PENGARUH EKSTRAK KAYU MANIS (Cinnamomum cassia) TERHADAP GLUKOSA DARAH, BERAT BADAN, DAN HDL TIKUS (Sprague dawley) DIABETES YANG DIINDUKSI DENGAN ALOKSAN Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN
OLEH :
Syara Shofiati NIM: 110103000006
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1434 H/ 2013 M
KATA PENGANTAR Assalamualaikum wr.wb.
Puji serta syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala rahmat dan karunia-Nya saya dapat menyelesaikan penelitian ini. Akan sangat sulit bagi saya untuk dapat menyelesaikan penelitian ini jika tanpa bantuan dan bimbingan 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
yang selalu membimbing dan memberikan
kesempatan kepada saya untuk menempuh pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. dr. Witri Ardini, M.Gizi, Sp.GK selaku Ketua Program Studi Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, serta seluruh 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. Devy Ariany, M.Biomed dan dr. Flori Ratna Sari, Ph.D selaku dosen pembimbing penelitian saya, yang selalu membimbing dan mengarahkan dalam berjalannya penelitian ini. 4. Kedua orang tua tercinta, Rohman Taufik, S.Pd, dan Darmanah, S.Pd yang selalu memberikan cinta dan kasih sayangnya, memberikan doa, nasihat, serta semangat sepanjang hidup saya. Juga pada kedua kakak kandung saya, Wildan Qohar dan Cahya Solihati serta ketiga adik saya, Syifa Fadilah, M. Zaky Ramadhan, dan Sita Amalia Sholihah dan untuk seluruh keluarga besar yang senantiasa membuat saya bersemangat dalam menjalani kehidupan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 5. Untuk teman seperjuangan penelitian saya, Sparague dawley girl. Deasy Rahmi Apsari, Nuzma Anbia, Putri Noursyarief Maharanny dan Fikra
v
Milyuni. Serta seluruh laboran yang terlibat Mba Ai, Mba Suryani, Mas Rachmadi, Mba Din. Juga pada Mas Haris, Mas Panji yang sangat membantu berlangsungnya penelitian ini 6. Fitri, Tuti, Program Studi Kesehatan Masyarakat 2010 yang membantu saya mengolah data, serta seluruh mahasiswa PSPD 2010 juga seluruh sahabat dan pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu. Saya menyadari laporan penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat saya harapkan demi kesempurnaan laporan penelitian ini. Demikian laporan penelitian ini saya tulis, semoga
dapat memberikan
manfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya. Amin.
Ciputat, 23 Agustus 2013
Penulis
vi
ABSTRAK
Syara Shofiati. Program Studi Pendidikan Dokter. Juli 2013. Pengaruh Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum cassia) terhadap Glukosa Darah, Berat Badan, serta HDL Tikus Diabetes (Sprague dawley) yang Diinduksi Aloksan. Diabetes mellitus merupakan penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi akibat kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau keduanya. Kayu manis (Cinnamomum cassia) adalah obat tradisional sebagai salah satu terapi alternatif yang mampu bekerja sebagai hipoglikemik dan hipolipidemik. Kayu manis memiliki komponen bioaktif golongan polifenol yang memiliki aktivitas mirip dengan insulin. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek ekstrak kayu manis dengan dosis 200 mg/kgbb secara oral selama 7 hari terhadap kadar glukosa darah, berat badan serta kadar HDL pada tikus Sprague Dawley yang diinduksi dengan aloksan. Hasil penelitian adalah kadar glukosa darah menurun 28,5% pada kelompok terapi meskipun penurunan glukosa darah tidak sampai kadar normal. Penurunan berat badan pada kelompok terapi sebesar 24,8% tidak sebesar penurunan berat badan pada kelompok diabetes mellitus sebesar 32,8%, dan rata-rata kadar HDL kelompok normal 75% sedangkan kelompok diabetes mellitus sebesar 94,5% dan kelompok terapi sebesar 83,3%. Dapat disimpulkan bahwa Cinnamomum cassia merupakan agen hipoglikemik dan diduga hipolipidemik terhadap tikus diabetes strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan. Kata kunci: glukosa darah, berat badan, HDL. ABSTRACT Syara Shofiati, Faculty of Medicine, State Islamic University, Juli 2013 Effect of Cinnamon Extract (Cinnamomum cassia) on Blood Glukose, Body Weigh and HDL Levels of Alloxan-Induced Diabetes Mellitus Rats Models.
Diabetes mellitus is a metabolic disease with characteristic hyperglycemia caused by defects in insulin secretion, insulin action or both. Cinnamon (Cinnamomum cassia) is one of the traditional medicine as an alternative therapy that is able to work as a hypoglycemic and hypolipidemic. Cinnamon polyphenol group has bioactive components that have activity similar to insulin. This study was conducted to determine the effect of cinnamon extract at a dose of 200 mg / kg orally for 7 days on blood glucose levels, body weight and HDL levels in Sprague dawley rats induced with alloxan. The result is decreased blood glucose levels in the treatment group 28.5% despite the reduction in blood glucose was not up to normal levels. Weight loss in the treatment group was 24.8% for no weight loss in the group with diabetes mellitus was 32.8%, and the average HDL levels 75% of the normal group, while the group of diabetes mellitus was 94.5% and group therapy for 83 , 3%. It can be concluded that the Cinnamomum cassia is possible hypolipidemic and hypoglycemic agents against strains of Sprague dawley rats with diabetes induced alloxsan. Key word: blood glucose levels, body weight and HDL levels.
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................ LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................... LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. KATA PENGANTAR ..................................................................................... ABSTRAK ........................................................................................................ DAFTAR ISI .................................................................................................... DAFTAR TABEL ............................................................................................ DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ii iii iv v vii viii x xi xii xiii
BAB 1 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 ......................................................................
1 1 2 3 3 3 3 4 4 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan teori ................................................................................... 2.1.1 Diabetes Mellitus...................................................................... 2.1.2 Epidemilogi ............................................................................. 2.1.3 Klasifikasi ............................................................................. 2.1.4 Fisiologi insulin ..................................................................... 2.1.5 Patogenesis ........................................................................... 2.1.6 Faktor resiko ........................................................................... 2.1.7 Gejala klinis ............................................................................ 2.1.8 Diagnosis ................................................................................ 2.1.9 Komplikasi ............................................................................ 2.1.10 Metabolisme protein dan resistensi insulin .......................... 2.2 Kayu Manis (Cinnamomum Cassia) .............................................. 2.2.1 Klasifikasi Tanaman Cinnamomum cassia ........................... 2.2.2 Sistematika Cinnamomum cassia ........................................... 2.2.3 Kandungan Tanaman ............................................................. 2.2.4 Manfaat Tanaman .................................................................. 2.3 Kerangka konsep ............................................................................... 2.4 Definisi operasional ..........................................................................
5 5 5 5 5 7 9 11 12 13 14 14 15 16 16 16 17 20 20
viii
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Disain penelitian .............................................................................. 3.2 Waktu dan tempat penelitian ............................................................ 3.2.1 Waktu penelitian ................................................................. 3.2.2 Tempat penelitian ............................................................... 3.3 Populasi dan Sampel Penelitian ....................................................... 3.4 Cara Kerja Penelitian ...................................................................... 3.4.1 Alat penelitian ......................................................................... 3.4.2 Bahan penelitian ...................................................................... 3.4.3 Adaptasi hewan sampel ........................................................... 3.4.4 Induksi tikus dengan aloksan .................................................. 3.4.5 Pemberian ekstrak kayu manis ................................................ 3.4.6 Pengukuran sampel .................................................................. 3.4.6.1 Glukosa darah .............................................................. 3.4.6.2 Berat badan .................................................................. 3.4.6.3 HDL.............................................................................. 3.5 Alur penelitian .................................................................................. 3.6 Pengolahan dan analisis data ............................................................
21 21 21 21 21 21 22 22 22 22 23 23 23 23 23 24 24 25
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Glukosa darah .................................................................................. 4.2 Berat badan ....................................................................................... 4.3 HDL .................................................................................................. 4.4 Hambatan penelitian .....................................................................
26 26 29 31 33
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ........................................................................................... 5.2 Saran ..................................................................................................
34 34 34
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... LAMPIRAN .....................................................................................................
35 37
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Diabetes Mellitus Berdasarkan Etiologinya .................. Tabel 2.2 Faktor resiko diabetes mellitus ......................................................... Tabel 2.3 Kriteria penegakkan diagnosis ......................................................... Tabel 4.1 Glukosa dadrah hari ke-1 dan ke-7 .................................................. Tabel 4.2 Analisis data glukosa darah akhir .................................................... Tabel 4.3 Rerata berat badan semua kelompok ........................................... Tabel 4.4 Hasil statistik uji One-Way Anova ................................................... Tabel 4.5 Hasil analisis data HDL semua kelompok ......................................
x
6 11 13 27 28 29 30 31
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Rerata glukosa darah sampel ..................................................... Grafik 4.2 Rerata berat badan sampel ..........................................................
xi
27 29
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pengaruh insulin terhadap sel dan gula darah................................ Gambar 2.2 Pohon dan serbuk batang kayu manis ............................................ Gambar 6.1 Hasil determinasi tanaman ............................................................. Gambar 6.2 Sampel penelitian ........................................................................... Gambar 6.3 Induksi alloksan ............................................................................. Gambar 6.4 Pemberian ekstrak Cinnamomum cassia ....................................... Gambar 6.5 Pengambilan glukosa darah sampel ............................................... Gambar 6.6 Hasil pengukuran glukosa darah sampel ....................................... Gambar 6.7 Pengukuran berat badan sampel .................................................... Gambar 6.8 Proses sacrificed dan pengambilan darah sampel ......................... Gambar 6.9 Pengukuran HDL sampel ..........................................................................
xii
8 15 37 47 47 47 47 47 47 48 48
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil identifikasi tanaman ........................................................... Lampiran 2 Surat Keterangan tikus sehat ........................................................ Lampiran 3 Data awal semua kelompok penelitian ......................................... Lampiran 4 Data hasil uji statistik .................................................................... Lampiran 5 Gambar proses penelitan ............................................................... Lampiran 6 Riwayat penulis ...........................................................................
xiii
37 38 39 44 48 50
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Diabetes mellitus merupakan penyakit metabolik dengan karakteristik
hiperglikemia yang terjadi akibat kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau keduanya. Glukosa dibentuk di hati dari makanan yang dikonsumsi dan secara normal bersirkulasi dalam jumlah tertentu dalam darah. Insulin merupakan suatu hormon yang diproduksi pankreas yang berfungsi mengendalikan kadar glukosa dalam darah dengan mengatur produksi dan penyimpanannya.1 Berbagai penelitian epidemiologi menunjukkan adanya kecenderungan peningkatan angka insidensi dan prevalensi diabetes mellitus tipe 2 di berbagai penjuru dunia. WHO memprediksikan kenaikan jumlah penyandang diabetes mellitus dari 7,0 juta pada tahun 2009 menjadi 12,0 juta pada tahun 2030. Meskipun terdapat perbedaan angka prevelensi, laporan keduanya menunjukkan adanya peningkatan jumlah penyandang diabetes mellitus sebanyak 2-3 kali lipat pada tahun 2030.2 Sesuai dengan perkiraan yang dikemukakan oleh WHO, Indonesia akan menempati peringkat nomor 5 sedunia dengan jumlah pengidap diabetes sebanyak 12.4 juta orang pada tahun 2025, naik 2 tingkat dibanding tahun 1995. Dari angka-angka tadi dapat diambil kesimpulan bahwa dalam jangka waktu 30 tahun penduduk Indonesia akan naik sebesar 40% dengan peningkatan jumlah pasien diabetes yang jauh lebih besar yaitu 86-138%, yang disebabkan oleh karena beberapa faktor demografi dengan jumlah penduduk yang meningkat, penduduk usia lanjut bertambah banyak, urbanisasi semakin tidak terkendali, selain itu dipengaruhi oleh gaya hidup yang kebarat-baratan berupa, penghasilan perkapita tinggi, restoran siap santap, tekhnologi canggih menimbulkan sadentary life, kurang gerak badan.2 Laporan dari hasil penelitian di berbagai daerah di Indonesia yang dilakukan pada kurun waktu 1980-an menunjukkan sebaran prevalensi diabetes mellitus tipe 2 antara 0,8% di Tanah Taroja, sampai 6,1% yang didapatkan di Manado. Hasil penelitian pada rentang tahun 1980-2000 menunjukkan
1
2
peningkatan prevalensi yang sangat tajam. Sebagai contoh, pada penelitian di Jakarta (daerah urban) prevelensi diabetes mellitus dari 1,7% pada tahun 1982 naik menjadi 5,7% pada tahun 1993 dan meroket lagi menjadi 12,8% pada tahun 2001.3 Pada keadaan diabetes mellitus dengan efek tidak adanya insulin yang lain adalah pada metabolisme protein. Terjadi pergeseran netto kearah katabolisme protein, sehingga terjadi penguraian protein-protein dan menyebabkan otot rangka lisut dan melemah. Hal inilah yang menjelaskan penurunan berat badan pada pasien diabetes mellitus.6 Dalam keadaan resistensi insulin, hormone sensitive lipase di jaringan adiposa akan menjadi aktif sehingga lipolisis trigliserid di jaringan adiposa semakin meningkat. Keadaan ini akan menghasilkan asam lemak bebas (FFA=NEFA) yang berlebih. Asam lemak bebas akan memasuki aliran darah, yang menyebabkan kadar HDL rendah.6 Untuk menghindari efek samping obat anti diabetes dan obat hipolipidemik, dapat diberikan obat tradisional sebagai salah satu terapi alternatif yang mampu bekerja sebagai hipoglikemik dan hipolipidemik. Selain murah, obat tradisional juga memiliki efek samping yang minimal. Salah satu tanaman obat tradisional yang dipercaya dapat menurunkan glukosa darah dan kadar profil lipid adalah Cinnamomum cassia atau kayu manis. Kayu manis memiliki komponen bioaktif golongan polifenol yang memiliki aktivitas mirip dengan insulin (insulun mimetic).4,5 Komponen bioaktif ini adalah doublylinked procyanidin type-A polymeres yang merupakan bagian dari catechin/epicatechin yang selanjutnya disebut sebagai methylhydroxychalcone polymer (MHCP). Penelitian sebelumnya pada ekstrak kayu manis (Cinnamomum sp.) dengan dosis 200 mg/kgbb dalam waktu 30 hari memberikan efek yang signifikan bagi penurunan kadar glukosa darah. 5 Selain itu pada penelitian lain yang sama-sama menyatakan bahwa ekstrak Cinnamomun cassia berperan langsung dalam metabolisme lipid, sebagai contoh penelitian yang dilakukan dengan dosis berbeda (1,3,6 gram/hari) dapat mencegah terjadinya hiperkolesterolemia dan hipertrigliserida dan menurunkan level dari asam lemak bebas diplasma serta meningkatkan kadar HDL pada subjek diabetes mellitus tipe 2.16 Yang membedakan penelitian sebelumnya dengan penelitian kali
3
ini yaitu dalam segi waktu. Penelitian yang sekarang, ingin melihat efek ekstrak kayu manis terhadap kadar glukosa dalam jangka waktu 7 hari sudah memberi kan efek penurunan glukosa darah, peningkatan berat badan, dan peningkatan kadar HDL. 1.2
RumusanMasalah Diabetes mellitus merupakan penyakit metabolik yang dapat menyebabkan
banyak komplikasi. Namun sampai sekarang pun masih tidak jarang masyarakat yang tidak perhatian terhadap penyakit ini. Dengan adanya pengobatan herbal yang lebih mudah dan praktis diharapkan
masyarakat
akan
lebih
peduli
terutama untuk tindakan penyembuhan diabetes mellitus ini. Jenis pengobatan herbal
banyak
jenisnya, untuk memudahkan
masyarakat
memilih
jenis
pengobatan yang baik dan sesuai, maka penulis melakukan penelitian tentang pengaruh pengobatan herbal kayu manis terhadap penyakit diabetes mellitus Pertanyaan pada penelitian ini adalah:
Apakah ekstrak kayu manis (Cinnamomun cassia) dengan dosis 200 mg/kgbb dapat menurunkan kadar glukosa darah, berat badan, dan kadar HDL dalam jangka waktu 7 hari pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan ?
1.3
Hipotesis Ekstrak Cinnamomum cassia dapat mempengaruhi kadar glukosa darah, berat badan, dan kadar HDL pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan.
1.4
Tujuan Penelitian a. Tujuan Umum: 1. Mengetahui efek pemberian ekstrak Cinnamomun cassia terhadap kadar glukosa darah, berat badan dan kadar HDL b. Tujuan Khusus: 1. Mengetahui efek ekstrak Cinnamomun cassia dengan dosis 200 mg/kgbb dalam jangka waktu 7 hari dapat mempengaruhi penurunan kadar glukosa darah pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan
4
2. Mengetahui efek ekstrak Cinnamomun cassia dengan dosis 200 mg/kgbb dalam jangka waktu 7 hari dapat mempengaruhi kadar HDL pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan 3. Mengetahui efek ekstrak Cinnamomun cassia dengan dosis 200 mg/kgbb dalam jangka waktu 7 hari dapat mempengaruhi berat badan pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan
1.5
Manfaat Penelitian a. Bagi Peneliti 1. Mendapatkan pengalaman dalam melakukan penelitian terutama dengan metode eksperimental. 2. Menambah pengetahuan mengenai tanaman herbal terutama yang mempunyai efek menurunkan kadar glukosa darah. 3. Salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran. b. Bagi Institusi 1. Menambah referensi penelitian di FKIK UIN Jakarta 2. Referensi tersebut dapat digunakan sebagai bahan untuk melakukan penelitian lebih dalam bagi Fakultas. c. Bagi Masyarakat 1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat membuktikan aktivitas dari kayu manis sehingga dapat digunakan sebagai alternatif dalam pengembangan obat-obat alami yang baru sebagai pencegahan atau terapi terhadap penyakit diabetes.
5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Landasan Teori 2.1.1 Diabetes Mellitus Diabetes mellitus merupakan penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi akibat kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau keduanya. Glukosa dibentuk di hati dari makanan yang dikonsumsi dan secara normal bersirkulasi dalam jumlah tertentu dalam darah. Insulin merupakan suatu hormon yang diproduksi pankreas yang berfungsi mengendalikan kadar glukosa dalam darah dengan mengatur produksi dan penyimpanannya.1 2.1.2 Epidemiologi Berbagai penelitian menunjukkan adanya kecenderungan angka insiden dan prevalensi diabetes mellitus meningkat di berbagai penjuru dunia. World Health Organization (WHO) meramalkan peningkatan jumlah penderita diabetes mellitus pada tahun mendatang, khususnya di Indonesia. WHO meramalkan kenaikan jumlah penderita dari 8,4 juta pada tahun 2000 menjadi ± 21,3 juta pada tahun 2003.2
2.1.3 Klasifikasi Secara klinis terdapat dua tipe diabetes mellitus yaitu diabetes mellitus tipe 1 dan diabetes mellitus tipe 2. Diabetes mellitus tipe 1 disebabkan karena kurangnya insulin secara absolut akibat proses autoimun sedangkan diabetes mellitus tipe 2 merupakan kasus terbanyak (90-95% dari seluruh kasus diabetes) yang umumnya mempunyai latar belakang kelainan diawali dengan resistensi insulin.7 Diabetes mellitus tipe 2 berlangsung lambat dan progresif, sehingga tidak terdeteksi karena gejala yang dialami pasien sering bersifat ringan seperti kelelahan, iritabilitas, poliuria, polidipsi dan luka yang lama sembuh.7
5
6
Tabel 2.1. Klasifikasi Diabetes Mellitus Berdasarkan Etiologinya 1 Diabetes mellitus Tipe 1: Destruksi sel umumnya menjurus ke arah defisiensi insulin absolut A. Melalui proses imunologik (Otoimunologik) B. Idiopatik 2 Diabetes mellitus Tipe 2 Bervariasi, mulai yang predominan resisten insulin disertai defisiensi insulin relatif sampai yang predominan gangguan sekresi insulin bersama resistensi insulin. 3 Diabetes mellitus Tipe Lain: A. Defek genetik fungsi sel β:
Kromosom 12, HNF-1 α (dahulu disebut MODY 3)
Kromosom 7, glukokinase (dahulu disebut MODY 2)
Kromosom 20, HNF-4 α (dahulu disebut MODY 1)
DNA mitokondria
B. Defek genetik kerja insulin C. Penyakit eksokrin pankreas:
Pankreatitis
Trauma/prankeatomi
Neoplasma
Cystic fibrosis
Hemokromatosis
Pankreatopati fibro kalkulus
D. Endokrinopati: Akromegali Sindroma Cushing Feokromasitoma Hipertiroidisme E. Diabetes karena obat/zat kimia: glukokortikoid, hormon tiroid, asam nikotinat, pentamidin, vacor, tiazid, dilantin, interferon F. Diabetes karena infeksi
7
G. Diabetes Imunologi (jarang) H. Sindroma genetik lain: sindroma Down, Klinefelter, Turner, Huntington, Chorea, Prader Willi. 4 Diabetes mellitus Gestasional Diabetes mellitus yang muncul pada masa kehamilan, umunya bersifat sementara, tetapi merupakan faktor risiko untuk diabetes mellitus Tipe 2 5 Pra-diabetes: A. IFG (Impaired Fasting Glucose) = GPT (Glukosa Puasa Terganggu) B. IGT (Impaired Glucose Tolerance) = TGT (Toleransi Glukosa Terganggu) Sumber: (American Diabetes Association 2003)1
2.1.4. Fisiologi Sekresi Insulin A. Proses Pembentukan Insulin Insulin merupakan hormon yang terdiri dari rangkaian asam amino, dihasilkan sel beta kelenjar pankreas. Dalam keadaan normal, bila ada rangsangan pada sel beta, insulin disintesis kemudian disekresikan ke dalam darah sesuai kebutuhan tubuh untuk keperluan regulasi glukosa darah. Insulin disintesis sebagai suatu prepohormon (berat molekul sekitar 11.500) dan merupakan prototipe untuk peptida yang diproses dari molekul prekursor yang lebih besar. Rangkaian “pemandu” yang bersifat hidrofobik dengan 23 asam amino mengarahkan molekul tersebut ke dalam sisterna retikulum endoplasma dan kemudian dikeluarkan. Proses ini menghasilkan proinsulin dengan berat molekul 9000 yang menyediakan bentuk yang diperlukan bagi pembentukkan jembatan disulfida yang sempurna. Penyusunan proinsulin, yang dimulai dari bagian terminal amino, adalah rantai B – peptida C penghubung – rantai A. Molekul proinsulin menjalani serangkaian pemecahan peptida tapak-spesifik sehingga terbentuk insulin yang matur dan peptida C dalam jumlah ekuimolar dan disekresikan dari granul sekretorik pada sel beta pankreas.8 B. Sekresi Insulin Glukosa merupakan kunci regulator sekresi insulin oleh sel beta pankreas, walaupun asam amino, keton dan nutrien lainnya juga mempengaruhi sekresi
8
insulin. Kadar glukosa >3,9 mmol/L (70 mg/dl) merangsang sintesis insulin. Glukosa merangsang sekresi insulin dengan masuk ke dalam sel beta melalui transporter glukosa GLUT 4. Selanjutnya di dalam sel, glukosa mengalami proses fosforilasi oleh enzim glukokinase dan glikolisis yang akan membebaskan molekul ATP.8 Molekul ATP yang terbebas tersebut, dibutuhkan untuk mengaktifkan proses penutupan K channel yang terdapat pada membran sel. Terhambatnya pengeluaran ion K dari dalam sel menyebabkan depolarisasi membran sel, yang diikuti kemudian oleh proses pembukaan Ca channel. Keadaan inilah yang memungkinkan masuknya ion Ca sehingga meningkatkan kadar ion Ca intrasel, suasana yang dibutuhkan bagi proses sekresi insulin melalui mekanisme yang cukup rumit dan belum seutuhnya dapat dijelaskan. Aktivasi penutupan K channel terjadi tidak hanya disebabkan oleh rangsangan ATP hasil proses fosforilasi glukosa intrasel, tetapi juga dapat oleh pengaruh beberapa faktor lain termasuk obat-obatan. Namun senyawa obat-obatan tersebut (biasanya tergolong obat diabetes), bekerja mengaktivasi K channel tidak pada reseptor yang sama dengan glukosa, tapi pada reseptor tersendiri yang disebut sulphonilurea receptor (SUR), yang juga terdapat pada membran sel beta seperti terlihat pada gambar 2.1.6,8
Gambar 2.1 Pengaruh Insulin Terhadap Sel dan Gula Darah Sumber: http://flipper.diff.org/app/items/info/4673
9
C. Aksi Insulin Kerja insulin dimulai ketika hormon tersebut terikat dengan sebuah reseptor glikoprotein yang spesifik pada permukaan sel target. Reseptor insulin terdiri dari dua heterodimer yang terdiri atas dua subunit yang diberi simbol α dan β. Subunit α terletak pada ekstrasel dan merupakan sisi yang berikatan dengan insulin. Subunit β merupakan protein transmembran yang melaksanakan fungsi.6,8 2.1.5. Patogenesis Diabetes Mellitus A. Resistensi insulin Penurunan kemampuan insulin untuk beraksi pada jaringan target perifer (terutama otot dan hati) merupakan ciri yang menonjol pada diabetes mellitus tipe 2 dan merupakan kombinasi dari kerentanan genetik dan obesitas. Resistensi insulin mengganggu penggunaan glukosa oleh jaringan yang sensitif insulin dan meningkatkan keluaran glukosa hepatik, keduanya menyebabkan hiperglikemia.6 Pada prinsipnya resistensi insulin dapat terjadi di tingkat reseptor insulin atau di salah satu jalur sinyal pascareseptor. Pada diabetes mellitus tipe 2 jarang terjadi defek kualitatif dan kuantitatif pada reseptor insulin. Oleh karena itu, resistensi insulin diperkirakan terutama berperan dalam pembentukan sinyal pascareseptor. Polimorfisme pada IRS-1 mungkin berhubungan dengan intoleransi glukosa, meningkatkan kemungkinan bahwa polimorfisme dalam berbagai molekul postreceptor dapat menyebabkan resistensi insulin. Patogenesis resistensi insulin saat ini berfokus pada defek sinyal PI-3-kinase, yang menurunkan translokasi GLUT 4 pada membran plasma, diantara kelainan lainnya.6 Asam lemak bebas juga memberikan kontribusi pada patogenesis diabetes mellitus tipe 2. Asam lemak bebas menurunkan ambilan glukosa pada adiposit dan otot serta meningkatkan keluaran glukosa hepatik yang terkait dengan resistensi insulin.6 B.Gangguan Sekresi Insulin Defek pada sekresi insulin bersifat samar dan secara kuantitatif kurang berarti jika dibandingkan dengan yang terjadi pada diabetes mellitus tipe 1. Pada awal perjalanan penyakit diabetes mellitus tipe 2, sekresi insulin tampaknya
10
normal dan kadar insulin plasma tidak berkurang. Namun pola sekresi insulin yang berdenyut dan osilatif lenyap, dan fase pertama sekresi insulin (yang cepat) yang dipicu oleh glukosa menurun. Secara kolektif hal ini dan pengamatan lain mengisyaratkan adanya gangguan sekresi insulin yang tipe 2, dan bukan defisiensi sintesa insulin.6 Namun pada perjalanan penyakit berikutnya, terjadi defisiensi absolut yang ringan sampai sedang, yang lebih ringan dibanding diabetes mellitus tipe 1. Penyebab defisiensi insulin pada diabetes mellitus tipe 2 masih belum sepenuhnya jelas. Berdasarkan data mengenai hewan percobaan dengan diabetes mellitus tipe 2,
diperkirakan
mula-mula
resistensi
insulin
menyebabkan
peningkatan
kompensatorik massa sel beta dan produksi insulinnya.6 Pada mereka yang memiliki kerentanan genetik terhadap diabetes mellitus tipe 2, kompensasi ini gagal. Pada perjalanan penyakit selanjutnya terjadi kehilangan 20-50% sel beta, tetapi jumlah ini belum dapat menyebabkan kegagalan dalam sekresi insulin yang dirangsang oleh glukosa. Namun, tampaknya terjadi gangguan dalam pengenalan glukosa oleh sel beta. Dasar molekuler gangguan sekresi insulin yang dirangsang oleh glukosa ini masih belum.6,8 Peningkatan asam lemak bebas (NEFA = non-esterified fatty acids) juga mempengaruhi sel beta. Secara akut, NEFA menginduksi sekresi insulin setelah makan, sedangkan pajanan kronik terhadap NEFA menyebabkan penurunan sekresi insulin yang melibatkan lipotoksisitas yang menginduksi apoptosis sel islet dan/atau menginduksi uncoupling protein-2 (UCP-2) yang menurunkan membran potensial, sintesa ATP dan sekresi insulin. Mekanisme lain kegagalan sel beta pada diabetes mellitus tipe 2 dilaporkan berkaitan dengan pengendapan amiloid di islet. Pada 90% pasien diabetes mellitus tipe 2 ditemukan endapan amiloid pada autopsi. Amilin, komponen utama amiloid yang mengendap ini, secara normal dihasilkan oleh sel beta pankreas dan disekresikan bersama dengan insulin sebagai respons terhadap pemberian glukosa. Hiperinsulinemia yang disebabkan resistensi insulin pada fase awal diabetes mellitus tipe 2 menyebabkan peningkatan produksi amilin, yang kemudian mengendap sebagai amiloid di islet. Amiloid yang mengelilingi sel beta
11
mungkin menyebabkan sel beta agak refrakter dalam menerima sinyal glukosa. Yang lebih penting, amiloid bersifat toksik bagi sel beta sehingga mungkin berperan menyebabkan kerusakan sel beta yang ditemukan pada kasus diabetes mellitus tipe 2 tahap lanjut.6,8 Efek tidak adanya insulin yang lain adalah pada metabolisme protein. Terjadi pergeseran netto ke arah katabolisme protein, sehingga terjadi penguraian protein-protein dan menyebabkan otot rangka lisut dan melemah. Hal inilah yang menjelaskan penurunan berat badan pada pasien diabetes mellitus.6 2.1.6 Faktor Risiko Setiap orang yang memiliki satu atau lebih faktor risiko diabetes selayaknya waspada akan kemungkinan dirinya mengidap diabetes. Para petugas kesehatan, dokter, apoteker dan petugas kesehatan lainnya pun sepatutnya memberi perhatian kepada orang-orang seperti ini, dan menyarankan untuk melakukan beberapa pemeriksaan untuk mengetahui kadar glukosa darahnya agar tidak terlambat memberikan bantuan penanganan.3 Karena makin cepat kondisi diabetes melitus diketahui dan ditangani, makin mudah untuk mengendalikan kadar glukosa darah dan mencegah komplikasi-komplikasi yang mungkin terjadi. Beberapa faktor risiko untuk diabetes melitus, terutama untuk diabetes mellitus Tipe 2, dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini.3 Tabel 2.2. Faktor Risiko Diabetes Riwayat
Diabetes dalam keluarga Diabetes Gestasional Melahirkan bayi dengan berat badan >4 kg Kista ovarium (Polycystic ovary syndrome) IFG (Impaired fasting Glucose) atau IGT (Impaired glucose tolerance)
Obesitas
>120 % berat badan ideal
Umur
20-59 tahun: 8,7 % >65 tahun : 18 %
Etnik/Ras
12
Hipertensi
>140/90 mmHg
Hyperlipidemia
Kadar HDL rendah <35mg/dl Kadar lipid darah tinggi >250mg/dl
Factor-faktor lain
Kurang olahraga Pola makan rendah serat Sumber: Sudoyo.2009 3
2.1.7 Gejala Klinik Diabetes seringkali muncul tanpa gejala, namun demikian ada beberapa gejala yang harus diwaspadai sebagai isyarat kemungkinan diabetes. Gejala tipikal yang sering dirasakan penderita diabetes antara lain poliuria (sering buang air kecil), polidipsia (sering haus), dan polifagia (banyak makan/mudah lapar). Selain itu sering pula muncul keluhan penglihatan kabur, koordinasi gerak anggota tubuh terganggu, kesemutan pada tangan atau kaki, timbul gatal-gatal yang seringkali sangat mengganggu (pruritus), dan berat badan menurun tanpa sebab yang jelas.9
Pada diabetes mellitus tipe 1 gejala klasik yang umum dikeluhkan adalah poliuria, polidipsia, polifagia, penurunan berat badan, cepat merasa lelah (fatigue), iritabilitas, dan pruritus (gatal-gatal pada kulit).
Pada diabetes mellitus tipe 2 gejala yang dikeluhkan umumnya hampir tidak ada. Diabetes mellitus tipe 2 sering muncul tanpa diketahui, dan penanganan baru dimulai beberapa tahun kemudian ketika penyakit sudah berkembang dan komplikasi sudah terjadi. Penderita diabetes mellitus tipe 2 umumnya lebih mudah terkena infeksi, sukar sembuh dari luka, daya penglihatan
makin
buruk,
dan
umumnya
menderita
hipertensi,
hiperlipidemia, obesitas, dan juga komplikasi pada pembuluh darah dan saraf.
2.1.8 Diagnosis Diagnosis klinis diabetes mellitus umumnya akan dipikirkan apabila ada keluhan khas diabetes mellitus berupa poliuria, polidipsia, polifagia, dan penurunan berat badan yang tidak dapat dijelaskan penyebabnya. Keluhan lain yang mungkin disampaikan penderita antara lain badan terasa lemah, sering
13
kesemutan, gatal-gatal, mata kabur, disfungsi ereksi pada pria, dan pruritus vulvae pada wanita. Apabila ada keluhan khas, hasil pemeriksaan kadar glukosa darah sewaktu >200 mg/dl sudah cukup untuk menegakkan diagnosis diabetes mellitus. Hasil pemeriksaan kadar glukosa darah puasa >126 mg/dl juga dapat digunakan sebagai patokan diagnosis diabetes mellitus. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 3 berikut ini.9
Tabel 2.3. Kriteria Penegakan Diagnosis Glukosa Plasma Puasa
Glukosa Plasma 2 jam setelah makan
Normal
<100 mg/dl
<140 mg/dl
Pra-diabetes
100-125 mg/dl
-
IFG atau IGT
-
140-199 mg/dl
Diabetes
126 mg/dl
200 mg/dl
Sumber: Price.2006 9 Untuk kelompok tanpa keluhan khas,
hasil
pemeriksaan kadar
hiperglikemia satu kali saja tidak cukup kuat untuk menegakkan diagnosis diabetes mellitus. Diperlukan konfirmasi atau pemastian lebih lanjut dengan mendapatkan paling tidak satu kali lagi kadar gula darah sewaktu yang abnormal tinggi (>200 mg/dL) pada hari lain, kadar glukosa darah puasa yang abnormal tinggi (>126 mg/dL), atau dari hasil uji toleransi glukosa oral didapatkan kadar glukosa darah paska pembebanan >200 mg/dL.9 2.1.9 Komplikasi Komplikasi diabetes mellitus dibagi menjadi dua kategori mayor, yakni: komplikasi metabolik akut dan komplikasi vaskular jangka panjang. Komplikasi metabolik diabetes mellitus disebabkan oleh perubahan yang relatif akut dari konsentrasi glukosa plasma. Kompliksi metabolik yang paling serius pada diabetes mellitus tipe 2 adalah ketosidosis diabetik. Apabila kadar insulin sangat menurun, pasien mengalami hipergilkemia dan glukosuria berat, penurunan
14
lipogenesis, peningkatan lipolisis, dan peningkatan oksidasi asam lemak bebas disertai pembentukan benda keton yang merupakan awal dari DKA.9 Efek tidak adanya insulin yang lain adalah pada metabolisme protein. Terjadi pergeseran netto ke arah katabolisme protein, sehingga terjadi penguraian protein-protein dan menyebabkan otot rangka lisut dan melemah. Hal ini lah yang menjelaskan penurunan berat badan pada pasien diabetes mellitus.6
2.1.10. Metabolisme Lipoprotein pada Resistensi Insulin Diabetes mellitus dan sindrom metabolik mempunyai kelainan dasar yang sama yaitu adanya resistensi insulin. Pada kasus ini, metabolisme lipoprotein sedikit berbeda dengan mereka yang bukan resistensi insulin. Dalam keadaan resistensi insulin, hormone sensitive lipase di jaringan adiposa akan menjadi aktif sehingga lipolisis trigliserid di jaringan adiposa semakin meningkat. Keadaan ini akan menghasilkan asam lemak bebas (FFA=NEFA) yang berlebih. Asam lemak bebas akan memasuki aliran darah, sebagian akan digunakan sebagai sumber energi dan sebagian akan dibawa ke hati sebagai bahan baku pembentukaan trigliserid. Di hati asam lemak bebas akan menjadi trigliserid kembali dan menjadi bagian dari VLDL. Oleh karena itu VLDL yang dihasilkan pada keadaan resistensi insulin akan sangat kaya akan trigliserid, disebut VLDL kaya trigliserid atau VLDL besar (enriched triglyceride VLDL=large VLDL).3 Dalam sirkulasi trigliserid yang banyak di VLDL akan bertukar dengan kolestrol ester dari kolestrol-LDL. Hal mana akan menghasilkan LDL yang kaya akan trigliserid tetapi kurang kolestrol ester (cholesterol ester depleted LDL). Trigliserid yang dikandung oleh LDL yang kecil tetapi padat, yang dikenal dengan LDL kecil padat (small dense LDL). Partikel LDL kecil padat ini sifatnya mudah teroksidasi, oleh karena itu sangat aterogenik. Trigliserid VLDL besar juga dipertukarkan dengan kolesterol ester dari HDL dan menghasilkan HDL miskin kolesterol ester tapi kaya trigliserid. Kolesterol HDL bentuk demikian lebih mudah dikatabolisme oleh ginjal sehingga jumlah HDL serum menurun.3 Oleh karena itu pada resistensi insulin terjadi kelainan profil lipid serum yang khas yaitu kadar trigliserid tinggi, kolesterol-HDL rendah dan
15
meningkatnya subfraksi LDL kecil padat, dikenal dengan nama fenotip lipoprotein aterogenik atau lipid triad.3
2.2 Kayu Manis (Cinnamomum Cassia) Kayu manis (Cinnamon Sp) merupakan tumbuhan perdu, berkayu, tinggi. tanaman antara 8 - 17 m. Daun tunggal berbentuk elips, kaku seperti kulit. Kayu manis dapat tumbuh pada tanah yang subur di lahan berketinggian 2.000 meter di atas permukaan laut. Namun, lokasi terbaik adalah ketinggian 500-1.500 meter di permukaan laut. Di dataran rendah, kayu manis dapat tumbuh lebih cepat dari pada di dataran tinggi.10 Di Indonesia, kulit kayu
manis dan ranting kayu manis dapat
dimanfaatkan untuk mengobati beberapa penyakit seperti diare, gangguan pencernaan. Ekstrak kayu manis juga digunakan sebagai anti-diabetik karena telah terbukti memberikan manfaat pada orang normal maupun pada orang dengan intoleransi glukosa, sindrom metabolik, diabetes mellitus tipe 2, defisiensi insulin dan resistensi insulin.10
a.
b.
Gambar 2.2. a. Pohon Cinnamomum cassia b. Serbuk dan Batang Cinnamomum cassia Sumber: http://cinnathin.com/cinnamon_cassia
2.2.1 Klasifikasi Tanaman Cinnamomum Cassia Cinnamomum Cassia merupakan spesies kayu manis khas Sri Langka yang tumbuh di daerah Asia Tenggara. Spesies kayu manis yang lain adalah Cinnamomum verum (C. verum) atau Cinnamomum zeylanicum (C. zeylanicum)
16
atau Cinnamomum aromaticum (C. aromaticum) yang berasal dari China. Penyebaran C. burmannii di Indonesia banyak terdapat di daerah Jawa dan Sumatra, khususnya di daerah Sumatra Barat dan Kerinci.11 2.2.2 Sistematika kayu manis adalah sebagai berikut: 12 Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliidae
Ordo
: Laurales
Famili
: Lauraceae
Genus
: Cinnamomum
Spesies
: Cinnamomum cassia
2.2.3 Kandungan Tanaman Berdasarkan penelitian yang di lakukan sebelumnya komposisi kayu manis terdiri dari: abu (2,4%), protein (3,5%), lemak (4%), serat (33,0%), karbohidrat (52,0%), dan menghasilkan energi 285 Kcal/100g. Sedangkan komposisi mineralnya terdiri atas zat besi (7,0 mg/g), zinc (2,6 mg/g), kalsium (83,8 mg/g), chromium (0,4 mg/g), mangan (20,1 mg/g), magnesium (85,5 mg/g), natrium (0,0 mg/g), kalium (134,7 mg/g), dan fosfor (42,2 mg/g).11 Komponen bioaktif tanaman yang memiliki efek hipoglikemik adalah flavonoid, alkaloid, glikosida, polisakarida, peptidoglikan, steroid, dan terpenoid. Skrining fitokimia yang dilakukan sebelumnya melaporkan bahwa kayu manis mengandung kadar alkaloid dan tanin yang tinggi, kadar flavonoid yang sedang, dan tidak mengandung saponin. Flavonoid adalah substansi terbanyak dan terpenting pada kelompok polifenol di dalam tanaman.13 Efek lain yang dimiliki oleh kayu manis adalah penghambatan aktifitas enzim HMG-CoA reduktase di hepar dan menurunkan kadar lipid darah pada hewan percobaan juga manusia.13 Kandungan polifenol yang terdapat di dalam kayu manis adalah rutin, quercetin, kaempferol, isorhamnetin, dan catechin. Polifenol dalam kayu manis
17
yang memiliki aktivitas mirip dengan insulin (insulun mimetic) adalah doublylinked
procyanidin
type-A
polymeres
yang
merupakan
bagian
dari
catechin/epicatechin yang selanjutnya disebut sebagai MHCP atau cinnamtannin B1. Selain itu, kayu manis juga memiliki komponen bioaktif berupa cinnamaldehyde, cinnamic acid, cinnamate, dan essential oil.5
2.2.4 Manfaat Tanaman Cinnamomum cassia Tanaman kayu manis telah lama digunakan secara turun temurun oleh bangsa China dan India sebagai obat tradisional untuk mengobati berbagai macam penyakit. Manfaat farmakologis kayu manis diantaranya adalah: antioksidan, analgesik, antipiretik, antialergenik, antikanker, antimikroba, antiulserogenik, antikonvulsan,
anti
inflamasi,
sedatif,
imunomodulator,
hipoglikemik,
hipokolesterolemik, dan sebagai obat pada penyakit kardiovaskular.
11
Berbagai
penelitian tentang efek kayu manis telah dilakukan akhir-akhir ini. Dengan membuktikan efek antioksidan ekstrak kayu manis pada tikus yang diinduksi Carbon Tetra Chlorida (CCL4), hasilnya ekstrak kayu manis mampu bertindak sebagai hepatoprotektor dengan menurunkan kadar malonilaldehyde (MDA) dan meningkatkan kadar superoxide dismutase (SOD) dan catalase (CAT).11 Aktivitas antioksidan ini bekerja melalui mekanisme free radical scavenging yang dilakukan oleh komponen polifenol kayu manis. Penelitian secara in vitro yang dilakukan sebelumnya membuktikan polifenol dan flavonoid yang terkandung dalam kayu manis mampu bertindak sebagai inhibitor MitogenActivated Protein Kinase Kinase 1 (MKK 1) sehingga mampu menghambat pertumbuhan sel kanker. Polifenol yang terkandung dalam ekstrak kayu manis juga mampu menurunkan jumlah sel swelling dan disfungsi mitokondria yang menyebabkan deprivasi oksigen dan glukosa pada sel glia, sehingga kayu manis memiliki efek protektif pada kondisi ischemic brain injury. Penelitian in vitro yang dilakukan sebelumnya pula menyebutkan bahwa ekstrak kayu manis dapat menghambat pembentukan dan agregasi protein atau pada penyakit Alzheimer. Kayu manis juga mampu bertindak sebagai imunomodulator. Pada dosis tinggi mampu menstimulasi imunitas selular dan imunitas humoral, sedangkan pada
18
dosis yang rendah mampu meningkatkan level imunoglobulin serum nonspesifik.14 Polifenol atau komponen fenolik adalah substansi kimia yang terdistribusi sangat luas pada kelompok tanaman. Polifenol adalah hasil dari metabolisme sekunder tanaman yang molekulnya bervariasi mulai dari asam fenolik sederhana hingga molekul dengan polimerisasi yang tinggi, seperti tanin. Keberadaan polifenol secara primer berkonjugasi dengan satu atau lebih residu gula (glikosida) yang berikatan dengan beberapa gugus hidroksil. Ikatan langsung dengan gugus gula juga bisa terjadi, biasanya berupa glukosa. Polifenol yang tidak berikatan dengan gula disebut sebagai aglikon.15 Polifenol dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan struktur kimia dasarnya. Satu pertiga polifenol terdiri dari asam fenol dan dua pertiganya adalah flavonoid. Asam fenol terbagi menjadi dua kelas, yakni: derivat benzoic acid dan cinnamic. Flavonoid memiliki berat molekul yang rendah dan umumnya berada dalam bentuk derivat glikosida atau dapat juga berupa aglikon. Lain halnya dengan flavonoid, tanin memiliki berat molekul yang tinggi dan terbagi menjadi dua
kelas
yakni:
hydrolysable
dan
tanin
yang
terkondensasi
atau
proanthocyanidins.15 Methylhydroxychalcone polymer (MHCP) yang terkandung dalam kayu manis menunjukkan peningkatan aktivitas insulin lebih dari 20 kali dibandingkan dengan komponen lain yang diteliti pada penelitian diabetes in vitro. MHCP menstimulasi autofosforilasi reseptor insulin, ambilan glukosa, menghambat aktivitas glikogen sintase-3 β, dan mengaktifkan glikogen sintase. Ekstrak kayu manis tidak hanya mampu bertidak sebagai agen hipoglikemik, tetapi juga mampu bertindak sebagai agen hipokolesterolemik. Cinnamate dapat menghambat aktivitas HMG-CoA reduktase hepar dan menurunkan peroksidasi lipid di hepar. Mekanisme ini setara dengan obat penurun kolesterol golongan statin. 4 Penelitian secara in vitro menunjukkan bahwa kayu manis meningkatkan ambilan glukosa dengan mengaktivasi reseptor insulin (IR), autofosforilasi dari reseptor insulin, sintesis glukogen beserta enzimnya. Secara in vivo, ekstrak kayu manis meningkatkan penggunaan glukosa pada tikus.21
19
Efek lain yang dimiliki oleh kayu manis adalah penghambatan aktifitas enzim HMG-CoA reduktase di hepar dan menurunkan kadar lipid darah pada hewan percobaan juga manusia. Penelitian pada tikus yang diinduksi STZ dengan diberikannya Cinnamaldehyde (salah satu komponen aktif Cinnamomum cassia) dosis 5-20 mg/kg/hari menurunkan glukosa darah, HbAIC, kolesterol, trigliserid, dan meningkatkan insulin serta HDL.18
2.3 Kerangka Konsep Aloksan Merusak Pankreas Ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia)
Sekresi insulin ↓
Ikatan insulin dan reseptor insulin α & β di membran sel target ↓
Autofosforilasi reseptor insulin ↓ Aktivasi tirosin kinase ↓ Fosforilasi substrat reseptor insulin (IRS) ↓ Efek insulin di sel target untuk translokasi protein, aktivitas enzim dan transkripsi gen ↓
Karbohidrat
Glukosa darah
Jaringan Adiposa Berat badan ↓
Hepar HDL ↓
20
2.4 Definisi Operasional
No
Variabel
Definisi operasional
Alat Ukur
1
Gula Darah Sewaktu (GDS)
Strip dan alat glukometer
2
Berat badan (BB)
Hasil pemeriksaan gula darah sampel tanpa melihat waktu terakhir sampel makan Ukuran yang lazim atau sering untuk mengukur keadaan gizi
3
HDL ( High Density Lipoprot ein)
Lipid utama pada kilomikron dan VLDL
Spektrofotomet er
Timbangan berat badan
Cara Pengukuran
Darah yang diambil dari sampel diteteskan pada strip glukometer, tunggu hingga angka hasil pengukuran muncul. Sampel diletakkan pada timbangan selanjutnya dilihat angka pada timbangan. Angka tersebut merupakan berat badan sampel Serum sampel dicampurkan dengan reagen HDL. Campuran sampel dan reagen selanjutnya dinilai pada alat spektrofotometer
Skala Penguku ran Numerik
Numerik
Numerik
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Disain Penelitian Disain yang digunakan pada penelitian ini adalah disain eksperimental 3.2 Waktu dan Tempat Penelitian 3.2.1 Waktu Penelitian Penelitian dilakukan sejak bulan Februari - Juni 2013 3.2.2 Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Animal House, Laboratorium Biologi dan laboratorium Biokimia Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Jakarta, jl. Kertamukti No. 05, Pisangan, Ciputat 15419, Tangerang Selatan.
3.3 Populasi dan Sampel 3.3.1 Sampel Hewan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah tikus jantan strain Sprague dawley berumur 90 hari dengan berat badan rata-rata 170-200 gram, yang diperoleh dari Departemen Patologi Institut Pertanian Bogor (IPB), dan telah dinyatakan sehat (lampiran1). Terdapat tiga kelompok pada penelitian ini, kelompok I adalah kontrol negatif atau kontrol normal. Kelompok II adalah kontrol positif, atau kontrol tikus diabetes yang diinduksi dengan aloksan 125 mg/kgbb. Kelompok III adalah tikus diabetes yang telah diinduksi dengan aloksan dan diberikan terapi ekstrak kayu manis dengan dosis 200 mg/kgbb. Untuk menentukan jumlah sampel pada setiap kelompok penelitian, digunakan rumus Federer sebagai berikut : (n-1) (t-1) > 15, dengan t = jumlah kelompok, n = jumlah sampel (n-1) (3-1) ≥15 (n-1)(2)
≥ 15
21
22
(n-1)
≥ 15/2
n
≥ 15/2 + 2/2
n
≥ 8,5 (bulatkan 9)
Berdasarkan dari perhitungan tersebut, maka jumlah sampel minimal yang diperlukan adalah sembilan tikus untuk masing-masing kelompok. Tetapi pada penelitian akan digunakan 10 tikus pada setiap kelompok untuk menghindari kejadian yang tidak terduga. Jadi jumlah tikus yang diperlukan selama percobaan adalah 30 tikus. 3.4 Cara Kerja Penelitian 3.4.1 Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah glukometer beserta strip dan lancetnya, kit HDL, vortek, sentrifugasi, kulkas -80°C, spektrofotometer, minor set, tabung EDTA dan ependorf, timbangan untuk mengukur berat badan tikus, sonde, kandang tikus, botol minuman dan tempat makan tikus.
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 (lampiran 2). Kulit kayu manis yang didapat selanjutnya diekstraksi di Institut Pertanian Bogor dan didapatkan hasil ± 1.100 gr ekstrak kering kayu manis. Bahan-bahan kimia yang digunakan untuk penginduksian tikus diabetes adalah Aloksan monohidrat 5%, aquades, sedangkan bahan kimia saat sacrifaced larutan natrium hidroklorida 0,9%, ether, dan reagen lipid HDL.
3.4.3 Adaptasi Hewan Coba Hewan coba diadaptasikan di Animal House pada hari ke- 0-7. Sampel diadaptasikan baik terhadap tempat tinggal barunya, hewan coba diadaptasikan agar semua tikus berada dalam keadaan yg sama sebelum dimulai percobaan sehingga dapat mengurangi bias dari penelitian, dan membiasakan tikus hidup di
23
tempat baru serta mendapat perlakuan baru. Cara adaptasi antara lain dengan memberikan makan minum secara ad labitum dan kadang yg disamakan. 3.4.4 Induksi Tikus Dengan Aloksan Hari ke 8 tikus dipuasakan selama 10 jam sebelum diinduksi dengan aloksan 125 mg/kgbb secara intraperitoneal. Setelah hewan diinduksi, diberi makanan yang cukup (ad libitum) dan dalam waktu 24 jam pertama dalam air minumnya ditambahkan 5% larutan D-glukosa monohidrat untuk mencegah terjadinya hipoglikemia yang fatal. Pengukuran kadar glukosa darah dilakukan 35 hari setelah induksi (hari ke-11). Hanya tikus dengan glukosa darah >200 yang digunakan pada percobaat ini.20
3.4.5 Pemberian Ekstrak Kayu Manis Terhadap Tikus Setelah tikus dinyatakan diabetes, dilakukan pemberian ekstrak kayu manis selama 1 minggu (hari ke-12 sampai 19) dengan dosis 200 mg/kgbb/hari pemberian secara oral menggunakan alat pencekok sonde, satu kali dalam sehari. 3.4.6 . Pengukuran Sampel 3.4.6.1 Berat Badan Tikus Untuk mendapatkan hasil perbandingan berat badan tikus sesudah dan sebelum diberikan ekstrak, maka setelah tikus dinyatakan diabetes, berat badan awal diukur. Dan selanjutnya pengukuran berat badan tikus dilakukan selama 1 minggu sejak diberikan ekstrak kayu manis. 3.4.6.2 Glukosa Darah Tikus Pengambilan darah dilakukan dua kali, yaitu pertama saat sebelum pemberian ekstrak dan terakhir saat pemberian ekstrak selesai (setelah 7 hari). Pengukuran yang dilakukan adalah untuk mengukur kadar glukosa darah sewaktu tikus. Pengambilan darah dilakukan dengan cara memotong sedikit ujung ekor tikus. Sebelum dipotong ekornya, tikus dibius menggunakan larutan ether sampai tidak sadarkan diri untuk mengurangi rasa sakit saat dipotong ujung ekornya.
24
Setelah darah keluar teteskan pada strip pengukur glukosa darah dan diukur dengan glukometer. 3.4.6.3 Kadar HDL Setelah mendapatkan data berat badan dan glukosa darah tikus selama 1 minggu pemberian ekstrak kayu manis, maka tikus akan di sacrificed (hari ke-20) dengan cara dibiuskan terlebih dahulu menggunakan larutan ether sampai mati. Setelah mati tikus dibedah dan akan dilakukan pengambilan darah tikus melalui vena cava inferior jantung, sebanyak 3 cc. Darah dimasukan ke tabung ependorf (1,5 ml) untuk selanjutnya dilakukan sentrifugasi. Sentrifugasi dilakukan selama 15 menit, dengan kecepatan 3000 rpm. Plasma yang didapat dipisahkan selanjutnya, di ukur kadar HDL dengan menggunakan kit khusus HDL, dengan cara duplo.
25
3.5 Alur Penelitian Pemberian makan dan minum sesuai kebutuhan (ad libitum) Hewan coba (55 ekor) tiba di Animal House
Hari ke
Hewan coba mati 5 ekor
0
7
Masa Adaptasi Hewan Coba
Adaptasi hewan coba setelah induksi aloksan
Hari ke
8
10
Pengukuran BB & glukosa darah awal serta induksi aloksan 125 mg/kgbb
Pengukuran Glukosa darah akhir dan proses sacrificed untuk pengambilan plasma dan organ
Pengukuran kadar glukosa darah & pengelompokkan hewan coba
12
11
Pengukuran kadar HDL
19
20
Pemberian ekstrak Cinnamomum cassia 200 mg/kgbb 1 kali sehari + pengukuran BB
35 hewan coba mati
Masa Perlakuan Hewan Coba 3.6 Pengolahan Data Dalam pengambilan data untuk penelitian ini, dilakukan eksperimen langsung terhadap tikus jenis ”Sprague-dawley” dengan berat badan 170 gr–200 gr, yang telah diberi perlakuan sebelumnya berupa pemberian aloksan dan ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia). Ditambah dengan pencarian literatur dan melakukan peninjauan pustaka untuk mendapatkan informasi mengenai pengaruh kayu manis (Cinnamomum cassia) terhadap penurunan kadar glukosa darah, berat
26
badan, dan kadar HDL. Setelah data terkumpul dilakukan pengolahan data secara komputerisasi yaitu dengan SPSS versi 16.0. Uji yang dilakukan dengan variabel kategorik-numerik adalah menggunakan uji One-Way Anova dengan syarat distribusi data normal dan varian data homogen. Pada pengolahan data glukosa darah karena data tidak homogen, pengolahan data menggunakan uji KruskalWallis. Pengolahan data berat badan, dan kadar HDL menggunakan uji One Way Anova.
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian yang kami lakukan dengan sampel awal 55 ekor tikus, meskipun minimal sampel yang akan kami gunakan pada penelitian ini sebanyak 30 ekor tikus berdasarkan perhitungan dari rumus Federer. Akan tetapi dari ke-30 sampel tersebut yang berhasil bertahan dari awal hingga akhir penelitian hanya 15 sampel. Kematian hewan coba terjadi pada waktu yang berbeda-beda, 5 diantaranya mati pada masa adaptasi, sedangkan sisa tikus lainnya mati pada masa setelah diinduksi aloksan dan juga pada kondisi setelah dinyatakan diabetes mellitus dan memasuki tahap penelitian. Kematian hewan coba ini diakibatkan oleh kondisi laboratorium Animal House yang kurang bersih sehingga hewan coba banyak yang terkena infeksi. Dan dari ke-15 sampel yang masih bertahan sampai akhir penelitian kami membagi menjadi 3 kelompok yang terdiri dari 6 sampel kelompok normal, 3 sampel kelompok diabetes mellitus dan 6 sampel kelompok diabetes mellitus dengan terapi ekstrak Cinnamomun cassia. Pengelompokan kelompok normal, kelompok diabetes mellitus dan kelompok terapi dilakukan tidak secara (random sampling) akan tetapi berdasarkan kadar gula darah yang tinggi setelah diinduksi aloksan, dengan tujuan agar ketika pemberian ekstrak dimulai dan selesai sampai tahap akhir terlihat perbedaan yang signifikan antara yang diberi ekstrak ataupun tidak. Dan pada penelitian ini ide awalnya hanya ingin melihat seberapa besar pengaruh ekstrak terhadap kadar gula darah, akan tetapi karena selama penelitian terjadi beberapa kendala yang tidak diharapkan, jadi penelitian ini menambahkan dua kategori untuk diteliti yaitu pengukuran berat badan dan pengukuran kadar profil lipid khususnya kadar HDL. Dan pengukuran kadar HDL ini hanya dilakukan di akhir penelitian untuk membandingkan hasil kadar lipid antara kelompok normal, kelompok diabetes mellitus dan kelompok terapi. 4.1 Glukosa Darah Data glukosa darah pada pembahasan ini diambil dari jumlah rerata glukosa darah dari awal penelitian (hari ke-1) dan akhir penelitian (hari ke-7) dari
27
28
masing-masing kelompok, sehingga didapatkan jumlah persentase berupa penurunan, data yang didapatkan dari hasil penelitian adalah: Tabel 4.1. Glukosa Darah (hari ke-1) dan (hari ke-7) Semua Kelompok Rerata Glukosa Darah Awal (mg/dl) hari ke-1
Rerata Glukosa Darah Akhir (mg/dl) hari ke-7
Persentase Penurunan (%)
Kelompok normal
103
100
2,9
Kelompok diabetes mellitus
365
345
5,5
Kelompok terapi
555
397
28,5
Grafik 4.1 Rerata Glukosa Darah Hari ke-1 dan Hari ke-7 Semua Kelompok mg/dl 600 500 400 300 200 100 0 glukosa darah hari ke-1 Kelompok normal
glukosa darah hari ke-7 Kelompok diabetes mellitus
Kelompok terapi
Berdasarkan grafik 4.1 dan tabel 4.1 terdapat penurunan kadar glukosa darah
terhadap ke-3 kelompok ini, tetapi untuk jumlah persentase tentunya
berbeda yaitu 2,9% untuk kelompok normal, 5,5% untuk kelompok diabetes mellitus, dan 28,5% untuk kelompok terapi. Persentase penurunan kadar glukosa darah paling tinggi adalah kelompok terapi, tetapi penurunan kadar glukosa darah tidak mencapai kadar normalnya.
29
Selanjutnya dilakukan perhitungan secara statistik dengan menggunakan One-Way Anova. Namun karena distribusi data tidak normal dan varians data tidak sama meskipun telah dilakukan transformasi data (lampiran 4). Maka perhitungan secara statistik dilanjutkan dengan menggunakan Kruskal-Wallis.21 Data yang didapat adalah sebagai berikut: Tabel 4.2 Analisis Data Glukosa Darah Akhir Mean Rank Glukosa darah akhir
Kelompok normal
3,50
Kelompok diabetes
10,67
p-Value
0,006
mellitus Kelompok terapi
11,17
Dari tabel 4.2 diatas diperoleh nilai (p <0,05) menunjukkan terdapat perbedaan glukosa darah yang bermakna antara kelompok penelitian, sehingga dapat disimpulkan pemberian ekstrak Cinnamomum cassia selama 7 hari dengan dosis 200 mg/kgbb memberi efek terhadap penurunan kadar glukosa darah tikus yang diinduksi aloksan. Pada glukosa darah kelompok diabetes mellitus terjadi penurunan sebesar 5,5 % karena tikus ini mengalami diabetes yang berarti terjadi defisiensi insulin dan rusaknya sel-sel beta pankreas sehingga glukosa didalam darah sulit dipecahkan, penurunan penyerapan glukosa oleh sel-sel, disertai peningkatan pengeluaran
glukosa
oleh
hati
melalui
proses
glukoneogenesis
dan
6
glikogenolisis. Karena sebagian besar sel tubuh tidak dapat menggunakan glukosa tanpa bantuan insulin, timbul keadaan ironis, yakni terjadi kelebihan glukosa ekstra sel sementara terjadi defisiensi glukosa intrasel. Sedangkan pada kelompok terapi, terjadi penurunan kadar glukosa darah sebesar 28,5% dengan arti kayu manis memberi efek terhadap penurunan kadar glukosa darah pada penderita diabetes mellitus. Methylhydroxy chalcone polymer yang terkandung dalam kayu manis menunjukkan peningkatan aktivitas insulin lebih dari 20 kali dibandingkan dengan komponen lain yang diteliti pada penelitian diabetes in vitro.4
30
Berdasarkan penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa konsumsi Cinnamomun cassia pada diabetes mellitus memberikan efek penurunan pada glukosa darah puasa dengan rentang penurunan sebesar 18-29 %. Dari penelitian tersebut juga menyatakan bahwa Cinnamomun cassia berpengaruh
terhadap
insulin dalam metabolisme karbohidrat. Penelitian sebelumnya juga melaporkan bahwa ada faktor yang tidak teridentifikasi dari Cinnamomun ini yang berperan langsung dalam aksi insulin dalam memetabolisme karbohidrat. Jurnal lain menyebutkan menggolongkan faktor yang tidak teridentifikasi itu sebagai methylehydroxy chalcone polymers (MHCP). MHCP ini yang secara tidak langsung akan meningkatkan sensitivitas dari insulin. Dan dari peningkatan sensitivitas insulin.16 4.2 Berat Badan Data berat badan diambil berdasarkan rerata tikus masing-masing kelompok selama penelitian. Data yang diperoleh adalah sebagai berikut: Tabel 4.3 Rerata Berat Badan Semua Kelompok
Kelompok
BB
Hari
Hari
Hari
Hari
Hari
Hari
Hari
Persentase
awal
ke-1
ke-2
ke-3
ke-4
ke-5
ke-6
ke-7
(%)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
225,5
224,8
237,5
232
232,7
239,5
258,8
226
normal Kelompok
(kenaikan) 316,7
228,7
228,3
219,2
224,3
229
218,3
212,8
diabetes mellitus Kelompok terapi
12,7
32,8 (penurunan)
233,3
233,3
231,3
229
198,6
197,3
196,5
175,5
24,8 (penurunan)
31
gr 350 300 250 200 150 100 50 0 Hari 0
Hari 1
Hari 2
Kelompok normal
Hari 3
Hari 4
Hari 5
Hari 6
Hari 7
Kelompok diabetes mellitus
Kelompok terapi
Grafik 4.2 Rerata Berat Badan Semua Kelompok Berdasarkan tabel 4.3 dan grafik 4.2 berat badan rerata antara kelompok percobaan selama penelitian terlihat perbedaan. Kelompok normal mengalami kenaikan berat badan sebanyak 12,7%. Hal ini dapat terjadi antara lain karena intake makanan yang didapatkan tidak sesuai dengan energi expenditure, sehingga lebih banyak kalori yang didapat tetapi sedikit yang dipergunakan. Pada kelompok diabetes mellitus terjadi penurunan sejumlah 32,8 %, pada keadaan diabetes mellitus akan terjadi penurunan berat badan yang merupakan salah satu dari gejala klinis yakni polifagia, polidipsi, dan poliuria. Penurunan berat badan diakibatkan karena pada kondisi diabetes mellitus terjadi defisiensi insulin atau resistensi insulin yang berpengaruh terhadap metabolisme lemak dan protein.6 Pada kelompok terapi terjadi penurun berat badan sebesar 24,8 %, pada penelitian yang dilakukan sebelumnya dengan dosis yang sama tetapi waktu penelitian yang berbeda yaitu selama 30 hari terjadi kenaikan berat badan yang signifikan, tetapi karena penelitian ini hanya dilakukan selama 7 hari kenaikan berat badan belum terlihat.17
32
Tabel 4.4 Hasil Statistik Uji One-Way Anova Mean
Standar Deviasi
Kelompok normal
1,1715
20,9540
Kelompok
66,5397
16,439939
84,0556
22,66642
diabetes
p-Value
0,002
mellitus Kelompok terapi
Berdasarkan data dari statistik tabel 4.4, berat badan menunjukan hasil yang signifikan dengan (p <0,05). Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak kayu manis memberikan pengaruh terhadap berat badan pada masing-masing kelompok penelitian. 4.3 HDL Tabel 4.5 Hasil Analisis Data HDL Semua Kelompok Mean
Standar deviasi
Kelompok normal
75,0
9,63328
Kelompok diabetes
94,5
10,81912
83,3
7,0701
p-Value
0,030
mellitus Kelompok terapi
Tabel 4.5 menunjukkan hasil uji One-Way Anova 5% dengan arti terdapat perbedaan yang bermakna antara pengaruh ekstrak Cinnamomum cassia dengan kadar HDL. Perbedaan yang bermakna ini meliputi kelompok normal, kelompok diabetes mellitus dan kelompok terapi. Berdasarkan tabel 4.5, kelompok normal dengan rerata kadar HDL 75 mg/dl, pada keadaan ini tikus kelompok normal memang memiliki kadar HDL yang rendah tetapi masih dalam batas normal yaitu >40 mg/dl. Kelompok diabetes mellitus dengan rerata kadar HDL 94,5 mg/dl terjadi perbedaan yang bermakna
33
karena pada penderita diabetes mellitus akut tubuhnya masih dapat berkompensasi dan kerja insulin untuk meningkatkan transpor glukosa ke dalam sel jaringan lemak melalui rekrutmen GLUT-4 masih bagus, sehingga glukosa berfungsi sebagai prekursor untuk pembentukan asam lemak dan gliserol.6 Sedangkan pada kelompok terapi memiliki rerata kadar HDL 83,3 mg/dl, karena ekstrak kayu manis tidak hanya mampu bertindak sebagai agen hipoglikemik, tetapi juga mampu bertindak sebagai agen hipokolesterolemik dan meningkatkan kadar HDL. Cinnamate dapat menghambat aktivitas HMG-CoA reduktase hepar dan menurunkan peroksidasi lipid di hepar, mekanisme ini setara dengan obat penurun kolesterol golongan statin.19 Selain itu pada penelitian lain yang sama-sama menyatakan bahwa ekstrak Cinnamomun cassia berperan langsung dalam metabolisme lipid, sebagai contoh penelitian yang dilakukan dengan dosis berbeda (1,3,6 gram/hari) dapat mencegah terjadinya hiperkolesterolemia dan hipertrigliserida dan menurunkan level dari asam lemak bebas diplasma pada subjek diabetes mellitus tipe 2.16,18 Serta meningkatkan kadar HDL pada tikus terapi Cinnamomun cassia sebesar 83,3 % sedangkan kadar normalnya 70%.18
34
4.4 Hambatan Penelitian Penelitian yang dilakukan kali ini mempunyai keterbatasan dan kekurangan yang dapat mempengaruhi hasil penelitian, yaitu: 1. Kurangnya variasi dosis yang peneliti gunakan, sehingga peneliti tidak dapat membandingkan dengan dosis yang maksimal. 2. Sarana prasarana yang tersedia di laboratorium Animal house kurang memadai
dari segi peralatan dan kebersihan, sehingga peneliti harus
menyediakan sendiri alat-alat yang dibutuhkan.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan dalam penelitian ini, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Ekstrak Cinnamomum cassia dengan dosis 200 mg/kgbb yang diberikan selama 7 hari memiliki efek terhadap penurunan kadar glukosa darah tikus yang diinduksi diabetes dengan aloksan. Rerata penurunan glukosa darah pada tikus diabetes mellitus yang diberikan ekstrak Cinnamomum cassia adalah 28,5%. 2. Penurunan berat badan pada tikus yang diberikan eksrtrak Cinnamomum cassia dengan dosis 200 mg/kgbb selama 7 hari lebih rendah jika dibandingkan dengan tikus diabetes mellitus yaitu sebesar 24,8%, sementara penurunan berat badan tikus diabetes mellitus sebesar 32,8%. 3. Ekstrak Cinnamomum cassia dengan dosis 200 mg/kgbb yang diberikan selama 7 hari memiliki efek terhadap kenaikan kadar HDL dengan rerata sebesar 83,9 mg/dl.
5.2 Saran Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, guna pengembangan lebih lanjut, maka peneliti menyarankan: 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan berbagai variasi dosis yang berbeda untuk mengetahui efektifitas ekstrak Cinnamomum cassia terhadap kadar glukosa darah, berat badan dan kadar HDL. 2. Perlu adanya penjaga laboratorium Animal House agar tetap terjaga kebersihannya dan ketidak hilangan alat yang sudah ada.
35
Daftar Pustaka 1. ADA (American Diabetes Association). Standard of medical care in diabetes, Diabetes Care 2009. 32 (1) : S13-S61 2. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (PERKENI), Diabetes Mellitus, Konsensus Pengelolaan dan Pencegahan DM tipe 2 di Indonesia, Jakarta, 2006; 1–6 3. Sudoyo Aru W, Setiyohadi Bambang, dkk. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Edisi V. Jakarta. Pusat Penerbitan Ilmu Penyakit Dalam FKUI; 2009. 4. Anderson, R.A., Broadhurst, C.L., Polansky, M.M., Schmidt, W.F., Khan, A., Schoene, N.W., Graves, D.J. Isolation and characterization of polyphenol type-A polymers from cinnamon with insulin-like biological activities, Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004. 52 (1): 65-70 5. Baker, W.L. Gutierrez-William, G. White, C.M. Kluger, J, Coleman, C.I. Effect of cinnamon on glucose control and lipid parameters, Diabetes Care 2008. 31 (1) : 4143 6. Sherwood, Lauralee. Fisiologi Manusia Dari Sel ke Sistem. Edisi 2. Jakarta: EGC, 2007. 7. American Council on Exercise, 2001; Smeltzer&Bare, 2008. 8. Guyton & Hall. Buku ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi ke-11. Penerbit Buku kedokteran : EGC. 2006. 9. Price, Sylvia Anderson. Patofisiologi : Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit. Edisi 6 Volume 2, EGC. Jakarta. 2006. 10. Sanggal, A. Role of Cinnamom as Beneficial Antidiabetic Food Adjunct: a Review. Pelagia Research Library. 2011. 2(4):440-450 11. Ravindran, P.N. Babu, K.N. Shylaja, M (editor). Cinnamon and Cassia The Genus Cinnamomum, CRC Press. 2004. USA. P. 185-198. 12. Priyanga Ranasinghe Dkk. Effects of Cinnamomum zeylanicum (Ceylon cinnamon) on blood glucose and lipids in a diabetic and healthy rat model. Pharmacognosy Res. 2012 Apr-Jun; 4(2): 73–79. doi: 10.4103/0974-8490.94719 PMCID: PMC3326760
13. Lukacinova, A., Mojzis, J., Benacka, R., Racz, O., Nistiar, F. Structure activity relationships of preventive effects of flavonoids in alloxaninduced diabetes mellitus in rats, Journal of Animal and Feed Sciences. 2008. 17 : 411–421.
36
37 14. Peterson, D.W., George, R.C., Scaramozzino, F., LaPointe, N.E., Anderson, R.A., Graves, D.J., Lew, J. Cinnamon extract inhibits tau aggregation associated with alzheimer’s aisease in vitro, Journal of Alzheimer’s Disease. 2009. 17 : 585–597 15. Martin, K.R. and Appel, C.L. Polyphenol as dietary supplements : adouble-edged sword, Nutrition and Dietary Supplements. 2010. 2 : 1-12 16. Khan, A., Safdar, M., Khan, M.M.A., Khattak, K.N., Anderson, R.A. Cinnamon improve glucose and lipids of people with type 2 diabetes, Diabetes Care. 2003. 17. Gober E. El-Desoky. Antidiabetic ang hypolipodemic effects of Ceylon Cinnamom (Cinnamomum verum) in alloxan diabetic rats. Journal of Medical Plans Research. 2012. Diunduh di http://www.academicjournals.org/JMPR 18. Abdul Rahim Al Jamal. Effects of Cinnamon on Blood Glucose and Lipids Levels in Diabetic Patients (Type2). Volume 2, Number 3, September 2009 ISSN 1995-6673 Pages 135 – 138 Jordan Journal of Biological Sciences. 19. Dunn, F.L. Management of dyslipidemia in people with type 2 diabetes mellitus, Review Endocrinology Metabolic Disorder. 2010. 11 : 41-51 20. Naowaboot, J. At al, Mulberry leaf extract restores arterial preasure in streptozotocin-induced chronic diabetik rats. Thailand. 2009. 603-608. 21. B. Mang, M. Wolters, B. Schmitt, K. Kelb, R. Lichtinghagen, D. O. Stichtenoth, and A. Hahn. Effects of a cinnamon extract on plasma glucose, HbA1C and serum lipids in DM mellitus type 2. European Journal of Clinical Investigation (2006) 340–344 22. Dahlan, Muhammad Sopiyudin. Statistik untuk Kedokteran dan Kesehatan: Deskriptif, Bivariat, dan Multivariat, Dilengkspi Aplikasi dengan Menggunakan SPSS. Jakarta: Salemba Medika. 2009.
LAMPIRAN
Lampiran 1 Surat keterangan tikus sehat
Gambar 6.1 Hasil keterangan tikus sehat
38
39
Hasil Determinasi Cinnamomum cassia
Gambar 6.2 Hasil determinasi tanaman
40
Lampiran 3 Data Awal Semua Kelompok Penelitian 1.
Tabel Glukosa darah
2.
Tabel Berat Badan
41
(Lanjutan) 3.
Tabel Kadar Lipid
4.
Berat Badan Kontrol Sehat
Kelompok
Sampel
BB
no
awa
Hari 1
Hari 2
Hari 3
Hari 4
Hari 5
Hari
Har
6
i7
l Kontrol
10
250
246 gr
244gr
254gr
247gr
242gr
248gr
256, 6gr
225 gr
226gr
249gr
237gr
235gr
267gr
250, 5gr
156,7 gr
155gr
168gr
176gr
173gr
166gr
251 gr
265,6 gr
265gr
283gr
260gr
260gr
269gr
279, 5gr
229,4 gr
229gr
214gr
236gr
240gr
243gr
258 gr
227
230 gr
230gr
257gr
236gr
246gr
244gr
226
225,45 gr
224,8gr
237,5gr
232gr
232,6gr
239,5 gr
257 gr 258, 76 gr
gr
sehat 11
228 gr
12
157 gr
13
266 gr
14
228 gr
15 Rata-rata BB
gr
42
(Lanjutan) 5.
Berat Badan Kontrol Diabetes Melitus
Kelompok
Kontrol
Sampel
BB
Hari
Hari
Hari
no
awal
1
2
3
1
300 gr
269 gr
268,5 gr
264 gr
2
300 gr
3
350 gr
231 gr 186 gr 228,6
230 gr 186,5 gr 228,3
diabetes mellitus
Rata-rata BB
6.
316,7
Hari
Hari
Hari
5
6
7
263 gr
267 gr
267 gr
265,3 gr
229,7 gr 164 gr
229 gr
228 gr
201 gr
190 gr
181 gr
192 gr
187 gr
183 gr
219,2
224,3gr
229 gr
218,3
212,7
Hari 7
Berat Badan Kontrol Terapi
Kelompok
Kontrol
Sampel
BB
no
awal
4
Terapi
5 6 7 8 9
Rata-rata BB
7.
Hari 4
Hari 1
200 gr
200 gr
200 gr
200 gr
300 gr
300 gr
300 gr
300 gr
200 gr
200 gr
200 gr
200 gr
233,3
233,3
Hari
Hari
Hari
Hari
Hari
2
3
4
5
6
198.5 gr 184 gr 235.5 gr 205.5 gr 188 gr 180 gr 198,5
179 gr 184 gr 235.5 gr 205.5 gr 202 gr 178 gr 197,3
200 gr 200 gr 300 gr 300 gr 208 gr 180 gr 231,3
200 gr 200 gr 300 gr 300 gr 200 gr 174 gr 229 gr
175 gr
175 gr
170 gr
179 gr
238 gr
226 gr
217 gr
107 gr
204 gr
200 gr
175 gr
166 gr
196,5
175,5
Glukosa Darah Kontrol Diabetes Mellitus
Kelompok Kontrol
diabetes
mellitus
Rata-rata GDS
Tikus No
GDS awal
GDS akhir
10
107 mg/dl
116 mg/dl
11
113 mg/dl
116 mg/dl
12
102 mg/dl
107 mg/dl
13
95 mg/dl
71/ 99 mg/dl
14
101 mg/dl
94 mg/dl
15
97 mg/dl
71/98 mg/dl
102,5 mg/dl
100,41 mg/dl
43
(Lanjutan) 8.
Glukosa Darah Kontrol Sehat
Kelompok
Tikus No
GDS awal
GDS akhir
Kontrol Sehat
1
217 mg/dl
131/ 111 mg/dl
2
217 mg/dl
531 mg/dl
3
High (>600)
216 mg/dl
344,6 mg/dl
289,3 mg/dl
Rata-rata GDS
9.
Glukosa Darah Kontrol Terapi
Kelompok
Sampel no
GDS awal
GDS akhir
Kontrol Terapi
4
409 mg/dl
346 mg/dl
5
579 mg/dl
512 mg/dl
6
123 mg/dl
59 / 97 / 97 mg/dl
7
417 mg/dl
260 mg/dl
8
535 mg/dl
390 mg/dl
9
238/ 394 mg/dl
315 mg/dl
396,5 mg/dl
317,8 mg/dl
Rata-rata GDS
10. HDL Kontrol Diabetes Mellitus Kelompok
Sampel no
Kadar HDL
Kontrol diabetes mellitus
10
62,6 mg/dl
11
90,6 mg/dl
12
81,6 mg/dl
13
70,6 mg/dl
14
75,6 mg/dl
15
72,6 mg/dl
Rata-rata HDL
75,6 mg.dl
11. HDL Kontrol Sehat Kelompok
Sampel no
Kadar HDL
Kontrol sehat
1
87,6 mg/dl
2
89,2 mg/dl
44
3 Rata-rata HDL
107,8 mg/dl 94,8 mg/dl
12. HDL Kontrol Terapi Kelompok
Sampel no
Kadar HDL
Kontrol Terapi
4
88,2 mg/dl
5
88,2 mg/dl
6
91,4 mg/dl
7
78 mg/dl
8
71 mg/dl
9
86,6 mg/dl
Rata-rata HDL
83,9 mg/dl
45
Lampiran 4 Hasil Data Uji Statistik A. Uji Normalitas dan Varians Data
46
(Lanjutan)
47
(Lanjutan)
B. Uji Kruskal-Wallis
48
C. One-Way Anova
49
Lampiran 5 Gambar Proses Penelitian
Gambar 6.3 Sampel penelitian
6.4 Induksi aloksan
Gambar 6.5 Pemberian ekstrak Cinamomum cassia
Gambar 6.6 Pengambilan glukosa darah sampel
Gambar 6.7 Hasil pengukuran glukosa darah sampel
Gambar 6.8 Pengukuran berat badan sampel
50
(Lanjutan)
Gambar 6.9 Proses sacrificed dan pengambilan darah sampel
6.11 Alloxan monohydrate
Gambar 6.10 Pengukuran HDL sampel
Gambar 6.12 alat centrifuge
51
Lampiran 6 Riwayat Penulis Identitas Nama
: Syara Shofiati
Jenis Kelamin
: Perempuan
Tempat, Tanggal Lahir
: Serang, 13 Juli 1992
Agama
: Islam
Alamat
: Jl. P.A. Adikara IV No. 32 blok A Rt/Rw 02/08 Ciracas Serang-Banten 42116
e-Mail
:
[email protected]
Riwayat Pendidikan
1997-1998
: TK Aisyiyah
1998-2004
: SD Muhammadiyah Serag
2004-2007
: SMP Muhammadiyah Cipanas
2007-20010
: MAN 1 Kota Serang
20010-sekarang
: UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
