Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN. Oleh : Elza Amelia Firdaus

EFEK EKSTRAK KAYU MANIS “Cinnamomum cassia” TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH, BERAT BADAN DAN TRIGLISERIDA PADA TIKUS JANTAN STRAIN Sparague dawley YANG DIINDUKSI ALOKSAN Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN

Oleh : Elza Amelia Firdaus 1111103000088

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1435 H/ 2014 M

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum wr.wb. Puji syukur Alhamdulillah saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala rahmat dan ridha-Nya saya dapat menyelesaikan penelitian ini. Shalawat serta salam semoga tetap tercurah limpahkan pada nabi besar Muhammad SAW, beserta keluarganya, sahabtnya, serta umatnya. Saya merasa tidak akan dapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik tanpa bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Prof. DR. ( hc ) dr. M.K. Tadjudin, Sp. And selaku Dekan FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. dr. Witri Ardini, M.Gizi, SpGK selaku Ketua Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, beserta segenap dosen di prodi ini yang selalu membimbing serta memberikan ilmu kepada saya selama menjalani masa pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. dr. Flori Ratna Sari, Ph.D selaku dosen pembimbing I penelitian saya, yang selalu memberikan ilmu, arahan, dan bimbingan kepada saya guna menyelesaikan penelitian ini dengan sebaik-baiknya. 4. dr. Hari Hendarto, Sp.PD, Ph.D, FINASIM selaku dosen pembimbing II penelitian saya, atas segala bimbingan dan saran yang diberikan guna menyempurnakan penelitian saya. 5. Kedua orang tua tercinta saya, H. Ahmad Hatta, S.Kep dan Hj. Nur Hasanah yang tiada henti memberikan kasih sayangnya, memberikan dukungan dan doa, nasihat, serta semangat sepanjang hidup saya. Juga kepada satu-satunya adek kandung saya, Azzam Ghany Hidayatullah Firdaus, dan untuk seluruh

v

keluarga besar saya yang selalu menjadi semangat saya untuk tidak akan berhenti melangkah hingga saya mencapai cita-cita. 6. Ibu Zeti Haryyati selaku penanggung jawab (PJ) laboratorium MBI. Ibu Nurlaely Mida, M. Biomed selaku PJ Animal house. Ibu Endah Wulandari, M. Biomed selaku PJ laboratorium Biokimia, drg. Laifa Annisa Hendarmin, Ph.D selaku PJ laboratorium Riset, dr. Nurul Hiedayati, Ph.D selaku PJ laboratorium Farmakologi yang telah memberikan izin atas penggunaan lab pada penelitian ini. 7. Untuk teman seperjuangan penelitian saya, Kandang Girls dan Boys. Norma Maulidatul F, Anisatul Muqorrobin, Laras Respati A, Candra Ahmad Hanif Rosyidi, dan Hermansyah, yang telah bahu-membahu menyelesaikan penelitian bersama, untuk sahabat terkasih saya Dian Adi Putra yang telah memberikan semangat dan doa pada detik-detik akhir masa pre-klinik saya. Serta seluruh laboran yang terlibat Bu Ayi, Bu Suryani, Pak Rachmadi, Bu Lilis. Juga pada Mas Iwan, Pak Ruyatman, dan Mas Panji yang sangat membantu berlangsungnya penelitian ini 8. Kak Bayu, senior saya Program Studi Kesehatan Masyarakat 2010 yang telah membantu saya mengolah data, juga kepada seluruh mahasiswa PSPD 2011 dan seluruh teman, sahabat, serta pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu. Saya menyadari dalam laporan penelitian ini masih banyak terdapat kekurangan. Untuk itu, kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat saya harapkan demi menyempurnakan laporan ini lebih baik lagi. Demikian laporan penelitian ini saya tulis, semoga dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca pada umumnya. Dan semoga dapat dihitung sebagai amal jariyah oleh Allah SWT. Jakarta, 3 September 2014

Penulis vi

ABSTRAK Elza Amelia Firdaus. Program Studi Pendidikan Dokter. Efek Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum Cassia) terhadap Glukosa Darah, Berat Badan, dan Trigliserida Tikus strain Sprague dawley yang Diinduksi Aloksan. 2014. Diabetes melitus (DM) merupakan masalah kesehatan global yang cukup serius dengan angka prevalensi dan mortalitas yang tinggi dan akan bertambah di masa depan. Penyakit ini merupakan penyakit metabolik kronis yang disebabkan oleh defisiensi absolut atau relatif insulin, resistensi insulin atau keduanya yang ditandai dengan peningkatan kadar glukosa darah dan gangguan metabolisme dari karbohidrat, protein, dan lemak. Pengobatan jangka lama DM diketahui menimbulkan efek samping, sehingga diperlukan regimen tanaman yang lebih aman dan efektif. Kayu manis (Cinnamomum cassia) adalah salah satu tanaman tradisional di dunia yang Telah banyak dilaporkan memiliki property hipoglikemik dan hipolipidemik. Penelitian sebelumnya membuktikan pemberian ekstrak kayu manis 200mg/kgbb dapat menurukan rata-rata kadar glukosa darah puasa selama 28 hari (p<0,05). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek ekstrak kayu manis dengan dosis 300mg/kgbb secara oral selama 14 hari terhadap kadar glukosa darah, berat badan dan trigliserida pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan. Penelitian ini menunjukkan bahwa Kayu manis (Cinnamomum cassia) secara signifikan dapat menurunkan glukosa darah dan kadar trigliserida tikus (p<0,05). Selain itu terdapat peningkatan BB pada kelompok terapi, meskipun belum signifikan secara statistik (p>0,05). Dapat disimpulkan bahwa Cinnamomum cassia memiliki efek hipoglikemik dan hipolipidemik terhadap tikus diabetes strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan. Kata kunci: Kayu manis, glukosa darah, trigliserida, DM ABSTRACT Elza Amelia Firdaus. Medical Education Study Program. Effect of Cinnamon Extract (Cinnamomum Cassia) on Blood Glucose, Body Weight , and Triglycerides of Alloxaninduced Sprague dawley rats. 2014. Diabetes mellitus (DM) is a global worldwide serious health problem with high rates of incidence and mortality which further increasing by years. DM is a chronic metabolic disease caused by absolut or relative insulin deficiencies, insulin resistant or both which is characterized by elevated levels of blood glucose and impaired metabolism of carbohydrates, proteins, and fats. The Currently use of long term oral hypoglycemic drugs are associated with adverse effects, therefore research is needed for safer and more effective traditional herbs regiment. Cinnamon (Cinnamomum cassia) is one of world traditional herbs which has been reported containing hypoglycemic and hypolipidemic properties. Previous study proved that 200mg/kgbb Cinnamon extract administration orally results in lowering the average blood glucose for 28 days (P <0.05. This study was conducted to determine the effect of cinnamon extract at a dose of 300 mg/kg orally for 14 days on blood glucose levels, body weight and triglyceride levels in Alloxan-induced Sprague dawley rats. This study showed that the Cinnamon extract significantly lowering blood glucose levels (p<0,05) and triglyceride level (p<0,05). Beside, body weight was gained in the therapy group, although has not been statistically significant yet (p>0,05). It can be concluded that the Cinnamomum vii

cassia has significant glucose and lipid lowering agents to Alloxan-induced Sprague dawley rats. Keywords: Cinnamon, blood glucose, triglycerides, DM

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL…………………………………………………………... LEMBAR PERNYATAAN............................................................................. LEMBAR PERSETUJUAN............................................................................ LEMBAR PENGESAHAN............................................................................. KATA PENGANTAR..................................................................................... ABSTRAK........................................................................................................ DAFTAR ISI..................................................................................................... DAFTAR TABEL............................................................................................. DAFTAR GRAFIK.......................................................................................... DAFTAR GAMBAR........................................................................................ DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang.................................................................................... 1.2 Rumusan masalah.............................................................................. 1.3 Tujuan penelitian............................................................................... 1.3.1 Tujuan umum........................................................................... 1.3.2 Tujuan khusus.......................................................................... 1.4 Manfaat penelitian............................................................................. 1.4.1 Bagi peneliti............................................................................. 1.4.2 Bagi institusi............................................................................ 1.4.3 Bagi masyarakat.......................................................................

i ii iii iv v vii ix xi xi xi xii 1 1 4 4 4 5 5 5 5 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Diabetes Mellitus............................................................... 2.1.1 Definisi Diabetes Mellitus (DM)............................................. 2.1.2 Klasifikasi DM........................................................................ 2.1.3 Patofisiologi DM..................................................................... 2.1.4 Diagnosa DM.......................................................................... 2.1.5 Komplikasi DM....................................................................... 2.1.6 Tatalaksana DM...................................................................... 2.1.7 Efek Insulin Pada Metabolisme Lemak................................... 2.1.8 Efek Insulin Pada Metabolisme Protein.................................. 2.1.9 Dislipidemia Pada DM............................................................. 2.2 Tinjauan Tanaman Cinnamomum cassia........................................... 2.2.1 Kayu Manis (Cinnamomum cassia..…………………………… 2.2.2 Kandungan Kimia Dalam Kayu Manis.……………………. 2.3 Aloksan.............................................................................................. 2.4 Kerangka Konsep…………………………………………………. 2.5 Definisi Opersional………………………………………………...

6 6 6 6 7 11 12 14 15 17 17 19 19 21 23 26 27

ix

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain penelitian................................................................................. 3.2 Waktu dan tempat penelitian............................................................... 3.2.1 Waktu penelitia…................................................................. 3.2.3 Tempat penelitian................................................................. 3.1 Populasi dan Sampel Penelitian.......................................................... 3.3.1 Kriteria Inklusi.…………………………………………… 1.1 Cara Kerja Penelitian......................................................................... 1.1.1 Alat penelitian.......................................................................... 1.1.2 Bahan penelitian....................................................................... 1.1.3 Adaptasi hewan sampel............................................................ 1.1.4 Induksi tikus dengan aloksan.................................................... 1.1.5 Pemberian ekstrak kayu manis................................................. 1.1.6 Pengukuran sampel.................................................................. 3.4.6.1 Glukosa darah............................................................... 3.4.6.2 Berat badan................................................................... 3.4.6.3 Trigliserida................................................................... 1.2 Alur penelitian................................................................................... 1.3 Pengolahan dan analisis data.............................................................

28 28 28 28 28 28 29 29 29 30 30 30 31 31 31 31 31 33 34

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Glukosa darah.................................................................................... 4.2 Berat badan........................................................................................ 4.3 Trigliserida......................................................................................... 4.4 Keterbatasan penelitian......................................................................

35 35 37 39 41

BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan............................................................................................. 5.2 Saran................................................................................................... BAB VI KERJASAMA RISET

42 42 42 43

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... LAMPIRAN......................................................................................................

44 49

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi etiologi DM..................................................................... 7 Tabel 2.2 Karakteristik Tanaman Cinnamomum cassia.................................... 21

DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Rerata glukosa darah sampel…...................................................... Grafik 4.2 Rerata BB sampel…....................................................................... Grafik 4.3 Rerata kadar trigliserida sampel………………………………….

35 38 39

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Islet Langerhans.......................................................................... Gambar 2.2 Sekresi Insulin.……………………………………................... Gambar 2.3 Proses Utilisasi Glukosa dalam sel oleh Insulin.….................... Gambar 2.4 Alur Diagnosa DM..…… ………............................................... Gambar 2.5 Pengaruh Insulin pada sel adiposa……………………………. Gambar 2.6 Pengaruh Insulin terhadap sintesis lemak................................... Gambar 2.7 Pengaruh hipoinsulinemia terhadap metabolisme protein.......... Gambar 2.8 Metabolisme lipoprotein pada resistensi insulin ........................ Gambar 2.9 Kulit Kayu Manis Kering(Cinnamomum cassia Bark).............. Gambar 2.10 Reaksi siklus redoks antara aloksan dan asam dialurik.............. Gambar 2.11 Mekanisme Induksi ROS oleh Aloksan pada sel β pankreas….. Gambar 7.1 Hasil Determinasi Tanaman..…………………………………. Gambar 7.2 Surat Keterangan Tikus Sehat.………………………………... Gambar 7.3 Tikus saat di adaptasi………...................................................... Gambar 7.4 Alloxan Monohydrate................................................................. Gambar 7.5 Penimbangan Aloksan..…………………….............................. Gambar 7.6 Larutan Aloksan.......................................................................... Gambar 7.7 Larutan di Vortex……………………………………………... Gambar 7.8 Penyuntikan Aloksan intraperitoneal…….................................. Gambar 7.9 Pemberian ekstrak dengan sonde.……....................................... Gambar 7.10 Coolbox pendingin.…………………………………………… Gambar 7.11 Pembuatan Larutan Dextrose 40%.............................................. Gambar 7.12 Pengambilan darah dari ekor tikus.…………………………… xi

8 9 10 11 15 16 17 18 20 24 25 49 50 51 51 51 51 52 52 52 52 53 53

Gambar 7.13 Hasil pengukuran Glukometer………………………………… Gambar 7.14 Proses Sacrifice.……………………………………………….. Gambar 7.15 Proses Sentrifugasi.……………………………………………. Gambar 7.16 Proses Sentrifugasi(5000 rpm)………………………………… Gambar 7.17 Pengambilan Plasma darah..…………………………………... Gambar 7.18 Plasma darah disimpan Pada Kulkas -80ºC…………………… Gambar 7.19 Pemeriksaan Trigliserida Plasma….…………………………... Gambar 7.20 Tabung reaksi pemeriksaan.…………………………………… Gambar 7.21 Kit Trigliserida (Sclavo).……………………………………… Gambar 7.22 Spektrofotometri Genesys 20, 550nm.…………………………

53 53 54 54 54 54 55 55 55 55

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil identifikasi tanaman............................................................. Lampiran 2 Surat keterangan tikus sehat.......................................................... Lampiran 3 Gambar proses penelitan............................................................... Lampiran 4 Cara perhitungan........................................................................... Lampiran 5 Riwayat Penulis.............................................................................

xii

49 50 51 56 57

36 37 38 41 45 47 49

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Diabetes mellitus (DM) dewasa ini telah menjadi masalah kesehatan global yang cukup serius. American Diabetes Association (ADA) memperkirakan penurunan pendapatan negara sebesar 58 milyar USD akibat dampak dari pasien-pasien DM yang mengalami penurunan produktifitas, yang berakhir pada disabilitas permanen bahkan kematian.1International Diabetes Federation (IDF)

pada tahun 2005

memperkirakan jumlah penderita DM usia 20-79 tahun pada tahun 2010 sebesar 285 juta jiwa (6,6%), dan akan meningkat menjadi 438 juta jiwa (7,8%) pada tahun 2030.1 Dimana 70% prevalensi terjadi di negara-negara berkembang. Sedangkan estimasi angka diabetes kategori semua usia di seluruh dunia diperkirakan 2,8% pada tahun 2000 dan akan meningkat menjadi 4,4% pada tahun 2030.2 Data epidemiologi penderita DM di Asia yang dilaporkan oleh Juliana et al (2009) juga menunjukkan peningkatan prevalensi DM pada dekade terakhir. Pada tahun 2007 lebih dari 110 juta individu di Asia hidup dengan diabetes. Diantara negara-negara dengan penduduk diabetes tertinggi meliputi India, China, Jepang, Bangladesh, Korea, Thailand, Filipina, Indonesia, Malaysia dan Vietnam. Indonesia ada pada posisi ke -8 dari top 10 negara berpenduduk DM terbanyak se-Asia.

3

Sedangkan dalam skala dunia, Indonesia berada di urutan ke-4 penduduk DM terbanyak tahun 2000-2030. Diperkirakan angka peduduk Indonesia dengan diabetes pada tahun 2030 mencapai 21.3 juta jiwa dari angka sebelumnya 8,4 juta jiwa di tahun 2000. 2 Diabetes tergolong penyakit degeneratif tidak menular yang akan meningkat jumlahnya dimasa yang akan datang. Hal ini terbukti dengan semakin tingginya angka kejadian Diabetes dari setiap dekade. Sebelumnya data World Health Organization (WHO) 1995 menggambarkan Indonesia menduduki peringkat ke-7 1

2

dari 10 negara teratas Diabetes di dunia. WHO meramalkan Indonesia pada tahun 2025 akan berada pada urutan ke-5, namun pada survei tahun 2000 Indonesia telah berada pada urutan ke-4. Suatu peningkatan yang perlu mendapat perhatian.4 DM menjadi penyebab kematian terbesar ketiga di negara-negara industri. WHO pada tahun 2008 memperkirakan adanya 2,9 juta kasus kematian per tahun.23 Penyakit ini ditandai dengan meningkatnya kadar glukosa darah akibat defisiensi insulin dan atau resistensi dari reseptor insulin. Kondisi ini dapat menyebabkan perubahan metabolisme makronutrien lain dalam tubuh seperti protein dan lipid. Kondisi defisiensi insulin dapat menyebabkan pemecahan protein yang terdapat pada otot rangka tubuh, sehingga dapat menimbulkan penurunan berat badan pada penderitanya. Selain itu, defisiensi insulin juga dapat menyebabkan gangguan pada metabolisme lipid akan menimbulkan gangguan profil lipid salah satunya hipertrigliseridemia.5 Gangguan profil lipid dan peningkatan kadar glukosa darah dapat meningkatkan resiko penyakit jantung koroner yang menjadi salah satu penyakit penyebab kematian didunia. Dikatakan bahwa kenaikan satu level Hemoglobin A1C (HbA1C) akan menaikkan 11% resiko terserang penyakit jantung koroner. Hal ini sesuai dengan lebih banyaknya angka kejadian aterosklerosis pada pasien DM dibandingkan pasien non DM.6 Pengobatan pada DM bersifat jangka lama. Pemakaian sediaan obat antiglikemik selama ini dinilai banyak menimbulkan efek samping pada pasien. Sehingga diperlukan adanya sediaan yang lebih efektif dan lebih aman. Tanaman tradisional dewasa ini banyak menjadi salah satu fokus perhatian penelitian sebagai regimen pengganti maupun suplemen obat-obatan sintetik. Di Indonesia salah satu tanaman yang telah dikenal dan digunakan secara luas oleh masyarakat adalah kayu manis (Cinnamomum sp). Terdapat sekitar 54 jenis kayu manis didunia, 12 diantaranya ada di Indonesia. Jenis kayu manis yang paling banyak ditanam di Indonesia ada tiga, C.burmanii, C zeylanikum, dan C. cassia.7 Saat ini

3

penelitian yang paling berkembang didunia adalah , C zeylanikum, dan C. cassia. Namun C. cassia memiliki efek antidiabetik yang lebih baik dari C zeylanikum. 8 Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan Shoba et al (2013), ditemukan adanya efek antiglikemik dari tanaman Cinnamomun cassia. kayu manis juga memiliki potensi antidislipidemia

10,11

9

Selain itu diketahui

. Sangal (2011) melaporkan

Methylhydroxy Chalcone polymer (MHCP) pada C. cassia dapat meningkatkan uptake glukosa ke sel dengan meningkatkan autofosforilasi reseptor insulin.23Selain itu, dalam penelitian sebelumnya disebutkan bahwa terdapat juga kandungan polifenol sebagai insulin mimetic dan asam cinamat pada C. cassia yang dapat menghambat aktifitas enzim Hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase (HMG-CoA reductase) di hepar, sehingga menghasilkan efek hipolipidemik.10,11,19 Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Saima et al (2011) menggunakan ekstrak Cinnamon dengan dosis 200mg/kgbb selama enam minggu. Hasil penelitian menunjukkan pada dosis 200mg/kgbb, penurunan glukosa darah signifikan pada minggu ke empat (p<0,05). Sedangkan penurunan trigliserida sudah bermakna pada minggu kedua (p<0,05). Al Jamal et al (2010) juga telah melakukan penelitian menggunakan ekstrak Cinnamon dengan dosis 160mg/kgbb, dan hasilnya terjadi penurunan glukosa darah(p<0,01) dan trigliserida (p<0,05) pada minggu ke empat. Dari latar belakang diatas, peneliti merasa perlu melakukan penelitian terhadap cinnamomun cassia ini dengan variasi dosis 300mg/kgBB tikus selama 14 hari untuk melihat dan membutikan potensi dari C.cassia sebagai agen hipoglikemik, hipolipidemik dan pengaruhnya terhadap berat badan tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan,

4

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah

di atas dapat dirumuskan masalah

penelitian sebagai berikut: 

Apakah ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300 mg/kgbb dalam waktu 14 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah pada tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan?



Bagaimana gambaran rasio berat badan akhir tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan setelah pemberian ekstrak kayu manis (Cinnamomun cassia) dengan dosis 300mg/kgbb dalam waktu14 hari?



Bagaimana gambaran kadar trigliserida akhir tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan setelah pemberian ekstrak kayu manis (Cinnamomun cassia) dengan dosis 300mg/kgbb dalam waktu14 hari?

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan Umum Mengetahui efek pemberian ekstrak kayu manis (Cinnamomun cassia) terhadap glukosa darah, berat badan dan trigliserida tikus DM 1.3.2 Tujuan Khusus 

Mengetahui efek ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dalam waktu 14 hari dengan dosis 300 mg/kgbb secara oral dapat menurunkan kadar glukosa darah pada tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan.



Mengetahui gambaran rasio berat badan akhir tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan setelah pemberian ekstrak kayu manis (Cinnamomun cassia) dengan dosis 300mg/kgbb dalam waktu14 hari.



Mengetahui gambaran kadar trigliserida akhir tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan setelah pemberian ekstrak

5

kayu manis (Cinnamomun cassia) dengan dosis 300mg/kgbb dalam waktu14 hari. 1.4 Manfaat Penelitian 1.4.1 Bagi Peneliti 1. Memperoleh tambahan keilmuan di bidang penelitian dengan disain eksperimental 2. Memperluas wawasan mengenai potensi tanaman tradisional di Indonesia dan kegunaannya dalam dunia kesehatan. 3. Sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

1.4.2 Bagi Institusi 1. Menambah referensi penelitian di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk melakukan penelitian lebih dalam bagi peneliti yang lain.

1.4.3 Bagi Masyarakat 1. Memberikan informasi bagi masyarakat tentang kegunaan ekstrak kering kayu manis sebagai agen penurun kadar glukosa dan lipid darah pada pasien diabetes melitus, dan menjadikan pengobatan herbal sebagai salah satu pencegah atau alternatif pengobatan dari penyakit DM. 2. Memberikan saran kepada masyarakat untuk menggunakan produk ekstrak kayu manis sebagai terapi tambahan DM.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Tinjauan Diabetes Mellitus 2.1.1

Definisi Diabetes Mellitus (DM)

DM merupakan suatu kelompok penyakit metabolik yang disebabkan oleh gangguan sekresi insulin, gangguan kerja insulin atau keduanya sehingga terjadi peningkatan glukosa dalam darah (hiperglikemia). Gejala umum pada penderita DM adalah polifagi, polidipsi, poliuria serta adanya penurunan berat badan tanpa disertai penyebab yang pasti.27 2.1.2

Klasifikasi DM

WHO dan ADA

menetapkan klasifikasi yang telah banyak mengalami

perubahan. Melalui Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (PERKENI), para pakar endokrin Indonesia juga telah melakukan banyak revisi terhadap kensensus pada tahun 1998 dan 2002 terkait dengan perubahan dan perkembangan klasifikasi tersebut. Berdasarkan etiologinya ADA pada tahun 2005 membagi DM menjadi 4 jenis.15 Yang pertama adalah DM Tipe 1 atau nama lainnya Diabetes Mellitus Tergantung Insulin

(DMTI), dimana terjadi destruksi sel beta pankreas yang

mengarah kepada tidak adanya insulin yang disekresikan sehingga terjadi defisiensi insulin absolut. Kondisi ini didapatkan melalui proses imunologik (autoimun) dan proses yang sampai sekarang belum jelas (idiopatik).15 Jenis yang kedua adalah DM Tipe 2, yaitu tipe yang paling banyak diderita pasien. DM tipe 2 ini terjadi akibat pola hidup yang kurang sehat yang menimbulkan obesitas. Penimbunan sel adipose ini memicu peningkatan kadar hormon resistin yang menurunkan sensitifitas reseptor insulin. Pada kondisi ini pankreas 6

7

mengkompensasi dengan menambah produksi insulinnya dalam beberapa waktu. Namun keadaan ini menyebakan pankreas mengalami aus dan rusak yang akhirnya menurun fungsinya sehingga keadaan awal predominan resisten insulin sekarang menjadi bersamaan dengan defisiensi insulin relative terhadap keadaan normal.15 DM berikutnya adalah DM tipe lain, yaitu DM yang disebabkan oleh defek genetik sehingga mengganggu proses kerja insulin. Beberapa penyebab lain adalah penyakit eksokrin pankreas, endokrinopati, infeksi, imunologi dan penyakit eksokrin pankreas. Jenis terakhir adalah diabetes kehamilan. Tabel 2.1 Klasifikasi etiologi DM

Sumber : Perkeni 2011

2.1.3

Patofisiologi DM

DM berkaitan erat dengan hormon metabolisme makronutrien terutama insulin. Insulin dihasilkan oleh sel beta pankreas oleh stimulasi kadar glukosa dalam darah. Pankreas adalah organ endokrin sekaligus eksokrin, dimana secara histologi

8

99% terdiri atas sel-sel acini yang berfungsi menghasilkan enzim-enzim pencernaan. Disamping itu ditengah-tengah dari sel acini terdapat kelompokan kecil sel yang disebut islet langerhans. Kelompokan pulai ini jumlahnya jutaan dan dikelilingi oleh pembuluh darah mengingat fungsinya sebagai kelenjar endokrin.17 Di dalam islet langerhans terdapat beberapa sel, diantaranya sel a 17% yang aktif memproduksi hormon glukagon sebagai hormon anti insulin. Selain itu terdapat sel b 70% yang berada di tengah dari islet langerhans. Dari sinilah insulin diproduksi sebagai hormon utama dalam proses utilisasi glukosa ke dalam sel. Sisanya sekitar 7% adalah sel delta yang mensekresikan somatostatin sebagai kontrol produksi insulin dan glukagon dan sel F yang menghasilkan polipeptida pankreas.17

Gambar 2.1 Islet Langerhans (Guyton, 2006)

Proses sekresi insulin dipengaruhi oleh tingginya kadar glukosa darah utamanya saat terjadi beban glukosa post prandial. Glukosa akan masuk ke dalam sel

9

beta melalui Glucose Transporter-2 (GLUT2), yang nantinya akan dimetabolisme menghasilkan Adenosine Triphosphate (ATP). Energi ATP akan digunakan untuk penutupan kanal ion K+ yang menginisiasi depolarisasi. Selanjutnya channel ion Ca2+ akan membuka sehingga menciptakan suasana yang mendukung pengeluaran hormon insulin.17 Insulin sangat dibutuhkan untuk memasukkan glukosa kedalam sel-sel perifer terutama sel yang menggunakan GLUT4 sebagai transporter glukosa. Insulin akan berikatan dengan Insulin Reseptor Substrate (IRS) yang ada pada membrane sel dan kemudian mengaktifkan proses transduksi sinyal sehingga molekul GLUT4 akan berpindah ke membran sel untuk proses pemasukan glukosa kedalam sel.16

Gambar 2.2 Sekresi insulin (Harrison, 2010 Edisi ke-18)

10

Pada kondisi kekurangan insulin, atau gangguan pada reseptor insulin, akan dapat terjadi peningkatan glukosa dalam darah/ hiperglikemi yang merupakan tanda dari DM. Gangguan kerja insulin atau defisiensi insulin juga berpengaruh terhadap metabolisme makronutrien yang lain. Keadaan hiperglikemi akibat deplesi insulin akan merangsang pengeluaran hormon stres seperti glukagon, kortisol dan epinefrin yang

merangsang

pembentukan

glukosa,

baik

glikogenolisis

maupun

glukoneogenesis dari sumber lain salah satunya adalah lemak dan protein sehingga manifestasi klinis yang terjadi pada pasien DM adalah penurunan berat badan tanpa sebab yang jelas.16

Gambar 2.3 Proses Utilisasi Glukosa dalam sel oleh Insulin (Harrison, 2010 Edisi ke-18)

Insulin juga mengaktifkan Lipopotein Lipase (LPL) di sel adipose yang memecah trigliserida dalam darah untuk masuk ke dalam jaringan. Kekurangan insulin akan menyebabkan kurang aktifnya reseptor LPL ini sehingga akan terjadi gangguan profil lipid salah satunya hipertrigliseridemia.16

11

2.1.4

Diagnosis DM

Diagnosis DM didasarkan pada adanya gejala khas DM yaitu poliuria, polifagi, polidipsi dan penurunan berat badan tanpa penyebab yang jelas, serta peningkatan level glukosa darah dari pemeriksaan gula darah. Kemungkinan keluhan yang lain adalah lemah, kesemutan, gatal, pandangan kabur disfungsi ereksi pada pria dan pruritus vulva pada pasien wanita. Untuk pasien dengan keluhan khas DM positif, pemeriksaan kadar gula darah sewaktu ≥200mg/dL sudah cukup untuk penegakan diagnosis DM. atau kadar darah puasa ≥126mg/dL juga menjadi patokan diagnosis. Bagi pasien tanpa keluhan khas, maka diperlukan pemeriksaan sekali lagi di lain waktu untuk mendapatkan kadar abnormal sekali lagi baik gula darah sewaktu maupun puasa. Atau bisa juga diperiksa tes tolerasi glukosa oral yaitu bila didapatkan hasil ≥200mg/dl paska pembebanan glukosa.14

Gambar 2.4 Alur Diagnosis DM Sumber : Perkeni, 2011

12

2.1.5 Komplikasi DM Komplikasi pada DM dapat digolongkan menjadi dua kategori mayor: (1) komplikasi metabolik akut, dan (2) komplikasi-komplikasi vaskular jangka panjang.33 

Komplikasi metabolik akut

Komplikasi ini disebabkan oleh perubahan akut dari glukosa plasma. Komplikasi yang paling parah pada DM tipe 1 adalah ketoasidosis diabetik (KAD). Ketika kadar insulin sangat rendah, pasien akan mengalami hiperglikemia dan glikosuria yang sangat berat, peningkatan lipolisis dan oksidasi asam lemak bebas yang berujung pada pembentukan benda keton (asetoasetat, hidroksibutirat, dan aseton). Peningkatan keton ini akan menimbulkan ketosis, sedangkan penambahan beban ion hidrogennya akan menimbulkan asidosis. 33 Glikosuria dan ketonuria juga nantinya dapat menyebabkan diuresis osmotik, dimana pasien akan mengalami dehidrasi dan gangguan elektrolit sehingga dapat jatuh pada kondisi hipotensi dan syok. Jika perfusi ke otak menurun, pasien akan mengalami koma dan meninggal. 33 Komplikasi metabolik akut yang lain adalah Hiperglikemia, Hyperosmolar, Koma Nonketotik (HHNK) yang sering terjadi pada DM tipe 2 yang lebih tua. Hal ini disebabkan oleh hiperglikemia yang berat (glukosa darah > 600mg/dL) yag menyebabkan hiperosmolalitas, diuresis osmotik, dan dehidrasi berat. Pasien bisa kehilangan kesadaran dan meninggal bila tidak cepat ditangani. 33 Komplikasi tersering yang lain adalah hipoglikemia. Gejala-gejalanya disebabkan oleh pelepasan epinefrin (berkeringat, gemetar, sakit kepala, dan palpitasi), juga bisa diakibatkan kurangnya glukosa ke otak (koma, tingkah laku yang aneh, dan sensorium yang tumpul). 33

13



Komplikasi Kronik Jangka Panjang

Komplikasi vaskular jangka panjang ini meliputi mikroangiopati (pembuluh darah

kecil),

dan

makroangiopati

(pembuluh

darah

sedang

dan

besar).

Mikroangiopati merupakan lesi spesifik diabetes yang menyerang glomerulus ginjal (nefropati diabetik), kapiler dan arteriola retina (retinopati diabetik), dan saraf-saraf perifer (neuropati diabetik), kulit serta otot-otot. 33 Dalam keadaan hiperglikemia, yang terjadi adalah penebalan dari lapisan membran dasar pembuluh darah. Hal ini dapat terjadi karena glukosa sebagai salah satu komponenya dapat masuk pada sel-sel membran dasar tanpa insulin. 33 Keadaan ini dapat mengakibatkan timbulnya mikroaneurisma pada arteriola retina yang bisa berakhir dengsn neovaskularisasi, perdarahan, bahkan jaringan parut. Selain itu, hiperglikemia juga dapat meningkatkan sorbitol melalui jalur poliol. Sehingga dapat menimbulkan katarak pada lensa mata. Jika terjadi penimbunan sorbitol dalam jaringan saraf, maka kegiatan metabolik sel-sel schwan akan terganggu dan menyebabkan neuropati. 33 Makroangiopati diabetikum yang umum terjadi adalah aterosklerosis. Gangguannya berupa (1) penimbunan sorbitol dalam intima vaskular, (2) hiperlipoproteinemia, dan (3) kelainan pembekuan darah. Akhirnya yang terjadi adalah penyumbatan aliran darah. 33 Jika mengenai arteri-arteri perifer maka dapat menyebabkan insufisiensi vaskular perifer yang ditandai dengan klaudikasio intermiten dan gangren pada ekstremitas. Jika mengenai otak, maka dapat terjadi insufisiensi serebral dan stroke. Jika mengenai arteri koronaria, maka dapat terjadi angina dan infark miokardium. 33

14

2.1.6 Tatalaksana Pada Diabetes Mellitus Penatalaksanaan DM didasarkan pada (1) rencana diet, (2) latihan fisik dan pengaturan aktifitas fisik, (3) agen-agen hipoglikemik oral, (4) terapi insulin, (5) pengawasan glukosa dirumah, dan (6) pengetahuan tentang diabetes dan perawatan diri. Pasien-pasien DM perlu mengetahui cara-cara pengobatan dan penyesuaiannya untuk mencapai keadaan metabolik yang stabil dan optimal, dikarenakan penyakit diabetes ini tergolong penyakit kronik.33 Pada pasien DM tipe 1 yang mengalami defisiensi insulin absolut, terapi satusatunya adalah dengan terapi insulin. Terdapat tiga jenis insulin, yaitu insulin masa kerja pendek, masa kerja sedang, dan masa kerja panjang. Insulin masa kerja pendek digunakan untuk mengontrol hiperglikemia postprandial karena masa kerjanya mencapai pucaknya pada beberapa menit hingga enam jam setelah penyuntikan. Selain itu insulin masa kerja pendek juga digunakan sebagai terapi pada pasien dengan ketoasidosis. 33 Insulin masa kerja sedang digunakan untuk mengontrol kadar glukosa harian pasien diabetes mellitus karena dapat bekerja maksimal pada enam hingga delapan jam pasca penyuntikan. Sedangkan insulin masa kerja panjang mencapai kerja maksimal dalam waktu 14 hingga 20 jam setelah pemberian sehingga jarang digunakan untuk pemakaian rutin.33 Lain halnya dengan DM tipe 1, pada DM tipe 2 terapi yang diberikan adalah dengan obat-obat oral hipoglikemi. Salah satu obat yang dapat diberikan sebagai terapi tunggal pertama adalah metformin. Metformin merupakan biguanid yang bekerja menurunkan produksi gula hepatik, menurunkan absorbsi gula oleh usus, dan meningkatkan sensitifitas insulin terutama di hepar. 33 Obat yang lain adalah Tiazolidinedion yang bekerja meningkatkan kepekaan insulin perifer dan menurunkan produksi gula hepatik. Obat ini merupakan agonis Peroxisome Proliferator-Activated Reseptor (PPAR γ) yang banyak terdapat pada

15

jaringan adiposa, otot skelet dan hepar. Golongan yang lain adalah golongan insulin sekretagog, yaitu sulfonilurea yang merangsang sel β pankreas untuk sekresi insulin.33 2.1.7 Efek Insulin Pada Metabolisme Lemak Gangguan utilisasi glukosa paling umum banyak menyebabkan peningkatan trigliserida dan penurunan High Density Lipoprotein (HDL). Pada sel adipose, insulin memiliki banyak peran fisiologis, diantaranya (1) meningkatkan masuknya glukosa kedalam jaringan adiposa, (2) meningkatkan lipogenesis dan deposisi trigliserida (TG), (3) aktifasi LPL dan (4) inhibisi Hormone Sensitive Lipase (HSL).17

Gambar 2.5 Pengaruh Insulin pada sel adipose (Marks, 2005)

Pada kondisi DM, defisiensi insulin berpengaruh pada aktifitas LPL sehingga banyak Very Low Density Lipoprotein (VLDL) dipecah menjadi gliserol dan asam lemak.

dalam darah yang tidak dapat

16

selain itu juga

terjadi hipoglikemia ditingkat sel sehingga merangsang

pengeluaran hormon-hormon antagonis insulin seperti glukagon, katekolamin, kortisol dan hormon pertumbuhan yang memicu pemecahan simpanan TG adiposa melalui peningkatan aktifitas HSL sehingga asam lemak dalam darah meningkat yang selanjutnya akan dibawa ke hati untuk proses pembentukan VLDL (TG tinggi).17

Gambar 2.6 Pengaruh Insulin terhadap sintesis lemak (Coffee, 1998)

2.1.8 Efek Insulin Pada Metabolisme Protein Insulin memegang banyak peranan penting dalam metabolisme protein, terutama di otot skelet. Di otot skelet, insulin dapat meningkatkan

(1) sintesis

protein, (2) pengambilan asam amino, (3) pengambilan glukosa, dan (4) sintesis glikogen. Disisi lain insulin bekerja menurunkan pemecahan protein dan pelepasan asam amino glukogenik. Dalam keadaan fasting state, tubuh akan mengkompensasi dengan pengeluaran hormon antagonis insulin yaitu glukagon yang akan bekerja sebaliknya untuk menjaga level glukosa darah tetap normal. Namun ketika terjadi

17

kondisi hipoinsulinemia dalam hal ini pada pasien DM, maka yang terjadi adalah proses pemecahan protein akan berlangsung lebih lama sehingga akan menurunkan massa otot tubuh, hal inilah yang menyebabkan penurunan berat badan tanpa disertai penyebab yang jelas pada pasien DM.17

Gambar 2.7 Pengaruh hipoinsulinemia terhadap metabolisme protein (Coffee, 1998)

2.1.9

Dislipidemia Pada DM

Terjadi perbedaan dalam proses metabolisme lemak pada penderita DM, khususnya yang mengalami resistensi insulin. Selain berkurangnya lipogenesis akibat menurunnya aktifitas dari LPL keadaan resistensi insulin juga dapat menyebabkan HSL di jaringan adiposa menjadi sangat aktif yang berakibat lipolisis TG di jaringan

18

adiposa semakin meningkat, hal ini menyebabkan peningkatan Free Fatty Acid (FFA) atau asam lemak bebas.4 Asam lemak bebas sebagian akan digunakan sebagai sumber energi, dan sisanya akan dibawa ke hati sebagai bahan baku pembentukan trigliserida. Nantinya trigliserida ini akan menjadi bagian dari VLDL sehingga VLDL yang dihasilkan dalam keadaan resistesi insulin adalah VLDL kaya TG atau VLDL besar (enriched triglyceride VLDL = Large VLDL).4 VLDL yang banyak mengandung TG akan bertukar dengan koleterol ester dari LDL di dalam sirkulasi. TG yang terdapat dalam LDL akan dihidrolisis oleh enzim lipase hepar yang akan mengahsilkan LDL yang kecil namun padat LDL small dense. LDL jenis ini sangat aterogenik karena sangat mudah teroksidasi.4

Gambar 2.8 Metabolisme lipoprotein pada resistensi insulin. Sumber: Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam, 2009

TG pada VLDL juga dipertukarkan dengan kolesterol ester dari HDL. HDL yang miskin kolesterol eter ini mudah di katabolisme oleh ginjal, sehingga jumlahnya

19

dalam darah menurun. Dari proses inilah maka pada pasien dengan resistensi insulin akan terjadi perubahan profil lipid berupa kadar trigliserida yang tinggi, HDL rendah, dan LDL small dense meningkat, atau dikenal dengan fenotip lipoprotein aterogenik atau lipid triad.4

2.2 Tinjauan Tanaman Cinnamomum cassia 2.2.1

Kayu Manis (Cinnammomum cassia)

Klasifikasi Ilmiah kayu manis berdasarkan integrated taxonomic information system (ITIS): 

Kingdom

: Plantae



Divisio

: Tracheophyta



Subdivisio

: Spermatophytina



Class

: Magnoliopsida



Order

: Laurales



Family

: Lauraceae



Genus

: Cinnamomum



Species

: Cinnamomum cassia.32

Kayu manis adalah tumbuhan berdaun hijau yang berasal dari Cina selatan, yang sekarang ini banyak ditanam di Asia Tenggara seperti Indonesia, Laos, dan Malaysia. Cinnamomum cassia adalah salah satu jenis kayu manis yang ekstraknya memiliki potensi antidiabetik secara langsung.8 Terdapat 54 jenis tanaman kayu manis (Cinnamomum spp.) tercatat di dunia. 12 diantaranya ada di Indonesia antara lain yang paling banyak ditanam adalah C. burmanii, C. zeylanikum dan C.cassia. Penelitian menunjukkan C. cassia memiliki efek antidiabetik yang lebih baik dari pada C. zeylanikum.8,12

20

Dua jenis kayu manis yang paling berkembang didunia adalah C.zeylenicum dan C.cassia.Dalam pemakaian medis, C. zeylenicum lebih aman, namun C.cassia memiliki efek lebih kuat dalam menurunkan gula darah.9 Tanaman ini memiliki banyak potensi selain sebagai agen hipoglikemik, juga memiliki fungsi sebagai antihiperlipidemik,

antioksidan,

antipiretik,

anti-inflamasi,

antimikroba,

dan

antialergi.25

Gambar 2.9 Kulit Kayu Manis Kering (Cinnamomum cassia Bark) Sumber : EOL interns LifeDesk http://www.eol.org

Tanaman kayu manis secara umum dapat tumbuh dengan tinggi mencapai 827m, panjang daun antara 5-17 cm dan lebar daun 3-10 cm. Warna daun hijau muda dengan pucuk merah muda. Yang diharapkan dari tanaman kayu manis adalah hasil kulit yang memiliki aroma yang kuat dengan kandungan utamanya sinamaldehid.7

21

Berikut ini karakteristik dari C.cassia: Tabel 2.2 Karakteristik Tanaman Cinnamomum cassia Karakter

Cinnamomum cassia

Ekosistem

Dataran rendah 0-600 m dpl

Bentuk Daun

Oblong oval

Ukuran Daun

P(8-15 cm) L (6-10 cm)

Warna daun

Hijau tua

Panen pertama

5-7 tahun

Ratio berat basah/kering

1;3

Kadar Sinemaldehid

0,95-1,2%

Sumber : Daswir, 2011(telah diolah kembali)

2.2.2

Kandungan Kimia dalam Kayu manis

Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, kayu manis dilaporkan telah terbukti memiliki efek hipoglikemik dan efek hipolipidemik pada tikus diabetes.28 Hasil analisa fitokimia dari beberapa studi menunjukkan adanya beberapa senyawa penting dalam ekstrak kayu manis diantaranya alkaloid, protein, tannin, glikosida, flavonoid, saponin, asam cinnamat, polifenol, dan cinnamaldehid.23 Dari sekian senyawa tersebut, bahan aktif yang paling berperan aktif adalah adalah asam cinnamat, cinnamaldehid, polifenol dan flavonoid. Berbagai penelitian melaporkan bahwa cinnamaldehid mampu meningkatkan transport glukosa oleh GLUT4 pada sel adipose dan otot skelet sehingga mampu menurunkan glukosa darah secara signifikan.34,28. Telah dilaporkan pemberian cinnamaldehid 20mg/kgbb dapat menurunkan HbA1C, total kolesterol, dan TG.28

22

Kandungan yang lain adalah asam cinnamat yang berperan sebagai insulin secretagog dan peningkatan ekspresi dari GLUT4.28 Asam cinnamat juga dilaporkan mampu menghambat enzim peroksidasi lipid di hepar.

10

HMG-CoA reduktase hepar dan menurunkan Selain itu, kandungan polifenol dalam Cinnamomum

cassia bekerja dalam regulasi tiga protein, yaitu GLUT4, insulin receptor β (IRβ) dan tristetrapolin. Polifenol insulin mengaktifkan reseptor insulin dengan meningkatkan aktifitas fosforilasi insulin dan menghambat Protein Tyrosine Phosphatase-1 (PTP-1) yang menurunkan aktifitas reseptor insulin di jaringan adiposa .19,25 Salah satu komponen polifenol yang banyak dilaporkan MHCP yang bersifat insulin mimetik. Sangal (2011) melaporkan MHCP memiliki beberapa efek antara lain : (1) merangsang autofosforilasi reseptor insulin, (2) meningkatkan uptake glukosa, (3) meningkatkan sintesis glikogen dan aktifitas glikogen sintase di sel adiposit, dan (4) menurunkan aktifitas glikogen sintase kinase-3β.23,25 Selain itu pada penelitian yang lain dilaporkan juga bahwa MHCP dapat meningkatkan sensitifitas insulin melalui penambahan ekspresi dari PPAR γ / α.9 Kandungan polifenol tidak hanya memiliki mekanisme kerja menyerupai insulin (insulin mimetic), namun juga sebagai antioksidan. Dilaporkan bahwa ekstrak ethanol dari kulit kayu tanaman Cinnamomum cassia memiliki aktifitas antioksidan tertinggi dibandingkan bagian lain dari tanaman ini. Tingginya aktifitas antioksidan berbanding lurus dengan kandungan polifenol dan flavonoid, Khususnya polifenol yang dilaporkan mampu menghambat enzim 5-lipooksigenase.43 Kandungan polifenol dan flavonoid yang tinggi pada kulit kayu Cinnamomum cassia memiliki aktifitas antioksidan tinggi yang didasarkan pada

atau kemampuan

menangkap radikal bebas terutama pada sel β pankreas. Mekanisme ini sangat baik dalam menangkal radikal bebas yang timbul akibat reaksi siklus redoks aloksan yang menyebabkan kerusakan pada sel β pankreas.40

23

2.3

Aloksan Aloksan (2,4,5,6-tetraoxypyrimidine; 2,4,5,6-pyrymidinetetrone) merupakan

agen diabetogenik yang secara luas telah digunakan dalam induksi hewan diabetes pada banyak penelitian. Aloksan tergolong senyawa hidrofilik yang tidak stabil. Waktu paruh aloksan hanya 1,5 menit pada suhu 37ºC dan pH netral, waktu paruhnya lebih panjang pada suhu yang lebih rendah.30 Aloksan dapat menginduksi tikus diabetes jika diberikan secara intravena, intraperitoneal atau subkutan. Dosis yang sering digunakan pada tikus adalah 65mg/kgbb iv. Ketika diberikan intraperitoneal dosis yang digunakan 2-3 kali lipat lebih besar dari dosis iv. Pemilihan tikus strain Sparague dawley ini didasarkan pada tikus ini lebih susceptible untuk menjadi DM melalui induksi intraperitoneal dibandingkan dengan tikus strain Nude.36. Sedangkan tikus strain Wistar menunjukkan peningkatan glukosa darah yang belum terlalu signifikan setelah 38 hari induksi dengan dosis rendah.38 Penggunaan dosis kurang dari 150mg/kgbb intraperitoneal dikhawatirkan belum adekuat untuk menginduksi tikus menjadi diabetes.30. Dosis aloksan berkisar antara 100-200mg/kgbb. Dosis 130 mg/kgbb tergolong dosis sedang, sedangkan dosis 160mg/kgbb tergolong dosis tinggi.39 Pemberian dosis ringan hingga sedang belum bisa menginduksi DM tipe 1 pada tikus. Sementara itu, pemilihan dosis 150mg/kgbb dilaporkan mampu menginduksi DM tipe 2 pada tikus.37 Aloksan dapat langsung bekerja dalam menit pertama setelah pemberian. aloksan memiliki bentuk molekul yang menyerupai glukosa, sehingga secara cepat dapat di uptake secara selektif oleh sel β pankreas melalui reseptor GLUT2.31Aloksan bersifat hidrofilik sehingga tidak dapat menembus lapisan lipid ganda pada membrane plasma. Aloksan bekerja setelah terakumulasi di sitosol dengan menghambat enzim glukokinase yang berfungsi sebagai sensor untuk pelepasan

24

insulin-dependen glukosa sehinga akan menurunkan pelepasan insulin dari sel β pankreas.10

Gambar 2.10 Reaksi siklus redoks antara aloksan dan asam dialurik (Lenzen, 2007)

Selain menghambat enzim glukokinase, aloksan juga dapat merusak sel β pankreas melalui proses lain. Aloksan dan produk hasil reduksinya, asam dialurik akan mengalami siklus redoks yang dapat menghasilkan reactive oxygen species (ROS ) diantaranya H2O2, OH-, dan O2- . target utama ROS ini adalah sel β pankreas, dimana ROS ini akan menyebabkan influx Ca2+ besar-besaran kedalam sitosol akibat peroksidasi lipid pada membrane sel, mitokondria, dan retikulum endoplasma.10 Keadaan ini akan memicu berbagai enzim yang akan menyebabkan menurunnya fosfolipid, kerusakan DNA dan protein membran maupun sitoskeleton. Hal inilah yang dapat menyebabkan nekrosis pada sel β pankreas, sehingga dapat terjadi penurunan fungsi sintesis maupun sekresi insulin.10

25

Setelah proses penginduksian aloksan, terdapat 4 fase yang terjadi. Fase pertama terjadi ada 30 menit awal, terdapat

sedikit perubahan morfologi sel β

pankreas. Dalam fase ini terjadi transient hipoglikemik akibat sekresi dari insulin. Fase kedua terjadi antara 2 sampai 4 jam. Dimana sudah mulai terdapat vakuolisasi intrasel, dilatasi retikulun endoplasma, berkurangnya area golgi dan granula-granula sekretori serta pembengkakan mitokondria. Hal ini menyebabkan berkurangnya sekresi insulin (hipoinsulinemia). 31

Gambar 2.11 Mekanisme Induksi ROS oleh Aloksan pada sel β pankreas (Szkudelski, 2001)

Fase yang ketiga terjadi setelah empat hingga delapan jam. Dimana pada fase ini terjadi perubahan sel β yang irreversible. Pada fase ini terjadi peningkatan insulin dalam darah akibat rupturnya membrane sel, hal ini dapat menyebabkan hipoglikemia yang sangat parah yang dapat berakibat kematian jika tidak diberikan glukosa. Fase keempat merupakan fase terakhir yang terjadi antara 12-48 jam, dimana terjadi degranulasi dan menghilangnya integritas sel β pankreas. Pada fase ini terjadi hiperglikemia yang menetap.31

26

2.4 Kerangka Konsep (Flavonoid-radical scavenger)

Cinnamomum cassia 300mg/kgbb

Aloksan (glukomimetik)

MHCP (Autofosfo rilasi >>)

Melalui GLUT2

Sel β pankreas tikus

Pembentukan ROS Diabetes Mellitus Influx Ca

2+

di sitosol Defisiensi Insulin

Nekrosis Sel β pankreas

Autofosforilasi reseptor insulin di sel target Insulin Potentating Factor (IPF)

Glukosa

Gangguan uptake glukosa oleh sel

Metabolisme makronutrien terganggu

Lemak

Disfungsi LPL

Protein

Peningkatan katabolisme protein

Penurunan lipogenensis Berat badan menurun

Hiperglikemia Peningkatan Trgliserida darah

27

2.3 Definisi Operasional

No

Variabel

Definisi operasional

Alat Ukur

1

Gula Darah Sewaktu (GDS)

Hasil pemeriksaan gula darah sampel secara acak tanpa dipuasakan.

Strip dan glukometer Touch

2

Berat badan (BB)

Ukuran yang digunakan secara umum untuk menilai keadaan gizi

Timbangan BB

3

Trigliserida

Komponen utama kilomikron VLDL

Spektrofotometer

lipid pada dan

Cara Pengukuran alat Easy

Darah yang diambil dari sampel diteteskan pada strip glukometer, interpretasi angka yang muncul pada alat. Sampel diletakkan pada timbangan selanjutnya dilihat angka pada timbangan. Angka tersebut merupakan BB sampel Plasma sampel dicampurkan dengan reagen trigliserida. Campuran sampel dan reagen selanjutnya dinilai pada alat sektrofotometer.

Skala Pengukuran Numerik

Numerik

Numerik

BAB III METODE PENELITIAN

3.1

Disain Penelitian Pada penelitian ini percobaan dilakukan secara langsung sehingga digunakan

disain penelitian eksperimental pada penelitian ini. 3.2

Waktu dan Tempat Penelitian 3.2.1

Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2013 hingga Maret 2014 3.2.2

Tempat Penelitian

Penelitian

ini

dilaksanakan

di

laboratorium

Biologi,

laboratorium

Farmakologi , laboratorium Biokimia, dan Animal House Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Jl.Kertamukti No. 05 Pisangan Ciputat Tangerang Selatan. 3.3

Populasi dan Sampel Penelitian Pada penelitian ini hewan percobaan yang digunakan sebagai hewan

penelitian adalah tikus jantan strain Sprague dawley umur 2-3 bulan dengan berat badan rata-rata 200-240 gram yang didapatkan dari Departemen Patologi Institut Pertanian bogor. Hewan pecobaan dibagi kedalam tiga kelompok. Yaitu kelompok N (normal) sebagai kontrol negatif, kelompok D (diabetes) sebagai kontrol positif, dan kelompok D + Cc (terapi). Kelompok kontrol positif adalah tikus DM yang di induksi dengan aloksan tanpa diberikan terapi. Kelompok kontrol negatif adalah tikus yang normal.

28

29

Sedangkan kelompok terapi adalah tikus DM yang diinduksi dengan aloksan dan diberikan terapi ekstrak Cinnammon cassia 300mg/kg BB selama 14 hari. Jumlah sampel hewan percobaan diambil dari perhitungan rumus Federer sbb: Rumus = (n-1)(t-1) > 15

Jumlah kelompok ada 3  t = 3        

Keterangan:  n : Jumlah sampel  t : Jumlah kelompok

(n-1)(t-1) (n-1)(3-1) (n-1) 2 2n-2 2n 2n n n

> > > > > > > >

15 15 15 15 15 + 2 17 17/2 8.5

Dibulatkan menjadi 9

Dari perhitungan rumus Federrer didapatkan jumlah sampel 9 tikus untuk setiap kelompok. Selama proses penelitian terjadi kematian tikus terutama paska penginduksian aloksan. Sehingga pada akhirnya didapatkan sampel yang representatif sebesar 4 tikus pada masing-masing kelompok. 3.3.1 Kriteria Inklusi 

Tikus kontrol negatif : tikus jantan strain Sprague dawley dengan glukosa darah sewaktu < 200mg/dL



Tikus kontrol positif dan tikus terapi : tikus jantan strain Sprague dawley dengan glukosa darah sewaktu >200mg/dL

3.4

Cara Kerja Penelitian 3.4.1

Alat Penelitian

30

Alat-alat yang digunakan meliputi Kandang tikus, timbangan BB tikus, tenpat makan dan tempat minum tikus, sonde, glukosameter dengan lancet dan strip, minor set, tabung EDTA, valcon tube, eppendorf, kulkas -80˚C, kulkas 4 ˚C, vortex, sentrifuge, spektrofotometer, dan kit trigliserida. 3.4.2

Bahan Penelitian

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian adalah kulit kayu manis (Cinnamomum cassia) yang diperoleh dari pusat konservasi Kebun Raya Bogor sebanyak 2 kg. Kulit kayu manis yang didapat selanjutnya di ekstraksi di Institut Pertanian Bogor dan didapatkan hasil ± 1.100 gr ekstrak kering kayu manis. Bahan-bahan kimia yang digunakan pada penelitian ini alloxan monohydrate 5%, ethanol 70%, dextrose 40%, ether, destilation water, dan reagen lipid (Sclavo). 3.4.3

Adaptasi Hewan Sampel

Sebelum dilakukan percobaan, dilakukan adaptasi dahulu pada semua hewan sampel di laboratorium Animal House selama 3 minggu hari 0-21. Hewan diadaptasikan dengan lingkungan barunya, makanan dan minumannya. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengkondisikan semua tikus dalam kondisi yang sama sebelum diberikan perlakuan. 3.4.4

Induksi Tikus Dengan Aloksan

Setelah proses adaptasi, dilakukan penginduksian tikus dengan aloksan 150mg/KgBB tikus melalui injeksi intraperitoneal.33 Kemudian tikus diberikan makanan yang cukup dan tambahan 40% larutan D-glukosa monohidrat pada minumannya pada 72 jam pertama terhirung dari setelah penginduksian. Hal ini dilakukan untuk mencegah timbulnya hipoglikemi. Tujuh hari kemudian dilakukan pengukuran gula darah pada tikus.33 Sebelum induksi tikus tidak dipuasakan karena menghindari efek hipoglikemik yang parah.13 Tikus dianggap diabetes dan dapat dipakai pada percobaan ini jika gula darah sewaktu >200mg/dL.5

31

3.4.5

Pemberian Ekstrak Kayu Manis Terhadap Tikus

Setelah didapatkan tikus DM, kelompok tikus uji diberkan terapi ekstrak kayu manis 300mg/KgBB peroral dengan menggunakan alat sonde. Pemberian ini dilakukan sekali dalam sehari selama 14 hari. 3.4.6

Pengukuran Sampel 3.4.6.1 Gula Darah

Pengukuran gula darah dilakukan sebelum pemberian ekstrak kayu manis, hari ke 1 sebelum diberikan perlakuan, hari ke 7 dan 14 pemberian. Darah tikus didapatkan dengan cara pemotongan ekor tikus terlebih dahulu yang sebelumnya dibius dengan ether. Kemudian darah diteteskan pada strip glukosa dan dilihat pada glukosameter. 3.4.6.2 Berat Badan Pengukuran berat badan dilakukan setiap hari selama proses pemberian ekstrak 14 hari. Walaupun studi ini hanya akan melihat perbedaan berat badan pada hari terakhir, namun pengukuran setiap hari tetap perlu dilakukan untuk menentukan dosis pemberian ekstrak setiap harinya. 3.4.6.3 Trigliserida Darah Pada akhir minggu kedua, dilakukan sacrifice pada tikus dengan cara pembiusan dengan larutan ether sampai mati. Kemudian tikus dibedah dan diambil darahnya secara langsung dari vena cava inferior lalu dinasukkan kedalam tabung EDTA sebanyak 3mL pada masing-masing tikus. Setelah itu dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 5000rpm selama 15 menit. Plasma yang terbentuk dipisahkan dalam tabung effendorf kemudian disimpan dalam kulkas dengan suhu -80º. Plasma ini yang nantinya akan periksa kadar TG dengan kit TG.

32

Pengukuran kadar trigliserida dilakukan 2 kali/duplo untuk diambil rata-rata dengan menggunakan reagen yang biasa di pakai dalam Laboratorium Biokimia yaitu Sclavo. Sebanyak 27 tabung disiapkan untuk 3 larutan. Larutan uji trigliserida, larutan blanko dan larutan standar yang semuanya di buat duplo (2 kali lipat) kecuali blanko. Kedalam tabung larutan uji dimasukkan 6µL serum dicampurkan dengan 600µL reagen trigliserida, dikocok hingga homogen, ditunggu selama 10 menit kemudian dibaca di spektrofotometer dengan panjang gelombang 550 nm.

33

3.5 Alur Penelitian Persiapan alat dan bahan penelitian

Adaptasi tikus (hari ke 1-21) Pengukuran BB dan glukosa darah awal

Induksi Aloksan 150mg/kgbb intraperitoneal (hari ke 22)

Adaptasi tikus setelah pemberian aloksan (hari ke 23-28)

Pengukuran kadar glukosa darah sewaktu (hari ke 29)

Glukosa darah sewaktu > 200mg.dL (tikus DM)

Pemberian ekstrak C. cassia 300mg/kgbb selama 14 hari per oral dengan sonde

Pengukuran BB tikus selama masa pemberian ekstrak (hari ke 29- 42) Pengukuran kadar glukosa darah sewaktu (hari ke 35 & 42)

Sacrifice dan pengambilan darah tikus 3-5 cc (hari ke 43)

Pemisahan plasma darah dengan sentrifugasi Pengukuran trigliserida plasma tikus

Pengolahan dan analisa data

34

3.6 Pengolahan dan Analisa Data Setelah dilakukan pengambilan data dari hasil eksperimen langsung pada tikus jantan strain Sprague dawley, selanjutnya data di olah dengan menggunakan program SPSS versi 16.0. Uji yang digunakan adalah Uji Oneway Anova karena penelitian ini termasuk analitik kategorik numerik, yang membandingkan variabel dengan skala pengukuran numerik pada lebih dari dua kelompok yang tidak berpasangan. Untuk melakukan uji Oneway Anova, terlebih dahulu dilakukan uji normalitas data dan uji homogenitas. Jika salah satu uji tersebut tidak terpenuhi maka dilakukan transformasi data. Ketika uji transformasi data tidak berhasil maka dilakukan uji alternatif uji non -parametric Kruskal Wallis.

BAB IV PEMBAHASAN 4.1.

Glukosa Darah Data glukosa darah yang diambil adalah jumlah rerata dari glukosa darah pada

awal penelitian (hari ke-1), yaitu saat tikus dinyatakan DM dan normal, (hari ke-7) dan akhir penelitian (hari ke-14) masing-masing kelompok. Kelompok N merupakan kelompok tikus normal, kelompok D merupakan kelompok tikus diabetes tanpa terapi, dan kelompok D + Cc adalah kelompok tikus diabetes yang diberikan terapi ekstrak kayu manis Cinnamomum cassia 300mg/kgbb selama 14 hari. Data yang didapatkan selama penelitian adalah : 800

Glukosa Darah mg/dL

700 600 500 N

400

D

300

D + Cc 200 100 0 Hari 1

Hari 7

Hari 14

Waktu Pemeriksaan Glukosa darah

Grafik 4.1 Rerata glukosa darah hari ke-1 hari ke-7 hingga hari ke-14 pada semua kelompok penelitian. Keterangan : N, kelompok normal (N= 4), D, kelompok diabetes (N = 4), D + Cc, kelompok diabetes dengan terapi ekstrak Cinnamomum cassia (N = 4).

35

36

Pemberian aloksan sebagai agen diabetogenik dapat meningkatkan rerata glukosa darah pada kelompok DM dan kelompok uji melalui proses destruksi sel β pankreas dibandingkan dengan rerata glukosa darah kelompok normal. Dari grafik 4.1 dapat dilihat bahwa kadar rerata glukosa darah pada kelompok terapi lebih rendah dari kelompok DM terutama pada hari ke 14, meskipun kadar rerata glukosa kelompok terapi belum mencapai nilai glukosa darah pada kelompok normal. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak Cinnamomum cassia dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat menurunkan glukosa darah tikus. Selanjutnya perbedaan rerata glukosa darah pada hari ke 14 di uji secara statistik dengan menggunakan Oneway Annova dan didapatkan p-value 0,001, yang berarti bahwa pada signifikansi α 5% terdapat perbedaan kadar rerata glukosa yang bermakna di antara semua kelompok penelitian Hal ini sesuai dengan studi yang membuktikan pemberian ekstrak kayu manis selama 30 hari dengan dosis 200mg/kgbb dapat menurunkan glukosa darah tikus secara signifikan.23 Penelitian ini didasarkan pada penelitian yang dilakukan saima et al (2011), yang melihat penurunan glukosa darah dengan pemberian ekstrak Cinnamomum, sp pada dosis 200mg/kgbb selama 6 minggu. Hasil penelitian menunjukkan, penurunan glukosa darah baru signifikan pada minggu ke empat (p<0,05) dan minggu ke enam (p<0,01). Sedangkan penurunan trigliserida sudah bermakna pada minggu kedua (p<0,05).22 Dengan ini peneliti ingin melihat dan membuktikan sendiri apakah pada dosis 300 mg/kgbb selama 2 minggu dapat menurunkan glukosa secara signifikan.21 Sehingga pada studi ini akhirnya dapat dibuktikan bahwa pemberian ekstrak Cinnamomum cassia selama 14 hari dengan dosis 300 mg/kgbb dapat menurunkan glukosa darah secara signifikan (p <0,05).22

37

Al Jamal et al (2010) juga telah melakukan penelitian menggunakan ekstrak kayu manis dengan dosis 160mg/kgbb selama 28 hari, dan hasilnya terjadi penurunan glukosa darah(p<0,01). 44 Dalam berbagai penelitian dilaporkan bahwa ekstrak Cinnamomum cassia memiliki properti antidiabetik dari Cinnamaldehyde 75%. Hasil beberapa penelitian menyebutkan Ekstrak Cinnamomum memiliki kandungan MHCP

yang memiliki

aktifitas insulin-mimetik yang berfungsi mengaktifasi glikogen sintase dan inhibisi glikogen sintase kinase 3β.25 Selain itu, MHCP juga dapat meningkatkan sensitifitas reseptor insulin dengan jalan aktivasi insulin reseptor kinase dan inhibisi insulin reseptor phosphatase.24 Gaber et al (2012) juga melaporkan bahwa ekstrak Cinnamomum memiliki bahan aktif IPF yang dapat meningkatkan sekresi insulin dari sel β pankreas sehingga mampu menurunkan kadar glukosa darah.22 4.2 Berat Badan Data berat badan yang diambil adalah data rerata berat badan setiap hari mulai hari ke-1 sampai hari ke-14 pada semua kelompok. Pemberian aloksan sebagai agen diabetogenik dapat mengganggu metabolisme protein yang ditandai dengan penurunan berat badan pada kelompok DM dibandingkan dengan kelompok normal dengan berat badan yang relatif stabil dan kelompok terapi yang memiliki rasio berat badan lebih baik.

38

Berikut ini data rerata rasio berat badan pada hari ke-14: 140

Rasio Berat Badan (%)

120 100 80 N 60

D D + Cc

40 20 0 Hari ke-14 Waktu Pemeriksaan Berat Badan

Grafik 4.2 Rerata rasio berat badan hari ke-14 semua kelompok penelitian. Keterangan : N, kelompok normal (N= 4), D, kelompok diabetes (N = 4), D + Cc, kelompok diabetes dengan terapi ekstrak Cinnamomum cassia (N = 4).

Berdasarkan grafik 4.2 dapat dilihat bahwa rerata rasio berat badan pada kelompok terapi lebih tinggi dari kelompok DM terutama pada hari ke 14 meskipun angka rerata rasio berat badan belum setinggi rerata rasio berat badan pada kelompok normal. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak Cinnamomum cassia dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat mempertahankan

berat badan akhir

kelompok tikus DM. Sangal (2011) melaporkan adanya kandungan MHCP pada kayu manis dapat meningkatkan autofosforilasi reseptor insulin pada sel otot skelet dan adiposa, hal ini dapat menurunkan proses katabolisme protein sehingga berat badan tikus dapat dipertahankan stabil bahkan terjadi peningkatan.24

39

Selanjutnya dilakukan uji statistik dengan menggunakan uji One Way Annova karena distribusi data yang normal dan homogen. Dan didapatkan nilai p-value sebesar 0,409 (>0,05). Yang menunjukkan tidak terdapat perbedaan berat badan yang signifikan antara kelompok penelitian. Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang melaporkan pengaruh pemberian ekstrak Cinnamon selama 30 hari dengan dosis 600mg/kgbb terhadap kenaikan berat badan tikus tidak bermakna secara statistik (pvalue >0,05).29 4.3 Trigliserida Pemeriksaan kadar triglserida dilakukan pada hari ke-14 setelah pemberian ekstrak kayu manis. Kadar trigliserida langsung diukur dari plasma hasil sentrifugasi darah yang diambil dari vena cava inferior tikus untuk mendapatkan hasil terbaik. 350

Trigliserida (mg/dL)

300 250 200 N 150

D D + Cc

100 50 0 Hari 14 Waktu Pemeriksaan TG

Grafik 4.3 Rerata kadar trigliserida hari ke-14 pada semua kelompok penelitian Keterangan : N, kelompok normal (N= 4), D, kelompok diabetes (N = 4), D + Cc, kelompok diabetes dengan terapi ekstrak Cinnamomum cassia (N = 4).

40

Berdasarkan Grafik 4.3 dapat dilihat bahwa pemberian aloksan sebagai agen diabetogenik dapat mempengaruhi metabolisme lipid yang ditandai dengan tingginya kadar rerata trigliserida pada kelompok DM dibandingkan dengan kelompok terapi dan kelompok normal. Pada kelompok terapi didapatkan rerata trigliserida yang lebih rendah dibandingkan kelompok DM meskipun belum mencapai kadar rerata trigliserida pada kelompok normal. Hal ini membuktikan bahwa pada pemberian ekstrak kayu manis 300mg/kgbb selama 14 hari menunjukkan adanya efek hipolipidemik. Selanjutnya dilakukan uji statistik dengan menggunakan Oneway Annova, namun data trigliserida tidak normal dan tidak homogen walaupun telah dilakukan transformasi data. Sehingga dilakukan non-parametric test yaitu uji Kruskal Wallis.20 Dari hasil uji Kruskal Wallis didapatkan nilai p-value 0,018 yang berarti nilai ini bermakna pada α 0,05, sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan kadar trigliserida yang bermakna antara semua kelompok penelitian. Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Gaber et al (2012), pemberian ekstrak kayu manis selama 30 hari dengan dosis 200 mg/kgbb, 400 mg/kgbb, 600mg/kgbb dan 1200 mg/kgbb dapat menurunkan kadar trigliserida secara signifikan (p < 0,05).22 Al Jamal et al (2010) juga telah melakukan penelitian menggunakan ekstrak kayu manis dengan dosis 160mg/kgbb, dan hasilnya menunjukkan terdapat penurunan trigliserida secara signifikan setelah 28 hari (p <0,05). 44 Menurut penelitian yang dilakukan Mannan et al (2014), kandungan Cinemaldehyd mempunyai efek insulin-like activity yang mampu menurunkan kadar trigliserida.45 Studi yang lain menyebutkan pemberian insulin dapat memperbaiki fungsi LPL sehingga dapat menurunkan level trigliserida, hal ini sesuai dengan efek Cinemaldehyd yang terkandung dalam ekstrak kayu manis yang bekerja sebagai insulin mimetik.23 Selain itu, penelitian sebelumnya melaporkan terdapat kandungan fenol berupa Cinnamate pada ekstrak Cinnamomum yang mampu menghambat

41

aktifitas enzim HMG-CoA reduktase yang berperan penting dalam sintesis kolesterol dan absorbsi kolesterol dalam usus.10,11,19

4.4 Keterbatasan Penelitian 4.4.1

Kurangnya sarana dan prasarana yang disediakan oleh fakultas, sehingga peneliti harus membeli sendiri alat-alat terkait penelitian.

4.4.2

Kurangnya satu kelompok penelitian yaitu kelompok normal dengan terapi ekstrak Cinnamomum cassia 300mg/kbgg selama 14 hari untuk melihat efek ekstrak terhadap tikus normal.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan pembahasan dan uji statistik pada bab sebelumnya, maka peneliti dapat menyimpulkan: 

Pemberian esktrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus Sprague dawley yang di induksi aloksan. Dan terdapat perbedaan kadar glukosa yang bermakna antara semua kelompok penelitian (p-value 0.001).



Terdapat perbedaan berat badan akhir pada semua kelompok tikus Sprague dawley setelah pemberian esktrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari. Namun perbedaannya tidak bermakna secara statistik ( p-value 0,409)



Terdapat perbedaan kadar trigliserida akhir pada semua kelompok tikus Sprague dawley dengan p-value 0,018 setelah pemberian esktrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari.

5.2 Saran 

Diperlukan penilitian lebih lanjut tentang efek kayu manis Cinnamomum cassia dengan membandingkan beberapa dosis, agar dapat ditentukan kadar terbaik untuk digunakan sebagai terapi pasien DM



Diperlukan penelitian lebih lanjut tentang efek kayu manis Cinnamomum cassia dengan waktu yang lebih lama dan sampel yang lebih banyak.



Diperlukan penelitian lebih lanjut tentang efek kayu manis Cinnamomum cassia dengan menggunakan empat kelompok. Yaitu dengan ditambahkan kelompok normal yang di terapi ekstrak kayu manis.

42

BAB VI KERJASAMA RISET Riset ini merupakan bagian kerjasama riset mahasiswa dan kelompok riset diabetes dan regenerasi pankreas PSPD FKIK UIN Syarif Hidayatullah yang di biayai oleh Kementrian Agama Republik Indonesia di bawah bimbingan dr. Flori Ratna Sari, Ph.D dan dr. Hari Hendarto, Sp.PD, PhD, FINASIM.

43

Daftar Pustaka 1. International Federation of Diabetes. 2009. IDF Diabetes Atlas Fourth Edition. 2. Wild, Sarah., Roglic, Gojka., Green, Anders., Sicree, Richard., King, Hilary. 2004. Global Prevalence of Diabetes; Estimates for The Year 2000 and Projections for 2030. Diabetes care, 27(5),1047-1054. 3. Chan, Juliana C.N., Malik, Vasanti., Jia, Weiping., Kadowaki, Takashi., Yajnik, Chittaranjan S., Yoon, Kun-Ho., Hu, Frank B. 2009. Diabetes in Asia ; Epidemiology, Risk Factors, and Pathophysiology. Jama, 301(20), 2129-2140 [Reprinted] 4. Sudoyo,Aru W. dkk. 2010. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam; Diabetes Melitus di Indonesia. Jakarta: Interna Publishing. h1874-1876, h1954. 5. Mohammed, Rafid. 2011. Comparison the Effect of Varios Cinnamon Plant Extracts with Metformin in Blood Glucose Level of Alloxaninduced Diabetec Laboratory Rats. Kufa Journal for Veterinary Medical Sciences, 2(2), 91-95. 6. Kronenberg, Henry M., Melmed, Shlomo., Polonsky, Kenneth S., Larsen, P. Reed. 2008. William Textbook of Endocrinology 11th Edition. Philadelphia: Elsevier. 7. Daswir. 2011. Profil Tanaman Kayumanis di Indonesia (Cinnamomum spp.). Jakarta: Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik. 8. Versphol, Eugen J., Bauer, Katrin., Neddermann, Eckhard., 2005. Antidiabetic Effect of Cinnamomum cassia and Cinnamomum zeylanikum In vivo and In vitro. Phytoterapy Research, 19, 203-206. 9. Kamble, Shoba., Rhambhimaiah, S., 2013. Antidiabetec Effect of Aqueous Extract of Cinnamomum cassia in Aloxan- Induced Diabetic Rats. Biomedical and Pharmacology Journal, 6(1), 83-88.

44

45

10. Lukman, Malisa. 2011 . Efek Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum burmanii) terhadap Kadar TG, LDL, Kolesterol Tikus Model Diabetes Melitus Tipe 1 yang Diinduksi Aloksan. Malang: Universitas Islam Malang. 11. Rahman, Sonia., Begum, Halima., Rahman, Zaida., Ara, Ferdous., Iqbal, Md. Jalaluddin., Mohammad Yusuf, Abul Kalam. 2013. Effect of Cinnamon (Cinnamomum cassia) as Lipid Lowering Agent on Hypercholesterolemic Rats. Journal of Enam Medical College, 3(2), 92-98. 12. Roy, Hely J., Lundy, Shanna., Eriksen, Chad., Kalicki, Beth., 2009. Cinnamon and Type 2 Diabetes. Pennington. Pennington Nutrition Series, (3). 13. Srinivasan, K., Ramarao, P. 2007. Animal Model in Type 2 Diabetes Research : An Overview. Indian Journal Medical Research, 125, 451-47 14. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia. 2011. Konsensus Pengelolaan dan Pencegahan Diabetes Melitus Tipe 2 di Indonesia. 15. ADA (American Diabetes Association). 2012. Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus, Diabetes Care, 35(1), 64-71. 16. Longo., Fauci., Kasper., Hauser., Jameson., Loscalzo. 2012. Harrisons’ Principles of Internal Medicine 8th ed. USA: McGraw-Hill. 17. Guyton, Arthur C., Hall, John E. 2006. Textbook of Medical Physiology 11th Edition. Philadelphia: Elsevier 18. Hendarmin, Laifa Annisa., Tjakradidjaja, Francisca A., Nasution, Silvia Fitriana. 2011. Pedoman Penulisan Laporan Penelitian Mahasiswa Program Studi Pendidikan Dokter. Jakarta: FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 19. Broadhurst, c Leigh., Polansky, Maryline M., Anderson, Richard A. 2000. Insulin-Like Biological Activity of Culinary and Medicinal Plant Aqueous Extract in Vitro. Journal of Agriculture Food Chem, 84, 849-852. 20. N

Balaji

R,

Rekha.,

M,

Deecaraman.

2010.

Antidiabetic

and

Antihyperlipidemic Effects of Extract of the Pulp of Syzigium cumini and

46

bark of Cinnamomum zeylanikum in Streptozotocin-Inducd Diabetic Rats. Journal of Applied Biosciences, 28, 1718-1730. 21. Dahlan, M Sopiyudin. 2011. Statistik Untuk Kedokteran Dan Kesehatan; Deskriptif, Bivariat, dan Multivariat Dilengkapi Aplikasi dengan Menggunakan SPSS. Jakarta: Salemba Medika. 22. Mahmood, Saima., Talat, Aisha., Karim, Sabiha., Khurshid, Rukhshan., Zia Azam. 2011. Effect of Cinnamon Extract on Blood Glucose Level and Lipid Profile in Alloxan Induced Diabetic Rats. Pakistan Jounal of Physiology, 7(10), 13-16. 23. Gaber E. El-Desoky., M Aboul-Soud, Mourad A., Al-Numair, Khalid S. 2012. Antidiabetic

and

hypolipidemic

effects

of

Ceylon

Cinnamon

(Cinnamomum verum) in alloxan diabetic rats. Journal of Medical Plants Research. Journal of Medicinal Plants Research, 6(9), 1685-1691. 24. Abd El Rahman, Soehr N., Adel-Haleem, Amal M.H., M Al Mudhaffar, Hessa. 2010. Anti-Diabetic Effect of Cinnamon Powder and Cinnamon Aqueous Extract on Serum Glucose of Rats.Egypt. International Journal of Food, Nutrition and Public Health, 3(2), 183-197. 25. Sangal, A. 2011. Role of Cinnamon as Beneficial Antidiabetic Food Adjunct :a review. Pelagia Research Library, 2(4), 440-450. 26. Cao, Heping., Graves, Donald J., Anderson, Richard A., 2010. Cinnamon Extract Regulates Glucose Transporter and Insulin-signaling gene Expression in Mouse Adipocyte. Phytomedicine journal, 17, 1027-1032. 27. J C, Ozougwu., K C, Obimba., C.D, Belonwu., C.B, Unakalamba. 2013. The Pathogenesis and Pathophysiology of Type 1 and Type 2 Diabetes Mellitus. Journal of Physiology and Pathophysiology, 4(4), 46-57. 28. Lakhsmi, Baddireddi Subadra., Sujatha, [et al]. 2009. Cinnamic Acid, From The Bark of Cinnamomum cassia, Regulates Glucose Transport via Activation of GLUT4 and L6 Myotube in a Phosphatidilinositol 3-kinaseindependent manner. Journal of Diabetes, 1, 99-106.

47

29. Ranasinghe, Priyanga., Perera, Sanja., Gunatilake, Mangala., Abeywardene, Eranga., Gunapala, Nuwan., Premakumala, Sirimal., Perera, Kamal., Lokuhetti, Dilani., Katulanda, Prasatt., 2012. Effects of Cinnamomum zeylanikum (Ceylon Cinnamon) on Blood Glucose and Lipids in a Diabetic and Healthy Rat Model. NCBI Pharmacognosy Journal, 4(2), 7379. 30. Szkudelski, T. 2001.The Mechanism of Alloxan and Streptozotocin Action in B Cells of The Rat Pancreas. Physiological Research, 50, 536-546. 31. Lenzen, S. 2007. The Mechanism of Alloxan- and Streptozotocin-induced Diabetes. Diabetologia, 51, 216-226. 32. eFloras. Missouri Botanical Garden St.Louis MO and Harvard University Herbaria Cambridge,MA. Diunduh dari http://www.efloras.org 33. Price, Sylivia Anderson., Wilson, Lorraine M. 2005. Patofisiologi: Konsep Klinis Proses-proses Penyakit vol. 1 edisi 6. Jakarta: EGC 34. Shen, Yan., Jia, Liu-Nan., Honma, Natsumi., Hasono, Takashi., Ariga, Toyohiko., Seki, Taiichiro. 2011.

Beneficial Effects of Cinnamon on

Metabolic Syndrome , Inflammation and Pain, and Mechanism Underlying These Effects- A Review. Journal of Traditional and Complementary Medicine, 2(1), 27-32. 35. Hakkim, Lukmanul., Girija, S., Kumar, R Senthil., Jalaludeen, MD. 2007. Effects of Aqueous and Ethanol Extracts of Cassia auriculata L.flowers on Diabetes using Alloxan-induced Dabetic Rats. Int J Diabetes & Metabolism,15, 100-106. 36. Abu, Abeeleh., Bani Ismail, Zuhair., Alzaben, Khalid R., Abu Halaweh, Sami A., Al-Essa, Mohamed K. 2009. Induction of Diabetes Mellitus in Rats using Intraperitoneal Streptozotocin: A Comparison Between 2 Strains of Rats. European Journal of Scietific Research, 32(3), 398-402. 37. Mukul, Tailang., Gupta, Bhaskar K., Sharma, Amrish. 2008. Antidiabetic Activity of Alcoholic Extract of Cinnamomum zeylanikum leaves in

48

Alloxan Induced Diabetic Rats. People’s Journal of Scientific Research, 1, 9-11. 38. Yuriska F, Anindhita. (2009). Efek Aloksan Terhadap Kadar Glukosa Darah Tikus Wistar. Semarang: FKUNDIP 39. Sun, Wen Tao., Lei, Chun-Ling., Bi, Chun -Chao.,

Chen,

Zheng-Lan.,

Zhang, Lu. 2010. Effect of Alloxan Time Administer Drug on Establishing Diabetic Rabbit Model. Basic Research, 3(3), 200-202 40. Yang, Cheng-Hong., Li, Rong-Xian., Chuang, Li-Yeh. 2012. Antioxidant Activity of Various Parts of Cinnamomum cassia Extracted with Different Extraction Methods. Molecules Journal, 17, 7294-7304 41. C.J, Coffee. 1998. Metabolism; Integrated Medical Sciences First Edition. US: Elsevier 42. Smeeth, Coleen., Marks, Allan D., Lieberman, Michael. 2005. Marks’ Basic Medical Biochemistry A Clinical Approache Second Edition.UK: Lippincott William and Wilkins 43. Dugoua, Jean-Jacques., Seely, Dugald., Perri, Dan., Cooley Kieran., Forelly, Tarin., Mills, Edward., Koren, Gideon. 2012. From Type II Diabetes to Antioxidant Antivity: A Systematic Review of The Safety and Efficacy of Common and cassia Cinnamon Bark. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 85, 837-847. 44. Al Jamal, Abdulrahim., Rasheed, Imad Naji. 2010. Effects of Cinnamon (Cassia zelynicum) on Diabetic Rats. African Journal of Food Science, 4(9), 615-617. 45. Mannan, Md Abdul., Rupa, Beauty Akter., Azam, Md Nur Kabidul., Ahmed, Md Nasir., Hasan, Md Nazmul. 2014. A Quick Review on Anti-diabetic Plants and Action of Phytocemicals. International Journal of Advance Research, 2(5), 227-249.

LAMPIRAN Lampiran 1 Hasil Determinasi/ Identifikasi Bahan Uji

Gambar 7.1 Hasil Determinasi Tanaman

49

50

Lampiran 2 Surat Keterangan Tikus Sehat

Gambar 7.2 Surat Keterangan Tikus Sehat

51

Lampiran 3 Gambar Proses Penelitian

Gambar 7.3 Tikus saat di adaptasi

Gambar 7.5 Penimbangan Aloksan

Gambar 7.4 Alloxan Monohydrate

Gambar 7.6 Larutan Aloksan

52

(Lanjutan)

Gambar 7.7 Larutan di Vortex

Gambar 7.9 pemberian ekstrak dg sonde

Gambar 7.8 Penyuntikan Aloksan intraperitoneal

Gambar 7.10 coolbox pendingin

53

(Lanjutan)

Gambar 7.11 Pembuatan Larutan Dextrose 40%

Gambar 7.12 Pengambilan darah dari ekor tikus

Gambar 7.13 Hasil pengukuran Glukometer

Gambar 7.14 Proses Sacrifice

54

(Lanjutan)

Gambar 7.15 Proses Sentrifugasi

Gambar 7.17 Pengambilan Plasma darah

Gambar 7.16 Proses Sentrifugasi(5000 rpm)

Gambar 7.18 Plasma darah disimpan Pada Kulkas -80ºC

55

(Lanjutan)

Gambar 7.19 Pemeriksaan Trigliserida Plasma

Gambar 7.21 Kit Trigliserida (Sclavo)

Gambar 7.20 Tabung reaksi pemeriksaan

Gambar 7.22 Spektrofotometri Genesys 20, 550nm

56

Lampiran 4 Cara Perhitungan 1. Induksi Alloxan  Dosis yang dipakai adalah 150 mg/kgBB tikus              

Rata-rata BB tikus adalah 300 gram dan jumlah tikus adalah 20 ekor 20 x 300 g x 15 mg/100 g = 900 mg Konsentrasi obat = 15/0,1 15/0,1 = 900/α α = 0,1 x 900/15 α= 6 ml Jadi, untuk 900 g aloksan membutuhkan 6 ml 900 g/ 6 ml = 15/0,1 15/100 x 300 = 45 mg 900 g/6 ml = 45 mg/ β β= 45 x 6 / 900 β= 0,3 ml Jadi, untuk tiap tikus dengan berat 300 g diinjeksi sebanyak 0,3 ml

2. Pemberian Ekstrak Cinnamomum cassia  Dosis ekstrak: 300 mg/kgBB = 300 mg/ 1000 g = 30 mg/ 100 g  Butuh untuk 10 ekor x 300 g (bb tikus) x 30 mg/ 100 g = 900 mg  Konsentrasi obat: 30 mg / 0,1 ml  30 mg/ 0,1 = 900 mg/ α  α = 900 x 0,1 / 30 = 3 ml  Jadi untuk melarutkan 900 mg dibutuhkan larutan akuades sebanyak 3 ml

57

Lampiran 5 Riwayat Penulis Identitas Nama

: Elza Amelia Firdaus

Jenis Kelamin

: Perempuan

Tempat, Tanggal Lahir

: Gresik, 14 Juni 1993

Agama

: Islam

Alamat

: Kendalkemlagi Karanggeneng Lamongan

e-Mail

: [email protected]

Riwayat Pendidikan 

1996-1999

: TK Bina Putra Benowo Surabaya



1999-2005

: MI Hidayatus Shibyan Kendal Lamongan



2005-2008

: MTs. Putra-Putri Simo Lamongan



2008-2011

: MA. Matholi’ul Anwar Simo Lamongan



2011-sekarang

: Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta