Universa Medicina
Juli-Agustus 2006, Vol.25 No.3
Efek hipoglikemik daging buah Mahkota dewa (Phaleria Macrocarpa (Scheff.) Boerl.) terhadap kadar gula darah pada manusia sehat setelah pembebanan glukosa Meiyanti a*, Hedi R. Dewoto**, dan Fransiscus D. Suyatna** *Departemen Farmasi, Fakultas Kedokteran Universitas Trisakti **Departemen Farmakologi dan Terapetik Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia ABSTRAK Beberapa penelitian pada hewan coba menunjukkan bahwa daging buah mahkota dewa (MD) dapat menurunkan kadar glukosa darah, namun sampai saat ini belum diperoleh informasi adanya uji klinik MD yang dilakukan pada manusia. Penelitian ini bertujuan untuk menilai efek hipoglikemi buah MD terhadap kadar glukosa darah pada manusia sehat setelah pembebanan glukosa dan mengetahui besarnya dosis MD yang efektif untuk menurunkan kadar glukosa darah. Desain yang digunakan adalah eksperimental sekuensial (berurutan) tanpa kontrol. Lima belas sukarelawan diberikan pembebanan glukosa dengan memberikan glukosa sebanyak 75 g untuk mendapatkan kadar glukosa serum baseline, kemudian dilakukan kembali pembebanan glukosa disertai dengan pemberian MD dosis 250, 500 dan 1000 mg. Kadar gula dalam darah diukur pada 0 menit dan 15, 30, 60, 120, 180 dan 240 menit setelah pembebanan glukosa saja maupun pembebanan glukosa + MD. Setelah itu dihitung luas area di bawah kurva (area under curve/AUC) kadar glukosa darah terhadap waktu sampai dengan 4 jam. Hasil penelitian menunjukkan penurunan nilai AUC tidak bermakna setelah pemberian 250 mg MD pada orang sehat (3,81 ± 8,87%), tetapi pada pemberian dosis 500 mg didapatkan penurunan nilai AUC yang bermakna (14,32 ± 9,91%, p< 0,05). Disimpulkan bahwa bubuk daging buah MD dosis 500 mg dapat menurunkan kadar glukosa darah pada orang sehat setelah pembebanan glukosa. Kata kunci : Mahkota dewa, sehat, pembebanan glukosa, AUC
Hypoglycemic effect of mahkota dewa mesocarp fruit (Phaleria macrocarpa (Scheff.) Boerl) on glucose blood level in glucose loading healthy volunteers ABSTRACT Several studied in experimental animals showed that Phaleria macrocarpa fruit reduced the blood glucose levels, but there is no information about experimental study in human. The objective of this study was to evaluate the effect of Phaleria macrocarpa fruit powder on blood glucose levels in glucose loading healthy volunteers, and to determine its effective dose. The study was a sequential experimental design and autocontrol. Fifteen healthy volunteers were induced hyperglycemic by oral 75 gram glucose to measure the blood glucose levels at baseline. They were re-induced by glucose together with 250, 500 and 1000 mg MD. In order to examine the response, blood glucose levels were observed in 0 minute, and 15, 30, 60, 120, 180, 240 minutes after being induced by glucose only and by glucose + MD. Subsequently, the area under the curve of blood glucose level aligned with 4 hour time axis (AUC0-4 hour) was calculated. The results showed that the AUC value was not significantly decreased (3,81 ± 8,87%) in volunteers receiving MD mesocarp fruit powder of 250 mg, whereas it was decreased significantly (14,32 ± 9,91%, p<0,05) in volunteers receiving MD of 500 mg. It was concluded that MD mesocarp fruit powder of 500 mg reduced blood glucose level in healthy volunteers. Keywords : Mahkota dewa, healthy volunteers, glucose loading, AUC
114
Korespondensi : aMeiyanti Departemen Farmasi Fakultas Kedokteran, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.260, Grogol Jakarta 11440 Tel. 021-5672731 eks. 2805, Fax. 021-5660706
Universa Medicina
PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara tropis yang kaya dengan berbagai jenis tanaman. Sebagian dari tanaman ini digunakan secara empiris untuk pencegahan dan pengobatan penyakit. Penggunaan obat yang berasal dari tanaman (obat herbal) di Indonesia nampaknya terus meningkat, ditandai dengan bertambah banyaknya industri jamu/farmasi yang memproduksi obat herbal tersebut. Umumnya penggunaan obat herbal di masyarakat berdasarkan empiris sehingga sering menimbulkan keraguan tentang khasiat dan keamanannya keamanannya. Untuk meningkatkan status obat herbal menjadi obat fitofarmaka/fitoterapi, wajib dilakukan pengujian obat herbal tersebut pada manusia melalui uji klinik. (1) Salah satu tanaman obat yang dalam beberapa tahun belakangan ini banyak menarik perhatian masyarakat adalah mahkota dewa (MD/Phaleria macrocarpa (Scheff.) Boerl.). Secara kualitatif, MD mengandung beberapa zat aktif seperti: i) alkaloid, bersifat detoksifikasi yang dapat menetralisir racun di dalam tubuh, ii) saponin yang bermanfaat sebagai anti bakteri dan virus, mengurangi kadar gula darah, mengurangi penggumpalan darah, iii) flavonoid berfungsi sebagai anti-oksidan, dan iv) polifenol yang berfungsi sebagai antihistamin. (2) Di masyarakat daging buah MD sering digunakan sebagai obat alternatif atau obat tambahan untuk mengobati diabetes melitus (DM) di samping obat hipoglikemik oral (OHO) dan insulin. (3) Insulin dan atau OHO yang telah dipasarkan umumnya telah dibuktikan memiliki rasio efektifitas dan keamanan yang baik, namun umumnya lebih mahal dari obat tradisional/obat herbal. Beberapa penelitian yang dilakukan pada hewan coba menunjukkan bahwa daging buah MD dapat menurunkan kadar glukosa darah. (4,5)
Vol.25 No.3
DM merupakan penyakit menahun sehingga memerlukan pengobatan jangka panjang/seumur hidup maka faktor biaya pengobatan perlu diperhitungkan di samping khasiat dan keamanan obat. Sampai saat ini belum diperoleh informasi adanya uji klinik MD yang dilakukan pada manusia. Berdasarkan hal tersebut penelitian ini bertujuan untuk menilai efek hipoglikemik MD terhadap kadar gula darah pada manusia sehat setelah pembebanan glukosa. METODE Desain penelitian Penelitian ini merupakan uji kisaran dosis efek bubuk daging buah MD terhadap penurunan kadar glukosa darah pada sukarelawan sehat. Penelitian ini menggunakan desain uji klinik terbuka (tanpa pembanding) dengan dosis yang ditingkatkan, titrasi yang tidak dipaksakan (unforced titration). Penelitian dilakukan di Departeman Farmakologi dan Terapeutik FKUI mulai 15 Maret sampai 15 April 2006. Subyek penelitian Penelitian ini merupakan penelitian pendahuluan, dan menggunakan 15 sukarelawan sehat dewasa yang memenuhi kriteria inklusi: i) pria dan wanita usia 18-55 tahun, ii) mempunyai berat badan normal (indeks massa tubuh: ≥ 18,5 - 25 kg/m 2), iii) tidak mengidap penyakit kronis dan tidak ada riwayat penyakit kronis dalam keluarga (terutama DM, hipertensi, sakit jantung), iv) fungsi hati (serum glutamic pyruvic transaminase/SGPT, alkali fosfatase) dan fungsi ginjal (kadar kreatinin) normal, v) tidak mengkonsumsi jamu atau suplemen vitamin tertentu 1 minggu sebelum penelitian berlangsung/selama penelitian berlangsung, vi) dalam 24 jam sebelumnya tidak mengkonsumsi minuman yang mengandung kafein, jus buah maupun merokok, dan vii) bersedia mengikuti penelitian serta menandatangani informed 115
Meiyanti, Dewoto, Suyatna
consent. Sebagai kriteria eksklusi adalah: i) wanita hamil atau menyusui, ii) mengkonsumsi obat lain yang dapat mempengaruhi kadar glukosa darah misalnya obat kortikosteroid, iii) mengikuti penelitian lain dalam waktu 3 bulan sebelum penelitan ini. Intervensi Perlakuan yang diberikan adalah bubuk daging buah MD dari daerah Sidorejo Jawa Tengah yang dimasukkan ke dalam kapsul. Kapsul daging buah MD diberikan sebanyak 250 mg (1 kali pemberian) 3 hari setelah kunjungan pertama (grup 1), 500 mg 7 hari setelah kunjungan kedua (grup 2), dan 1000 mg 7 hari setelah kunjungan ketiga (grup 3). Pada tiap kunjungan diberikan beban glukosa 400 kalori (atau 75 g glukosa) yang diberikan bersama kapsul MD. Parameter yang digunakan untuk menilai respons terhadap pembebanan glukosa adalah area under curve (AUC). Bila nilai AUC kurang dari 10% maka subjek diberikan kapsul MD dengan dosis sebesar 1000 mg. Kadar glukosa darah Pemeriksaan kadar gula dalam darah dilakukan sesuai dengan standar pemeriksaan tes toleransi glukosa oral (TTGO). Sampel darah diambil dari pembuluh darah vena di lengan, pengambilan dilakukan sebelum minum glukosa, dan selanjutnya 15 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam, 3 dan 4 jam setelah pembebanan glukosa dan pemberian kapsul MD. Pengukuran kadar glukosa darah dilakukan duplo dengan metode enzymatic colorimetric test (GOD-PAP) yang telah divalidasi dengan menggunakan Spektrofotometer: Perkin Elmer-Lamda 3B, yang terhubung dengan termostat dan inkubator: Yalabo 6A. Reagen yang digunakan adalah Glucose GOD FS DiaSys KIT, yang terdiri dari larutan standar mengandung glukosa 100 mg/dl, dan reagen mengandung fosfat buffer, fenol, 4-aminoantipirin, glukosa oksidase 116
Efek mahkota dewa terhadap kadar gula darah
(GOD), peroksidase (POD). Sebelum penelitian berlangsung dibuat kurva kalibrasi larutan standar glukosa dan pengencerannya, dan uji validasi metode pengukuran yang terdiri dari uji akurasi, presisi, dan stabilitas. Uji Akurasi dan presisi Uji akurasi dan presisi dilakukan withinday dan day to day terhadap larutan standar kontrol rendah (HSN) dan kadar tinggi (HSP) dengan 6 kali replikasi. Akurasi dinyatakan sebagai % penyimpangan dari nilai sesungguhnya (kisaran).Presisi adalah SD/rata-rata. Kelayakan etik (ethical clearanca) Protokol penelitian ini telah mendapat keterangan lolos kaji etik dari Komisi Etik Fakultas Kedokteran Universitas (no. 56/ PT02.FK/ETIK/2006). Setiap responden diberikan penjelasan tentang tujuan penelitian dan mereka berhak mengundurkan diri setiap saat tanpa dikenakan sanksi apapun. Analisis statistik Untuk menguji perbedaan kadar gula darah setelah diberikan pembeban glukosa dan grup perlakuan digunakan analysis of variance (ANOVA) berpasangan dan bila terdapat perbedaan yang bermakna maka dilanjutkan dengan analisis Tukey. Tingkat kemaknaan yang digunakan besarnya 0,05. Pengolahan dan analisis data menggunakan program SPSS 11.0. HASIL Dari 15 orang sukarelawan sehat yang memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi didapatkan 6 (40%) wanita dan 9 (60%) pria, usia berkisar antara 22-44 tahun. (Tabel 1) Hasil pemeriksaan darah rutin dan kimia darah pada awal penelitian dapat dilihat di Tabel 2. Baik darah rutin maupun kimia darah menujukkan sukarelawan memenuhi kriteria inklusi.
Universa Medicina
Vol.25 No.3
Tabel 1. Demografi sukarelawan
Uji ketepatan dan ketelitian pemeriksaan kadar glukosa dalam sehari (within run) yang dilakukan menunjukkan besarnya koefisien variasi (CV) untuk kontrol normal (Qualitrol HSN) adalah 0,87% dengan akurasi (recovery) sebesar 98,34%, sedangkan untuk kontrol tinggi (Qualitrol HSP) CV 1,3% dan akurasi 96,23%. Untuk uji ketepatan dan ketelitian pemeriksaan kadar glukosa hari ke hari diperoleh hasil untuk
HSN nilai CV 2,71% dengan akurasi 98,48%, sedangkan untuk qualitrol HSP nilai CV 3,38% dengan akurasi 95,73%. Setelah diberikan perlakuan dengan dosis kapsul MD sebesar 250 dan 500 mg, ternyata hanya 3 subjek yang diberikan dosis sebesar 1000 mg karena penurunan nilai AUCnya kurang dari 10%. Ratarata kadar glukosa darah pada 15 subyek setelah pembebanan glukosa pada menit ke 0,15,30,60,120,180 dan 240 tanpa pemberian kapsul MD dibandingkan dengan pemberian kapsul MD (grup 1, 2 dan 3) dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 1. Puncak kadar glukosa dalam darah tanpa pemberian kapsul MD (baseline) maupun setelah pemberian kapsul MD tercapai 30 menit setelah pembebanan glukosa sedangkan kadar terendah tercapai 180 menit (3 jam) setelah pembebanan glukosa.
Tabel 2. Hasil pemeriksaan penyaring darah rutin dan kimia darah
Tabel 3. Kadar gula darah berdasarkan tes toleransi glukosa oral dan grup perlakuan
* Rata-rata ± SD
117
Meiyanti, Dewoto, Suyatna
Efek mahkota dewa terhadap kadar gula darah
Gambar 1. Rata- rata kadar glukosa darah pada subyek setelah pemberian perlakuan kapsul MD
Uji ANOVA berpasangan menunjukkan terdapat perbedaan bermakna (p<0,05) antara kelompok awal (baseline) dan dengan kelompok perlakuan (grup 1 dan 2). Pada grup 3 tidak dilakukan analisis karena jumlah sampel hanya 3 orang. Setelah dilakukan uji perbandingan berganda dengan menggunakan uji Tukey didapatkan bahwa kadar glukosa darah pada grup 1 tidak menunjukkan perbedaan bermakna dibandingkan dengan baseline (p>0,05), sedangkan grup 2 menunjukkan adanya perbedaan bermakna (p<0,05). Kadar glukosa darah antara grup 1 dan 2 juga menunjukkan adanya perbedaan yang bermakna (p< 0,05). Luas area di bawah kurva kadar darah glukosa terhadap waktu sampai dengan 4 jam (AUC 0-4 jam) dihitung secara trapezoidal. Pada grup 1 terlihat adanya penurunan kadar glukosa 118
darah yang ditunjukkan dengan rata-rata penurunan AUC 0-4 jam sebesar 3,81 ± 8,87% dibandingkan AUC awal. Sedangkan penurunan AUC juga terjadi pada grup 2 dan 3, masingmasing sebesar 14,32 ± 9,91% dan 12,34 ± 2,96%. (Tabel 4) Keluhan yang dirasakan oleh subyek pada pemberian dosis 250 mg MD yaitu mual-mual sebesar 13,33% dan pusing 6,67% (2 subyek mengeluh mual dan 1 subyek mengeluh pusing). Pada peningkatan dosis MD 500 mg jumlah subyek yang mengalami keluhan meningkat menjadi 6 subyek (2 subyek merasakan mual, 2 subyek merasakan pusing dan 2 subyek merasakan rasa penuh di perut). Di antara 3 subyek yang mendapatkan dosis MD 1000 mg hanya 1 subyek yang mengeluh rasa penuh di perut disertai mual.
Universa Medicina
Vol.25 No.3
Tabel 4. Nilai AUC 0-4 setelah pemberian perlakuan dibandingkan baseline
* rata-rata ± SD
PEMBAHASAN Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa bubuk daging buah MD mempunyai efek hipoglikemik terhadap gula darah pada pada orang sehat setelah pembebanan glukosa. Hasil studi ini konsisten dengan penelitian yang dilakukan pada mencit. (6) Kemungkinan efek menurunkan glukosa darah ini terjadi melalui kerja saponin dan tanin yang terkandung di dalamnya.(7,8) Dari kepustakaan diketahui bahwa bergabungnya saponin ke dalam membran sel membentuk struktur yang lebih permeabel dibanding membran aslinya. Saponin meningkatkan permeabilitas usus kecil, sehingga meningkatkan uptake zat yang sesungguhnya kurang diserap dan menyebabkan hilangnya fungsi normal usus. Pengaruh saponin terhadap susunan membran sel dapat menghambat absorbsi molekul zat gizi yang lebih kecil yang seharusnya cepat diserap, misalnya glukosa. Struktur membran sel yang terganggu diduga juga menimbulkan gangguan pada sistem transporter glukosa sehingga akan terjadi hambatan untuk penyerapan glukosa. Kemungkinan efek penurunan kadar glukosa darah ini selain oleh saponin juga mungkin disebabkan oleh kandungan tanin. Dari kepustakaan diketahui bahwa tanin ini bersifat sebagai astringen, dapat mempresipitasikan protein selaput lendir usus dan membentuk lapisan yang melindungi usus, sehingga menghambat penyerapan glukosa. (8) Penelitian pada tikus putih memperlihatkan efek penurunan glukosa darah setelah pemberian
MD diperkirakan karena mekanisme penghambatan kerja enzim alfa-glukosidase(9) yaitu enzim di dalam usus mengubah disakarida menjadi glukosa. Enzym alfa-glukosidase inhibitor ini menghambat absorpsi glukosa pada usus halus, sehingga berfungsi sebagai antihiperglikemi setelah diberikan glukosa.(10-12) Penelitian ini dapat dilakukan pada manusia karena MD relatif aman dan telah digunakan secara empiris pada manusia. Dari uji toksisitas akut pada mencit didapatkan bahwa dosis letal (LD 50 ) infus buah MD adalah 67,04 mg/10 g bb mencit pada pemberian secara ip, LD 50 ekstrak etanol 70% buah MD pemberian secara ip pada mencit adalah 36,53 mg/10g bb. (13) Kedua nilai ini jika diekstrapolasikan dengan cara Paget & Barnes kepada penggunaan oral pada tikus menurut kategori Gleason berada dalam kategori practically non toxic. (14) Pada uji toksisitas subkronis pada tikus didapatkan bahwa pemberian ekstrak MD secara oral sampai dosis 330 mg/200 g BB adalah aman. (15) Pada pemberian kapsul MD terlihat adanya penurunan kadar glukosa darah yang ditunjukkan dengan rerata penurunan nilai AUC . Pada dosis 250 mg didapatkan rata-rata 0-4 jam penurunan AUC sebesar 3,8% dibandingkan AUC baseline, pada dosis 500 mg didapatkan rata-rata penurunan AUC 14,3%, dan pada dosis 1000 mg didapatkan rata-rata penurunan AUC 12,3%. Hal ini menunjukkan terdapat hubungan besarnya dosis dan efek penurunan kadar glukosa darah. Keluhan yang ditemukan pada subyek penelitian umumnya adalah mual, rasa penuh, 119
Meiyanti, Dewoto, Suyatna
Efek mahkota dewa terhadap kadar gula darah
nyeri ulu hati, dan pusing setelah minum kapsul MD. Makin besar dosis yang diberikan terlihat adanya peningkatan jumlah subyek yang memberikan keluhan. Keluhan rasa penuh, dan mual timbul pada 15-30 menit setelah minum kapsul MD, dan keluhan ini umumnya hilang setelah subyek dianjurkan banyak minum air.
4.
KESIMPULAN
6.
Bubuk daging buah MD mempunyai efek hipoglikemik terhadap kadar gula darah pada orang sehat setelah pembebanan glukosa. Efek hipoglikemik terhadap kadar glukosa darah meningkat sesuai dengan peningkatan dosis MD dan terbaik pada dosis 500 mg.
7.
5.
8. 9.
SARAN Penelitian ini merupakan penelitian pendahuluan untuk meneliti efek penurunan kadar glukosa darah pada sukarelawan sehat. Masih diperlukan penelitian lain seperti penelitian toksisitas akut dan kronik bubuk daging buah MD, dan manfaat penggunaan jangka panjang pada pasien DM ringan dibandingkan dengan plasebo.
10.
11.
12.
Daftar Pustaka 1.
2.
3.
120
Pramono S. Strategi dan tahapan menuju produksi obat herbal terstandar dan fitofarmaka bagi perusahaan jamu. Yogyakarta: FK UGM. 2006. Kardono LBS. Chemical constituents of Phaleria macrocarpa (Scheff.) Boerl. Ministry of Health: Research development Center for Parmacy and Traditional Medicine; 2003. Winarto WP. Phaleria macrocarpa (Scheff.) Boerl: cultivation and application for herbal medicines. Jakarta : Penebar Swadaya; 2003.
13.
14. 15.
Widowati L. Uji keamanan buah mahkota dewa (Phaleria macrocarpa (Scheff). Boerl) dan khasiat antidiabetesnya. Jakarta: Puslitbang Farmasi dan Obat Tradisional; 2004. Dewoto HR, Mariana Y, Arif A. Uji efek penurunan kadar glukosa darah ekstrak daging buah mahkota dewa (Phaleria macrocarpa (Scheff). Boerl) pada kelinci dibandingkan glibenklamid. Laporan penelitian, Departemen Farmakologi dan Terapeutik FKUI; 2005. Sugiwati S, Kardono LBS, Bintang M. αGlucosidase inhibitory activity and hypoglycemic effect of Phaleria macrocarpa fruit pericarp extracts by oral administration to rats. J Applied Sci 2006; 6: 2312-6. Simon M. Principles and practice of phytotherapy. London: Churchill Livingstone; 2000. Rotblatt M, Zimet I. Evidence-based herbal medicine. Haney & Belfus, INC; 2002. Sugiwati S. Aktifitas hipoglikemik dari ekstrak buah mahkota dewa (Phaleria macrocarpa (Scheff). Boerl) sebagai inhibitor alfa glukosidase secara in vitro dan in vivo pada tikus putih. Tesis, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor; 2005 Slagle M. a-Glucosidase inhibitors. Southern Med J Januari, 2002. Available at: http://static. highbeam.com/southernmedicaljournal/januari 01202/alphaglucosidaseinhibitorsmedication update/index/html. Accessed December 1, 2005. Bayer. Precose (acarbose tablets). Available at: http://www.drugs.com/PDR/Precose/Tablets.html. Accessed November 11, 2005. Prashanth D, Amit A, Samiulla DS, Asha MK, Padmaja R. α-Glucosidase inhibitort activity of Mangifera indica bark. Fitoterapia 2001; 72: 6868. Widowati L. Uji toksisitas akut dan gelagat hewan coba akibat pemberian ekstrak mahkota dewa. Puslitbang Farmasi dan Obat Tradisional; 2004. Paget GE, Barnes JM. Evaluating of drug activities pharmacometrics. London: Academic Press.1964. Widowati L. Uji keamanan buah mahkota dewa (Phaleria macrocarpa (Scheff). Boerl) dan khasiat antidiabetesnya, tahap II: uji toksisitas subkronis dan mutagenitas. Jakarta: Puslitbang Farmasi dan Obat Tradisional; 2004.
