ISSN: 2252-3979 http://ejournal.unesa.ac.id/index.php/lenterabio
Pengaruh Filtrat Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus) terhadap Kadar Glukosa Darah Mencit (Mus musculus) yang Diinduksi Glukosa The Effect of Filtrate of Hylocereus Polyrhizus Peel on Glucose Level of Mus Musculus in Glucose-Induced
Suci Nur Laxmi*, Tjandrakirana, Nur Kuswanti Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Surabaya * e-mail:
[email protected]
ABSTRAK Bahan alami merupakan salah satu materi yang dapat digunakan sebagai obat. Salah satunya adalah kulit buah naga merah yang diketahui mengandung senyawa fenolik, flavonoid, antosianin, dan triterpenoid. Oleh karena itu, dilakukan penelitian eksperimental untuk membuktikan pengaruh filtrat kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) terhadap kadar glukosa darah mencit, dengan pre-post test design, subjek 72 ekor mencit jantan, 6 perlakuan dan 4 kali pengulangan. Filtrat kulit buah naga merah diberikan satu kali setelah 1 jam induksi glukosa 2 g/kg BB dengan konsentrasi filtrat 100%, 90%, 70%, 50%, dan 30%. Pengukuran kadar glukosa darah yang diambil melalui ekor dilakukan dengan menggunakan alat hitung digital glico easy touch dengan satuan mg/dl. Data dianalisis dengan uji t dan Anova. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar glukosa darah mencit pada konsentrasi filtrat kulit buah naga merah 100% sebesar 79 mg/dl; 90% sebesar 86 mg/dl; 70% sebesar 105,25 mg/dl; 50% sebesar 123 mg/dl; 30% sebesar 139 mg/dl dan 0% sebesar 147 mg/dl. Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa filtrat kulit buah naga merah dapat menurunkan kadar glukosa darah mencit pada semua konsentrasi kecuali 0%. Kadar glukosa darah normal pada mencit adalah dalam rentang antara 50-109 mg/dl. Kata kunci: kulit buah naga merah; kadar glukosa darah; mencit (Mus musculus)
ABSTRACT Natural substances are materials that can be used as medicine. One of these substances is red dragon fruit peel containing phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins, and triterpenoids. This experimental research was conducted to prove the effect of red dragon fruit (Hylocereus polyrhizus) filtrate peel on glucose levels in Mus musculus blood. This research used pre-post test design, the subjects were 72 mice, divided 6 treatments and 4 repetitions. The filtrate of red dragon fruit (Hylocereus polyrhizus) peel was given orally after one hour inducted of glucose of 2 g/kg BW with 5 concentrations: 100%, 90%, 70%, 50%, and 30%. Blood that was taken through mice tail was measured using a digital device of glico easy touch. The results were analyzed using t test and anova. The results showed that glucose level of Mus musculus blood after administration of dragon fruit (Hylocereus polyrhizus) peel filtrate of 100% was 79 mg/dl; 90% was 86 mg/dl ; 70% was 105,25 mg/dl ; 50% was 123 mg/dl; and 30% was 139 mg/dl. It can be concluded that the filtrate of Hylocereus polyrhizus peel can reduce glucoselevel in Mus musculus blood. Normal blood glucose filtrate in mice was in the range of 50 – 109 mg/dl. Key words: Hylocereus polyrhizus peel; reducing glucose level; Mus musculus .
PENDAHULUAN Menurut World Health Organization (WHO) tahun 2000 diabetes melitus (DM) menjadi permasalahan dunia karena meningkatkan morbiditas maupun mortalitas. Diabetes melitus disebabkan oleh rusaknya sel β dari pulau Langerhans pankreas yang berfungsi menghasilkan insulin (Mutiyani dkk., 2014) akibat keadaan hiperglikemia. Menurut Rizza (2010), 1 jam setelah konsumsi karbohidrat tinggi menyebabkan terjadinya peningkatan kadar gula darah (hiperglikemia) secara cepat. Keadaan peningkatan kadar glukosa darah secara tiba-tiba
dapat memicu stress oksidatif yaitu pada fase transport elektron, menyebabkan anion superoksida akan dirubah menjadi hidrogen peroksida sehingga terjadi apoptosis (Suarsana dkk., 2011). Diabetes melitus sangat berbahaya karena seorang penderita penyakit ini mempunyai risiko mengalami komplikasi. Akibat penyakit ini (DM) di antaranya retinopati, gagal ginjal, neuropati, dan aterosklerosis. Diabetes miletus sering disebut sebagai “silent killer” (Putri dan Muhammad, 2013). Bahan alami sangat dibutuhkan untuk menurunkan kadar gula darah karena
2 LenteraBio Vol. 6 No. 1, Januari 2017: 1–5
penggunaan obat pada umumnya berdampak negatif (Dharmayudha dan Anthara, 2013). Salah satunya adalah tumbuhan buah naga (dragon fruit) yang merupakan salah satu jenis kaktus yang kini dikenal (Wibawa dkk., 2013) dan dibudidayakan di Indonesia (Suprianto dan Indah, 2013). Tumbuhan dari marga Hylocereus dan Selenicereus ini berasal dari Meksiko, Amerika Tengah dan Amerika Selatan (Suprianto dan Indah, 2013). Buah naga banyak diminati, tetapi kulit buah naga menjadi limbah jarang dimanfaatkan (Wisesa dan Widjanarko, 2014), di sisi lain bagian ini mengandung beberapa senyawa aktif seperti fenolik, flavonoid, antosianin (Saneto, 2012), dan triterpenoid (Pranata, 2014) yang memiliki kemampuan untuk menurunkan kadar glukosa darah dengan mencegah terjadinya apoptosis akibat seaksi oksidatif. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan pengaruh filtrat kulit buah naga merah (Hylocereus Polyrhizus) terhadap kadar glukosa darah pada mencit yang telah diinduksi glukosa.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilakukan di Laboratorium Struktur dan Perkembangan, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Surabaya, selama 8 hari. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah
kandang sebanyak 26 buah yang berasal dari kawat, tempat makan dan minum sebanyak 52 buah, blender philips, pisau, timbangan CHQ, dan kain saring (1 x 1cm). Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizus), pakan mencit, dan glukosa dalam bentuk serbuk. Metode pembuatan filtrat kulit buah naga merah dicuci bersih, dihaluskan dengan blender dan disaring. Konsentrasi filtrat yang diberikan adalah: 30% (3 ml filtrat + 7 ml H2O), 50% (5 ml filtrat + 5 ml H2O), 70% (7 ml filtrat + 3 ml H2O), 90% ( 9 ml filtrat + 1 ml H2O) (Wahyono dan Susanti, 2012) dan 100%. Teknik analisis data hasil pengukuran kadar glukosa darah yang diperoleh dari hewan uji berskala ratio, maka dianalisis dengan uji normalitas Kolmogorov-Smirnov. Data selanjutnya dianalisis dengan uji t dengan hasil t hit (8,046) > ttab (1,666) dengan nilai signifikansi p <0,05. Hasil menunjukkan bahwa kadar glukosa darah sebelum dan sesudah perlakuan mengalami perbedaan yang bermakna. Kemudian dilakukan uji anova dengan hasil Fhit (28,517) > Ftab (2,35) dengan nilai signifikasi p <0,05. Hasil menunjukkan bahwa terdapat perbedaan hasil penurunan kadar glukosa darah antarkelompok. Analisis data ini menggunakan program SPPS 15.
Gambar 1. Slema Kerja Penelitian
Laxmi dkk: Pengaruh filtrat buah naga merah 3
HASIL Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan rata-rata kadar glukosa darah pada setiap perlakuan dan pada 3 pengukuran (12 jam puasa, 1 jam setelah induksi glukosa, dan 1 jam setelah pemberian filtrat). Pada pengkuran I (12 jam puasa) kadar glukosa darah tertinggi adalah pada KP5 (Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 30%) dan kadar glukosa darah terendah adalah KP2 (Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 90%). Pada pengukuran II (1 jam stetelah induksi glukosa) kadar glukosa darah tertinggi adalah pada KP2 (Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 90%) dan kadar glukosa darah terendah adalah pada KP5 (Filtrat kulit buah naga
merah konsentrasi 30%). Pada pengukuran III (1 jam setelah pemberian filtrat) kadar glukosa darah tertinggi adalah pada KP0 (kontrol) dan kadar glukosa darah terendah adalah KP1 (Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 100%) (Tabel 1). Perbedaan kadar glukosa darah pada tiga pengukuran pada semua kelompok perlakuan adalah : Pengukuran I (12 jam puasa) kadar glukosa darah antara 80 mg/dl – 100 mg/dl. Pengukuran II (1 jam setelah induksi glukosa) kadar glukosa darah antara 140 mg/dl – 160 mg/dl. Pengukuran III ( 1 jam setelah pemberian filtrat) kadar glukosa darah antara 80 mg/dl – 100 mg/dl (Gambar 1).
Tabel 1. Pengaruh filtrat kulit buah naga merah terhadap kadar glukosa darah mencit (mus musculus) yang diinduksi glukosa Rata-rata Kadar Glukosa Darah (mg/dl) + sd
Perlakuan (konse ntrasi Filtrat)
12 Jam Puasa
1 Jam Induksi Glukosa
1 Jam Pemberian Filtrat
Kontrol
85 ± 12,434
145,5 ± 25,935
147 ± 27,653
KP1
82 ± 10,681
145 ± 25,363
79 ± 6,293
KP2
82 ± 6,749
146,5 ± 33,266
86 ± 6,762
KP3
84.5 ± 12,248
144 ± 26,724
105,25 ± 14,258
KP4
85.4 ± 8,979
146 ± 25,493
123 ± 15,940
KP5
86 ± 7,657
144 ± 24,930
139 ± 25,170
Keterangan :
KP1 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 100% KP2 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 90% KP3 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 70% KP4 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 50% KP5 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 30%
Gambar 2. Perbedaan kadar glukosa darah puasa, setelah induksi glukosa dan 1 jam setelah pemberian filtrat kulit buah naga merah; KP1 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 100%; KP2 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 90%; KP3 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 70%; KP4 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 50%; KP5 = Filtrat kulit buah naga merah konsentrasi 30%
4 LenteraBio Vol. 6 No. 1, Januari 2017: 1–5
PEMBAHASAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa filtrat kulit buah naga merah dengan berbagai konsentrasi berpengaruh terhadap kadar glukosa darah mencit yang telah diinduksi glukosa. Hasil uji t pada semua kelompok menunjukkan adanya perbedaan kadar glukosa darah sebelum dan sesudah pemberian filtrat kulit buah naga dan mengalami penurunan dengan hasil t hit (8,046) > ttab (1,666) dengan nilai signifikansi p < 0,05. Penurunan ini terjadi karena kulit buah naga merah mengandung senyawa aktif fenolik, flavonoid, antosianin dan triterpenoid (Pranata, 2014). Fenolik merupakan fenol yang tersubtitusi pada berbagai tumbuhan tropis berupa senyawa turunan fenolik yang mampu mengurangi kadar glukosa darah dengan cara memperbaiki resistensi insulin akibat gula dalam darah tinggi (Utami, 2013). Penelitian yang dilakukan oleh Ridwan dkk. (2012) menunjukkan bahwa pemberian fenolik (polyphenol 60) pada mencit yang diabetes melitus mampu meningkatkan toleransi glukosa oral, dan menurunkan kadar glukosa darah walaupun tidak sampai batas normal. Hal ini sesuai dengan penelitian ini yakni pemberian filtrat kulit buah naga merah mampu menurunkan kadar glukosa darah pada mencit setelah induksi glukosa, karena kandungan fenolik tinggi yang terdapat dalam kulit buah naga merah. Kandungan lainnya adalah flavonoid yang merupakan senyawa aktif bersifat antidiabetes kuat (Mardiana, 2012). Penelitian Sandhar dkk. (2011) menunjukkan bahwa flavonoid menurunkan kadar glukosa darah dengan cara meningkatkan permeabilitas membran sel β pankreas sehingga insulin dapat disekresikan. Kulit buah naga mengandung flavonoid. Data ini diperoleh berdasarkan uji skrining fitokimia yang menghasilkan warna merah positif (Budilaksono dkk., 2014). Hal ini sejalan dengan pemberian filtrat kulit buah naga merah pada mencit yang mengalami hiperglikemia. Dalam waktu 1 jam kadar glukosa darah mencit menunjukkan penurunan (Tabel.1). Saat mencit diinduksi glukosa, maka akan terjadi metabolisme karbohidrat dan memicu sekresi insulin (Sandhar dkk., 2011). Induksi glukosa dengan jumlah yang tinggi menyebabkan sel β pankreas lambat dalam mensekresi insulin dengan jumlah banyak dalam waktu yang cepat (Sandhar dkk., 2011). Flavonoid mampu meningkatkan sekresi insulin dengan cara memperbaikki keadaan sel yang tidak seimbang akibat kadar glukosa tinggi (Sandhar dkk., 2011). Dalam hal ini, insulin yang dihasilkan akan meningkatkan transport glukosa dari darah ke dalam sel dengan cara meningkatkan
permeabilitas dari membran sel terhadap glukosa. Masuknya glukosa ke dalam sel akan digunakan untuk menghasilkan energi. Sisa glukosa disimpan dalam hati dan otot sebagai sumber energi, sehingga secara perlahan kadar glukosa darah dapat menurun (Sandhar dkk., 2011). Selanjutnya adalah antosianin yang merupakan pigmen tumbuhan dengan warna merah sampai ungu (Hutapea dkk., 2014). Kulit buah naga merah mengandung antosianin (Simanjuntak dkk., 2014) yang mampu mencegah penyakit neuropati pada penderita DM (Dalimartha dan Andrian, 2011). Penelitian Sabuluntika dan Fitroyono (2011) menunjukkan bahwa antosianin dari kulit kedelai hitam mampu menurunkan kadar glukosa darah dengan meningkatkan kerja reseptor insulin, memperbaiki status antioksidan dengan menekan malondialdehid (MDA) sebagai penanda stres oksidatif serta memperbaiki level superoksida dismutase (SOD) dan katalase sebagai enzimenzim antioksidan pada tikus diabetes. Hal ini sesuai dengan penelitian ini, yakni filtrat kulit buah naga merah mampu menurunkan kadar glukosa darah mencit yang diinduksi glukosa. Jaringan pankreas memiliki sistem pertahanan tubuh berupa enzim antioksidan endogen yaitu superoksida dismutase (SOD) yang berfungsi dalam mencegah kerusakan sel β pankreas yakni dengan cara mengkatalisis anion superoksida (O2) menjadi hidrogen peroksida (H2O2) dengan hasil akhir berupa senyawa H2O dan O2 (Suarsana dkk., 2011). Enzim tersebut dapat diaktifkan dengan adanya asupan antioksidan eksogen. Antosianin sebagai bahan alami mampu mengaktifkan enzim SOD. Kandungan lainnya adalah triterpenoid pada kulit buah naga merah (Pranata, 2014). yang dapat meningkatkan sekresi insulin, sehingga mampu menurunkan kadar gula darah (Tende dkk., 2011). Penelitian Dewiyeti dan Shaleh (2015) menujukkan bahwa kandungan triterpenoid pada biji kelor mampu menurunkan kadar gula darah pada mencit. Mekanisme kerja triterpenoid sebagai penurun kadar gula darah adalah dengan cara mempercepat penyerapan glukosa yakni merangsang GLUT4 di dalam sel. GLUT 4 menstimulasi translokasi ke membran sel otot melalui peningkatan aktivitas protein kinase (AMPK), sehingga terjadi peningkatan ambilan dan penggunaan glukosa oleh otot, yang berakibat pada menurunya kadar glukosa darah (Tende dkk., 2011). Perbedaan kemampuan filtrat kulit buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) pada beberapa konsentrasi kadar glukosa darah mencit dapat dilihat pada grafik (Gambar.1). Konsentrasi yang
Laxmi dkk: Pengaruh filtrat buah naga merah 5
digunakan pada penelitian ini mengacu pada penelitian Wahyono dan Susanti (2012) yang menunjukkan konsentrasi filtrat daun salam 30% dan 70% berpengaruh dalam menurunkan kadar glukosa darah, tetapi pada 90% tidak berpengaruh. Dalam penelitian ini filtrat kulit buah naga dengan konsentrasi 100% memiliki kemampuan paling tinggi dalam penurunan kadar glukosa darah. Hal tersebut terjadi karena semakin murni filtrat maka akan semakin cepat penyerapannya dan semakin rendah pula kadar glukusa darah mencit setelah diinduksi glukosa.
SIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa filtrat kulit buah naga merah dapat menurunkan kadar glukosa darah pada mencit. DAFTAR PUSTAKA Agustien R. 2013. Efek hiperglikemia postprandial terhadap kemampuan memori jangka pendek pada pasien diabetes miletus tipe 2 di puskesmas cipondoh tangerang. Tesis dipublikasikan. Universitas Indonesia. Budilaksono W, Sri W, dan Andhi F, 2014. Uji Aktivitas Antioksidan Fraksi N-Heksana Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus Lemairei Britton Dan Rose) Menggunakan Metode Dpph (1,1-Difenil-2Pikrilhidrazil). Jurnal Mahasiswa. 1 (1). Dalimartha S dan Adrian F, 2011. Khasiat Buah dan Sayur. Bogor : Penebar Swadaya. Dharmayudha O dan Anthara S. Made, 2013. Identifikasi Golongan Senyawa Kimia Dan Pengaruh Ekstrak Etanol Buah Naga Daging Putih (Hylocereus undatus) Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Serta Bobot Badan Tikus Putih Jantan (Rattus novergicus) Yang Diinduksi Aloksan. Buletin Veteriner Udayana. 5(1): 31-40. Dewiyeti S dan Saleh H, 2015. Ekstrak Daun Kelor (Moringa oleifera Lamk.) sebagai Penurun Kadar Glukosa Darah Mencit Jantan (Mus musculus L.) Hiperglikemik.Jurnal Penelitian Sains. 17 (2). Hutapea ER, Florentina LOS, dan Rondang T, 2014. Ekstraksi Pigmen Antosianin Dari Kulit Rambutan (Nephelium Lappaceum) Dengan Pelarut Metanol. Jurnal Teknik Kimia USU. 3(2). Mardiana L. 2012. Daun Ajaib Penumpas Penyakit. Jakarta : Penebar Swadaya. Mutiyani M, Djoko WS, dan Bernadus RS, 2014. Efek Diet Tinggi Karbohidrat Dan Diet Tinggi Lemak Terhadap Kadar Glukosa Darah dan Kepadatan Sel β Pankreas Pada Tikus Wistar. Indonesian Journal of Human Nutrition.1(2). Nugraheni, SS, 2013. Analisis Perbandingan Efektifitas Ekstrak Akar, Batang, dan Daun Herba Meniran Dalam Menurunkan Kadar Glukosa Darah Mencit. Unnes Journal of Public Health. 2 (1). Nurliyana R, Syed ZI, Mustpha SK, Aisyah MR., dan Khamarul KK, 2010. “Antioxidant study of pulps
and peels of dragon fruits: a comparative study”. International Food Research Journal. Pranata R. 2014. Uji Aktivitas Antioksidan Fraksi Kloroform Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus Lemairei Britton Dan Rose) Menggunakan Metode Dpph (1,1-Difenil-2-Pikrilhidrazil). 1(1). Putri, NHK dan Muhammad, AI. 2013. Hubungan Empat Pilar Pengendalian Dm Tipe 2dengan Rerata Kadar glukosa darah. jurnal Berkala Epidemiologi. 1(2): 234–243. Ridwan A, Raden TA, dan Anggraini B, 2012. Pengukuran Efek Antidiabetes Fenolik (Polyphenon 60) Berdasarkan Kadar Glukosa Darah dan Histologi Pankreas Mencit (Mus musculus L.) S.W. Jantan yang Dikondisikan Diabetes Melitus.Jurnal Matematika & Sains. 17(2). Rizza RA, 2010. Pathogenesis of Fasting and Postprandial Hyperglycemia in Type 2 Diabetes: Implications for Therapy. DIABETES. (59). Sabuluntika N dan Fitriyono A. 2013. Kadar β-Karoten, Antosianin, Isoflavon, dan Aktivitas Antioksidan pada Snack Bar Ubi Jalar Kedelai Hitam Sebagai Alternatif Makanan Selingan Penderita Diabetes Melitus Tipe 2. Journal of Nutrition College. 2(4). Sandhar, HK, Kumar B, Prasher, S, iwari P, Salhan M, and Sharma P, 2011. A Review of Phytochemistry and Pharmacology of Flavonoids. Internationale Pharmaceuticasciencia. I (I). 25-41. Saneto B. Karakterisasi Kulit Buah Naga Merah (H. Polyrhizus). AGRIKA. :2(2). Simanjuntak L, Chairina S dan Fatimah. 2014. “Ekstraksi Pigmen Antosianin dari Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus)”. Jurnal Teknik Kimia USU. 3 (2). 25-29. Suarsana NI, Iwan HU, I Agus G, dan Ayu S. 2011. Pengaruh Hiperglikemia dan Vitamin E pada Kadar Malonaldehida dan Enzim Antioksidan Intrasel Jaringan Pankreas Tikus.MKB. 43(2) Supriyanto B dan Indah. 2013. Keajaiban Kulit Buah. Surabaya : Tibbun Media. Tende, JA, I. Ezekiel., AAU Dikko and ADT Goji. 2011. Effect of Ethanolic Leaves Extract of Moringa oleifera on Blood Glucose Levels of StreptozocinInduced Diabetics and Normoglycemic Wistar Rats. British Journal of Pharmacology and Toxicology. 2(1). Utami P, 2013. The Miracle Of Herbs. Jakarta : Agro Media Pustaka. Wahyono D dan Susanti. 2012. Aktivitas Hipoglikemik Ekstrak Etanolik Daun Salam (Syzygium Polyanthum (Wight) Walp) dan Pengaruhnya Terhadap Stimulasi Parasimpatik Pada Kelinci Jantan yang Dibebani Glukosa. Wibawa PAS, Antara MS, dan Dharmayudha O, 2013. Identifikasi Senyawa Kimia Ekstrak Buah Naga Putih Dan Pengaruhnya Terhadap Glukosa Darah Tikus Diabetes. Indonesia Medicus Veterinus . 2(2) . Wisesa TB dan Widjanarko SB, 2014. Penentuan Nilai Maksimum Proses Ekstraksi Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus ). Jurnal Pangan dan Agroindustri. 2(3).
