh terhadap insulinnya sendiri. Glitazon bekerja menekan produksi glukosa oleh hati, dan kerja akarbose menunda penyerapan glukosa di dalam usus. Kelompok kedua (sulfonilurea, repaglinid dan nateglinide) meningkatkan produksi insulin ke sirkulasi darah. Obat repaglinide meningkatkan sekresi insulin pada sel beta pankreas dan nateglinide sebagai monoterapi atau kombinasi dengan metformin, terbukti sangat efektif memperbaiki HbA1c. Obat golongan sulfonilurea dapat menurunkan kadar glukosa darah dengan merangsang keluarnya insulin dari sel β pankreas, dan efektif pada penderita diabetes tipe 2 tetapi tidak efektif pada diabetes tipe 1 (De Jager et al. 2014).
Hewan model Diabetes Melitus Induksi Steptozotocin Tikus model DM disiapkan dengan menginjeksikan Streptozotocin (STZ) dosis tunggal 40 mg/kg BB secara intraperitoneal, dan keberhasilan peningkatan kadar glukosa apabila >126 mg/dL pada hari ke-7. Sedangkan tikus non diabetes sebagai kontrol diinjeksi dengan phosphat buffer saline (PBS) dengan pH 7.4. Streptozotosin (streptozosin, STZ, Zanosar) adalah senyawa hasil sintesis dari Streptomycetes achromogenes yang berfungsi sebagai antibakteri spektrum luas, antitumor, bahan karsinogenik dan dapat menghancurkan sel beta pada pulau Langerhans secara selektif (Cooperstein 1981). Streptozotocin (STZ,2-deoxy-2(3-(methyl-3-nitrosoureido)-D-glucopyranose) dipergunakan untuk menginduksi DM tipe 1 (IDDM) dan DM tipe 2 (NDDM) (Jung et al. 2011). STZ pada sel β-pankreas menyebabkan perubahan kadar insulin dan kadar glukosa dalam darah. Dua jam setelah injeksi STZ dosis 60 mg/kg BB pada tikus dewasa menyebabkan kerusakan sel β pankreas dan menginduksi DM dalam waktu 2-4 hari (Akbarzadeh et al. 2007). Injeksi dosis STZ 50 mg/kg BB yang dilarutkan dalam 1 ml aquadest dan pengasaman pH 4-4.5 menggunakan asam sitrat, secara intra peritoneal pada tikus dapat meningkatkan kadar gula darah sampai sekitar 270 mg/dL setelah 2 minggu. Mekanisme STZ dalam sel menghambat siklus Krebs, dan menyebabkan konsumsi oksigen berkurang. Hal ini menyebabkan terjadi pembatasan produk ATP dalam mitokondria dan menyebabkan deplesi nukleotida dalam sel beta pankreas. Berkurangnya kadar
12
insulin dan menurunnya transportasi glukosa ke dalam sel, metabolisme glikolisis, metabolisme glikogenesis menyebabkan kadar glukosa dalam darah meningkat (Cheng et al. 2005). Torbangun (Coleus amboinicus Lour) Tanaman ini banyak dijumpai di seluruh wilayah Indonesia dengan nama yang berbeda-beda, dapat tumbuh secara liar, mudah dikembang-biakkan dengan stek, berakar di tanah yang gembur dan jarang berbunga (Rahayu et al. 2000). Di daerah Jawa, daun tersebut biasa disebut Jinten, di daerah Sunda disebut daun Ajeran, di daerah Batak disebut Bangun-bangun, dan merupakan suatu tumbuhan jenis rumput-rumputan, mempunyai batang dan tangkai berkayu. Tanaman torbangun mudah ditanam di kebun dan daerah dataran rendah sampai ketinggian 1000 meter diatas permukaan laut. Tanaman ini tumbuh subur di tempat yang tidak terkena sinar matahari, dan cukup air, dan dapat tumbuh subur di dalam pot, Ciri-ciri daun torbangun memiliki batang berkayu lunak, beruas-ruas dan berbentuk bulat, diameter pangkal ± 15 mm, tengah ± 10 mm dan ujung 5 mm, terlihat pada Gambar 5. Tanaman torbangun berdaun tunggal, tulang daun menyirip, helaiannya bundar telur, atau berbentuk jantung, panjang helaian ± 3,56 cm, pinggir berombak, dan tangkainya ± 1,5-3 cm. Daun torbangun berbau aromatik, agak pedas, asam, rasa getir dan tebal di lidah. Proses pemotongan daun torbangun 60 hari, menghasilkan produksi hijauan dan kualitas yang baik, dan kandungan protein, vitamin B, vitamin C dan Zn (Sajimin et al. 2011).
Gambar 5. Daun Torbangun Saat ini telah dilakukan analisa fitokimia, komposisi asam amino dan vitamin dalam batang, daun dan akar daun torbangun untuk mengetahui manfaatnya lebih lanjut. Nama sinonim Coleus amboinicus Lour adalah Plectranthus amboinicus Lour, family: Lamiaceae (Labiatae) dan genus: Coleus atau Solenostemon. Tabel 1 menunjukkan hasil analisis fitokimia dalam batang, daun dan akar Plectranthus amboinicus Lour (El-hawary et al. 2012). Kadar asam amino essensial (tidak dapat disintesa dalam tubuh) dan non essensial (dapat disintesa) ditemukan di dalam daun, batang dan akar Plectranthus
13
amboinicus Lour. Tabel 2 menunjukkan komposisi asam amino essensial* dan non essensial pada daun, batang dan akar Plectranthus amboinicus Lour serta rekomendasi asam amino dari 1985 FAO/WHO/UNU untuk orang dewasa (Elhawary et al. 2012) Tabel 1. Hasil analisis fitokimia Plectranthus amboinicus Lour Komposisi Sterols dan triterpenoid Aglycones bebas Flavonoids Sublimat kristal Karbohidrat Catekol tannin Pyrogallol tannin Saponins Alkaloid Anthraquinone bebas Anthraquinone kombinasi Glikosida Enzym oksidase Bahan mudah menguap
Daun Batang ++ + ++ + + + + + + + + + (El-hawary et al. 2012)
Akar + + + + ++ ±
Tabel 2. Komposisi asam amino dalam Plectranthus amboinicus Lour dan rekomendasi WHO Komposisi
Kadar asam amino (mg/100 g) Daun Batang Akar 25.02 25.80 19.35 4.16 5.33 4.49 5.66 6.76 6.77 12.71 10.79 13.23 0.09 0.10 0.04 12.45 12.77 14.02 8.48 10.73 9.92 5.82 0.55 7.30 2.61 2.93 4.17 7.15 8.66 7.86 1.04 0.69 0.84 3.81 3.83 3.58 2.09 2.35 4.27 4.45 5.81 3.43 4.43 2.85 0.71
Aspartic acid Threonine* Serine Glutamic acid Proline Glycine Alanine Valine* Isoleucine* Leucine* Tyrosine Phenyl alanine* Histidine* Lysine* Arginine Keterangan : Asam amino essensial (*)
(El-hawary et al. 2012)
FAO/WHO/UNU mg/kg/hari 7 10 10 14 14 8-12 12 -
14
Kadar vitamin larut air (vitamin B, vitamin C) dan vitamin larut lemak (vitamin A, vitamin D, vitamin E) terdapat dalam daun, batang dan akar Plectranthus amboinicus Lour. Tabel 3 menunjukkan komposisi vitamin yang terdapat pada daun, batang dan akar Plectranthus amboinicus Lour serta rekomendasi WHO (El-hawary et al. 2012). Tabel 3. Komposisi vitamin dalam daun, batang, akar dalam Plectranthus amboinicus Lour dan rekomendasi WHO untuk dewasa. Vitamins
Daun
Vitamin A (ppm) Vitamin E (ppm) Vitamin D (ppm) Vitamin C (%) Vitamin B complex (%) Thiamin B1 Pyridoxin B6 Riboflavin B2 Nicotinic B3 (Niacin) Cyano cobalamine B12 Folic acid
0.38 2.93 4.471 0.11
0.12 1.26 0.0313 0.11
0.02 0.33 0.209 0.12
Rekomendasi WHO/hari Laki-laki Perempuan 600 mg 500 mg 0 mg a-TE 7.5 mg a-TE 5 µg 5 µg 45 mg 45 mg
0.03 0.01 2.47 0.52
0.01
0.02 0.008 0.7 0.1
1.2 mg 1.3 mg 1.3 mg 16 mg NE
1.1 mg 1.3 mg 1.1mg 14 mg NE
0.37
0.14
2.4 µg
2.4 µg
400 µgDFE
400 µg DFE
0.002
Batang
0.91 0.08
Akar
0.03 (El-hawary et al. 2012)
15
3. METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian dilaksanakan dari bulan Februari 2014 – Januari 2015. Pembuatan ekstraksi dan analisis di Lab. Departemen Gizi Masyarakat FEMA IPB, Lab. Biokimia Fakultas Kedokteran UI, Lab. Terpadu Pusat Studi Satwa Primata IPB, Lab. Biofarmaka, Lab. Pengujian Hasil Hutan Pusat Litbang Hasil Hutan Bogor, Lab. Patologi FKH IPB dan Rumah Sakit Hewan IPB. Bahan dan Alat Daun torbangun yang digunakan dalam penelitian ini berumur dua bulan dan diperoleh dari tanaman di daerah Cibeureum Bogor (Sajimin et al. 2011). Hewan coba dalam penelitian ini adalah 30 ekor tikus putih jantan galur Sprague-Dawley berumur 8 minggu dengan kisaran berat badan 180-200 g yang diperoleh dari BPOM Jakarta (Jung et al. 2011). Tikus ditempatkan dalam kandang dengan kondisi sebagai berikut: ventilasi dalam kandang cukup, suhu udara pada suhu kamar (26o-28oC), dan cahaya terkontrol dengan siklus 12 jam siang, 12 jam malam dan diberikan pakan standar serta minum secara ad libitum. Streptozotocin (STZ-Sigma, Jerman): merupakan senyawa hasil sintesis dari Streptomycetes achromogenes yang berfungsi sebagai antibakteri spektrum luas, antitumor, bahan karsinogenik dan secara selektif menghancurkan sel-β pada pulau Langerhans. Metformin: obat antihiperglikemik pada diabetes tipe 2 (JueiTang et al. 2006). Quersetin: antioksidan standar yang dapat meredam radikal bebas (Raghuramulu et al. 2003) Anestesi memakai ketamin dan xylazin. Bahan laboratorium lain: alkohol 96%, magnesium chloride, 4-chlorophenol, lipase, glycerol-kinase, glycerol-3-phosphate-oxidase, peroxidase, 4-aminoantipyrine. Adapun alat-alat yang digunakan meliputi: spuit, kandang tikus, tempat pakan dan botol minum tikus, penjepit (block holder), sonde lambung, timbangan, gelas ukur, gelas kimia, alat titrasi, gunting, pinset, sarung tangan, kertas saring dan peralatannya, peralatan bedah, Accu Check, timbangan, micropipet, Elisa (Sigma-Aldrich), GCMS, Spektrofotometer. Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini terdiri atas tiga tahap yaitu: (1) uji komponen kimia dan zat gizi dalam daun torbangun; (2) uji daya hambat enzim α-glukosidase dan aktivitas antioksidan dalam daun torbangun; (3) uji aktivitas ekstrak daun torbangun pada stres oksidatif tikus diabetes yang meliputi: (3.1) uji pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada kadar glukosa darah tikus diabetes; (3.2) uji pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada antioksidan enzimatis, profil lipid dan enzim glukokinase tikus diabetes; (3.3.) uji pengaruh konsumsi ekstrak daun torbangun pada sel β-pankreas tikus diabetes. Bagan alir tahap penelitian dapat dilihat pada Gambar 6.
16
Penelitian tahap 1 Karakteristik komponen daun torbangun Analisis proksimat kadar : air, abu, lemak, protein, karbohidrat, serat
Analisis GCMS
Penelitian tahap 2 Ekstraksi daun torbangun Aktivitas α glukosidase
Aktivitas antioksidan
Penelitian tahap 3 Aktivitas ekstrak daun torbangun pada stres oksidatif tikus diabetes
Analisis berat badan dan kadar glukosadarah
Analisis sel hati: MDA, SOD, GPx, Cat.
Analisis serum darah: kolesterol, HDL, TG, glukokinase
Analisis sel β pankreas
Gambar 6. Bagan alir tahap penelitian
Penelitian tahap 1: Karakteristik komponen daun torbangun Tujuan penelitian tahap 1 untuk mengetahui karakteristik simplisia, komponen kimia dan analisis proksimat daun torbangun. Preparasi Bahan Daun torbangun dicuci, dikeringkan dengan freeze dryer dan dihaluskan dengan grinder kemudian diayak dengan ukuran 60 mesh. Daun torbangun yang telah halus dilakukan maserasi. Bubuk daun torbangun sebanyak 70 gram dilarutkan dalam 600 ml etil alkohol 96%/3 jam (2 kali). Pelarut diuapkan dengan rotary evaporator dan dipekatkan dengan pemanas air suhu 60oC (Viswanathaswamy et al. 2011). Hasil yang didapat adalah ekstrak kental dan disimpan dalam suhu 4o- 8oC (Uma et al. 2011). Analisis karakterisasi simplisia Analisis dengan metode SNI 01-2891-1992 untuk analisis zat gizi yang terkandung dalam daun torbangun: kadar air, abu, larut air, larut etanol, protein, karbohidrat, lemak
17
Analisis GCMS Daun, batang bagian atas dan akar tanaman torbangun dianalisis dengan kromatografi gas-spektrometri masa/GC-MS (GCMS-QP2010 Shimadzu), dengan kolom RTX-MS (5% difenil-95% dimetil polisiloksan), panjang 30 meter, diameter dalam 0,25 mm, dengan kondisi operasional: suhu kolom awal 60 °C, suhu akhir 280 °C dengan kenaikan 10 °C/menit, suhu injektor 280 °C, suhu detektor 270 °C, gas pembawa Helium, jenis pengion EI (Electron Impact), volume sampel yang diinjeksikan 0,1 µL. Penelitian tahap 2: Ekstraksi daun torbangun Penelitian tahap 2 bertujuan untuk mengkaji daya hambat aktivitas enzim α-glukosidase dan aktivitas antioksidan dalam ekstrak daun torbangun. Aktivitas Enzim α-glukosidase Pada analisis uji daya hambat aktivitas enzim α-glukosidase memakai substrat p-nitrofenil α–D-glukopiranosida (p-NPG) dan enzim α-glukosidase. Nilai absorbansi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 400 nm, dan memakai tablet glukobay sebagai kontrol positif. Aktivitas enzim α glukosidase dinyatakan IC50 (Sancheti et al. 2009). Aktifitas antioksidan. Pada penetapan aktifitas antioksidan, ekstrak daun torbangun sebanyak 300 mg dilarutkan dalam 3 ml larutan campuran (0.6 M asam sulfat 100 mL, 28 mM natrium fosfat 100 mL dan 4 mM amonium molibdat 100 mL). Standar yang dipergunakan adalah vitamin C. Nilai absorbansi sampel diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 695 nm, dan aktivitas antioksidan dinyatakan IC50 (Praveena and Pradeep 2012). Penelitian tahap 3: Aktivitas ekstrak daun torbangun pada stres oksidatif tikus diabetes Persiapan tikus diabetes Tikus model diabetes disiapkan dengan cara tikus dipuasakan selama semalam, kemudian diinduki dengan Streptozotocin (STZ) secara intraperitoneal dengan dosis tunggal sebesar 50 mg/kg BB yang dilarutkan dalam 1 ml aquades dan diasamkan dengan 0,01 M buffer sitrat dingin (pH : 4.5). Keberhasilan induksi ditentukan dengan mengukur kadar glukosa darah pada hari ke-2 setelah pemberian STZ. Apabila kadar glukosa darah tikus > 126 mg/dL termasuk dalam tikus percobaan. Pada hari pertama tikus di induksi STZ diberi glukosa 5% selama 1 hari untuk menghindari efek hipoglikemi. Setelah 3 hari pasca induksi STZ, tikus diabetes dibagi secara acak, dengan pertimbangan yang glukosa darahnya tinggi dipisahkan tersendiri untuk menjaga terjadi koma asidosis (Jung et al. 2011).
18
Perlakuan pada hewan coba diabetes Tikus dikelompokkan menjadi 6 kelompok perlakuan dengan masingmasing kelompok perlakuan diwakili oleh 5 ekor tikus. Pada kelompok 1 (normal) dan 2 (diabetes) masing-masing menerima aquades steril 5 ml/kg BB. Kelompok 3 (diabetes) diberi ekstrak daun torbangun dosis T1 : 620 mg/kg BB dan kelompok 4 (diabetes) diberi ekstrak daun torbangun dosis T2 : 930 mg/kg BB. Ekstrak daun torbangun menjadi suspensi dengan 0.3 % berat/volume NaCMC (Viswamathaswamy et al. 2011). Kelompok 5 (diabetes) diberi Metformin hidroklorida yang dilarutkan dalam aquades dengan dosis : 62.5 mg/kg BB selama 14 hari (Shareef et al. 2013). Kelompok 6 (diabetes) diberi antioksidan quersetin yang dilarutkan dalam aquades dosis 15 mg/kg BB. Gambar 7 menunjukkan alir pelaksanaan pada hewan coba (Atef 2011).
Tikus galur Sprague Dawley, 30 ekor
Adaptasi 7 hari
Persiapan tikus diabetes
Pengelompokan
Kel. 1 (kontrol normal), tikus tidak DM, diberi aquades steril selama 14 hari
Kel. 2 (kontrol diabetes) tikus DM, diberi aquades steril selama 14 hari
Kel 3. Tikus DM, diberi ekstrak 620 mg/kg BB selama 14 hati
Kel 4. Tikus DM diberi ekstrak 930 mg/kg BB selama 14 hari
Kel 5. Tikus DM diberi Metformin hidroklorida 62.5 mg/kg BB selama 14 hari
Kel 6. Tikus DM diberi Quersetin 15 mg/kg BB selama 14 hari
Pengukuran berat badan dan kadar gula darah tikus pada hari ke 0, 1, 4, 7, 10, 14. Pada hari ke 15 : nekropsi, analisa hati : SOD,Catalase, GPx, MDA; analisa serum darah: kolesterol, HDL, TG, glukokinase dan sel β-pankreas Gambar 7. Pelaksanaan penelitian pada hewan coba
19
Pengukuran berat badan dan kadar glukosa darah tikus Pengukuran berat badan dengan menggunakan timbangan elektrik dan kadar glukosa darah pada pagi hari sebelum pemberian pakan dengan menggunakan glukometer (Accu check) dilakukan pada hari ke- 0, 1, 4, 7, 10, 14 pascainduksi STZ. Sampel darah didapat dari ujung ekor tikus dan hasil yang didapat dirata-ratakan untuk menggambarkan nilai kadar glukosa darah kelompok dengan satuan mg/dL (Viswanathaswamy et al. 2011). Pengambilan organ hati dan pankreas Pada akhir penelitian (hari ke-15 pasca induksi STZ) semua tikus dianastesi general memakai campuran Ketamin: 90 mg dan Xylazine: 10 mg. Analisis hati tikus dilakukan untuk mengetahui kadar MDA dan antioksidan enzimatis katalase, SOD, GPx. Analisa jaringan pankreas untuk mengetahui sel βpankreas (Asok et al. 2010). Analisa enzim Super Oksida Dismustase (SOD) Pengukuran kadar SOD dilakukan dengan cara: 0.06 ml serum direaksikan dengan campuran yang terdiri atas 2.70 ml bufer Natriumkarbonat yang mengandung 0.1 mM EDTA (pH 10), 0.06 ml xantin 10 mM, 0.03 ml bovine serum albumin (BSA) 0.5%, 0.03 ml NBT 2.5 mM. Kemudian ditambahkan xantin oksidase (0.04 unit). Absorbansi yang dihasilkan setelah 30 menit diukur pada panjang gelombang 560 nm. Kadar SOD (%) dihitung dengan menggunakan persamaan: (B-A/B) x 100%; A adalah absorbansi larutan sampel dan B adalah absorbansi larutan kontrol (Kotan et al. 2011). Analisis enzim GPx Pengukuran kadar enzim GPx dilakukan dengan cara: 200 μl serum ditambahkan 200 μl buffer phosphat 0,1 M pH 7.0 yang mengandung 0,1 mM EDTA, 200 μl glutation tereduksi (GSH) 10 mM dan 200 μl enzim glutation reduktase. Kemudian diinkubasi selama 10 menit pada suhu 37oC, ditambahkan 200 μl NADPH 1,5 mM dan diinkubasi lagi selama tiga menit pada suhu yang sama, ditambahkan 200 μl H2O2 1.5 mM. Sampel diukur absorbansinya diantara waktu satu sampai dua menit dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 340 nm (Kotan et al. 2011) Analisis enzim Catalase Analisa catalase (CAT) dengan cara: 0.1 ml jaringan homogenate dicampur dengan 2.6 ml dari 25 mM K2PO4 pada pH 7.0 selama 15 menit, ditambah 0.1 ml 10 mM H2O2. Penurunan penyerapan dari 0.45 ke 0.4 menunjukkan jumlah aktivitas enzim. Perubahan dalam µmol H2O2/mg protein pada pH 7.0 dan suhu 25oC. Enzim catalase mengkalisis hidrolisis H2O2 menjadi H20 dan dibaca pada λ= 254 nm (Asok et al. 2010). Analisis kadar MDA Sampel 1,8 gram dipotong kecil-kecil lalu digerus dalam mortar dingin yang diletakkan di atas blok es. Ditambahkan 1 mL NaCl 0.9%. Pindahkan ke dalam tabung mikro dan disentrifugasi pada kecepatan 8000 rpm selama 20 menit, ditambahkan dengan 550 μL aquades, 250 μL HCl 1 N, 100 μL Na-Thio dan 100
20
μL TCA. Pada setiap penambahan reagen, larutan dihomogenkan dengan vortex, lalu disentrifugasi dengan kecepatan 500 rpm selama 10 menit. Larutan diinkubasi pada air dengan suhu 100oC selama 30 menit dan dibiarkan pada suhu ruangan. Sampel diukur absorbansinya pada panjang gelombang 535 nm (Asok et al. 2010). Analisis Serum Darah Tikus Parameter biokimia yang dianalisis dalam serum darah tikus adalah kolesterol, HDL, TG dan glukokinase menggunakan standart kit diagnostik komersial (Torrico et al. 2006; Daisy dan Rajathi 2009). Analisis sel β-pankreas Parameter pengamatan hasil pewarnaan Imunohistokimia pada potongan jaringan pankreas tikus semua kelompok diamati jaringan pankreas termasuk kerusakan sel. Pengamatan terhadap potongan jaringan pankreas khususnya pada sel beta yang diwarnai dengan diamino benzidin dilakukan dengan melihat gambaran distribusi sel endokrin pankreas pulau Langerhans pada tikus diabetes induksi streptozotocin (Pessin and Saltiel. 2010). Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Data dianalisis dengan : Sidik Ragam ANOVA pada selang kepercayaan 95% untuk melihat ada tidaknya pengaruh perlakuan, apabila terdapat keragaman dilanjutkan dengan uji beda Duncan.
Ethical Clearance Persetujuan ethical clearance diperoleh dari Komosi Etik Rumah Sakit Hewan Institut Pertanian Bogor nomor : 04-2014 RSH-IPB, yang merupakan ijin penggunaan hewan coba sebagai model penelitian. Hewan coba yang digunakan dalam penelitian laboratorium diharapkan diperhatikan kenyamanan fisiknya, diperlakukan dengan baik, pemberian makanan dan minuman memadai. Pembiusan untuk menghilangkan rasa sakit memakai campuran Ketamin: 90 mg dan Xylazine: 10 mg dengan cara diinjeksi intra peritoneal.
21
4. IDENTIFIKASI KOMPONEN KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DALAM TANAMAN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) Trini Suryowati1*, Rimbawan2, M Rizal M Damanik2, Maria Bintang3, Ekowati Handharyani4 1
2
Departemen Biokimia FK UKI Jakarta 13630, Indonesia. Departemen Gizi Masyarakat FEMA IPB Bogor 16680, Indonesia 3 Departemen Biokimia FMIPA IPB Bogor 16680, Indonesia. 4 Devisi Patologi FKH IPB Bogor 16680, Indonesia Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komponen senyawa kimia dalam daun, dahan bagian atas dan akar menggunakan analisis Kromatografi GasSpektrometri Massa (GC-MS) serta aktivitas antioksidan daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) yang diekstrak dengan etanol, ditanam di kebun daerah Cibeureum Bogor, Jawa Barat Indonesia, pada bulan Januari – Maret 2015. Daun torbangun yang diekstrak etanol dianalisis aktivitas antioksidan menggunakan test DPPH, dan daya hambat enzim α-glukosidase diukur dengan metode spektrofotometer. Hasil analisis dalam daun menunjukkan komponen kimia Carbamic acid, monoammonium salt (CAS) Ammonium carbamate (11.73%), Hexadecanoic acid (CAS) Palmitic acid (8.35%), I-Limonene (5.92%), Heptadecene-(8)-carbonic acid-(1) (4.76%), Oxacycloheptadec-8-en-2-one (CAS) Ambrettolide (4.70%). Hasil analisis dalam dahan menunjukkan komponen kimia Formamide (CAS) Methanamide (22.8%), 12,13-Dimethyl-2,7-dioxa5,10diaza tricyclo [4.4.4.0(1,6)] trans -tetradecan-12 (13.22%), Hexadecanoic acid (CAS) Palmitic acid (11.51%), 2-Propanone,1-hydroxy- (CAS) Acetol (10.14%), 9Octadecen-1-ol, (Z)- (CAS) cis-9-Octadecen-1-ol (7.09%). Hasil analisis dalam akar menunjukkan komponen kimia Methanamine, N-methyl-(CAS) Dimethylamine (28.45%), Acetic acid (CAS) Ethylic acid (9.78%), 3.2Propanone, 1- hydroxy- (CAS) Acetol (6.41%), 1-Propen-2-ol, acetate (CAS) Isopropenyl acetate (5.16%), 4.73 Phenol, 2-methoxy- (CAS) Guaiacol (4.73%). Hasil uji antioksidan terhadap daun torbangun dengan metode DPPH didapatkan IC50 247.942 ppm dibandingkan standar vitamin C 1 ppm. Nilai IC50 dari penghambatan enzim α-glukosidase dalam ekstrak daun torbangun >100 ppm dibandingkan dengan standart glukobay 0,264 ppm. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa daun torbangun yang diekstrak dengan etanol mampu berperan sebagai antioksidan berdasarkan nilai IC50. Kata kunci : Aktivitas antioksidant, Coleus amboinicus Lour, komponen kimia
22
PENDAHULUAN Tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) banyak tumbuh di daerah Sumatera Utara dan Kaliurang-Yogyakarta, dan telah banyak dikomsumsi ibu-ibu yang baru melahirkan untuk meningkatkan produksi air susu ibu (Damanik et al. 2001, 2004, 2005, 2006; Damanik 2009; Warsiki et al. 2009). Tanaman ini banyak dijumpai di seluruh wilayah Indonesia dengan nama yang berbeda-beda, dapat tumbuh secara liar, mudah dikembang-biakkan dengan stek, berakar di tanah yang gembur dan jarang berbunga. Di daerah Jawa, daun tersebut biasa disebut Jinten, di daerah Sunda disebut daun Ajeran, di daerah Batak disebut Bangun-bangun, dan merupakan suatu tumbuhan jenis rumput-rumputan, mempunyai batang dan tangkai berkayu. Tanaman torbangun mudah ditanam di kebun dan daerah dataran rendah sampai ketinggian 1000 meter diatas permukaan laut. Tanaman ini tumbuh subur di tempat yang tidak terkena sinar matahari, dan cukup air, dan dapat tumbuh subur di dalam pot. Ciri-ciri daun torbangun memiliki batang berkayu lunak, beruas-ruas dan berbentuk bulat, diameter pangkal ± 15 mm, tengah ± 10 mm dan ujung 5 mm. Tanaman torbangun berdaun tunggal, tulang daun menyirip, helaiannya bundar telur, atau berbentuk jantung, panjang helaian ± 3,5-6 cm, pinggir berombak, dan tangkainya ± 1,5-3 cm. Daun torbangun berbau aromatik, agak pedas, asam, rasa getir dan tebal di lidah. Proses pemotongan daun torbangun 60 hari, menghasilkan produksi hijauan dan kualitas yang baik, dan kandungan protein, vitamin B, vitamin C dan Zn (Sajimin et al. 2011). Daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) mengandung minyak atsiri (0,043% pada daun segar atau 0,2% pada daun kering), berpotensi sebagai antiseptika dan mempunyai aktivitas tinggi melawan infeksi cacing (Vasquez et al. 2000). Phytochemical database melaporkan bahwa dalam daun ini mengandung vitamin C, vitamin B1, vitamin B12, beta karotin, niasin, karvakrol, kalsium, asam-asam lemak, asam oksalat, dan serat (Duke 2000). Aktivitas biologik dari senyawa-senyawa tersebut sebagai antioksidan, diuretik, analgesik, mencegah kanker, antitumor, antivertigo, immunostimulan, antiradang, antiinfertilitas, hipokolesterolemik, hipotensif, dan lain-lain khasiat yang perlu diteliti lebih lanjut (Roshan et al. 2010) Aktifitas farmakologi daun torbangun telah diteliti sebagai prekursor anti tumor dan aktivitas sitotoksik , anti peradangan (Gurgel 2009), penginduksi daya tahan tubuh (Santosa & Triana 2005). Daun torbangun telah dipakai untuk pengobatan tradisional pada alergi kulit, diare, demam dan penyakit hati (Luckoba et al. 2006). Ekstrak daun torbangun dilaporkan dapat berperan sebagai senyawa agen antihiperglikemia dengan memperbaiki kelainan metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. meningkatkan konsentrasi kalsium intraseluler pada tikus. Peningkatan sekresi enzim insulin menyebabkan berlangsungnya metabolisme dalam tubuh (Viswanathaswamy et al. 2011). Potensi lain dari ekstrak etanol daun torbangun telah dilaporkan sebagai biostimulator pada penurunan kadar lemak dalam darah tikus diabetes tipe 2 (Trini et al. 2015). Banyaknya manfaat daun torbangun pada pengobatan tradisional bagi masyarakat telah dilakukan analisa fitokimia, komposisi asam amino dan vitamin dalam batang, daun dan akar Plectranthus amboinicus Lour yang merupakan nama sinonim dari Coleus amboinicus Lour (Seham et al. 2012). Penelitian ini
23
bertujuan untuk mengetahui komponen senyawa kimia dalam daun, dahan bagian atas yang lunak mudah dipetik dan akar dengan menggunakan teknik Gas Chromatography Mass Spectrometric (GC-MS), aktivitas antioksidan daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) dengan metode DPPH dan pengujian daya hambat enzim α–glukosidase dengan strektrofotometer.
METODE Bahan dan Alat Torbangun ditanam di kebun seluas 300 m, dengan jarak tanam 20 cm. Perbanyakan tanaman dengan cara stek dan panen daun dilaksanakan setelah 8 minggu. Sampel yang digunakan dalam penelitian yaitu daun, batang bagian atas dan akar torbangun (Coleus amboinicus Lour) dengan kriteria daun yaitu 5-7 tangkai diatas, warna hijau, berumur dua bulan dan diperoleh dari tanaman di daerah Cibeureum Bogor (Sajimin et al. 2011). Bahan kimia yang digunakan yaitu akuades, etil alkohol 96%, 0.6 M asam sulfat 100 mL, 28 mM natrium fosfat 100 mL, 4 mM amonium molibdat 100 mL, pnitrofenil α–D-glukopiranosida (p-NPG), enzim α-glukosidase. Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu labu ekstraksi Soxhlet (Pyrex), corong pemisah (Pyrex), kertas saring kasar, kertas saring Whatman no.1, rotary evaporator (Janke dan Kunkel RV 06 - ML), kromatografi gas spektrofotometri massa (GCMS-QP2010 Shimadzu), timbangan analitik (Ohaus P213), dan alatalat gelas. Preparasi bahan Daun torbangun dicuci, dikeringkan dengan freeze dryer dan dihaluskan dengan grinder kemudian diayak dengan ukuran 60 mesh. Daun torbangun yang telah halus dilakukan maserasi. Bubuk daun torbangun sebanyak 70 gram dilarutkan dalam 600 ml etil alkohol 96% /3 jam (2 kali). Pelarut diuapkan dengan rotary evaporator dan dipekatkan dengan pemanas air suhu 60oC (Viswanathaswamy et al. 2011). Hasil yang didapat adalah ekstrak kental dan disimpan dalam suhu 4o- 8oC (Uma et al. 2011). Analisis Karakterisasi Simplisia Analisis dengan metode SNI 01-2891-1992 untuk analisa zat gizi atau komponen kimia yang terkandung dalam daun torbangun. Aktifitas Antioksidan Pada penetapan aktifitas antioksidan, ekstrak daun torbangun sebanyak 300 mg dilarutkan dalam 3 ml larutan campuran (0.6 M asam sulfat 100 mL, 28 mM natrium fosfat 100 mL dan 4 mM amonium molibdat 100 mL). Standar yang dipergunakan adalah vitamin C. Nilai absorbansi sampel diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 695 nm, dan aktivitas antioksidan dinyatakan IC50 (Praveena dan Pradeep. 2012).
24
Aktivitas Enzim α-glukosidase Pada analisis uji daya hambat aktivitas enzim α-glukosidase pada ekstrak daun memakai substrat p-nitrofenil α–D-glukopiranosida (p-NPG) dan enzim αglukosidase. Nilai absorbansi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 400 nm, dan memakai tablet Glukobay sebagai kontrol positif. Aktivitas enzim α glukosidase dinyatakan IC50 (Sancheti et al. 2009). Analisis GCMS Daun, batang bagian atas dan akar tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) dianalisis dengan kromatografi gas-spektrometri masa/GC-MS (GCMSQP2010 Shimadzu), dengan kolom RTX-MS (5% difenil-95% dimetil polisiloksan), panjang 30 meter, diameter dalam 0,25 mm, dengan kondisi operasional : suhu kolom awal 60°C, suhu akhir 280°C dengan kenaikan 10°C/menit, suhu injektor 280°C, suhu detektor 270°C, gas pembawa Helium, jenis pengion EI (Electron Impact), volume sampel yang diinjeksikan 0,1 µL.
HASIL DAN PEMBAHASAN Tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) mudah ditanam di tanah yang banyak kadar air. Adapun jumlah daun yang dihasilkan dari kebon seluas 300 m2 pada saat panen sebanyak 2850 gram. Sampel daun kemudian dikeringkan dan digiling dengan derajat kehalusan 60 mesh, dihasilkan 548.07 gram simplisia. Tabel 4 menunjukkan hasil analisis karakterisasi simplisia daun torbangun. Tabel 4. Karakteristik simplisia daun torbangun Parameter Kadar air Kadar abu Kadar lemak Bahan Larut air Bahan Larut etanol Protein Karbohidrat
Hasil (%) 7.17 13.48 9.11 18.57 12.64 26.33 48.87
Kadar air dalam daun torbangun sebesar 7.7%, menunjukkan bahwa daun aman disimpan sebelum digunakan untuk ekstraksi. Hal ini karena kadar air di bawah 10% dapat mencegah terjadinya proses enzimatik dan kerusakan oleh mikroba seperti bakteri, kapang, dan khamir (Seham et al. 2012). Analisis kadar abu dalam daun torbangun merupakan parameter kandungan mineral (bahan anorganik), didapatkan 13.48%. Kandungan bahan anorganik yang terdapat di dalam suatu bahan diantaranya kalsium, kalium, fosfor, besi, magnesium, yang biasa digunakan sebagai bahan baku untuk obat herbal (Luckoba et al. 2011). Uji aktivitas antioksidan dari ekstrak daun torbangun menggunakan metoda DPPH. Analisis ini dinyatakan dengan IC50 sebagai indikator kemampuan hambatan sebesar 50% dari sampel uji dengan menggunakan vitamin C sebagai standar. Vitamin C adalah komponen yang dapat mengurangi dan menetralkan
25
oksigen reaktif, seperti hidrogen peroksida (Seham et al. 2011). DPPH menghasilkan radikal bebas aktif bila dilarutkan dalam alkohol. Absorbansi berkurang ketika radikal bebas DPPH dihambat oleh antioksidan melalui donor hidrogen untuk membentuk DPPH stabil. Reaksi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan warna dari ungu menjadi kuning. Pada analisis fitokimia menunjukkan bahwa ekstrak daun torbangun dengan etanol 96% mengandung senyawa flavonoid 1.612 % yang merupakan komponen aktif dan mempunyai aktifitas menghambat radikal bebas. Demikian juga kadar antioksidan quersetin yang terdapat dalam daun torbangun sebesar 0.02 mg/g juga berperan dalam hepatoprotektor tikus diabetes (Uma et al. 2011). Aktifitas biologis antioksidan salah satunya quersetin dilaporkan dapat menjaga fungsi pembuluh darah dan telah dianalisis secara invitro dan invivo (Ajay et al. 2007). Pada penelitian ini hasil uji antioksidan terhadap daun torbangun dengan metode DPPH didapatkan IC50 247.942 ppm dibandingkan standar vitamin C 1 ppm. Ekstrak Plectranthus amboinicus Lour mempunyai kemampuan menangkal radikal bebas DPPH dengan nilai IC50 207.57 ppm dan vitamin C 31,0 ppm (Roshan et al. 2010, Bhattacharjee et al. 2011). Tabel 5 menunjukkan hasil analisis aktifitas antioksidan serta uji daya hambat enzim α-glukosidase dalam daun torbangun. Tabel 5. Hasil analisis ekstrak daun torbangun Sampel Ekstrak etanol 96% simplisia
Parameter Rendemen (b/b) Fenol Flavonoid (b/b) Quersetin Aktivitas antioksidan DPPH-IC50 Standar vitamin C Hambatan enzim α-glukosidase-IC50 Standar Glukobay
Hasil 5.73 % 4.05 mg GAE /100 g 1.612 % 0.02 mg/g 247.942 ppm 1 ppm >100 ppm 0.264 ppm
Pada uji daya hambat enzim α-glukosidase dalam daun torbangun, diperlukan ekstrak daun torbangun>100 ppm untuk dapat menghambat penyerapan glukosa seperti aktifitas standar Glukobay 0.264 ppm. Enzim αglukosidase berasal dari Saccharomyces cerevisiae yang berisi enzim α-1,4glukosidase (maltase) dan oligo-1,6-glukosidase (isomaltase) yang dapat menghidrolisis karbohidrat atau glikogen. Mekanisme inhibisi dari flavonoid terhadap enzim α-glukosidase adalah melalui ikatan hidroksilasi dan substitusi cincin β pada struktur flavonoid. Prinsip penghambatan ini menghasilkan penundaan hidrolisis karbohidrat dan absorbsi glukosa (Thu et al. 2013). Identifikasi daun torbangun dilakukan menggunakan kromatografi gasspektroskopi massa (GC-MS). Metode ini bisa digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa, baik satu komponen maupun campuran. Penggunaan spektrometri massa dalam menentukan fragmentasi dan molekul serta mengidentifikasi
26
komponen yang terdapat dalam jumlah kecil. Waktu retensi adalah waktu yang dibutuhkan oleh senyawa untuk bergerak melalui kolom menuju detektor. Pengukuran waktu retensi berdasarkan waktu ketika sampel diinjeksikan sampai sampel menunjukkan ketinggian puncak yang maksimum (Roshan 2010) Kromatogram hasil analisis komposisi kimia daun, dahan dan akar torbangun (Coleus amboinicus Lour) dengan GCMS disajikan pada Gambar 8, 9, 10, sedangkan komposisi senyawa yang diduga sebagai penyusunnya disajikan pada Tabel 6, 7 dan 8.
Gambar 8. Kromatogram senyawa kimia daun torbangun (Coleus
amboinicus Lour)
Pada analisis daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) terdapat 40 komposisi senyawa kimia. Senyawa kimia yang dikenal berjumlah 36 Area, Konsentrasi (%), waktu retensi (RT) dan puncaknya, terdapat pada Tabel 6. Tabel 6. Identifikasi senyawa kimia daun torbangun (Coleus amboinicus Puncak Waktu 1
3.257
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
12.185 13.696 13.766 14.226 14.367 14.793 14.983 15.250 15.619 15.983 16.983
Lour)
Area Konsentrasi Nama Retensi % 68128694 11.73 Carbamic acid, monoammonium salt(CAS) Ammonium carbamate 34368476 5.92 l-Limonene 4607585 0.79 Heptanoic acid (CAS) Heptoic acid 5497507 0.95 Phenol, 3-ethyl- (CAS) m-Ethylphenol 6640283 1.14 2,3-DIHYDRO-BENZOFURAN 6554774 1.13 Nonanoic acid (CAS) Nonoic acid 8563953 1.47 Indolizine (CAS) Indolizin 14129689 2.43 NERIC ACID 4714871 0.81 9954531 1.71 (17.alpha.)-19-Norpregh-4,7-dien-20-yne 4817963 0.83 2H-Inden-2-one, 1,3-dihydro-, oxime 4644759 0.80 1-Dodecanol, 3,7,11-trimethyl- (CAS) Hexahydrofarnesol
27 Tabel 6. Identifikasi senyawa kimia daun torbangun (lanjutan) 13 14
17.242 17.417
12247958 6397081
2.11 1.10
Tetradecanoic acid (CAS) Myristic acid
15
17.570
22259578
3.83
16
17.800
21346823
3.67
17
17.944
778937
1.34
2-Hexadecen-1-ol,3,7,11,15-tetramethyl [R-[R*,R*-(E)]]-(CAS) Phytol 2-Hexadecen-1-ol, 3,7,11,15-tetramethyl[R-[R*,R*-(E)]]- (CAS) Phytol 2-Heptadecanone (CAS)2HEPTADECANON
18 19 20
18.225 18.302 18.417
5625729 48480440 11734046
0.97 8.35 2.02
21
18.514
27308013
4.70
22 23
18.758 18.850
10396556 5727538
1.79 0.99
24
19.358
27657030
4.76
25 26 27
19.456 19.525 19.704
19532436 9360048 27176621
3.36 1.61 4.68
28 29 30
19.862 19.993 20.119
8781625 13145282 5893326
1.51 2.26 1.01
31
21.207
10770559
1.85
32 33
21.672 22.516
4994454 24947273
0.86 4.29
34
22.885
22801745
3.93
35
25.033
5634384
0.97
36
25.765
24395952
4.20
37
26.330
4997231
0.86
38
27.087
5788485
1.00
39
30.633
6834966 580869216
1.18 100.00
Hexadecanoic acid (CAS) Palmitic acid 1,2-Benzenedicarboxylic acid, dibutyl ester (CAS) Butyl phthalate Oxacycloheptadec-8-en-2-one (CAS) Ambrettolide Octadecanoic acid, 2-propenyl ester (CAS) DI-(9-OCTADECENOYL)GLYCEROL HEPTADECENE-(8)-CARBONIC ACID-(1) Octadecanoic acid (CAS) Stearic acid Nonacosanol (CAS) 13-Oxabicyclo[10.1.0]tridecane (CAS) Epoxycyclododecane 12-Nitro-15-hexadecanolide Octadecanoic acid, 2-propenyl ester (CAS) ALLYLOCTADECANOATE 9,12,15-Octadecatrien-1-ol (CAS) OCTADECA-9,12,15-TRIEN-1-OL 1-Eicosene (CAS) Cetyl ethylene 10,11-(4',5'-DIMEYHYLBENZO [3.2]PARACYCLOPHANE 1,2-Benzenedicarboxylic acid, bis(2ethylhexyl)ester CAS) Bis(2-ethylhexyl) Octadecanoic acid,3-[(1-oxohexadecyl) oxy]-2-[(1-oxotetradecyl)oxy]propyl ester Octadecanoic acid, 3-[(1-oxohexadecyl) oxy]-2-[(1-oxotetradecyl)oxy]propylester 1,2-Cyclohexanediol, 1-methyl-,trans(CAS)trans-1-Methyl-1,cyclohexanediol 2,6,10,14,18,22-Tetracosahexaene,2,6,10, 15,19,23- hexamethyl- (CAS) Squalene 1-TETRADECANOL, 14-CHLORO
28
Kromatogram hasil analisis komposisi kimia dahan bagian atas tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) dengan GCMS disajikan pada Gambar 9.
Gambar 9. Kromatogram senyawa kimia dahan torbangun (Coleus amboinicus Lour) Pada analisis dalam dahan bagian atas tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) terdapat 15 komposisi senyawa kimia. Adapun 13 senyawa kimia yang dikenal Area, Konsentrasi (%), waktu retensi (RT) dan puncaknya terdapat pada Tabel 7. Tabel 7. Identifikasi senyawa kimia dahan torbangun (Coleus amboinicus Lour) Puncak Waktu 1 2
3.270 3.412
3 4 5 6
3.714 4.335 4.335 14.787
7 8 9
16.175 17.242 17.568
10 11
18.298 18.844
12
19.350
13 14 15
19.450 19.983 22.878
Area Konsentrasi Nama Retensi % 58438381 22.48 Formamide (CAS) Methanamide 34380083 13.22 12,13-Dimethyl-2,7-dioxa10-Diazatricyclo [4.4.4.0(1,6)]transtetradecan-12 6480572 2.49 acetone-oxime 8987400 3.46 2,3-Butanedione (CAS) Diacetyl 26368794 10.14 2-Propanone, 1-hydroxy- (CAS) Acetol 11789442 4.53 BENZENEPROPANOIC ACID, . ALPHA.-(HYDROXYIMINO)10383130 3.99 8879430 3.42 Tetradecanoic acid (CAS) Myristic acid 5068598 1.95 2-Hexadecen-1-ol, 3,7,11,15-tetra methyl-[R-[R*,R*-(E)]]-(CAS) Phytol 29929154 11.51 Hexadecanoic acid (CAS) Palmitic acid 5477021 2.11 Octadecanoicacid,2-propenylester (CAS)ALLYL OCTADECANOATE 18424408 7.09 9-Octadecen--ol,(Z)-(CAS) cis-9Octadecen-1-ol 13810815 5.31 Octadecanoic acid(CAS) Stearic acid 7006119 2.69 6-Nitro-cylohexadecane-1,3-dione 14548189 5.60 1,2-Benzenedicarboxylic acid, bis(2ethylhexyl)ester(CAS)Bis(2thylhexyl) 259971536 100.00
29
Kromatogram hasil analisis komposisi kimia akar tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) dengan GCMS disajikan pada Gambar 10.
Gambar 10. Kromatogram senyawa kimia akar tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour)
Pada analisis akar tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) terdapat 40 komposisi senyawa kimia. Adapun senyawa kimia yang dikenal berjumlah 39 Area, Konsentrasi (%), waktu retensi (RT) dan puncaknya, terdapat pada Tabel 8.
Tabel 8. Identifikasi senyawa kimia akar torbangun (Coleus amboinicus Lour) Puncak Waktu 1
2.517
2
2.958
3
3.125
4 5 6 7 8 9 10 11 12
3.458 3.551 4.255 4.684 7.145 7.504 10.600 10.770 12.411
13 14 15
13.107 13.333 13.566
Area Konsentrasi Nama Retensi % 144075478 28.45 Methanamine, N-methyl- (CAS) Dimethylamine 26111990 5.16 1-Propen-2-ol, acetate (CAS) Isopropenyl acetate 6236912 1.23 Acetic acid, methyl ester (CAS) Methyl acetate 2183627 0.43 Butanoic acid (CAS) n-Butyric acid 3995393 0.79 2,3-Butanedione (CAS) Diacetyl 49535920 9.78 Acetic acid (CAS) Ethylic acid 32462225 6.41 2-Propanone,1-hydroxy-(CAS)Acetol 7697989 1.52 5204729 1.03 Butanedial(CAS) Succinaldehyde 2173767 0.43 2(5H)-FURANONE 10952289 2.16 1,2-CYCLOPENTANEDIONE 12745541 2.52 2-Cyclopenten-1-one, 2-hydroxy-3methyl- (CAS) Corylon 23968355 4.73 Phenol,2-methoxy-(CAS) Guaiacol 16311477 3.22 Cyclopropyl carbinol 2205647 0.44 3-Ethyl-2-hydroxy-2-cyclopenten-1-one
30 Tabel 8. Identifikasi senyawa kimia akar torbangun (lanjutan) 16
14.172
4566116
0.90
17 18
14.316 14.701
7099156 4729155
1.40 0.93
19
15.199
5387714
1.06
20 21
15.250 15.442
2237655 1960875
0.44 0.39
22 23
15.586 15.927
23827684 21442883
4.71 4.23
24
16.766
6370482
1.26
25
16.825
8144557
1.61
26
17.418
4799848
0.95
27
17.475
4704546
0.93
28
17.592
2295210
0.45
29
17.779
12287607
2.43
30 31
18.698 18.828
1914041 6777860
0.38 1.34
32
19.216
2997910
0.59
33
19.401
3118024
0.62
34
22.060
2152593
0.43
35
22.141
9472476
1.87
36
23.102
3089243
0.61
37 38 39 40
23.712 24.425 26.924 30.622
3458485 5226684 7078104 5432185 506432432
0.68 1.03 1.40 1.07 100.00
Benzene, (2-bromoethenyl)(CAS) beta.-Bromostyrene 2-Methoxy-4-methylphenol 1H-Imidazole, 1-(1-oxopentyl)(CAS)1-Valerylimidazole Phenol, 4-ethyl-2-methoxy- (CAS) p-Ethylguaiacol 3-Methoxy-pyrocatechol 1H-Inden-1-one, 2,3-dihydro- (CAS) 1-Indanone Phenol, 4-ethenyl-2-methoxyPhenol, 2,6-dimethoxy- (CAS) 2,6-Dimethoxyphenol Benzene, 1,2,3-trimethoxy-(CAS) 1,2,3-Trimethoxybenzene (CAS) Methylayringol Phenol, 2-methoxy-4-(2-propenyl)- (CAS) Eugenol Ethanone, 1-(2,6-dihydroxy -4-methoxyphenyl)- (CAS) 2,6-Dihydroxy4-methoxyacetophenone 1,6-ANHYDRO-BETAD-GLUCOPYRANOSE (LEVOGLUCOSAN 2-Propanone, 1-(4-hydroxy-3methoxyphenyl)- (CAS) 1-(4-HYDROXY-3-METHOXY 4-METHYL-2,5-DI METHOXYBENZALDEHYDE tetrahydroedulan A Phenol,2,6-dimethoxy-4(2-propenyl)(CAS) 4-Allyl-2,6-dimethoxyphenol N-PHENYL-N'-FURALDEHYDE HYDRAZONE 2,4-Hexadienedioic acid, 3,4-diethyl-, dimethyl ester, (Z,Z)-9CAS) CIS,CIS-DIETHYLMUCONIC Oxacycloheptadec-8-en-2-one (CAS) Ambrettolide Oxacycloheptadec-8-en-2-one (CAS) Ambrettolide 9-Octadecenal, (Z)- (CAS) CISOCTADEC-9-ENAL Ferruginol Triacontane (CAS) n-Triacontane Tetratetracontane(CAS) n-Tetratetracontane Tetratetracontane(CAS)n-Tetratetracontane
31
Hasil analisis kromatogram dalam daun, dahan bagian atas dan akar tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) menunjukkan kadar senyawa kimia n.Hexadecanoic acid (C16H32O2) yang berbeda, dan mempunyai aktivitas biologis sebagai antioksidan, hipokolesterolemia, inhibitor hemolysis (pecahnya membran eritrosit, sehingga hemoglobin bebas plasma). Senyawa kimia Octadecadienoic acid (C18H32O2, berperan dalam perlindungan sel β-pankreas. Demikian juga senyawa senyawa Tetradecanoic acid (CAS) Myristic acid (C14H28O2) mempunyai aktiivitas biologis sebagai antioksidan, preventif pada kanker dan hipokolesterolemik (Uma et al. 2011). Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya bahwa aktivitas biologis senyawa yang terdapat dalam daun berperan sebagai antioksidan, dan daun lebih banyak tersedia, maka sampel pada penelitian ini menggunakan daun. SIMPULAN Kromatogram hasil analisis daun, dahan bagian atas dan akar tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) mengandung senyawa kimia n.Hexadecanoic acid (C16H32O2), Octadecadienoic acid (C18H32O2), Tetradecanoic acid (CAS) Myristic acid (C14H28O2). Pada pengujian antioksidan dalam ekstrak etanol daun dengan menggunakan metode DPPH memiliki nilai IC50 247.942 ppm dan mempunyai daya hambat enzim α-glukosidase pada nilai IC50 >100 ppm. Ekstrak etanol daun torbangun memiliki kemampuan sebagai antioksidan dan daya hambat enzim α-glukosidase sehingga berpotensi menghambat hidrolisis pada rantai 1,4 dan 1,6-oligosakarida menjadi glukosa dan dapat berperan sebagai senyawa antihiperglikemik.
32
5. EFEK EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) SEBAGAI ANTIOKSIDAN PADA HATI TIKUS DIABETES Trini Suryowati1, Rimbawan2, M Rizal M Damanik2, Maria Bintang3, Ekowati Handharyani4. 1
2
Departemen Biokimia FK UKI Jakarta 13630, Indonesia. Departemen Gizi Masyarakat FEMA IPB Bogor 16680, Indonesia 3 Departemen Biokimia FMIPA IPB Bogor 16680, Indonesia. 4 Devisi Patologi FKH IPB Bogor 16680, Indonesia Abstrak
Sistem antioksidan enzimatis memegang peran penting pada pertahanan sel dari kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh radikal bebas oksigen selama proses metabolisme. Enzim-enzim tersebut menjaga jaringan dari aktivitas senyawa oksigen reaktif yang dapat menyebabkan stres oksidatif pemicu komplikasi pada keadaan diabetes. Coleus amboinicus Lour dikenal dengan nama torbangun, telah dipakai untuk meningkatkan produksi ASI oleh suku Batak. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan aktivitas antioksidan dari ekstrak etanol daun Coleus amboinicus Lour pada stres oksidatif tikus diabetes. Penelitian ini menggunakan 30 ekor tikus jantan galur Spargue Dawley yang dibagi menjadi 6 kelompok yaitu satu kelompok kontrol positif, satu kelompok kontrol negatif dan empat kelompok tikus diabetes diberi perlakuan. Pemberian oral ekstrak dengan dicekok. Kelompok kontrol positif dan negatif diberi akuades, kelompok perlakuan diberi ekstrak etanol daun torbangun dosis 620 mg/kg BB dan 930 mg/kg BB; metformin hidroklorida dosis 62.5 mg/kg BB; quersetin dosis 15 mg/kg BB tikus diabetes tipe 2 induksi Streptozotocin selama 14 hari. Metode pengukuran parameter yang digunakan dalam penelitian ini sesuai dengan prosedur dalam kit pemeriksaan glukosa darah (Accu-Chek Active) dan kit untuk SOD, katalase, GPx dan glukokinase. Evaluasi histopatologi dilakukan terhadap perubahan sel endokrin pankreas di dalam pulau Langerhans menggunakan pewarnaan imunohistokimia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian ekstrak etanol daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) dosis T1: 620 mg/kg BB dapat menurunkan kadar glukosa darah dan MDA serta kenaikan kadar antioksidan enzimatis katalase pada tikus diabetes (p<0.05). Ekstrak etanol daun torbangun dosis T1 mempunyai potensi dapat melindungi sel endokrin pankreas yang terjadi pada tikus model diabetes yang diinduksi STZ. Aktivitas antioksidan quersetin dalam daun ekatrak etanol dapat berperan sebagai antihiperglikemia pada tikus diabetes tipe 2. Kata kunci : Antioksidan, Coleus amboinicus Lour, oksidatif stres.
33
PENDAHULUAN Penelitian epidemiologi telah melaporkan bahwa tingginya konsumsi sayuran dan buah berbanding terbalik dengan resiko penyakit kronis seperti penyakit jantung, asma, diabetes, kegemukan dan kanker, karena antioksidan non enzimatis banyak ditemukan di dalamnya (Barth et al. 2005). Pembentukan radikal bebas endogen dan eksogen dapat menyebabkan kerusakan sel modifikasi molekul termasuk DNA, membran lipid, protein. Perlindungan dari antioksidan enzimatis seperti superoksida dismutase (SOD), katalase dan glutathionn peroksidase sangat diharapkan agar tidak terjadi kerusakan sel yang berkelanjutan (Oszmianski et al. 2007). Salah satu antioksidan quersetin yang terdapat dalam sayuran atau buah dilaporkan berpotensi menangkal radikal bebas. Potensi tersebut ditunjukkan dengan adanya gugus hidroksil pada cincin B dan C, dan dapat menangkal radikal hidroksil, peroksil dan anion superoksida (Gerhauser 2008). Diabetes Melitus (DM) berasal dari bahasa Latin diabetes berarti pancuran dan melitus berarti madu merupakan suatu kelainan metabolisme dalam tubuh yang ditandai dengan timbulnya hiperglikemia akibat kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau kedua-duanya. Hiperglikemia menyebabkan autooksidasi glukosa, glikasi protein dan aktivasi jalur metabolisme poliol yang mempercepat pembentukan radikal bebas. Reaksi molekuler yang terjadi di beberapa jaringan mengakibatkan ketidakseimbangan antara antioksidan protektif (pertahanan antioksidan) dan peningkatan produksi radikal bebas. Radikal bebas tersebut menyebabkan stres oksidatif dan ditandai dengan peningkatan kadar malon dialdehide (MDA) sebagai indikator terjadinya penurunan kadar antioksidan enzimatis dalam tubuh (Jameson 2010). Daun torbangun telah dipakai untuk meningkatkan air susu ibu pada suku Batak (Damanik et al. 2001, 2004, 2006; Damanik 2009, Santosa et al. 2002) dan pengobatan tradisional pada alergi kulit, diare, demam dan hepar (Luckoba et al. 2006). Ekstrak daun torbangun berperan sebagai senyawa yang dapat menurunkan kadar glukosa darah dengan memperbaiki kelainan metabolisme karbohidrat, lemak dan meningkatkan konsentrasi kalsium intraseluler pada tikus. Mekanisme melalui sekresi insulin dan enzim-enzim yang berperan dalam metabolisme glukosa (Viswanathaswamy et al. 2011). Namun masih diperlukan bukti-bukti ilmiah tentang peran dan mekanisme kerja bahan aktifnya dalam menunjang kesehatan (Santosa dan Triana 2005). Penurunan kadar glkukosa dalam darah pada tikus DM karena terdapat komponen aktif dari poliphenols sebagai antioksidan diantaranya alkaloids, terpenoids, glikosida, saponin (Subhas et al. 2009). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efek ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) sebagai antioksidan non enzimatis pada hati tikus diabetes.
34
METODE Bahan dan Alat Bahan yang digunakan: daun torbangun didapat dari tanaman di daerah Cibeureum Bogor, dipetik yang berwarna hijau segar 4-5 helai daun bagian atas setelah umur 2 bulan. Dicuci 3 kali dengan air dan dibilas dengan aquades, dikeringkan sebelum dilakukan maserasi. Hewan coba yang digunakan dalam penelitian ini adalah 30 ekor tikus jantan dengan galur Sprague Dawley yang berumur 8 minggu dengan kisaran berat badan 200±10 g diperoleh dari BPOM Jakarta. Kondisi kadang: ventilasi dalam kandang cukup, suhu udara pada suhu kamar (26o-28oC), dan cahaya terkontrol dengan siklus 12 jam siang, 12 jam malam dan diberikan pakan standar serta minum secara ad libitum. Streptozotocin (STZ-Sigma, Jerman), metformin hidroklorida, quersetin, ketamin, xylazin, larutan buffer neutraformalin (BNF) alkohol 70, xilol, parafin, aquadest, pewarna hematoksilin-eosin (HE), pewarna imunohistokimia, phosphat buffer saline (PBS) pH 7.4, aquadest, bahan-bahan kimia analisis. Bahan kimia yang digunakan yaitu akuades, etil alkohol 96%, 0.6 M asam sulfat 100 mL, 28 mM natrium fosfat 100 mL, 4 mM amonium molibdat 100 mL, p-nitrofenil α–D-glukopiranosida (p-NPG) Alat-alat yang digunakan: labu ekstraksi Soxhlet (Pyrex), corong pemisah (Pyrex), kertas saring kasar, kertas saring Whatman no.1, rotary evaporator (Janke dan Kunkel RV 06 - ML), timbangan analitik (Ohaus P213), dan alat-alat gelas, spoit, kandang tikus dan peralatannya, peralatan bedah, tissue cassette, inkubator, tissue processor, mikrotom, object glass, cover glass, digital blood glucose meter dan mikroskop, timbangan, micropipet, alat-alat analisis, Spektrofotometri. Persiapan Tikus Diabetes Tikus model diabetes disiapkan dengan cara tikus puasa selama semalam, kemudian diinduksi dengan Streptozotocin (STZ) secara intraperitoneal dengan dosis tunggal sebesar 50 mg/kg BB yang dilarutkan dalam 1 ml aquadest dan diasamkan dengan 0.01 M buffer sitrat dingin (pH: 4.5). Keberhasilan induksi ditentukan dengan mengukur glukosa darah pada hari ke-2 setelah pemberian STZ. Pada hari pertama tikus di induksi STZ diberi glukosa 5% selama 1 hari untuk menghindari efek hipoglikemi. Pasca induksi STZ setelah 3 hari, tikus diabetes dibagi secara random, dengan pertimbangan yang mengandung glukosa dalam darah tinggi dipisahkan tersendiri untuk menjaga terjadi koma adisosis. Pemberian suspensi ekstrak daun torbangun secara oral, menggunakan sonde lambung pada tikus dengan dengan dosis 620 mg/kg BB dan 930 mg/kg BB selama 14 hari (Sachin et al. 2009). Perlakuan pada Hewan Coba Diabetes Sejumlah 30 ekor tikus jantan diletakkan masing-masing satu ekor dalam satu kandang dan dikelompokkan menjadi 6 kelompok perlakuan dengan masingmasing kelompok perlakuan diwakili oleh 5 ekor tikus. Pada kelompok 1 (normal) dan 2 (diabetes) masing-masing menerima aquadest steril 5 ml/kg BB. Kelompok 3 (diabetes) diberi ekstrak daun torbangun dosis 620 mg/kg BB (T1) dan
35
kelompok 4 (diabetes) diberi ekstrak daun torbangun dosis 930 mg/kg BB (T2). Ekstrak daun torbangun menjadi suspensi dengan cara 0.3 % berat/volume NaCMC pada kelompok 3 dan 4 selama 14 hari setiap pukul 08.00 - 09.00 WIB (Viswamathaswamy et al. 2011). Kelompok 5 (diabetes) diberi Metformin hidroklorida dengan dosis: 62.5 mg/kg BB selama 14 hari (Shareef et al. 2013). Kelompok 6 (diabetes) diberi quersetin dengan dosis 15 mg/kg BB (Atef 2011). Pengukuran Berat Badan dan Kadar Glukosa Darah Pengukuran kadar glukosa darah dengan menggunakan glukometer (Accu Check Active) dilakukan pada hari ke- 0, 1, 4, 7, 10, 14 pasca induksi STZ. Pengukuran dilakukan pada pagi hari sebelum pemberian pakan. Sampel darah diperoleh dari ujung ekor tikus dan pengukuran kadar glukosa darah dilakukan pada semua tikus dari setiap kelompok. Hasil yang didapat dirata-ratakan untuk menggambarkan nilai kadar glukosa dalam darah setiap kelompok dengan satuan mg/dL. Penimbangan berat badan tikus pada hari yang sama dengan pengukuran glukosa darah tikus (Viswanathaswamy et al. 2011). Pengambilan Organ Hati dan Pankreas Pada akhir penelitian (hari ke-15 pasca induksi STZ) semua tikus dianastesi general dengan campuran ketamin: 90 mg dan xylazine: 10 mg. Nekropsi dilakukan dengan menyayat kulit dan otot abdominal hingga rongga perut terbuka. Darah tikus dikeluarkan hingga detak jantung terhenti dan selanjutnya dilakukan pengambilan organ hati dan pankreas difiksasi dengan buffer neutral formalin (BNF) 10% dilanjutkan dengan pembuatan preparat histopatologi dan persiapan analisis organ hepar. Pengamatan jaringan pankreas dilakukan dibawah mikroskop menggunakan perbesaran 40x dengan dua puluh lapang pandang. Pengamatan terhadap potongan jaringan pankreas khususnya pada sel beta yang diwarnai dengan imunohistokimia pada sel beta yang terlihat berwarna coklat. Organ hepar dibuat homogen (5% berat/volume) dengan larutan buffer K2PO4 (50 mM, pH 7.4), menggunakan alat homogeniser. Kemudian disentrifuse pada 3000 rpm selama 10 menit, didapat supernatan. Selanjutnya supernatan akan dianalisis kadar katalase (CAT), superoksida dismutase (SOD), gluthation peroksidase (GPx), malon dialdehida (MDA) dengan analisa asam thiobarbiturat reaktive substans (TBARS) (Asok et al. 2010). Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Analisis statistik menggunakan program Microsoft Excel 2007 dan SPSS versi 15. Data hasil pengukuran parameter yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA) pada selang kepercayaan 95% untuk melihat ada tidaknya pengaruh perlakuan, apabila terdapat keragaman dilanjutkan dengan uji beda Duncan.
36
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengukuran glukosa darah pada hari ke 2 setelah penyuntikan STZ menunjukkan peningkatan kadar glukosa darah yang berbeda antar tikus. Tikus dinyatakan hiperglikemia apabila kadar glukosa dalam darah > 126 mg/dL (Jung et al. 2011). STZ dipakai sebagai senyawa diabetogenik karena dapat merusak sel beta pankreas dan menghambat ekskresi insulin ke dalam pembuluh darah. Mekanisme yang terjadi karena alkilasi DNA pankreas maka terjadi kerusakan DNA dan terjadi penurunan ATP serta menghambat sekresi insulin (Krishnaveni dan Challa 2013). Kekurangan insulin akan mengakibatkan glukosa tidak dapat masuk kedalam sel untuk diubah menjadi ATP, sehingga terjadi peningkatan glukoneogenesis dan menyebabkan hiperglikemia (Dehghan et al. 2013). Pengukuran glukosa darah dilakukan pada hari 1, 4, 7, 10, 14 pasca diinjeksi STZ. Tabel 9, menjelaskan efek ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) pada perubahan glukosa darah tikus normal dan diabetes galur Spargue Dawley selama 14 hari perlakuan. Tabel 9. Perubahan kadar glukosa darah pada tikus normal dan diabetes galur Spargue Dawley. Perlakuan N D D-T1 D-T2 D-Mt D-Q P-value
Glukosa awal mg/dL 90.800 ± 5.718c 162.380 ± 50.381b 221.600 ± 106.971b 340.600 ± 53.017a 404.400 ± 22.345a 333.200 ± 80.819a <0.0001**
Glukosa akhir mg/dL 94.800 ± 3.421c 172.800 ± 53.336abc 112.800 ± 25.994bc 245.600 ± 115.833a 213.200 ± 116.294ab 242.600 ± 113.015a 0.0218*
Keterangan : **) significant pada P<0.01 , *)significant pada P<0.05 N: normal, D: diabetes, T1: ekstrak torbangun dosis 620 mg/kgBB, T2: ekstrak torbangun dosis 930 mg/kgBB, Mt:metformin, Q:Quersetin Angka yang diikuti huruf superscript yang sama dalam satu kolom menunjukkan antar perlakuan tidak beda nyata (p>0.05).
Pada penelitian ini terjadi penurunan kadar glukosa darah pada kelompok tikus yang mendapat ekstrak daun torbangun dosis: 630 mg/kgBB (T1), dosis: 930 mg/kgBB (T2), obat metformin hidroklorida dosis: 62.5 mg/kgBB dan standart antioksidan quersetin dosis:15 mg/kgBB. Penurunan ini disebabkan karena salah satu gugus aktif yaitu senyawa quersetin berperan sebagai antioksidan dan dapat menangkap radikal bebas sehingga menjadi tidak aktif. Menurunnya kadar radikal bebas menyebabkan reseptor insulin dapat bekerja dengan baik sehingga glukosa dapat masuk kedalam sel dan terjadi metabolisme glikolisis, glikogenesis serta menurunnya glukoneogenesis. Analisis antioksidan enzimatis dilakukan pada hati tikus normal dan diabetes yaitu super oksida dismutase (SOD), catalase (CAT) dan glutathion pereduksi (GPx). Terdapat penurunan kadar antioksidan enzim tersebut pada tikus diabetes, setelah 14 hari perlakuan. Pada tikus diabetes terjadi stres oksidasi dan ditunjukkan dengan peningkatan produksi H2O2 dan perubahan kadar antioksidan
37
enzimatis. Pada penelitian ini tikus diabetes yang diberi ekstrak daun torbangun terjadi peningkatan kadar antioksidan enzimatis dan penurunan glukosa darah, hal ini menunjukkan mekanisme kontrol kadar glukosa darah. Enzim SOD mengkatalisis reaksi dismutasi radikal superoksida, dan catalase adalah suatu haemoprotein yang mengkatalisis reaksi reduki H2O2 menjadi H2O serta menjaga jaringan dari radikal hidroksil. Enzim gluthation pereduksi (GPx) yang mengandung Se berperan pada reaksi oksidasi dan reduksi perubahan H2O2 menjadi H2O. Efek ekstrak daun torbangun meningkatkan aktivitas antioksidan enzimatis dalam hati tikus normal dan diabetes terdapat pada Tabel 10. Tabel 10. Efek ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) pada perubahan antioksidan enzimatis dalam hati tikus normal dan diabetes galur Sprague Dawley. Tikus N D D-T1 D-T2 D-Mt D-Q P-value
0.184 0.357 0.253 0.229 0.233 0.207
SOD ± 0.066a ± 0.115a ± 0.173a ± 0.105a ± 0.061a ± 0.021a 0.1665
Catalase 0.058 ± 0.009c 0.073 ± 0.007ab 0.065 ± 0.010bc 0.063 ± 0.002bc 0.071 ± 0.009ab 0.079 ± 0.011a 0.0093**
69.14 86.64 71.90 65.74 77.64 62.33
GPx ± 3.04a ± 27.58a ± 28.87a ± 20.06a ± 13.57a ± 7.66a 0.4113
Keterangan : **) significant pada P<0.01 , *)significant pada P<0,05 N: normal, D: diabetes, T1: ekstrak torbangun dosis 620 mg/kgBB, T2: ekstrak torbangun dosis 930 mg/kgBB, Mt:metformin, Q:Quersetin Angka yang diikuti huruf superscript yang sama dalam satu kolom menunjukkan antar perlakuan tidak beda nyata (p>0.05).
Pada tikus diabetes terjadi stres oksidatif karena tingginya radikal bebas melebihi antioksidan enzimatis, dan ditunjukkan dengan peningkatan kadar malondialdehida (MDA). Kelompok tikus diabetes memiliki kadar MDA yang tinggi dibandingkan dengan kelompok tikus normal, karena terjadi peroksida lipid dan menyebabkan terjadinya stres oksidatif. Sedangkan pada tikus diabetes yang diberi ekstrak daun torbangun terjadi penurunan kadar MDA, hal ini dapat dilaporkan bahwa dalam ekstrak daun tersebut mengandung antioksidan yang salah satunya adalah quersetin dan berperan sebagai peredam radikal bebas (Atef 2011). Potensi ekstrak etanol daun torbangun dalam menurunkan kadar glukosa darah dan kadar MDA dalam hati tikus diabetes, menjelaskan bahwa terjadi penurunan kadar radikal bebas, dan peningkatan antioksidan enzimatis dalam tubuh tikus diabetes galur Sprague Dawley yang diinduksi Streptozotocin (Trini et al. 20151). Flavonoid yang terdapat dalam daun torbangun merupakan antioksidan eksogen yang dapat mencegah stres oksidatif. Kerja flavonoid sebagai antioksidan dapat secara langsung maupun tidak langsung. Mekanisme kerja secara langsung adalah dengan mendonorkan ion hidrogen sehingga menetralisir efek toksik dari radikal bebas. Sedangkan sebagai antioksidan tidak langsung dengan meningkatkan ekspresi gen antioksidan endogen. Parameter yang berperan pada peningkatan metabolisme glikolisis dalam sel adalah kadar enzim glukokinase yang merupakan isozime heksokinase dan mengkatalisis reaksi phosphorilasi glukosa menjadi glukosa-6-phosphat. Aktivitas enzim glukokinase pada daya
38
serap glukosa pada sel hati dan sekresi hormon insulin pada sel β-pankreas berperan menjaga kadar glukosa dalam darah, dan bermanfaat sebagai terapi antihiperglikemia serta antihiperlipidemia (Min et al.2014). Tabel 11 menunjukkan efek ekstrak daun torbangun pada enzim glukokinase dalam sel darah dan kadar malondialdehid dalam hati tikus normal dan diabetes. Tabel 11. Efek ekstrak daun torbangun pada enzim glukokinase dan kadar malondialdehida tikus normal dan diabetes galur Sprague Dawley Tikus N D D-T1 D-T2 D-Mt D-Q P-value
MDA 0.355 ± 0.163a 0.430 ± 0.073a 0.396 ± 0.168a 0.346 ± 0.135a 0.257 ± 0.078a 0.226 ± 0.116a 0.1293
Glukokinase 1.377 ± 0.679a 1.081 ± 0.166a 1.152 ± 0.245a 1.907 ± 1.254a 2.714 ± 3.712a 1.067 ± 0.058a 0.5613
Keterangan : **) signifikan pada P<0.01 , *)signifikan pada P<0,05 N: normal, D: diabetes, T1: ekstrak torbangun dosis 620 mg/kgBB, T2: ekstrak torbangun dosis 930 mg/kgBB, Mt:metformin, Q:Quersetin Angka yang diikuti huruf superscript yang sama dalam satu kolom menunjukkan antar perlakuan tidak beda nyata (p>0.05).
MDA merupakan senyawa dialdehida dengan rumus molekul C3H4O2, yang dihasilkan dari proses oksidasi asam lemak tidak jenuh oleh radikal bebas. Kadar MDA dapat digunakan sebagai biomarker kerusakan membran sel. Membran sel terutama tersusun atas asam lemak tidak jenuh ganda. Asam lemak tidak jenuh ganda tersebut lebih rentan terhadap radikal bebas dibandingkan dengan asam lemak jenuh. Oksidasi asam lemak tidak jenuh ganda akan menghasilkan sekitar 82% MDA sehingga MDA digunakan secara luas sebagai biomarker kerusakan membran sel (Marciniak et al. 2009). Pengamatan histopatologi kelenjar pankreas dilakukan dengan mengamati bentuk morfologi struktur jaringan pankreas tikus yang diwarnai dengan pewarnaan imunohistokimia. Pada kelompok tikus normal (N) terlihat keteraturan susunan sel endokrin yang menyebar di pulau Langerhans dengan bentuk sel yang seragam, dan ukuran sitoplasma terlihat proporsional terhadap besar inti serta tidak mengalami perubahan. Gambar 9 menunjukkan pengamatan pada kelompok tikus diabetes (D) adanya lesio pada jaringan pankreas berupa degenerasi sel endokrin yang menuju nekrosa sel, degenerasi protein dan lemak.
39
N
40μm
D
40μm
Gambar 11. Gambaran histopatologi pankreas tikus galur Sprague Dawley. Kelompok D dan N (Pewarnaan Imunohistokimia) Keterangan: N = kelompok tikus normal, sel β-pankreas mengandung insulin dalam jumlah banyak ( ), D= kelompok tikus diabetes, jumlah insulin dalam sel β-pankreas berkurang/menipis ( ).
D-T1
40 μm
40 μm D-T2
Gambar 12. Gambaran histopatologi pankreas tikus galur Sprague Dawley Kelompok D-T1 dan D-T2 (Pewarnaan Imunokimia) Keterangan: D-T1= kelompok tikus diinduksi STZ dan diberi ekstrak daun torbangun dosis 620 mg/kgBB, beberapa sel-sel β-pankreas mengandung insulin dalam jumlah banyak ( ), D-T2= kelompok tikus diinduksi STZ dan diberi ekstrak daun torbangun dosis 930 mg/kgBB menunjukkan distribusi sel βpankreas mengalami perubahan bentuk dan kandungan insulin sedikit ( )
40
40 μm D-Mt
D-Q
40μm
Gambar 13 . Gambaran histopatologi pankreas tikus galur Sprague Dawley Kelompok D-Mt dan D-Q (Pewarnaan Imunohistokimia) Keterangan: D-Mt = kelompok tikus diinduksi STZ dan diberi obat Metformin dosis 62,5 mg/kg BB, beberapa sel β-pankreas mengandung insulin cukup banyak ( ), D-Q= kelompok tikus diinduksi STZ dan diberi standar antioksidan quersetin 15 mg/kg BB, menunjukkan distribusi sel β-pankreas yang mengandung insulin dalam jumlah bervariasi ( ). Pengamatan pada kelompok diabetes (D) yang diinduksi dengan STZ terdapat perubahan yaitu adanya kerusakan sel endokrin. Perubahan tersebut terlihat pada inti yang berubah bentuk menjadi polimorf (tidak seragam), inti sel endokrin menjadi lebih kecil (piknosis) bahkan mulai menghilang hanya terlihat sitoplasma yang kosong berisi deposit glikogen dan membesar tanpa inti serta bentuk sitoplasma yang mengalami hiperkromatik. Hal ini menjelaskan bahwa pemberian STZ secara intraperitoneal dapat merusak sel endokrin pankreas khususnya sel beta sehingga sekresi insulin ke dalam pembuluh darah menurun. Pada jaringan Gambar 6 menunjukkan pengamatan dengan teknik pewarnaan imunohistokimia pada kelompok D-T1 dapat menunjukkan adanya perubahan pada sel β-pankreas. Perubahan-perubahan yang terjadi karena sel endokrin yang mulai melakukan regenerasi menuju bentuk normal, walaupun masih ditemukan beberapa sel endokrin yang mengalami degenerasi tetapi jumlahnya tidak lebih banyak dari D-T2. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak etanol daun torbangun dosis T1 : 620 mg/kg BB mampu melindungi sel endokrin akibat induksi STZ sehingga sekresi insulin dapat ditingkatkan walaupun insulin tidak sebanyak seperti pada kelompok normal (N). Ekstrak daun torbangun merupakan sumber antioksidan quersetin yang berperan dalam pengaturan kadar glukosaa darah antara lain dengan meningkatkan sekresi insulin oleh pulau Langerhans pankreas (Bardy et al. 2013). SIMPULAN Ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) mengandung antioksidan quersetin dan mempunyai potensi menurunkan kadar glukosa darah, radikal bebas dan peningkatkan enzim glukokinase serta melindungi sel βpankreas yang diinduksi STZ.
41
5. AKTIVITAS ANTIHIPERLIPIDEMIK EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Coleus amboinicus Lour) PADA TIKUS DIABETES INDUKSI STREPTOZOTOCIN Trini Suryowati1, Rimbawan2, M Rizal M Damanik2, Maria Bintang3, Ekowati Handharyani4 1
2
Departemen Biokimia FK UKI Jakarta 13630, Indonesia. Departemen Gizi Masyarakat FEMA IPB Bogor 16680, Indonesia 3 Departemen Biokimia FMIPA IPB Bogor 16680, Indonesia. 4 Devisi Patologi FKH IPB Bogor 16680, Indonesia Abstrak
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas antihiperlipidemik ekstrak etanol daun torbangun (Coleus amboinicus lour) pada tikus diabetes yang diinduksi streptozotocin. Kondisi diabetes pada tikus jantan putih galur Sprague Dawley diperoleh dari injeksi STZ dosis 50 mg/kgBB secara intraperitoneal. Penelitian ini menggunakan 30 ekor tikus yang dibagi menjadi 6 kelompok yaitu satu kelompok kontrol positif, satu kelompok kontrol negatif dan empat kelompok tikus diabetes diberi perlakuan. Pemberian oral ekstrak dengan dicekok. Kelompok kontrol positif dan negatif diberi akuades, kelompok perlakuan diberi ekstrak etanol daun torbangun dosis 620 mg/kg BB (T1) dan 930 mg/kg BB (T2); metformin hidroklorida dosis 62.5 mg/kg BB; antioksidan quersetin dosis 15 mg/kg BB tikus diabetes tipe 2 selama 14 hari. Metode pengukuran parameter yang digunakan dalam penelitian ini sesuai dengan prosedur dalam kit pemeriksaan glukosa darah (Accu-Chek Active), dan kit untuk kolesterol, trigliserida, HDL. Data dianalisis dengan Analisis Varians (ANOVA) pada selang kepercayaan 95%. Pemberian ekstrak daun torbangun dosis T1 menunjukkan penurunan kadar glukosa secara signifikan, dan penurunan kadar trigliserida, kolesterol serta peningkatan kadar HDL pada serum darah tikus diabetes. Efek ekstrak etanol daun torbangun dosis T1 dan T2 menunjukkan aktivitas antihiperglikemik dan antihiperlipidemik pada tikus diabetes induksi STZ. Kata kunci : antihyperlipidemic, Coleus amboinicus Lour, sterptozotocin, PENDAHULUAN Diabetes melitus (DM) adalah penyakit kronis dan kelainan metabolisme endokrin yang ditandai dengan konsentrasi kadar glukosa dalam darah tinggi, akibat karena kurangnya sekresi dan aktivitas hormon insulin atau keduanya. Hal ini menyebabkan masalah kesehatan di seluruh negara, dan diperkirakan sebesar 4-5% terjadi di dunia (Farsei et al. 2011). WHO memperkirakan penduduk dunia menyandang diabetes dengan resiko tertinggi di kawasan benua Asia bagian Tenggara. Jumlah kasus diabetes sekitar 171 juta akan mengalami kenaikan sebesar 366 juta pada tahun 2030 (IDF 2014). Klasifikasi DM dibagi dalam dua tipe yaitu insulin dependent diabetes mellitus (IDDM, tipe 1) and non insulin
42
dependent diabetes mellitus (NIDM, tipe 2). DM tipe 1 adalah penyakit autoimun dengan karakteristik reaksi peradangan lokal dan sekitar jaringan yang diikuti dengan kerusakan pada sekresi hormon insulin pada sel-β pankreas. Sedangkan DM tipe 2 dengan karakteristik munculnya resistensi insulin dan kelainan sekresi insulin (Srinivasan et al. 2005). Kenaikan produksi superoksida dan penurunan aktivitas enzim antioksidan dan sistem pertahanan pada hiperglikemia berhubungan dengan komplikasi pada dislipidemia, gangguan pembuluh darah mikro dan makro. Pengobatan pada DM meliputi oral hipoglikemik dan insulin. Akan tetapi tidak terlepas dari efek samping yang merugikan (Atef 2011). Tanaman obat sudah dipakai untuk membantu pengobatan pada penyakit metabolisme seperti diabetes. Banyaknya komponen flavonoid sudah dipakai sebagai senyawa untuk mengontrol kadar glukosa dalam darah (Cazarolli et al. 2008). Banyak penelitian untuk mengetahui efek konsumsi daun yang dapat berperan preventif pada hiperglikemia (Pallab dan Amarta. 2012). Torbangun (Coleus amboinicus Lour) adalah daun yang beraoma aromatik dan banyak terdapat di Indonesia. Telah dilaporkan bahwa pada ekstrak etanol mempunyai aktivitas sebagai antioksidan (Kumar et al. 2006). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi aktivitas antihiperlipidemik dari ekstrak etanol daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) pada tikus diabetes yang diinduksi streptozotocin. METODE Metode penelitian, bahan, alat, prosedur pembuatan dan prosedur analisis mengacu pada penelitian sebelumnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN Penurunan berat badan pada penyandang diabetes merupakan masalah serius karena terjadi kelainan pada jaringan adiposa dan otot. Pada kondisi tersebut terjadi penurunan energi dan tingginya metabolisme glikogenesis serta meningkatnya kadar glukosa dalam urin. Tabel 12 menjelaskan berat badan pada tikus percobaan dan kontrol setelah 14 hari perlakuan. Pada penelitian ini terjadi penurunan berat badan pada pemberian ekstrak daun torbangun dosis T2 dan pada pemberian obat metformin hidroklorida. Penurunan berat badan mengindikasikan kondisi diabetes, karena terjadi perubahan lemak untuk menghasilkan energi. Pemberian ekstrak etanol daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) dosis T1 pada tikus diabetes terjadi peningkatan berat badan secara signifikan (P<0.01), hal ini menunjukkan terjadi kontrol kadar glukosa dalam darah (Ene et al. 2007).
43
Tabel 12. Efek ekstrak etanol daun torbangun pada berat badan tikus galur Sprague Dawley Perlakuan N D D-T1 D-T2 D-Mt D-Q P-value
Berat badan Awal (gr) 164.720 ± 13.262a 174.940 ± 11.968a 171.720 ± 16.692a 170.980 ± 12.791a 170.420 ± 24.549a 167.720 ± 18.115a 0.9474
Berat badan Akhir (gr) 195.480 ± 18.097a 201.680 ± 17.235a 188.340 ± 17.832ab 161.420 ± 17.029bc 156.980 ± 39.301c 162.860 ± 21.266bc 0.015*
Keterangan : **) signifikan pada P<0.01 , *)signifikan pada P<0,05 Angka yang diikuti huruf superscript yang sama dalam satu kolom menunjukkan antar perlakuan tidak beda nyata (p>0,05). Pada pengamatan tikus diabetes induksi STZ menunjukkan peningkatan kadar glukosa dalam darah secara signifikan (P<0.05) dan kadar kolesterol total, trigliserida serta penurunan kadar HDL jika dibandingkan dengan kelompok kontrol. Pada keadaan hiperglikemia selalu diiringi dengan peningkatan kadar lemak dalam darah tinggi atau hiperlipidemia, yang merupakan faktor resiko untuk penyakit degeneratif. Pada kondisi normal, hormon insulin akan mengatur aktivitas enzim lipoprotein lipase dengan menghidrolisis trigliserida. Akan tetapi pada kondisi hiperglikemia, enzim lipoprotein lipase menjadi tidak aktif karena berkurangnya hormon insulin sehingga menimbulkan hipertrigliseremia dan hiperkolesterolemia serta kelainan metabolisme (Pushparaj et al. 2007). Penurunan kadar HDL pada tikus hiperglikemia disebabkan karena stimulasi sintesis trigliserida di hepar dan menghasilkan asam lemak bebas (Moller dan Nair. 2008). Tingginya kadar lemak dalam darah pada diabetes karena terdapat transport lemak dari jaringan adiposa untuk penghasil energi, untuk mengimbangi menurunnya metabolisme glukosa. Pemberian konsumsi ekstrak etanol torbangun dan metformin hidroklorida pada kondisi diabetes, menyebabkan penurunan kadar lemak dalam serum darah. Tabel 13 menjelaskan pemberian ekstrak etanol daun torbangun dosis T1 menunjukkan penurunan kadar kolesterol, trigliserida dan peningkatan kadar HDL dalam serum darah tikus diabetes dibandingkan dengan kelompok kontrol.
44
Tabel 13. Efek ekstrak etanol daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) pada profil lemak dalam darah tikus diabetes. Group
Kolesterol Trigliserida HDL (mg/dL) (mg/dL) (mg/dL) N 51.2 ± 16.485b 84.4 ± 8.849a 50.4 ± 7.392a D 98.4 ± 22.966a 115.2 ± 59.439a 22.2 ± 13.014b b D-T1 66.4 ± 17.534 78 ± 16.309a 38.2 ± 12.812ab D-T2 77.4 ± 8.163ab 99.4 ± 24.532a 41.4 ± 13.276ab ab a D-Mt 76.4 ± 19.085 93.6 ± 19.926 40.4 ± 11.128ab D-Q 74.6 ± 17.828ab 81.8 ± 21.738a 43.6 ± 14.277a P-value 0.0275* 0.5231 0.0696 Keterangan : **) signifikan pada P<0.01 , *)signifikan pada P<0,05. Angka yang diikuti huruf superscript yang sama dalam satu kolom menunjukkan antar perlakuan tidak beda nyata (p>0,05). Streptozotocin (STZ) adalah suatu senyawa yang dapat merusak sel βpankreas secara spesifik dan menyebabkan kondisi diabetes pada hewan percobaan. Metformin hydrochloride adalah obat antidiabetes yang biasa digunakan pada diabetes sedang yang diinduksi STZ dan dibandingkan dengan ekstrak daun antihipoglikemik. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) dosis T1 lebih efektif daripada dosis T2 dan metformin hydrochloride serta quersetin dalam meningkatkan berat badan dan mengontrol kadar glukosa dalam darah tikus diabetes. Peningkatan berat badan yang terjadi pada kelompok perlakuan menunjukkan bahwa ekstrak daun torbangun mempunyai manfaat menjaga penurunan berat pada tikus diabetes. Telah dilaporkan bahwa terdapat aktivitas biologi dari senyawam kimia yang terdapat dalam ekstrak etanol daun torbangun (Ene et al. 2007). Pemberian ekstrak etanol daun torbangun dalam menurunkan kadar glukosa darah melalui beberapa cara yaitu: (1) Stimulasi sekresi insulin menyerupai mekanisme obat metformin hidroklorida (Pari dan Latha. 2005), (2) Regenerasi progresif setelah diinjeksi STZ, (3) Potensi pengambilan glukosa dari beberapa jaringan. Berkurangnya kadar glukosa tersebut karena terjadi metabolisme glikolisis, glikogenesis dan lipogenesis di dalam sel (Sarkhail et al. 2007). Dampak perbaikan reseptor insulin menyebabkan peningkatan berat badan tikus diabetes, dan berhubungan dengan berat jaringan pankreas dan liver sesudah pemberian ekstrak etanol daun torbangun (Kamalakkannan and Mainzen. 2005). Keadaan hiperglikemia selalu diiringi perubahan profil lipid atau dislipidemia yang merupakan salah satu parameter yang dianalisis pada penelitian ini. Pada analisis darah kelompok tikus diabetes terlihat peningkatan kadar kolesterol, trigliserida dan penurunan kadar HDL (Musabayane et al. 2005). Peningkatan profil lipid karena terjadi perubahan yang besar pada jaringan adiposa yang menghasilkan asam lemak. Peran hormon insulin adalah menghambat aktivitas HMG-CoA reduktase (3-hydroxy-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase) pada biosintesis kolesterol. Berkurangnya kadar hormon
45
insulin maka enzim HMG-CoA reduktase tidak menghambat produksi kolesterol, sehingga menyebabkan kondisi hiperlipidemia (Betterridge 2002). Pemberian ektrak etanol daun torbangun dosis 620 mg/kgBB (T1) menunjukkan perubahan profil lipid walaupun tidak secara menyeluruh. Pada pengamatan menunjukkan bahwa terjadi penurunan kadar kolesterol secara signifikan dan kecenderungan penurunan kadar trigliserida, serta peningkatan kadar HDL. Hal ini dapat menjelaskan bahwa ektrak etanol daun torbangun mempunyai potensi antihiperlipidemik (Yadav et al. 2005). Efek antihiperlipidemik tersebut diperkirakan melalui penurunan absorpsi kolesterol di usus halus atau pada penurunan biosintesis kolesterol karena inhibitor aktivitas enzim HMG-CoA reduktase (Sharma et al. 2003). Peningkatan kadar HDL pada kelompok tikus diabetes yang diberi ekstrak daun torbangun dosis T2, menunjukkan bahwa terdapat aktivasi antioksidan enzimatis yang menstimulasi antioksidan quersetin dalam meningkatkan kadar HDL (Mira et al. 2014). Peningkatan kadar HDL karena konsumsi polipenol berkorelasi positif dengan penekanan LDL (Baba et al. 2007)
SIMPULAN Pemberian ekstrak etanol daun torbangun pada tikus diabetes yang diinduksi STZ selama 2 minggu menunjukkan perubahan biotransformasi pada metabolisme karbohidrat dan lemak, serta mempunyai potensi sebagai senyawa antihiperlipidemik sehingga terjadi perubahan pada profil lipid dalam darah tikus diabetes.
46
PEMBAHASAN UMUM Hasil identifikasi senyawa kimia tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) dengan teknik GCMS, didapatkan senyawa Hexadecanoic acid (CAS) Palmitic acid di dalam daun, dahan dan akar. Menurut Uma et al. (2011) senyawa tersebut mempunyai aktivitas biologis sebagai antioksidan, hipokolesterolemia, inhibitor hemolisis. Senyawa Octadecadienoic acid (C18H32O2), yang terdapat di dalam daun dan akar mempunyai aktivitas dalam perlindungan sel β-pankreas. Demikian juga senyawa Tetradecanoic acid (CAS) Myristic acid (C14H28O2) dalam daun dan dahan dilaporkan mempunyai aktivitas biologis sebagai antioksidan, preventif pada kanker dan hipokolesterolemik. Berdasarkan hal tersebut maka sampel dalam penelitian ini menggunakan daun torbangun yang relatif lebih banyak daripada dahan dan akar. Berdasarkan hasil analisis proksimat terlihat bahwa daun torbangun mengandung karbohidrat sebesar 48.87%, dan diperkirakan mengandung lignin dan pektin. Komponen terbesar kedua adalah protein dan lemak. Kadar protein pada daun torbangun (26.33%) lebih besar jika dibandingkan dengan daun sirih merah (22.63%) dan lebih tinggi dari salam (7.61%), demikian juga kadar lemak dalam torbangun (9.11%) lebih tinggi dari daun sirih merah (3.96%) dan daun salam (8.36%) yang sudah dilaporkan berperan dalam antidiabetik (Mega et al. 2012). Kadar air dalam daun torbangun sebesar 7.7% dan kadar dibawah 10% menunjukkan bahwa daun aman dari mikroba dalam penyimpanan sebelum dipakai penelitian lebih lanjut (Seham et al. 2012). Kadar bahan simplisia daun torbangun larut air 18% dan larut etanol 12.64%, sesuai dengan kriteria simplisia yang baik (Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat, Departemen Kesehatan 2000). Analisis kadar abu dalam daun torbangun didapatkan 13.48% menunjukkan bahwa mengandung mineral kalsium, kalium, fosfor, besi, magnesium, yang biasa digunakan sebagai bahan baku untuk obat herbal (Luckoba et al. 2011). Analisis fitokimia pada daun torbangun didapatkan senyawa-senyawa fenol, flavonoid dan quersetin merupakan hasil metabolit sekunder yang dapat berperan sebagai senyawa antihiperglikemia dan antihiperlipidemia. Senyawasenyawa tersebut mempunyai aktivitas penangkal radikal bebas, sudah dilaporkan dapat menjaga fungsi pembuluh darah dan telah dianalisis secara invitro dan invivo (Ajay et al. 2007). Senyawa quersetin mempunyai potensi menangkal radikal bebas, biosintesis sorbitol sehingga menjaga permeabilitas pembuluh darah mikro, resistensi insulin dan sel β-pankreas pada tikus diabetes (Atef 2011). Ekstrak etanol daun torbangun pada penelitian ini mempunyai aktivitas antioksidan DPPH-IC50 sebesar 247.942 ppm jika dibandingkan dengan standar vitamin C 1 ppm (Roshan et al. 2010), dan penelitian sebelumnya di India mendapatkan aktivitas sebesar 207,57 ppm (Hullatti et al. 2011). Pada uji daya hambat enzim α-glukosidase dalam daun torbangun, diperlukan ekstrak daun torbangun>100 ppm untuk dapat menghambat penyerapan glukosa seperti aktifitas standar Glukobay 0.264 ppm. Mekanisme inhibisi dari flavonoid terhadap enzim α-glukosidase adalah melalui ikatan hidroksilasi dan substitusi cincin β pada struktur flavonoid. Prinsip penghambatan ini menghasilkan
47
penundaan hidrolisis karbohidrat dan absorbsi glukosa serta menghambat metabolisme sukrosa menjadi glukosa (Thu et al. 2013). Potensi antioksidan dalam ekstrak daun torbangun menghambat kerja enzim α-glukosidase menyebabkan penurunan hidrolisis oligosakarida menjadi monosakarida (glukosa) dan dapat dipertimbangkan untuk managemen kadar glukosa darah pada penyandang diabetes. Mekanisme dalam menghambat enzim α-glukosidase ini tidak menyebabkan hipoglikemia dan tidak berpengaruh pada kadar insulin. Pengukuran kadar glukosa darah tikus pada hari kedua setelah penyuntikan STZ dosis 50 mg/kgBB secara intraperitoneal menunjukkan kadar sebesar 215-415 mg/dL, dan dinyatakan hiperglikemia (Jung et al. 2011). Tikus kelompok diabetes menunjukkan kondisi badan agak gemetar, banyak keluar urin dan bulu berdiri dan tidak aktif seperti tikus kelompok normal. Pada keadaan hiperglikemia dan hiperlipidemia akan menyebabkan gangguan pada kelenjar pankreas, dan mempengaruhi fungsi sel β-pankreas serta menyebabkan sensitivitas hormon insulin berkurang. Kondisi ini juga menyebabkan berkurangnya kemampuan reseptor insulin, transport glukosa ke dalam sel dan resistensi insulin. Antioksidan quersetin yang terdapat dalam ekstrak daun torbangun dapat meredam radikal bebas, sehingga reseptor insulin dapat bekerja dan terjadi peningkatan transport glukosa serta metabolisme karbohidrat. Dampak perbaikan resistensi insulin, menyebabkan peningkatan insulin dependent glukosa di otot, penurunan glukosa darah di hati dan berkurangnya lipolisis di jaringan lemak di bawah kulit (Chang et al. 2013) Pada penelitian ini pemberian ekstrak daun torbangun dosis 620 mg/kgBB menunjukkan penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes lebih efektif, daripada dosis 930 mg/kgBB. Penurunan ini disebabkan karena gugus aktif dalam senyawa kuersetin berperan sebagai antioksidan dan dapat menangkap radikal bebas sehingga menjadi tidak aktif. Menurunnya kadar radikal bebas menyebabkan reseptor insulin dapat bekerja dengan baik sehingga glukosa dapat masuk kedalam sel dan terjadi metabolisme glikolisis, glikogenesis serta menurunnya glukoneogenesis. Kebutuhan energi penyandang diabetes berasal dari pemecahan lemak dan protein, karena glukosa keluar melalui urin. Apabila kadar glukosa tidak dikontrol dan berlangsung lama akan menyebabkan penurunan berat badan, dan merupakan masalah serius karena terjadi kelainan pada jaringan adiposa dan otot. Pada penelitian ini terjadi penurunan berat badan pada pemberian ekstrak daun torbangun dosis 930 mg/kgBB. Penurunan berat badan mengindikasikan kondisi diabetes, karena terjadi perubahan lemak untuk menghasilkan energi. Pemberian ekstrak etanol daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) dosis 620 mg/kgBB pada tikus diabetes terjadi peningkatan berat badan secara signifikan (P<0.01), hal ini menunjukkan terjadi kontrol kadar glukosa dalam darah. Meningkatnya metabolisme glikolisis, glikogenesis dan tidak ada pemecahan lemak serta protein untuk menghasilkan energi, membuat berat badan tikus meningkat (Ene et al. 2007). Pada tikus diabetes terjadi penurunan kadar antioksidan enzimatis setelah 14 hari perlakuan. Hal ini karena pada tikus diabetes terjadi oksidasi stres dan ditunjukkan dengan peningkatan produksi H2O2 serta perubahan kadar antioksidan
48
enzimatis. Pemberian ekstrak daun torbangun pada tikus diabetes terjadi peningkatan kadar antioksidan enzimatis dan penurunan glukosa darah, hal ini menunjukkan mekanisme kontrol kadar glukosa darah. Enzim SOD mengkatalisis reaksi dismutasi radikal superoksida, dan enzim catalase adalah suatu haemoprotein yang mengkatalisis reaksi reduki H2O2 menjadi H2O serta menjaga jaringan dari radikal hidroksil. Enzim gluthation pereduksi (GPx) yang mengandung Se berperan pada reaksi oksidasi dan reduksi perubahan H2O2 menjadi H2O (Atef 2011). Pada penelitian ini terdapat peningkatan kadar HDL pada kelompok tikus diabetes yang diberi ekstrak daun torbangun dosis T2, menunjukkan bahwa terdapat aktivasi antioksidan enzimatis yang menstimulasi aktivitas antioksidan quersetin dalam meningkatkan kadar HDL (Mira et al. 2014). Stres oksidatif pada tikus diabetes terbentuk karena tingginya radikal bebas melebihi antioksidan enzimatis, dan ditunjukkan dengan peningkatan kadar malondialdehida (MDA). Tikus diabetes yang diberi ekstrak daun torbangun terjadi penurunan kadar MDA, hal ini dapat dilaporkan bahwa dalam ekstrak daun tersebut mengandung antioksidan yang salah satunya adalah quersetin dan berperan sebagai peredam radikal bebas (Atef 2011). Potensi ekstrak etanol daun torbangun dalam menurunkan kadar glukosa darah dan kadar MDA dalam hati tikus diabetes, menjelaskan bahwa terjadi penurunan kadar radikal bebas, dan peningkatan antioksidan enzimatis dalam tubuh tikus diabetes galur Sprague Dawley yang diinduksi Streptozotocin (Trini et al. 20151). Pada penelitian ini dilaporkan bahwa secara invitro daun torbangun mempunyai potensi sebagai antioksidan yang dapat meredam radikal bebas dan penghambatan laju enzim α-glukosidase, sehingga menghambat penyerapan glukosa di usus halus dan menurunkan kadar glukosa dalam darah. Sedangkan penelitian secara invivo didapatkan kecenderungan penurunan kadar MDA yang kurang signifikan, hal ini diperkirakan ada masalah pada proses pencernaan di lambung sehingga absorpsi ke dalam sel kurang maksimal. Meningkatnya kerja hormon insulin dapat dilaporkan dengan meningkatnya kadar enzim glukokinase dalam sel yang mengkatalisis reaksi phosphorilasi glukosa menjadi glukosa-6-phosphat. Meningkatnya metabolisme glikolisis, glikogenesis dan penurunan glukoneogenesis menyebabkan menurunnya kadar glukosa dalam darah. (Min et al. 2014). Dampak peningkatan metabolisme terkait dengan berat badan pada kelompok tikus diabetes yang diberi ekstrak daun torbangun, menunjukkan bahwa ekstrak daun torbangun mempunyai manfaat menjaga penurunan berat pada tikus diabetes. Telah dilaporkan bahwa terdapat aktivitas biologi dari senyawam kimia yang terdapat dalam ekstrak etanol daun torbangun (Ene et al. 2007). Tikus diabetes (D) yang diinduksi dengan STZ akan mengalami degenerasi sel endokrin. Perubahan tersebut terlihat pada inti yang berubah bentuk menjadi polimorf (tidak seragam), inti sel endokrin menjadi lebih kecil (piknosis). Hal ini menjelaskan bahwa pemberian STZ secara intraperitoneal secara spesifik dengan adanya reaksi alkilasi dapat merusak sel endokrin pankreas khususnya sel beta sehingga sekresi insulin ke dalam pembuluh darah menurun. Pemberian ekstrak etanol daun torbangun dosis 620 mg/kg BB menunjukkan perlindungan terhadap sel β-pankreas. Mekanisme yang terjadi adalah bahwa pemberian ekstrak etanol
49
daun torbangun berperan dalam biostimulator sensitifitas insulin dan mengatur kadar glukosa darah (Bardy et al. 2013). Keterbatasan penelitian Pada penelitian secara invitro telah berhasil membuktikan bahwa ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) mempunyai kemampuan sebagai antioksidan dan penghambatan kerja enzim α-glukosidase yang menghambat hidrolisis 1,4 dan 1,6-oligosakarida menjadi glukosa, sehingga menurunkan absorpsi glukosa di usus halus dan kadar glukosa darah tidak meningkat. Namun secara invivo, dosis yang tepat belum dapat diketahui secara pasti. Penelitian ini telah berhasil membuktikan bahwa ekstrak daun torbangun mengandung antioksidan quersetin, mampu menurunkan stres oksidatif pada tikus galur Sprague Dawley jantan umur 8 minggu, tetapi belum dapat melihat pengaruh yang sama pada tikus dengan jenis kelamin dan umur yang berbeda. Implikasi hasil penelitian Diabetes merupakan salah satu masalah kesehatan masyarakat global dan menurut International Diabetes Federation (IDF) pada tahun 2012, jumlah penderitanya semakin bertambah. Menurut perkiraan IDF tahun 2012, lebih dari 371 juta orang di seluruh dunia mengalami DM, dan sebanyak 4.8 juta orang meninggal akibat penyakit metabolik ini. Berdasarkan Riskesdas 2013, proporsi DM di Indonesia sebesar 6,9% dengan proporsi DM pada perempuan cenderung lebih tinggi sebesar 7.7% dan laki-laki 5.6%. Merujuk penelitian terdahulu bahwa daun ini mempunyai potensi dapat meningkatkan Air Susu Ibu (Damanik et al 2001; Santosa et al 2002) dan aktivitas fagositosis netrofil tikus (Santosa dan Triana 2002). Temuan baru pada penelitian ini adalah bahwa ekstrak daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) mempunyai potensi sebagai biostimulator dalam menurunkan kadar glukosa darah dan profil lemak darah serta stres oksidatif tikus diabetes yang diinduksi streptozotocin. Mekanisme yang terjadi adalah bahwa antioksidan meredam radikal bebas, meningkatkan metabolisme dan sintesis antioksidan enzimatis yaitu enzim Catalase, SOD maupun GPx serta melindungi sel β-pankreas dari kerusakan karena induksi streptozotocin. Implikasi terhadap penelitian lebih lanjut yaitu pengembangan produk fitofarmaka setelah melalui uji klinis pada manusia, berbasis antioksidan quersetin yang bermanfaat pada managemen kadar glukosa darah pada penyandang diabetes. Demikian juga pada ibu hamil dengan berat badan berlebihan dengan kadar glukosa darah serta lemak darah tinggi.
50
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Hasil kromatogram tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) pada umur 8 minggu menunjukkan 40 senyawa kimia pada daun, 15 senyawa pada dahan dan 40 senyawa pada akar. Senyawa kimia n.Hexadecanoic acid (C16H32O2), Octadecadienoic acid (C18H32O2), Tetradecanoic acid (CAS) Myristic acid (C14H28O2), berperan pada antihiperkolesterolemia dan perlindungan terhadap sel β-pankreas. 2. Rendemen ekstrak etanol daun torbangun sebesar 5.73% dengan kadar air sekitar 7.17%, kadar abu 13.48%, total flavonoid sebesar 1.612 mgQE/g, antioksidan quersetin 0.02 mg/g. Ekstrak daun torbangun mempunyai aktifitas antioksidan dengan nilai IC50 sebesar 247.942 ppm jika dibandingkan dengan standar vitamin C 1 ppm 3. Ekstrak daun torbangun mempunyai potensi menghambat penyerapan glukosa di usus halus, dengan uji daya hambat enzim α-glukosidase didapatkan sebesar >100 ppm dibandingkan dengan aktifitas standar Glukobay 0.264 ppm. Dengan demikian ekstrak daun torbangun berperan pada penurunan kadar glukosa darah. 4. Pemberian ekstrak daun torbangun dosis 620 mg/kgBB berperan sebagai antioksidan yang dapat meredam radikal bebas sehingga dapat menurunkan kadar glukosa darah, serta meningkatkan berat badan tikus diabetes. Penurunan kadar glukosa terjadi karena glukosa dapat masuk ke dalam sel dan mengalami metabolisme untuk menghasilkan energi, sehingga tidak terjadi pemecahan lemak serta protein maka berat badan tikus diabetes mengalami peningkatan. 5. Kadar malondialdehida (MDA) pada tikus diabetes mengalami peningkatan, karena terjadi peroksidasi lipid. Setelah pemberian ekstrak daun torbangun dosis 930 mg/kg BB menunjukkan kecenderungan penurunan kadar MDA. Hal ini karena terjadi mekanisme peredaman radikal bebas oleh antioksidan enzimatis dan non enzimatis, yang ditunjukkan dengan peningkatan kadar antioksidan enzimatis diantaranya SOD, catalase dan GPx. Pemberian ekstrak etanol daun torbangun dosis 930 mg/kgBB dapat meningkatkan kadar enzim glukokinase, yang menunjukkan terjadi peningkatan metabolisme glikolisis karena insulin sudah berfungsi mengatur masuknya glukosa ke dalam sel. 6. Pemberian ekstrak etanol daun torbangun dosis 620 mg/kg BB dapat melindungi sel β-pankreas tikus diabetes yang di induksi STZ.
Saran 1. Pada penelitian invitro ekstrak daun torbangun mempunyai potensi menghambat kerja enzim α-glukosidase dengan cara menghambat hidrolisis pada rantai 1,4 dan 1,6-oligosakarida menjadi glukosa, sehingga menurunkan absorpsi glukosa di dinding usus halus. Hal tersebut
51
menyebabkan kadar glukosa tidak mengalami kenaikan. Sedangkan pada penelitian secara invivo, efek pemberian ekstrak daun torbangun pada tikus diabetes menunjukkan kecenderungan penurunan stres oksidatif walaupun tidak signifikan. Oleh karena itu perlu penelitian tentang pemberian ekstrak daun torbangun dalam bentuk kapsul. 2. Perlu penelitian modifikasi ekstrak etanol daun torbangun menjadi minuman atau makanan ringan, agar dapat dipakai sebagai nutraceutical yang berfungsi mengontrol pengendalian stres oksidatif di dalam tubuh. 3. Penelitian ini dapat dikembangkan dengan isolasi komponen aktif dalam daun torbangun dan dilakukan uji klinis agar bermanfaat sebagai senyawa antidiabetes. 4. Perlu penelitian lebih lanjut pemberian obat oral diabetes yang dikombinasikan dengan ekstrak daun torbangun, untuk mengurangi efek samping obat sintetis
52
DAFTAR PUSTAKA Acharya L, Mukherjee AK, Panda PC, Das P. 2005. Molecular characterization of five medicinally important species of Typhonium (Araceae) through Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Zeitschrift für Naturforschung C 60 600-604. Agung EN. 2006. Review. Hewan Percobaan Diabetes Mellitus : Patologi Dan Mekanisme Aksi Diabetogenik Animal Models Of Diabetes Mellitus : Pathology And Mechanism Of Some Diabetogenics. Biodiversitas ISSN: 1412033X Volume 7, Nomor 4 Oktober 2006 Halaman: 378-382 Akbarzadeh A, Norouzian D, Mehrabi MR, Jamshidi S, Farhangi A et al. 2007. Induction of Diabetes by Streptozotocin in Rats. Indian Journal of Chemical Biochemistry 22 (2):60-64. Aleisa AM, Al-Rejaie SS, Bakheet SA, Al-Bekairi AM, Al-Shabanah OA, Abdulhakeem Al-Majed, Al-Yahya Abdulaziz and Qureshi S, Protective Effect of metformin on Cardiac and Hepatic Toxicity Induced by Adriamycin in Swiss Albino Mice. Asian Journal of Biochemistry,3(2), 2008, 99-108. Asok KK , Umamaheswari M, Somanathan SS, Sivashanmugam AT, Subhdradevi V, Sambathkumar R. 2010. Antidiabetic, hypolipidemic and antioxidant Propertiesof asystasia gangetica in Sterptozotocin- nicotinamideinduced type 2 diabetes mellitus (NIDDM) in rats. Journal of Pharmacy Research, 3(10),2516-2520. Atef EAE. Quercetin protective action on oxidative stress,sorbitol, insulin resistance and β - cells function in experimental diabetic rats. International Journal of Pharmaceutical Studies and Research, EISSN, 2011, 2229- 4619. Aybar JM, AN Sanchez R, A Grau, SS Sanchez. 2001. Hypoglycemic effect of water extract of water extrac of Smallantus sonchifolius (yacon) leaves in normal and diabetic rats. Journal of Ethnopharmacology.74:125-132. Baba, Naomi Osakabe, Yoji Kato, Midori Natsume, Akiko Yasuda, Toshimi Kido, Kumiko Fukuda, Yuko Muto and Kazuo Kondo. 2007. Continuous intake of polyphenolic compounds containing cocoa powder reduces LDL oxidative susceptibility and has beneficial effects on plasma HDL-cholesterol concentrations in humans. Am J Clin Nutr;85:709–17. Printed in USA. © 2007 American Society for Nutrition Bahadoran Z, Mirmiran P, Hosseinpanah F, Hedayati M, Hosseinpour-Niazi S, Azizi F: Broccoli sprouts reduce oxidative stress in type 2 diabetes: arandomized double-blind clinical trial. Eur J Clin Nutr 2011, 65:972–977. Bahadoran Z, Parvin Mirmiran and Fereidoun Azizi. 2013. Dietary polyphenols as potential nutraceuticals in management of diabetes: a review. Journal of Diabetes & Metabolic Disorders, 12:43 doi:10.1186/2251-6581-12-43 Bardy, G1 Virsolvy, A2 Quignard, J F3 Ravier, M A4 Bertrand, G4 Dalle, S4 Cros, G5 Magous, R5 Richard, S2 Oiry, C5. 2013. Quercetin induces insulin secretion by direct activation of L-type calcium channels in pancreatic beta cells. British Journal of Pharmacology. Vol. 169 Issue 5, p1102-1113 Barth SW, Faehndrich C, Bub A, Dietrich H, Watzl B, Will F, Briviba K, Rechkemmer G. 2005. Cloudy apple juice decreases DNA damage, hyperproliferation and aberrant crypt foci developmentin the distal colon of DMH-initiated rats. Carcinogenesis 26:1414–1421
53
Batubara I, Kotsuka S, K Yamauchi, Kuspradini H, Mitsunaga T dan Darusman LK. 2012. Produksi TNF-α aktivitas penghambatan, fenolik, flavonoid, tanin dan isi tanaman obat Indonesia yang dipilih. Research Journal of Medicinal Plant, 6: 406-415 Betterridge J, Lipid disorders in diabetes mellitus, In Textbook of Diabetes, Edited by Pickup J, Williams G. London, Blackwell Science; 2002, 551- 553. Bhattacharjee Prasenjit, Hullatti KK, Vijay Kumar ML. 2011. Anthelmintic and antioxidant activity of alcoholic extracts of different oarts of Coleus amboinicus Lour. International Journal of Research in Ayurveda & Pharmacy, 2(1):181-185. Bosco et al. “Possible Implications of Insulin Resistance and Glucose Metabolism in Alzheimer‟s Disease Pathogenesis.” Journal of Cellular and Molecular Medicine 15, no. 9 (September 2011): 1807–1821 Boutabet, K., Kebsa, W., Alyane, M., Lahouel, M., 2011. Polyphenolic fraction of Algerian propolis protects rat kidney against acute oxidative stress induced by doxorubicin. Indian J. Nephrol. 21, 101–106 Caltailler JP. 2004. Insulin- from secretion to action. The Beta Cell Biology Consortium. www.betacell.org/content/articles/print.php?aid=1[20 Januari 2006]. Cazarolli LH, Zanatta L, Alberton EH, Res BF, Maria S, Folaor P, Damazio RG, Pizzolat MG, Mena: Flavonoids, Cellular and molecular mechanism of acrtion in glucose homeostasis. Mini Review in Medicinal Chemistry. Bentham Science Publishers, 18(10), 2008, 1032-1038. Chang CLT, Lin Y, Arlene PB, Chen YC, Chiu SC, Yang WC. 2013. Herbal Therapies for Type 2 Diabetes Mellitus: Chemistry, Biology, and Potential Application of Selected Plants and Compounds. Hindawi Publishing Corporation Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine Volume 2013, Article ID 378657, 33 pages Cheng D. 2005. Prevalence, Predisposition and Prevention of Type II Diabetes. Nutrition & Metabolism. BioMed Centra; 2:29. Chourasiya A, Upadhayay A, Shukla RN. 2012. Isolation of quercetin from the leaves of Azadirachta-indica and anti-diabetic study of the crude extracts. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Science; 25 (25); 179-181. Daisy P dan Rajathi M. 2009. Hypoglycemic Effects of Clitoria ternatea Linn. (Fabaceae) in Alloxan-induced Diabetes in Rats. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, October 2009; 8 (5): 393-398. Damanik R, N Damanik, Z Daulay, S Saragih, R Premier, N Wattanapenpaiboon & ML Wahlqvist. 2001. Consumption of Bangun-Bangun Leaves (Coleus amboinicus Lour) to Increase Breast Milk Production among Bataknese Women in North Sumatera Island, Indonesia. Asia Pac J Clin Nutr 2001;10(4);S67. Damanik R, Wahlqvist ML, N Wattanapenpaiboon. 2004. The use of putative lactagogue plant on breast milk production in Simalunhun, North Sumatera, Indonesia, Asia Pac J. Clin Nutr. No. 16 (4); S87. Damanik R . 2005. Effect of consumption torbangun soap (Coleus amboinicus Lour) on micronutrient intake of bataknese lactating woman. Media Gizi 7 keluarga. 29(1):68-73.
54
Damanik R, Wahlqvist ML, N Wattanapenpaiboon. 2006. Lactagugue effects of Torbangun, a Bataknese Traditional Cuisine. Adia Pac. J Clin Nutr 2006;15(2):267-274. Damanik R. 2009. Torbangun (Coleus amboinicus Lour): a Bataknese traditional cuisine perceived as lactagogue by Bataknese lactating women in Simalungun, North Sumatera, Indonesia. Journal of Human Lactation 25(1): 64-72. De Jager J, Kooy A, Schalkwijk C, van der Kolk J, Lehert P, Bets D. 2014. Long term effects of metformin on endothelial function in type 2 diabetes: a randomized controlled trial. J Intern Med. ;275:59–70. doi:10.1111/ joim.12128. Dehghan G, Tahmasebpou Nr, Hosseinpour MAF, Sheikhzadeh F, S. M. Banan SMK. 2013. Hypoglycemic, antioxidant and hepato- and nephroprotective effects of Teucrium orientale in streptozotocin diabetic rats. http://pharmacologyonline.silae.it ISSN: 1827-8620. Devi M, Syarief H, Damanik R, Sulaeman A, Setiawan B, Dewi R. 2010. Suplementasi daun torbangun (Coleus amboinicus Lour) untuk menurunkan keluhan sindrom premenstruasi pada remaja putri. Puslitbang Gizi dan Makanan (PGM), 33(2): 180-194. Duke, 2000, Dr. Duke‟s Constituens and Ethnobotanical Databases. Phytochemical database, USDA - ARS – NGRL. http://www.arsgrin.gov/cgibin/duke/farmacy-scroll3.pl. Accessed April 2003. El-hawary SS, El-sofany RH, Abdel-Monem AR, Ashour RS. 2012. Phytochemical Screening, DNA Fingerprinting, and Nutritional Value of Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. Department od Pharmacognosy, Faculty of pharmacy, Cairo University, Cairo 11562, Egypt. Ene AC, Nwankwo EA, Samdi LM. Alloxan-induced diabetes in rats and the effects of black caraway (Carum carvi L.) oil on their body weight. Res J Med Med Sci, 2, 2007, 48-52. Eteng MU, Bassey BJ, Atangwho IJ, Egbung GE, Eyong EU, Ebong PE, Abolaj AO. 2008. Biochemical Indices of Macrovascular Complication of Diabetic Rat Model: Compared Effects of Vernonia amygdalina, Catharantus roseus and Chlorpropamide. Sian Journal of Biochemistry 3(4):228-234. Executive summary IDF Diabetes Atlas 6th Edition: International Diabetes Federation. www.idf.org/sites/default/files/EN_6E_Atlas_Exec_Sum_1.pdf accessed 2014. Farsaei SH, Sabzghabaee AM, Zargarzadeh AH, Amini M., Effect of pharmacist led patient education on glycemic control of type 2 diabetics: a randomized controlled trial, Journal of Research in Medical Sciences, 16(1), 2011 Figueiredo, P. A., Mota, M.P., Appell, H.J., dan Duarte, J. A. 2008. The Role of Mitochondria in Aging of Skeletal Muscle. Biogerontology. 9: 67–84 GayathriV, Lekshmi P, Padmamabhan RN. 2011. Anti-diabetes and hypoglycaemic properties of Hemigraphis colorata in rats. International Journal of Pharmacaceutical Science, Vol 4, Issue 2, 224-328. Gerhauser C . 2008. Cancer chemopreventive potential of apples, apple juice, and apple components. Planta Med 74:1608–1624
55
Gurgel APAD, da Silva JG, Grangeiroa ARS, Oliveira DC, Limaa CMP, da Silvaa ACP, Oliveira RAG and Souzac IA. 2009. In vivo study of the anti inflammatory antitumor activities of leaves from Plectranthus amboinicus (Lour) Spreng (Lamiaceae). Journal of Ethnopharmacol, 125(2): 361-363. doi:10.1016/j. jep. 2009.07.006. Epub 2009 Jul 14. Global Diabetes Plant at a Glance IDF – Global Diabetes Plant 2011-2021. Harris CS, Beaulieu LP, Fraser MH, Mcintyre KL, Owen PL, Martineau LC, et al. Inhibition of advanced glycation end product formation by medicinal plant extracts correlates with phenolic metabolites and antioxidant activity. Planta Med. 2011;77:196–204 He ZX, Zhou ZW, Yang Y, Yang T, Pan SY, Qiu JX. 2015. Overview of clinically approved oral antidiabetic agents for the treatment of type 2 diabetes mellitus. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2015;42:125–38. doi:10.1111/1440-1681.12332. Hussain HEMA. 2002. Hypoglycemic, hypolipidemic and antioxidant properties of combination of curcumin from Curcuma longa,Linn and partially purified productfrom Abroma augusta, Linn in streptozotocin induced diabetes. Indian Journal of Clinical Biochemistry 17 : 33 – 43. Hsieh PC, Huang GJ, Ho YL, Lin YH, Huang SS. 2010. Activities of antioxidants, α-glukosidase inhibitors and aldose reductase inhibitors of the aqueous extracts of four Flemingia species in Taiwan. Botanical Studies 51: 293-302. Jameson JL. 2010. Harrison‟s Endocrinology. 2nd edition. The McGraw Companies,Inc. Section III:267-313. Jeremi PES, Gunter GC, Kuhnle, Robert JW. and Catherine RE. 2003. Intracellular metabolism and bioactivity of quercetin and its in vivo metabolites. Biochemistry Journal.372, 173–181. Ji Young Jung, Yeni Lim, Min Sun Moon, Ji Yeon Kim and Oran Kwon. 2013. Onion peel extracts ameliorate hyperglycemia and insulin resistance in high fat diet/streptozotocin-induced diabetic rats. Nutrition & Metabolism 8:18. Juei-Tang Cheng, Ching-Chiu Huang, I-Min Liu, Thing-Fong Tzeng, Chih Jen Chang. 2006. Novel Mechanism for Plasma Glucose–Lowering Action of Metformin in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats. DIABETES, vol. 55 : 819-824. Jung JY, Lim Y, Moon MS, Kim JY and Kwon O. 2011. Onion peel extracts ameliorate hyperglycemia and insulin resistance in high fat diet/ streptozotocin-induced diabetic rats. Nutrition & Metabolism, 8:18. Kahleova H, Matoulek M, Malinska H, Oliyarnik O, Kazdova L, Neskudla T, Skoch A. 2010. Vegetarian diet improves insulin resistance and oxidative stress markers more than conventional diet in subjects with Type 2 diabetes. Diabetic Medicine ª 2011 Diabetes UK: 549- 558. Kamalakkannan N, Mainzen SPP, The effect of Aegle marmelos fruit extract in streptozotocin diabetes–a histopathological study. Journal of Herbal Pharmcother, 5, 2005, 87–96. Kavishankar GB, Lakshmidevi N, Mahadeva MS, Prakash HS, NiranjanaSR. 2011. Neuropharmacological Effects of Aqueous Leaf. African Journal of Biomedical Research, Vol. 9; 101 – 107.
56
Khattak M.M.A.K, Taher M, Abdulrahman S, Bakar IA, Damanik R, Yahaya A. 2013. Anti bacterial and anti-fungal activity of coleus leaves consumed abreast milk stimulant. Nutrition & Food Science. 43(6): 582 – 590. Kotan VO, Sarandol E, Kirhan E, Ozkaya G, Kirli S: Effects of long-term antidepressant treatment on oxidative status in major depressive disorder: a 24-week follow-up study. Prog. Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry, 2011, 35, 1284–1290. Kothari, S., Thompson, A., Agarwal, A., dan Plessis, S. S. du., 2010. Free Radical: Their Beneficial and Detrimental Effects on Sperm Function. Indian Journal of Experimental Biology. 48: 425 –35 Krishnaveni K and Challa SR. 2013. Anti diabetic activity of Dolichos lablab (seeds) in Streptozotocin-Nicotinamide induced diabetic rat Hygeia. J.D.Med.vol.5 (1). Kumar GS, Nayaka H, Dharmesh SM and Salimath PV. Free and bound phenolic antioxidants in amla (Emblica officinalis) and turmeric (Curcuma longa). Journal of Food Composition, 19, 2006, 446-452. Kürkçü, R., Tekin, A., Özda, S., dan Akçakoyun, F., 2010. The Effects of Regular Exercıse on Oxıdatıve and Antıoxıdatıve Parameters ın Young Wrestlers. African Journal of Pharmacy and Pharmacology. 4(5): 244-51. Luckoba CW, Simmonds MSJ, Paton AJ. 2006. Plectranthus : A riview of ethnobotanical uses. Journal of Ethopharmacol;103:1-24 Lukacinova A, Mojzis J, Benacka R, Keller J, Maguth T, Kurila P, Vasko L, RaczO, Nistiar F. 2008. Preventive Effects of Flavonoids on Alloxan-Induced Diabetes Mellitus in Rats. Journal Acta Veterinaria Brno,77: 175-182. ManjamalaiA, Alexander T, Grace VMB. 2012. Bioactive evaluation of the essensial oil of Plectranthus amboinicus Lour by GC-MS analysis and its role as drug for microbial infections and inflammation. International Journal of Pharmaceutical Science.Vol 4, Issue 3, 205-211. Marciniak, A., Brzeszczyńska, J., Gwoździński, K., dan Jegier, A., 2009. Antioxidant Capacity and Physical Exercise. Biology of Sport. 26 (3):197 213. Mega Safithri1, Farah Fahma2, dan Paramitha Wirdani Ningsih Marlina1. 2012. Analisis proksimat dan toksisitas akut ekstrak daun sirih merah yang berpotensi sebagai antidiabetes. Jurnal Gizi dan Pangan, 7(1): 43-48 Min Lu, Pingping Li, Gautam Bandyopadhyay, William Lagakos1, Walter E. DeWolf Jr., Taylor Alford, Mark Joseph Chicarelli, Lance Williams, Deborah A. Anderson2, Brian R. Baer, Maralee McVean, Marion Conn, Murielle M. Ve´ niant, Peter Coward. 2014. Characterization of a Novel Glucokinase Activator in Rat and Mouse Models. PloS ONE 9(2): e88431. doi:10.1371/journal.pone.0088431 Mira Rosenblat, Nina Volkova, Soliman Khatib, Saeed Mahmood, Jacob Vaya, and Michael Aviram. 2014. Reduced glutathione (GSH) increases quercetin stimulatory effects on HDL- or apoA1- mediated cholesterol efflux from J774A.1 macrophages. The Lipid Research Laboratory, Rambam Health Care Campus, the Rappaport Faculty of Medicine and Research Institute, Technion- Israel Institute of Technology, Haifa, Israel and Department of Oxidative Stress and Human Diseases, MIGAL - GalileeResearch Institute,
57
Tel-Hai College, Upper Galilee 12210, Israel. DOI: 10.3109/10715762. 2014.963574Source: PubMed Moller N and Nair KS. Diabetes and protein metabolism, Diabetes,57, 2008, 3-4. Musabayane CT, Mahlalela N, Shode FO, Ojewole JA, Effects of Syzygium cordatum (Hochst) (Myrtaceae) leaf extract on plasma glucose and hepatic glycogen in streptozotocin-induced diabetic rats, Journal of Ethnopharmacol 2005, 97:485–490. Nadernejad N, Ahmadimoghadam A, Hosseinifard J, Pourseyedi S. 2012. Phenylalanin ammonialyase activity, total phenolic and flavonoid content in flowers, leaves, hulls and kernels of three pistachio (Pistacia vera L.) cultivars. American-Eurasian J Agric Environ Sci. 12(6): 807–814 Nissa M. Review of current and emerging therapies in type 2 diabetes mellitus. Am J Manag Care. 2012;18:S17–26. Ojewole JA: Hypoglycemic effect of Sclerocarya birrea [(A. Rich.) Hochst.] [Anacardiaceae] stem-bark aqueous extract in rats,Phytomedicine10, 2003, 675–681. Oszmianski J, Wolniak M, Wojdyło A, Wawer I .2007.Comparative study of polyphenolic content and antiradical activity of cloudy and clear apple juices. J Sci Food Agric 87:573–579.. Pajouhi M, Mohajeri-Tehrani MR, Fakhrzadeh H, Tabatabaei-Malazy O, AminiP. Lipid disorders. In: Arzaghi M, Tabatabaei-Malazy O, editors. Lipid disorders in Persian language. Iran: Vista; 2011. p. 1–217. Pallab Das Gupta and Amartya, Diabetes Mellitus and its Herbal Treatment, International Journal of Research in ISSN,3(2), 2012, 2229-3701. Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat, Departemen Kesehatan, 2000. Keputusan Menteri Kesehatan R.I No: 55/MENKES/SK/I/2000. Pari L, Latha M, Antidiabetic effect of Scoparia dulcis: effect on lipid peroxidation in streptozotocin diabetes, Gen Physiol Biophys, 24, 2005, 13 26. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (PERKENI). 2006. Manual prosedur Tatalaksana Hipoglikemia & Hiperglikemia. Konsensus Pengendalian dan Pencegahan Diabetes Mellitus Tipe 2 di Indonesia. Jakarta. Pessin JE, Saltiel AR. Signaling Pathways in Insulin Action: Molecular Targets of Insulin Resistance. The Journal of Clinical Investigation; 2010; Volume 106, 2. Pusat Data dan Informasi Kementerian Kesehatan RI. 2014 Pushparaj PN, Low HK, Manikandan J, Tan BK, Tan CH, Antidiabetic effects of Cichorium intybus in streptozotocin-induced diabetic rats. J. Ethnopharmacol, 111, 2007, 430-434. Pramadya A, Setiawan B, and Damanik R. 2010. Supplement drink formulation from Torbangun leaves (Coleus amboinicus Lour) for premenstrual syndrome woman). Indonesia Journal of Nutrition & Food. 5(2): 95 – 102. Praveena B and Pradeep SN. 2012. Antioxidant and Antibacterial Activities in the Leaf Extracts of Indian Borage (Plectranthus amboinicus). Food and Nutrition Sciences, 3, 146-152.
58
Prem Kn, Annamalai A and Thakur RS, Quercetin Attenuates Altered Colonic Contractility and Intestinal Transit in HFD Fed/STZ Treated Type-2 Diabetic Rats, Pharmacologyonline 1, 2009, 1012-1020 Raghuramulu N, Madhavan Nair K, Kalyanasundaram K. 2003. A manual of laboratory techniques. 2nd ed. Hyderabad: National Institute of Nutrition. Rahayu M dan Siagian MH. 2000. Makna Tumbuhan Dalam Ritual Sistem Pertanian Tradisional: Studi Kasus Penanaman Padi di Desa Pasir Eurih, Ciomas – Bogor. Prosiding Seminar Nasional Etnobotani III. Denpasar Bali. Hal: 381 – 385. Rathore, G.S., M. Suthar, A. Pareek, and R.N. Gupta. 2011. Nutritional antioxidants: A battle for better health. J. Nat. Pharm. 2: 2-14. Renu AK and Mamta K. 2007. Effects of curcumin on retinal oxidative stress and inflammation in diabetes. Nutrition & Metabolism, 4:8 doi:10.1186/1743 7075-4-8 [Riskesdas] Riset Kesehatan Dasar. 2007. Laporan Nasional. Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Departemen Republik Indonesia. Jakarta. [Riskesdas] Riset Kesehatan Dasar. 2013. Laporan Nasional. Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Departemen Republik Indonesia. Jakarta. Roshan DP, Naveen KM, Manjul PS, Anita S, Naheed WS, Gulzar A, Sudarshan KS. 2010. Antioxidant Potential of Leaves of Plectranthus amboinicus (Lour) Spreng. Scholars Research Library Der Pharmacia Lettre. 2(4):240-245 Sachin A, Shreesh KO, Divya V. 2009. Characterisation of Streptozotocin Induced Diabetes Mellitus in Swiss Albino Mice. Global Journal of Pharmacology, 3 (2): 81-84, 2009. Sajimin ND, Purwantari E, Sutedi, Oyo. 2011. Effect of cutting interval toproductivity and quality of bangun-bangun (Coleus amboinicus L) as aforagepromising commodity. Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner 16(4):288-293. Sancheti S, Sancheti S, Seo S. 2009. Chaenomeles sinensis: a potent α-and β glucosidase inhibitor. American Journal Pharmacology and Toxicology 4(1): 8-11. Santosa CM, Widjajakusuma R, Rimbawan, Bukit P. 2002 . The Effect of „Bangun-bangun‟ Leaves (Coleus amboinicus, L) Consumption by Lactating Mothers on Milk Secretion and Breast-fed Infant Growth, Abstract, J of The ASEAN Federation of Endocrine Societies (JAFES) 20: 150S. Santosa CM dan Triana H. 2005. Kandungan senyawa kimia dan efek ekstrak air Daun Bangun-bangun (Coleus amboinicus, L.) pada aktivitas fagositosis netrofil tikus putih (Rattus norvegicus). Majalah Farmasi Indonesia, 16 (3), 141 – 148. Sarkhail P, Rahmanipour S, Fadyevatan S, Mohammadirad A, Dehghan G, Amin G, Shafiee A, Abdollahi M, Antidiabetic effect of Phlomis anisodonta,Effects on hepatic cells lipid peroxidation and antioxidant enzymes in experimental diabetes, Pharm Res, 56, 2007, 261–266. Seham SE, Rabie HE, Azza R, Rehab SA and Amany AS. 2012. Polyphenolicscontent and biological activity of Plectranthus amboinicus
59
(Lour.) spreng growing in Egypt (Lamiaceae). Phcog J., Vol 4 , Issue 32. DOI:10.5530/ pj.2012.32.9 Selvaraj S, Vidya R C, Prakash R N,Fahmi SM. 2012. Fractions of Tinospora cordifolia Stem Extract Demonstrate Insulin Secreting Activity In Diabetes Induced Wistar Rats. Journal of Pharmacy Research 2012,5(3),1424-1427 Sandhar HK, Kumar B, Prasher S,Tiwari P,Salhan M, Sharma P. 2011. A Review of Phytochemistry and Pharmacology of Flavonoids. Internationale Pharmaceutica Sciencia. Jan-March 2011 Vol. 1Issue 1 Shanbhag T, Shenoy S, Rao MC, Woundhealin profileofTinospora cordifolia, Indian drugs, 42, 2005, 217-222. Shareef SM, Sridhar I, Mishra SS, Venkata Rao Y, Evaluation of hypoglycemic effect of Lagerstroemia speciosa(Banaba) leafextract Alloxan Induced Diabetes Melitus Rabbits, International JournalofMedical Research & Health Sciences, www.ijmrhs.com. Volume2, 2013, Issue 2 April –June Coden. Sharma SB, Nasir A, Prabhu KM, Murthy PS, Dev G, Hypoglycaemic and hypolipidemic effect of ethanolic extract of seeds of Eugenia jambolana in alloxan-induced diabetic rabbits, Journal of Ethnopharmacol, 85, 2003, 201 206. ShenoyS, Kumar H, Thashma, Nayak V, Prabhu K, Pai P. 2012. Hepatoprotective activity of Plectranthus amboinicus against Paracetamolinduced hepatotoxicity in rats. International Journal of Pharmacology and Sciences. Vol 1. Issue 2. 32-38. Shiney Br, Ganesh P, Kumar RS. 2012. Phytochemical Screening of Coleus aromaticus and Leucas aspera and Their Antibacterial Activity against Enteric Pathogens. International Journal of Pharmaceutical & Biological Archives 2012; 3(1):162-166 Shivani S, Sunil S. 2013. Antidiabetic Effect of Helianthus Annuus L., Seeds Ethanolic Extract in Streptozotocin-Nicotinamide Induced Type 2 Diabetes Mellitus. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. Vol 5, Issue 2. 382-387 Srinivasan K, Viswanad B, Lydia A, Kaul CL, Ramarao P. 2005. Combination of high-fat diet-fed and low-dose streptozotocin-treated rat: A model for type 2 diabetes and pharmacological screening, Pharmacological Research, 52, 313–320. [SNI] Standar Nasional Indonesia. 1992. SNI 01-2891-1992, Cara Uji Makanan dan Minuman. Dewan Standardisasi Nasional, Jakarta. Stangeland T., Remberg S.F., Lye K.A. Total antioxidant activity in 35 Ugandan fruits and vegetables. Food Chem. 2009; 113: 85 Subhas CM, Shivakumar H, Itgappa M, Nagarajappa K. 2009. Antidiabetic andantioxidant potential of Coleus Aromatiicus leaf Extracs in Alloxan induceddiabetic rats. Pharmacologyonline 3: 1054-1061 Suda, P., Zinjarde, S.S., Bhargava, S.Y., & Kumar, A.R. (2011). Potent amylaseinhibitory activity of Indian ayurvedic medical plant. BMC Complementary and Alternative Medicine 11:5,2. Thu PMA, Jin W, Jingyi T, Yan ZL dan Ken N. 2013. Evaluation of α glucosidase inhibition potential of some flavonoids from Epimedium brevicornum. Journal of LWT Food Science and Technology 53: 492. DOI: 10.1016/j.lwt.2013.04.002
60
Torrico F, Cepeda M, Guerrero G, Melendez F, Blanco Z, Canelon DJ, Diaz B, Compagnone RS, Suarez AI. Hypoglycemic effect of Croton cuneatus in streptozotocin-induced diabetic rats. Brazilian J. Pharmacogn. 2007, 17: 166 169. Trini Suryowati, Rimbawan, Rizal Damanik, Maria Bintang, Ekowati Handharyani. 2015. Efek Ekstrak Daun Torbangun (Coleus amboinicus Lour) Sebagai Antioksidan Pada Hati Tikus Diabetes. Prosiding Seminar Ilmiah Perhimpunan Biokimia & Biologi Molekuler Indonesia (PBBMI), 63 68. Uma M, Jothinayaki S, Kumaravel S, Kalaiselvi P. 2011. Determination of Bioactive Components of Plectranthus amboinicus Lour by GC–MS Analysis. New York Science Journal, 2011;4(8). Vasquez, E.,A., Kraus, W., Solsoloy, A.,D., dan Rejesus, B.,M., 2000, The Use of Spices and Medicinal: Antifungal, Antibacterial, Anthelmintic, and Molluscicidal Constituents of Philippine Plants 2230 – 2238. http://www. faoorg/docrep/ x2230e/ x2230e8.htm. Accessed 2000 December 5. Viswanathaswamy AHM, Koti BC, Gore A, Thippeswamy AHM and Kulkarni RV, Antihyperglycemic and Antihyperlipidemi Activity of Plactranthus Amboinicus on Normal and Alloxan Indiced Diabetic Rats. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, 73(2), 2011, : 139–145. Waris, G. dan Ahsan, H. 2006. Reactive Oxygen Species: Role in The Development of Cancer and Various Chronic Condition. Journal of Carcinogenesis. 5 (14): 1-8. Warsiki E, Damayanthi E, & Damanik R. 2009. Ka- rakterisasi mutu sop daun torbangun dalam kemasan kaleng dan perhitungan total migrasinya. Jurnal Teknologi Pertanian, 3, 28 – 33 Winarsi H, Purwanto A dan Dwiyanti H. 2010. Aktivitas Glutation Peroksidase (GSH-PX) wanita penderita diabetes melitus tipe-2 yang mendapat suplementasi susu kaya protein kecambah kedelai plus Zn. Proseding Seminar Nasional Hari Lingkungan Hidup se Dunia 2010. Purwokerto, 12 Juni 2010. WHO. 2003. Step : A frame work for survailance, the WHO STEP (Use Approach to Surveilance of Noncommunicable Disease) Geneva dalam http://.who.int/penyakitdegeneratif/resources/atlas/en/ WHO. 2008. Diabetes Action Now Booklet. http: //www.who.int/diabetes/BOOKLET_HTML/en/index4.html. 13 Mei 2008 Yadav JP, Sushila S, Kalia AN, Dangi AS, Hypoglycemic and hypolipidemic activity of ethanolic extract of Salvadora oleoides in normal and alloxan induced diabetic rats, Indian Journal of Pharmacol, 40, 2008, 23–27 Yamamoto, K, Miyake, H, Kusunoki, M, and Osaki, S. 2008. Crystalization and preliminary X-ray analysis of isomaltase from Saccharomyces cerevisiae. Acta Crystallographica Section F: Structutal Biology and Cryztallization Communications. 64: 1024-1026. Zochodne DW (2012) Reversing neuropathic deficits. J Peripher Nerv Syst 17 Suppl 2: 4–9.
61
LAMPIRAN
62
Lampiran 1. Uji kontras parameter pada tikus galur Sprague Dawley Respon
BB-akhir
BB-awal
BB-selisih
CAT
GD-akhir
Contrast SS 2900,209
Mean Square 2900,209
F Value 5,390
Pr > F
Keterangan
0,029
Signifikan
Q VS N & T1 & T2 Q VS N&D&T1&T2&M &Q
2391,491
2391,491
4,440
0,046
Signifikan
1608,516
1608,516
2,990
0,097
Q&N VS T1&T2
72,962
72,962
0,140
0,716
Tidak Signifikan Tidak Signifikan
T1 VS T2
3767,481
3767,481
7,000
0,014
Q VS N
97,969
97,969
0,350
0,561
Q VS N & T1 & T2
12,881
12,881
0,050
0,833
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
4,824
4,824
0,020
0,897
Q&N VS T1&T2
60,552
60,552
0,210
0,647
T1 VS T2
130,321
130,321
0,460
0,503
Q VS N
4064,256
4064,256
6,930
0,015
Signifikan
Q VS N & T1 & T2 Q VS N&D&T1&T2&M &Q
2755,393
2755,393
4,700
0,040
Signifikan
1789,517
1789,517
3,050
0,093
Q&N VS T1&T2
0,578
0,578
0,000
0,975
T1 VS T2
2496,400
2496,400
4,260
0,050
Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan
Q VS N
0,000
0,000
0,620
0,439
Q VS N & T1 & T2
0,000
0,000
2,890
0,102
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
0,000
0,000
2,550
0,123
Q&N VS T1&T2
0,001
0,001
16,45 0
0,001
T1 VS T2
0,000
0,000
1,260
0,272
Q VS N
13249,600
13249,600
1,840
0,188
Q VS N & T1 & T2
21394,817
21394,817
2,970
0,098
Q VS N&D&T1&T2&M
25584,540
25584,540
3,550
0,072
Kontras Q VS N
Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan
Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan
63
&Q Q&N VS T1&T2
8201,250
8201,250
1,140
0,297
T1 VS T2
54612,100
54612,100
7,580
0,011
Q VS N
79405,921
79405,921
Q VS N & T1 & T2
78996,074
78996,074
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
40117,997
40117,997
Q&N VS T1&T2
7797,301
T1 VS T2
Tidak Signifikan
GD-awal
GD-selisih
GLK
GPx
HDL
19,97 0 19,87 0
0,000 0,000
10,09 0
0,004
7797,301
1,960
0,174
146894,40 0
146894,40 0
36,95 0
<.000 1
Q VS N
27783,441
27783,441
2,580
0,121
Q VS N & T1 & T2
18169,080
18169,080
1,690
0,206
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
1627,565
1627,565
0,150
0,701
Q&N VS T1&T2
5,101
5,101
0,000
0,983
T1 VS T2
22372,900
22372,900
2,080
0,162
Q VS N
1,706
1,706
0,640
0,430
Q VS N & T1 & T2
2,008
2,008
0,760
0,393
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
0,765
0,765
0,290
0,596
Q&N VS T1&T2
0,369
0,369
0,140
0,712
T1 VS T2
0,240
0,240
0,090
0,766
Q VS N
28,881
28,881
0,080
0,784
Q VS N & T1 & T2
181,630
181,630
0,480
0,493
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
252,540
252,540
0,670
0,420
Q&N VS T1&T2
247,833
247,833
0,660
0,424
T1 VS T2
1478,267
1478,267
3,940
0,059
Q VS N
921,600
921,600
4,960
0,036
Signifikan
Signifikan Signifikan
Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Signifikan
64
Q VS N & T1 & T2
26,667
0,140
0,708
24,807
24,807
0,130
0,718
Tidak Signifikan
1155,200
1155,200
6,220
0,020
T1 VS T2
115,600
115,600
0,620
0,438
Signifikan Tidak Signifikan
Q VS N
1102,500
1102,500
2,850
0,104
Q VS N & T1 & T2
26,667
26,667
0,070
0,795
66,667
66,667
0,170
0,682
Tidak Signifikan
3125,000
3125,000
8,080
0,009
T1 VS T2
1368,900
1368,900
3,540
0,072
Signifikan Tidak Signifikan
Q VS N
0,018
0,018
1,090
0,306
Q VS N & T1 & T2
0,000
0,000
0,020
0,897
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
0,001
0,001
0,040
0,840
Q&N VS T1&T2
0,047
0,047
2,900
0,101
T1 VS T2
0,041
0,041
2,540
0,124
Q VS N
0,005
0,005
0,490
0,491
Q VS N & T1 & T2
0,002
0,002
0,150
0,706
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
0,001
0,001
0,130
0,727
Q&N VS T1&T2
0,029
0,029
2,720
0,112
T1 VS T2
0,056
0,056
5,330
0,030
Q VS N
624,100
624,100
0,560
0,461
Q VS N & T1 & T2
117,600
117,600
0,110
0,748
Q VS N&D&T1&T2&M &Q
322,667
322,667
0,290
0,595
Q&N VS T1&T2
2928,200
2928,200
2,640
0,118
T1 VS T2
16,900
16,900
0,020
0,903
Q VS N&D&T1&T2&M &Q Q&N VS T1&T2
KolesterolTotal
MDA
SOD
Trigliserida
Tidak Signifikan
26,667
Q VS N&D&T1&T2&M &Q Q&N VS T1&T2
Tidak Signifikan Tidak Signifikan
Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan Tidak Signifikan
65
Lampiran 2. Dokumentasi penelitian
Tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour)
66
Persiapan ekstraksi dan analisis di laboratorium
67
Perlakuan pada hewan coba
68
69
Lampiran 3. Bukti-bukti Publikasi sebagian dari disertasi
70
71
72
73
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Klaten Jawa Tengah pada tanggal 11 Februari 1961. Penulis merupakan anak pertama dari delapan bersaudara dari pasangan Slamet Ananto, SH dan Sutinah. Penulis menikah dengan Ir. Sapto Tranggono, MBA dan dikaruniai dua putra, yaitu Bharian Tranggono, ST dan Ghanaru Tranggono. Penulis menyelesaikan Sekolah Menengah Atas pada tahun 1979 dari SMAN1 Klaten Jawa Tengah, dan pada tahun 1985 menyelesaikan program S1 Jurusan Kimia Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. Pada tahun 1991-1994 penulis melanjutkan program studi S2 pada Program Studi Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Sejak tahun 2011 penulis melanjutkan ke program S3 pada Program Studi Ilmu Gizi Manusia Fakultas Ekologi Manusia Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Departemen Biokimia Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Indonesia, sejak tahun 1986 sampai sekarang. Selama mengikuti pendidikan S3 di IPB, penulis membuat karya ilmiah berjudul Efek Ekstrak Daun Torbangun (Coleus amboinicus Lour) sebagai Antioksidan pada Hati Tikus Diabetes telah disajikan pada Seminar Ilmiah Perhimpunan Biokimia & Biologi Molekuler Indonesia (PBBMI) pada tanggal 7 Maret 2015. Artikel dengan judul Antihyperlipidemic Activity of Torbangun Extract (Coleus Amboinicus Lour) on Diabetic Rats Induced by Streptozotocin diterbitkan pada IOSR Journal of Pharmacy (IOSRPHR), A Journal of International Organization of Scientific Research (IOSR), 5 May 2015 dan di index pada American National Engineering Database (ANED) dengan nomer ANED-DDL (Digital data link) 05.3013/055050054. Artikel dengan judul Antihyperglicemic Activity of Coleus amboinicus Lour in Streptozotocin Induced Type 2 Diabetes Mellitus in Rats telah disajikan pada International Symposium on Food and Nutrition (ISFAN), on 3rd--‐5th June 2015. Artikel dengan judul Identifikasi Komponen Kimia dan Aktivitas Antioksidan dalam tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) sudah diajukan dan akan terbit pada jurnal nasional terakreditasi Jurnal Gizi dan Pangan Institut Pertanian Bogor, Volume 10, No. 3, November 2015.
