INDEKS GLIKEMIK DAN ANALISIS PROKSIMAT UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) KUKUS YANG BERPOTENSI SEBAGAI ANTIDIABETES MELITUS TIPE II Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh : Rita Yuliningsih NIM. M0412066
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut. Surakarta, 28 Juni 2016
Rita Yuliningsih NIM. M0412066
INDEKS GLIKEMIK DAN ANALISIS PROKSIMAT UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) KUKUS YANG BERPOTENSI SEBAGAI ANTIDIABETES MELITUS TIPE II RITA YULININGSIH Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta ABSTRAK Penyakit degeneratif seperti diabetes melitus (DM), merupakan penyebab utama kematian di berbagai negara. Penyebabnya yaitu gangguan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein yang dicirikan dengan peningkatan kadar glukosa darah di atas nilai normal. Pemilihan jumlah dan jenis karbohidrat yang tepat dalam diet dengan konsep indeks glikemik yang menekankan mengenal pangan (karbohidrat) berdasarkan kecepatannya menaikkan kadar glukosa darah setelah pangan tersebut dikonsumsi. Salah satu pangan tradisional masyarakat Indonesia yaitu tanaman kimpul (Xanthosoma sagittifolium), diduga memiliki kandungan karbohidrat cukup tinggi dan indeks glikemik rendah yang dapat digunakan sebagai upaya pengendalian penyakit degeneratif seperti DM. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai indeks glikemik umbi kimpul pada tikus putih dan analisis proksimat pada umbi kimpul. Penelitian dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan jumlah ulangan yang sama pada tiap perlakuan. Hewan coba yang digunakan adalah tikus putih ( Rattus norvegicus ) strain wistar jantan dewasa umur 2-3 bulan dengan berat badan 200-250 gram sebanyak 12 ekor yang terbagi dalam 3 kelompok : Kelompok I (kontrol negatif) diberi pakan pelet, Kelompok II (glukosa) diberi glukosa standar dan pakan pelet dan kelompok III ( kimpul) diberi umbi kimpul kukus (secara ad libitum). Kadar glukosa diukur dengan menggunakan metode GOD PAP (glucose oxidase-phenol aminophenazone). Nilai IG umbi kimpul dihitung dengan cara membandingkan nilai Area Under Curve (AUC) glukosa darah individu setelah pemberian sampel dengan nilai AUC glukosa standar yang bernilai IG 100, sedangkan untuk analisis proksimat menggunakan metode gravimetric, Kjedahl dan Luff Schroll. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Umbi kimpul Xanthosoma sagittifolium kukus memiliki IG rendah (54) dan Analisis proksimat menunjukkan bahwa umbi kimpul kukus mengandung 66,57% bb kadar air, 1,44% bb kadar abu, 0,26% bb dari total lemak, 1,39% bb protein, 30,34% bb karbohidrat, 2,70% bb serat kasar dan 0,26% bb gula reduksi) karena itu umbi kimpul Xanthosoma sagittifolium kukus cocok dikonsumsi oleh orang-orang penderita DM tipe II. Kata kunci : Indeks glikemik, analisis proksimat, IG umbi kimpul kukus
GLYCEMIC INDEX AND PROXIMATE ANALYSIS OF Xanthosoma sagittifolium (L.) SCHOTT. TUBER STEAMED POTENTIAL AS AN ANTI DIABETIC MELLITUS TYPE II FOOD SOURCE RITA YULININGSIH Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta
ABSTRACT Diabetes Mellitus (DM) type II is a degenerative disease that is a major killer in many countries. The main cause is failure in carbohydrate, fats, and protein metabolism that characterized by an increase of the blood glucose level above normal. It is important to choose an appropriate carbohydrate source using glycemic index (GI) concept in order to prevent DM type II. This concept emphasizes on blood glucose level increase rate after meals. One of Indonesian traditional food is Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott. or cocoyam tuber. It is assumed the tuber contains higher carbohydrate and has lower GI. The research aims to determine GI and analyze the proximate content of steamed cocoyam tuber. Experimental research was carried out by using c ompletely randomized design. Twelve male Rattus norvegicus rats strain Wistar were used as experimental animals. They aged 2-3 months and had 200-250 gram body weight. They were grouped in to 3 different treatments. Group I was treated with standart feed, group II was treated with standart feed and glucose, and group III was treated with steamed cocoyam tuber. All treatments were applied on experimental animals orally. Experimental rat bloods were drawn three times, 1, 2, and 3 hours after teratment. Blood glucose level was measured by using glucose oxydase-phenol aminophenazone (GOD PAP) method. Steamed cocoyam tuber GI was determined by estimating ratio of area under curve (AUC) of blood glucose level after treated cocoyam tuber and AUC of blood glucose level after treated standart glucose. Gravimetric, Kjedahl and Luff Scroll methods were performed due to proximate analysis of steamed cocoyam tuber. The research resulted that steamed X. sagittifolium tuber has a lower GI, (54) Analysis proximate showed that steamed cocoyam tuber contains (66,57% bb of water content, 1,44% bb of ash content, 0,26% bb of total fat, 1,39% bb of protein, 30,34% bb of carbohydrate, 2,70% bb of crude fiber and 0,26% bb of reducing sugar). Therefore steamed X. sagittifolium tuber is suitable consumed by DM type II people. Keywords: glycemic index, proximate analysis, steamed tuber, Xanthosoma sagittifolium
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya kecil ini teruntuk :
Allah S.W.T dan Keluargaku Ibu Heni dan Bapak Maryadi tercinta yang telah berkorban dan menjadi orang tua terhebat dan terbaik dalam hidup saya Mas Andri, Mas Ruslan, Mas bayu, Mbak Zurida, Uswatun dan Silva yang telah membantu keberjalanan skripsi ini baik secara materi dan non materi Atik, Lisca, Tian, Nanda dan Mbk Dwi yang telah menjadi sahabat terbaik Keluarga KKN yang telah menjadi kelurga kedua terbaik Nikmah, Ayu, Nanda dan mbak AAI yang telah membimbingku selama penelitian Semua teman-temanku Biogenesis 2012 yang telah berjuang bersama-sama dalam menjalani masa kuliah Kakak-kakak dan adik-adik tingkat di Prodi Biologi Mas Eko Pujianto yang telah menjadi inspirasi dalam pengerjaan skripsi dan pembuatan karya terbaik saya Almamater tercinta
MOTTO
Never gonna know if never even try (The Script) Terus bergerak dan belajar untuk menghidupkan hidup (Rita Y) If we don't do something now then we'll never know If we stay here too long , we'll never grow old So, before it's too late and it's killing you, We've only one life to live. So love what you do (The Script) “Man Jadda Wajada” “Ingatlah, sesungguhnya pertolongan Allah amat dekat.” (QS: Al Baqarah: 214) “Dan Dia bersama kamu di mana saja kamu berada.” (QS: Al Hadid: 4) “Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.” (QS. Alam Nasyroh: 6)
KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Indeks Glikemik dan Analisis Proksimat Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) Kukus yang Berpotensi Sebagai Antidiabetes Melitus Tipe II” dengan baik sebagai salah satu persyaratan memperoleh derajat Strata Satu (S1) Program Studi Biologi pada Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam. Penulis menyadari banyak sekali pihak yang telah berpartisipasi dan membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang begitu inspiratif memotivasi mahasiswa serta atas izin penelitian yang telah diberikan kepada penulis untuk keperluan skripsi 2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si., selaku ketua program studi Biologi FMIPA UNS atas izin skripsi dan segala motivasi, serta semangat yang diberikan kepada penulis selama kuliah maupun penulisan skripsi 3. Dra. Marti Harini, M.Si., dan Dr. Tetri Widiyani, S.Si., M.Si., selaku dosen Pembimbing yang telah banyak memberi ilmu, bimbingan dan saran serta membantu dalam pelaksanaan penelitian untuk penelitian skripsi ini 4. Dr. Shanti Listyawati, S.Si., M.Si dan Dr. Prabang Setyono, S.Si., M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran dalam penulisan skripsi ini 5. Lembaga LPPM UNS atas dana PNPB UNS tahun anggaran 2015 yang telah membiayai penuh pelaksanaan penelitian ini 6. Suratman, S.Si., M.Si., selaku Pembimbing Akademik yang selalu memberikan saran dan motivasi 7. Seluruh dosen terbaik program studi Biologi, yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini,
8. Segenap staff laboratorium Biologi FMIPA UNS yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian, 9. Bapak Sukidi dan bapak Sigid yang telah banyak mebantu penulis selama penelitian di Laboratorium Hewan Coba FK UNS dan Laboratorium Hewan Coba Universitas Setia Budi, Surakarta 10. Uswatun, Silva dan semua teman-teman Biogenesis 2012 atas segala bantuan, saran dan pengalaman serta kekeluargaan yang indah dan istimewa, 11. Seluruh pihak terkait yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Dengan segala kerendahan hati, penulis menyadari bahwa dalam pelaksanaan penelitian
dan penulisan skripsi
ini masih
jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun dari para pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak yang terkait.
Surakarta,
Penulis
Juli 2016
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL......................................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN........................................................................................... ii PERNYATAAN ............................................................................................................... iii ABSTRAK ....................................................................................................................... iv ABSTRACT ...................................................................................................................... v HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................................... vi MOTTO .......................................................................................................................... vii KATA PENGANTAR ................................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ........................................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. xiv DAFTAR SINGKATAN ................................................................................................ xv BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................................ 1 A. Latar Belakang Masalah ....................................................................................... 1 B. Perumusan Masalah .............................................................................................. 3 C. Tujuan Penelitian .................................................................................................. 3 D. Manfaat Penelitian ................................................................................................ 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA...................................................................................... 5 A. Indeks Glikemik (IG) ........................................................................................... 5 B. Makronutrient. ...................................................................................................... 7 1. Karbohidrat ...................................................................................... 7 2. Protein ............................................................................................. 8 3. Lemak .............................................................................................. 9 4. Air.................................................................................................... 9 C. Kadar Glukosa Darah ........................................................................................... 9
D. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sp).................................................................... 11 1.
Xanthosoma sagittifolium Schott................................................ 12
E. Diabetes Mellitus (DM)...................................................................................... 14 1. Definisi ........................................................................................ 14 2. Patofisiologi................................................................................. 15 3. Faktor Resiko DM ....................................................................... 16 4. Diagnosis DM.............................................................................. 17 5. Penanganan DM .......................................................................... 18 6. Manifestasi klinis DM ................................................................. 18 F. Kerangka Pemikiran ........................................................................................... 19 G. Hipotesis ............................................................................................................. 20 BAB III METODE PENELITIAN ............................................................................... 21 A. Waktu dan Tempat ............................................................................................. 21 B. Alat dan Bahan ................................................................................................... 21 C. Cara Kerja .......................................................................................................... 22 1. Persiapan Bahan Uji ..................................................................................... 22 2. Perlakuan Hewan Uji ................................................................................... 22 3. Analisis Indeks Glikemik ............................................................................. 23 4. Analisis Kadar Proksimat ............................................................................ 25 D. Analisis Data ...................................................................................................... 29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 30 A. Indeks Glikemik .................................................................................................. 30 B. Analisis Proksimat .............................................................................................. 35 BAB V PENUTUP .......................................................................................................... 41 A. Kesimpulan ......................................................................................................... 41 B. Saran .................................................................................................................... 41 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 42 LAMPIRAN .................................................................................................................... 49 DAFTAR RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ 53
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Penentuan Nilai Indeks Glikemik Umbi Kimpul ...............................
31
Tabel 2. Kadar Proksimat Umbi Kimpul Kukus ..............................................
33
Tabel 3. Macam-Macam Jenis Olahan Produk Pangan ...................................
39
Tabel 4. Komposisi Kimia Umbi Kimpul Berbagai Olahan ...........................
40
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Kurva toleransi kadar glukosa darah ............................................................. 11 Gambar 2. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium). ............................................. 12 Gambar 3. Bagan alir kerangka pemikiran ..................................................................... 20 Gambar 4. Kurva luas perbandingan glukosa dan kimpul .............................................. 30
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data kenaikkan kadar glukosa darah .......................................................... 48 Lampiran 2. Analisis hasil penelitian dengan ANOVA. ................................................. 49 Lampiran 3. Hasil analisis proksimat .............................................................................. 51
DAFTAR SINGKATAN
DM
Diabetes Melitus ........................................................................................... 2
IG
Indeks Glikemik ............................................................................................ 5
PERKENI Perkumpulan Endokrinologi Indonesia ...................................................... 11 IDDM
Insulin Dependent Diabetes Mellitus ........................................................ 17
NIDDM
Non Insulin Dependent diabetes mellitus .................................................. 17
WHO
World Health Organization ........................................................................ 18
ADA
American Diabetes Association.................................................................. 18
TGT
Toleransi Glukosa Terganggu ................................................................... 20
GDP
Glukosa Darah Puasa ................................................................................. 20
IMT
Indeks Massa Tubuh .................................................................................. 21
FFA
Free Fatty Acid .......................................................................................... 34
