Makalah ilmiah-9 Effect ethanol extract of storage root balinese sweet purple potato (Ipomoea batatas L) on total cholesterol and total antioxidant of blood in local rabbit with hyper cholesterol diet. Ketut Budiasa1, I Made Jawi2 1
Veterinary Pharmacy Lab., Faculty of Veterinary Medicine Udayana University Pharmacology Department Faculty of Veterinary Medicine Udayana University Jl. P.B Sudirman –Denpasar Bali Telp/fax : (0361) 223791 2
Abstract High cholesterol diet in daily life can increase of blood total cholesterol and increase the incident of cardiovascular disease. Flavonoid from fruits and vegetables can prevent the effect because of its antioxidant. The aim of this study to examine a possible hypolipidemic and antioxidant effect of ethanol extract storage root Balinese purple sweet potato, as a high flavonoid content of Balinese food stuff, in local rabbit with hyper cholesterol diet. Twenty female adult local rabbit divided into 2 groups with randomized pre test and post test control groups design. Before treatment blood sample were collected from auriculary venous of all rabbit for examination of total cholesterol, LDL, HDL, triglysride, MDA, and total antioxidant, as pre test data. After pre test the group 1 of 10 rabbit given high cholesterol diet without ethanol extract of Balinese sweet purple potato. The group 2 of 10 rabbit given high cholesterol diet with ethanol extract of Balinese sweet purple potato. After 3 months of treatment the blood were collected for post-test examination. The data analyzed by t-test and the result showed a significant decrease total cholesterol and total antioxidant concentration. From result it can be concluded that ethanol extract of Balinese sweet purple potato can prevent the lipid profile in normal value, prevent the increase of MDA, increase of blood total antioxidant, decrease total cholesterol of the blood, and safe for the liver in high cholesterol diet of rabbit at about 10 to 200 %. Key Words: Balinese Sweet purple Potato, Lipid profile, Total antioxidant, Rabbit. Pendahuluan Hiperkolesterolemia masih menjadi masalah kesehatan hingga saat ini. Peningkatan kolesterol terutama LDL dan trigliserida di dalam darah yang disertai oleh stres oksidatif, merangsang terjadinya oksidasi LDL yang akan menimbulkan atherosclerosis. Walaupun telah dikenal adanya obat-obat hipolipidemik dan adanya antioksidan endogen namun nampaknya masalah hiperkolesterol dan stres oksidatif serta kaitannya dengan penyakit kardiovaskuler masih menjadi masalah para akhli hingga kini. Beberapa penelitian menunjukkan ternyata stres oksidatif dapat dicegah dengan berbagai jenis bahan makanan. Mikronutrien yang merupakan gugus fitokimia dari berbagai bahan makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan telah banyak diteliti, yang diyakini sebagai proteksi terhadap stres oksidatif (Castilla et al., 2006; Fumio, Kibaru, 1994 dan Huang et al., 2004). Penelitian yang telah dilakukan membuktikan bahwa makanan yang mengandung flavonoid bila di konsumsi secara rutin dapat melindungi tubuh dari penyakit kardiovaskuler dan beberapa penyakit kronis lain seperti uraian Jawi et al., (2006), dan hingga kini dikenal banyak jenis flavonoid yang berguna untuk kesehatan (Jawi, dan Ngurah, 2008). Ternyata flavonoid mampu memperbaiki Disampaikan dalam Kongres Nasional Pertama, Asosiasi Farmakologi dan Farmasi Veteriner Indonesia, Denpasar 26 Maret 2011 1
Makalah ilmiah-9 fungsi endotel pembuluh darah, dapat mengurangi kepekaan LDL terhadap pengaruh radikal bebas seperti uraian Knekt et al., (2002) dan Kelley et al, (2006) yang bersifat hipolipidemik, antiinflamasi serta sebagai antioksidan yang baik pada beberapa pasien (Ling et al., 2001; Kwon et al., 2007). Pigmen antosianin adalah merupakan salah satu jenis flavonoid yang penting dan telah banyak diteliti memiliki efek yang menguntungkan terhadap sel-sel pada mamalia seperti misalnya memiliki efek antioksidan, antimutagenik, hepatoprotektif dan antihipertensi. Antosianin banyak terdapat pada beberapa bahan pangan seperti sayur, buah, kacang-kacangan, padi-padian dan umbiumbian (Micallef dan Lewandowski, 2007). Pemberian air buah aronia melanocarpa yang kaya antosianin dapat menurunkan hiperlipidemia pada tikus (Middleton et al., 2000). Ekstrak antosianin dari biji kedelai (Glycine max. L) dapat memperbaiki profil lipid, karena dapat menurunkan trigliserid dan total kolesterol secara bermakna serta dapat meningkatkan HDL (Prior, 2003) Umbi ubi jalar ungu yang terdapat di Bali ternyata memiliki kandungan antosianin cukup tinggi seperti uraian Sanchez-Moreno et al., (2003), dan telah diteliti memiliki efek antioksidan pada darah dan berbagai organ pada mencit yang mengalami stres oksidatif (Stein et al., 1999). Ekstrak etanol ternyata mengandung antosianin 119 mg/ml dan belum pernah diteliti apakah efek tersebut menyebabkan perubahan profil lipid. Untuk membuktikan dugaan bahwa ekstrak etanol dapat menyebabkan perubahan profil lipid dilakukan penelitian pada kelinci local yang diberikan makanan tinggi kolesterol selama 3 bulan. Materi dan metoda Penelitian ini adalah eksperimental laboratorik dengan rancangan randomized pretest and post-test control group design. Sampel dalam penelitian ini adalah kelinci local betina dengan umur 3-4 bulan yang diperoleh dari peternak kelinci local di Bali. Jumlah sampel dalam penelitian ini 20 ekor. Sampel dibagi menjadi 2 kelompok masing-masing 10 ekor kelinci. Kelompok 1 adalah kelompok kelinci yang diberikan makanan tinggi kolesterol selama 90 hari tanpa pemberian ekstrak etanol umbi ubijalar ungu, sebagai kelompok control. Kelompok 2 adalah kelompok yang diberikan makanan tinggi kolesterol dan diberikan ekstrak etanol umbi ubijalar ungu dengan dosis 3cc/ekor/hari selama 90 hari, sebagai kelompok perlakuan. Sebelum perlakuan dilakukan pretest terhadap semua kelinci, untuk pemeriksaan total kolesterol, LDL, HDL, trigliserida, total antioksidan dan kadar malondialdehide (MDA) darah. Setelah perlakuan selama 90 hari dilakukan pemeriksaan post-test terhadap semua kelinci. Darah diambil dari vena pada telinga kelinci. Makanan tinggi kolesterol adalah campuran khusus yang di buat di Lab. Farmakologi Fak. Kedokteran UNUD yang terdiri dari campuran Goldblend, dengan komposisi air 12%, Protein kasar 19%, lemak kasar 4%, serat kasar 5%, Abu 6,5%, Kalsium 1,1%, Phosfor 0,9%, ditambah kuning telur 1 butir tiap ekor setiap hari. Uji statistik yang digunakan adalah Uji-t. Diskusi Hasil penelitian yang menunjukkan rata-rata kolesterol total, LDL, HDL, trigliserid, MDA (malondialdehid), dan antioksidan total darah awal penelitian dan setelah perlakuan selama 90 hari (3 bulan) terhadap ke dua kelompok binatang percobaan dapat dilihat pada Tabel 1, Tabel 2, Tabel 3.
Disampaikan dalam Kongres Nasional Pertama, Asosiasi Farmakologi dan Farmasi Veteriner Indonesia, Denpasar 26 Maret 2011 2
Makalah ilmiah-9
Tabel 1. Rerata total kolesterol darah (pre-test dan post-test) pada dua kelompok binatang percobaan Rata-rata Total Kolesterol (mg/dl) dan SD No Pre-test Post-test 1 110,90 ± 12,74 254,05 ± 15,20 2 140, 08 ± 52,98 191, 84 ± 72,79 Pada Tabel 1, terlihat kadar kolesterol total pada awal percobaan tidak berbeda pada kedua kelompok perlakuan (p>0,05). Pada akhir percobaan ternyata terjadi enaikan kolesterol total yang sangat bermakna (naik 2 kali lipat), pada kelompok yang tidak diberikan ekstrak etanol umbi ubijalar ungu (p<0,05). Pada kelompok 2 ternyata kenaikan kolesterol total lebih rendah daripada kelompok 1 Tabel 2. Rerata trigliserid, LDL, dan HDL (pre-test dan post-test) pada dua kelompok binatang percobaan.
N0 1 2
Rata-rata Trigliserid (mg/dl) ± SD Pre-test Post-test 79,15 ± 8,64 107, 60 ±6,59 83,40 ± 17,69 90,55 ± 16,88
Rata-rata HDL (mg/dl) ± SD Pre-test Post- test 79,68± 8,36 57,30± 4,5 62,14± 7,51 64,82± 13,12
Rata-rata LDL (mg/dl) ± SD Pre-test Post-test 27,29± 13,47 175 ± 16,59 61,25 ±56,23 111,14±79,40
Pada Tabel 2, terlihat terjadi perubahan nilai dari trigliserida, LDL dan HDL sebelum dan setelah percobaan. Trigliserida meningkat tajam setelah pemberian diet tinggi kolesterol selama tiga bulan. Kolesterol HDL turun bermakna dan LDL naik bermakna setelah pemberian diet tinggi kolesterol 3 bulan (p<0,05). Pada kelinci yang diberikan diet tinggi kolesterol dan ekstrak etanol umbi ubijalar ungu selama 3 bulan trigliserid dan kolesterol HDL relative sedikit mengalami perubahan tetapi kenaikan kolesterol LDLnya jauh lebih lebih rendah daripada yang tanpa pemberian ekstrak etanol umbu ubi jalar ungu. Tabel 3. Rata-rata kadar MDA, total antioksidan (pre-test dan post-test) pada dua kelompok binatang percobaan.
N0 1 2
Rata-rata MDA Darah (mmol/l) ± SD Pre-test Post-test 4,44 ± 0,84 11,94 ± 1,77 5,59 ± 2,00 8,22 ± 3,99
Rata-rata Total Antioksidan Darah ( mmol/l) ± SD Pre-test Post-test 1,54 ± 0,37 1,33 ± 0,04 1,06 ± 0,43 2, 12 ± 0,80
Pada Tabel 3 terlihat terjadi kenaikan kadar MDA yang bermakna setelah pemberian diet tinggi kolesterol tanpa ekstrak etanol umbi ubijalar ungu (p<0,05), sedangkan pada kelompok yang diberikan diet tinggi kolesterol bersamaan dengan ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu relatif sedikit kenaikan kadar MDA setelah tiga bulan percobaan (p>0.05). Total antioksidan pada kelompok yang diberikan Disampaikan dalam Kongres Nasional Pertama, Asosiasi Farmakologi dan Farmasi Veteriner Indonesia, Denpasar 26 Maret 2011 3
Makalah ilmiah-9 makanan tinggi kolesterol turun namun tidak bermakna (p>0,05), sedangkan pada kelompok yang diberikan ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu naik secara bermakna (p<0,05). Pada awal percobaan baik MDA maupun total antioksidan tidak berbeda pada ke dua kelompok percobaan (p>0,05). Kelihatan ekstrak etanol umbi ubijalar ungu dapat bersifat sebagai antioksidan dan dapat meningkatkan total antioksidan secara bermakna pada kelinci yang diberikan diet tinggi kolesterol. Pigmen antosianin adalah merupakan salah satu jenis flavonoid yang penting dan telah banyak diteliti memiliki efek yang menguntungkan terhadap sel-sel mamalia seperti misalnya memiliki efek antioksidan, antimutagenik, hepatoprotektif, antihipertensi dan mempengaruhi profil lipid darah. Hasil penelitian ini sesuai dengan beberapa penelitian lain seperti ; pemberian air buah Aronia melanocarpa yang kaya antosianin dapat menurunkan hiperlipidemia pada tikus (Middleton et al., 2000). Ekstrak antosianin dari biji kedelai (Glycine max.L) dapat memperbaiki profil lipid, karena dapat menurunkan trigliserida dan total kolesterol secara bermakna serta dapat meningkatkan HDL (Prior, 2003). Pada penelitian ini dapat dilihat beberapa hal penting yaitu pertama terjadi perubahan profil lipid yang bermakna akibat pemberian diet tinggi kolesterol pada kelinci dan hal ini dapat diatasi dengan pemberian ekstrak etanol. Penurunan serum kolesterol akibat pemberian antosianin ternyata melalui hambatan terhadap absorpsi kolesterol dan asam empedu dalam usus. Hal ini dibuktikan dengan penelitian pada 3 percobaan yang diberikan nasunin suatu antosianin dari terong, ternyata dapat menurunkan total kolesterol serum dan meningkatkan HDL (Prior, 2003). Pada tabel 3 terlihat terjadi peningkatan MDA yang merupakan pertanda dari oxidative stress pada kelinci yang diberikan kadar kolesterol. Pada kelompok tersebut juga terjadi penurunan total antioksidan darah. Pada kelompok yang diberikan ekstrak etanol umbi ubijalar ungu terjadi penurunan MBA dan kenaikan total yang bermakna (p < 0,05) dibandingkan dengan kelompok 1 maupun dibandingkan sebelum perlakuan. Pemberian ekstrak etanol umbi ubijalar ungu yang mengandung antosianin relatif cukup tinggi seperti uraian Suprapta et al., (2004), akan berfungsi sebagai antioksidan eksogen sehingga dapat meningkatkan total antioksidan. Antosianin yang merupakan pigmen alami memiliki rumus bangun dengan struktur phenolic sehingga dapat mentransfer atom hydrogen dari radikal bebas hydroxyl. Warna kebiruan pada tumbuh-tumbuhan merupakan salah satu ciri bahwa mengandung antosianin cukup tinggi seperti uraian Prior (2003), dan diantaranya pada umbi ubij alar ungu, sehingga pada kelinci yang diberikan makanan tinggi kolesterol dapat memperkecil penurunan total antioksidan darah. Hal ini tentu disebabkan adanya khasiat antioksidan dari ekstrak etanol umbi ubijalar ungu yang akan menyebabkan penghematan pemakaian antioksidan endogen, karena antosianin yang terdapat pada umbi ubijalar ungu secara invitro terbukti dapat dipakai sebagai antioksidan, dengan metoda DPPH (SanchezMoreno et al., 2003). Efek ekstrak etanol umbi ubijalar ungu terhadap total antioksidan darah kelinci dalam penelitian ini relatif cukup baik karena pemberian ekstrak etanol dapat meningkatkan total antioksidan secara bermakna. Ekstrak etanol umbi ubijalar ungu dapat berfungsi sebagai antioksidan melalui kemampuannya mengikat radikal bebas. Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian pada mencit yang mengalami stres oksidatif akibat diberikan beban aktivitas fisik berat. Pemberian ekstrak etanol umbi ubijalar ungu dapat menurunkan MDA dan meningkatkan total antioksidan (Stein et al., 1999).
Disampaikan dalam Kongres Nasional Pertama, Asosiasi Farmakologi dan Farmasi Veteriner Indonesia, Denpasar 26 Maret 2011 4
Makalah ilmiah-9
Kesimpulan Pemberian ekstrak etanol umbi ubi jalar ungu dapat meningkatkan kadar total antioksi dan pada darah kelinci dan menurunkan MDA. Pemberian ekstrak etanol umbi ubijalar ungu dapat memperbaiki profil lipid darah kelinci yang diberikan makanan tinggi kolesterol. Daftar Pustaka Castilla P, Echarri R, Davalos A, Cerrato F, et al., 2006. Concentreted red grape juice exerts antioxidant, hypolipidemic, and antiinflammastory effects in both hemodiálisis patients and healthy subjects. Am.J.Clin.Nutr. 84 (1): 252-262. Fumio K, Kibaru I, 1994. Effects of Dietary Nasunin on the Serum Cholesterol Level in Rats. J. of Bios. Biotech. Biochem. 58 (3): 570-571. Huang D J, Lin C D, Chen H J, Lin Y H, 2004. Antioxidant and antiproliferative activities of sweet potato (Ipomoea batatas L. Lam Tainong 57) constituents. Bot. Bull. Acad. Sin. 45: 179-186. Jawi I M, Suprapta D N, Dwi S U, Wiwiek I, 2006. Efek antioksidan ekstrak umbi ubi jalar ungu pada darah dan berbagai organ pada mencit yang diberikan beban aktivitas fisik maksimal. ( Bappeda Provinsi Bali 2006). Jawi I M dan Ngurah I B, 2008. Ekstrak Etanol Umbi Ubijalar Ungu(Ipomoea batatas ) Memperkecil Kenaikan SGOT, SGPT Darah dan MDA Hati Mencit yang Diberikan Alkohol Kronis (Penelitian Litbang FK 2008). In press. Kelley DS, Rasooly R, Jacob RA, Kader AA, Mackey BE, 2006. Consumption of Bing Sweet Cherries Lowers Circulating Concentrations of inflammation Markers in Healthy Men and women. J.Nutr. 136: 981-986. Knekt P, Kumpulainen J, Jarvinen R, Rissanen H, Heliovaara M, Reunanen A, Hakulinen T, Aromaa A, 2002. Flavonoid intake and risk of chronic diseases. Am.J.Clin.Nutr 76 (53): 560-568. Kwon SH, et al., 2007. Anti-obesity and Hypolipidemik Effects of Black Soybean Anthocyanins. J.of Med. Food 10(3):552-556. Ling WH, Cheng QX, Ma J, Wang T, 2001. Red and Black Rice Decrease Athrosclerotic Plaque Formation and Increase Antioxidant status in rabbits. J.of Nutr. 131:1421-1426. Micallef M, Lexis L, Lewandowski P, 2007. Red wine consumption increases antioxidant status and decreases oxidative stres in the circulation of both young and old humans. J. of Nut. 6: 27. Middleton E, Kandaswami C, Theoharides CT, 2000. The Effect of Plant Flavonoids on Mammalian Cells: Implications for Inflammation, Heart Disease, and Cancer. Pharmacol. Rev. 52 (4): 673-751.
Disampaikan dalam Kongres Nasional Pertama, Asosiasi Farmakologi dan Farmasi Veteriner Indonesia, Denpasar 26 Maret 2011 5
Makalah ilmiah-9 Prior RL. 2003. Fruits and vegetables in the prevention of cellular oxidative damage. Am.J.Clin.Nutr. 78 (3): 570s-578s. Sanchez-Moreno C, Cao G, Boxin OU, Prior RL, 2003. Anthocyanin and Proanthocyanidin Content in Selected White and Red wines. Oxygen Radical Absorbance Capacity Comparison with Nontraditional Wines Obtained from Highbush Blueberry. J.Agric. Food Chem , 51, 4889-4896. Stein JH, Keevil JG, Wiebe DA, Aeschlimann S, Folts JD, 1999. Purple Grape Juice Improves Endothelial Function and Reduces the Susceptibility of LDL Cholesterol to Oxidation in Patients With Coronary Artery Disease. Circul. 100: 1050-1055. Suprapta et al., 2004. Kajian Aspek Pembibitan, Budidaya dan Pemanfaatan umbiumbian sebagai sumber pangan alternatif. Laporan Hasil Penelitian. Kerjasama BAPEDA Propinsi Bali dengan Fakultas Pertanian UNUD. Valcheva-Kuzmanova S, Kuzmanov K, Mihova V, Krasnaliev I, Borisova P, Belcheva A, 2006. Antihyperlipidemic ffect of Aronia melanocorpa Fruit Juice in Rats Fed a High-Cholesterol Diet. SpringerLink- Journal Article, (Nov 30).
Disampaikan dalam Kongres Nasional Pertama, Asosiasi Farmakologi dan Farmasi Veteriner Indonesia, Denpasar 26 Maret 2011 6
