PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK METANOL UMBI UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas (L.) Poir.) TERHADAP PROFIL LIPID TIKUS PUTIH JANTAN GALUR WISTAR YANG DIBERI PAKAN KAYA LEMAK Skripsi
CHERISTIEN PINANGKAAN 1108505032
JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2015 i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir II (skripsi) yang berjudul “Pengaruh Pemberian Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) terhadap Profil Lipid Tikus Putih Jantan Galur Wistar yang Diberi Pakan Kaya Lemak” dapat diselesaikan tepat waktu dan diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi (S. Farm) di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. Penyusunan Tugas Akhir II (skripsi) ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberikan kesehatan, petunjuk, dan berkat-Nya kepada penulis mulai awal hingga akhir sehingga Tugas Akhir II ini selesai dengan baik dan tepat waktu. 2. Ir. Anak Agung Gde Raka Dalem, M.Sc. (Hons), selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 3. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt., selaku Ketua Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 4. Ni Kadek Warditiani, S.Farm., M.Sc., Apt., selaku dosen pembimbing I sekaligus pembimbing akademik penulis yang dengan penuh perhatian telah
iii
memberikan motivasi, semangat, bimbingan, dorongan, saran, dan segala bantuan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir II ini. 5. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dorongan, dan semangat kepada penulis dalam penyusunan Tugas Akhir II ini. 6. Dr. Sagung Chandra Yowani, S.Si., M.Si., Apt.; Luh Putu Mirah Kusuma Dewi, S.F., M.Sc., Apt.; dan Ni Putu Ayu Dewi Wijayanti, S.Farm., M.Si., Apt. selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran dan kritikan dalam penyusunan Tugas Akhir II. 7. Seluruh dosen dan staf pegawai Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Udayana, terutama laboran yaitu: kak Anggi, mbok Dwi, dan kak Pasek yang telah memberikan bantuan dan bimbingan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir II ini. 8. Keluarga dan terlebih orang tua tercinta (Alm.) Agus Pinangkaan dan Maryke Helena Rumondor yang tak hentinya mendoakan, memberikan semangat, dan menjadi sebuah motivasi buat penulis sehingga Tugas Akhir II ini selesai tepat waktu dan juga untuk kakak-kakak tercinta, Anne Caroline Pinangkaan, Merry Pinangkaan, Fenny Pinangkaan, dan Nancy Pinangkaan yang senantiasa mendoakan, membimbing, dan selalu memberikan semangat dalam penulisan Tugas Akhir II ini. 9. Sahabat sekaligus saudara satu tim penelitian penulis, yaitu: Milawati, Mita, Adit, Gung Sinta, Putri, dan Dayu Tu serta sahabat seperjuangan yaitu Tria dan Prima yang selalu menemani penulis dalam susah senang selama kuliah,
iv
penelitian, dan penyusunan Tugas Akhir II ini serta selalu memberikan doa, semangat, saran, kritik, dan bantuan dalam segala hal. 10. Persekutuan Mahasiswa Kristen Fakultas MIPA (PMK FMIPA) terutama kak Tio, kak Ayu, David, Lina, Indri, dan Djona yang telah memberikan bantuan, semangat, doa, dan segala bentuk perhatian kepada penulis dalam penulisan Tugas Akhir II ini. 11. Seluruh Mahasiswa/i Jurusan Farmasi Fakultas MIPA Universitas Udayana, khususnya Angkatan 2011 Lumiere Onze Vauquelin dan Bahan Alam 2011 yang telah berjuang bersama sejak awal yang telah membantu dan memberikan semangat kepada penulis dalam penyusunan Tugas Akhir II ini. 12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir II (skripsi) ini masih belum sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga Tugas Akhir II (skripsi) ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan.
Jimbaran, Mei 2015 Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................
ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vi
DAFTAR SINGKATAN ................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH ........................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii ABSTRAK ...................................................................................................... xviii BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ..........................................................................
1
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................
4
1.3 Tujuan Penelitian .....................................................................
5
1.4 Manfaat Penelitian ...................................................................
5
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................
6
2.1 Tanaman Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) ...........
6
2.1.1 Klasifikasi Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.)
6
2.1.2 Deskripsi Tanaman Ubi Jalar Ungu .............................
6
2.1.3 Kandungan Kimia Ubi Jalar Ungu ..............................
7
vi
2.1.4 Khasiat Ubi Jalar Ungu ..................................................... 7 2.2 Ekstraksi Sonikasi ........................................................................ 8 2.3 Skrining Fitokimia ........................................................................ 9 2.4 Lipid ............................................................................................. 9 2.4.1
Kolesterol .......................................................................... 9
2.4.2
Trigliserida ........................................................................ 10
2.4.3
Fosfolipid .......................................................................... 10
2.4.4
Lipoprotein ....................................................................... 10
2.5 Dislipidemia ................................................................................. 12 2.6 Terapi Dislipidemia ...................................................................... 13 2.6.1 Terapi Nonfarmakologis ................................................... 13 2.6.2 Terapi Farmakologis ......................................................... 14 2.7 Hewan Uji ..................................................................................... 16 2.8 Metode Induksi Dislipidemia ....................................................... 17 2.9 Metode Penetapan Kadar Lipid .................................................... 17 2.9.1
Pengukuran Kadar Kolesterol Total ................................. 17
2.9.2
Pengukuran Kadar Trigliserida ......................................... 18
2.9.3
Pengukuran Kadar High Density Lipoprotein (HDL) ...... 19
2.9.4
Pengukuran Kadar Low Density Lipoprotein (LDL) ........ 19
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 20 3.1 Rancangan Penelitian ................................................................... 20 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ........................................................ 20 3.3 Objek Penelitian ........................................................................... 21
vii
3.4 Bahan Penelitian ........................................................................... 21 3.5 Alat Penelitian .............................................................................. 22 3.6 Prosedur Penelitian ....................................................................... 22 3.6.1
Determinasi Tanaman ....................................................... 22
3.6.2
Pengumpulan dan Preparasi Sampel ................................. 23
3.6.3
Penetapan Kadar Air dan Susut Pengeringan Serbuk Ubi Jalar Ungu ......................................................................... 23
3.6.4
Ekstraksi Ubi Jalar Ungu dan Penguapan Pelarut ............ 23
3.6.5
Penetapan Kadar Air Ekstrak Ubi Jalar Ungu .................. 24
3.6.6
Skrining Fitokimia Ekstrak Metanol Ubi Jalar Ungu ....... 25
3.6.7
Uji Residu Pelarut ............................................................. 27
3.6.8
Uji Pengaruh Pemberian Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu terhadap Profil Lipid ...................................... 28
3.7 Analisis Data ................................................................................ 32 3.8 Skema Kerja ................................................................................. 33 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 35 4.1 Determinasi Tanaman ................................................................... 35 4.2 Pengumpulan dan Preparasi Sampel ............................................ 35 4.3 Ekstraksi Umbi Ubi Jalar Ungu dan Penguapan Pelarut .............. 36 4.4 Penetapan Kadar Air ..................................................................... 37 4.4.1 Penetapan Kadar Air Serbuk Umbi Ubi Jalar Ungu ......... 37 4.4.2 Penetapan Kadar Air Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu ................................................................................. 37
viii
4.5 Skrining Fitokimia Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu ......... 38 4.6 Uji Residu Pelarut ......................................................................... 40 4.7 Uji Pengaruh Pemberian Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu terhadap Profil Lipid...................................................................... 40 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 50 5.1 Kesimpulan ................................................................................... 50 5.2 Saran ............................................................................................. 50
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 51 LAMPIRAN ....................................................................................................... 58
ix
DAFTAR SINGKATAN
ANOVA
: Analysis of Variance.
BB
: Berat badan
BW
: Body weight
CETP
: Cholesterol Ester Transfer Protein
CHOD-PAP
: Cholesterol oxidase - phenol aminophenazone
CMC-Na
: Carboksimetilselulosa Natrium
FAS
: Fatty Acid Synthase
GPO-PAP
: Glycerol-3-phosphate oxidase - phenol aminophenazone
HDL
: High-Density Lipoprotein
HMG-KoA
: hidroksilmetilglutaril-koenzim A
IDL
: Intermediate Density Lipoprotein
LDL
: Low-Density Lipoprotein
LSD
: Least Significant Difference
MDA
: Malonylaldehyde
p.o
: Per oral
PKL
: Pakan kaya lemak
SPSS
: Statictical Product and Service Solutions
TNF-α
: Tumor Necrosis Factor alpha
UV-Vis
: Ultra Violet-Visible
VLDL
: Very Low-Density Lipoprotein
WFI
: Water for Injection
x
DAFTAR ISTILAH
Ad libitum
: Memberikan makanan kepada hewan uji hingga kondisi kenyang.
Antioksidan
: Senyawa yang melindungi sel dari efek berbahaya radikal bebas.
Apolipoprotein
: Suatu protein dalam tubuh yang membantu transportasi kolesterol.
Asidosis metabolik
: Suatu kondisi dimana darah memiliki kandungan asam yang tinggi dalam tubuh.
Aterosklerosis
: Penyempitan dan pengerasan pembuluh darah.
Densitas
: Jumlah zat yang terkandung dalam suatu unit volume.
Elektroforesis
: Teknik pemisahan komponen atau molekul bermuatan berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya dalam sebuah medan listrik.
Endotel
: Suatu lapisan yang melapisi bagian dalam dari semua pembuluh darah dan berperan sebagai penghubung antara sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh darah.
Fitofarmakologi
: Sebuah istilah yang digunakan untuk menjelaskan sebuah bidang studi terkait efek farmakologi dari tumbuhan.
Fotofobik
: Kepekaan abnormal terhadap cahaya.
xi
Gravimetri
: Metode kimia analitik untuk menentukan kuantitas suatu zat atau komponen yang telah diketahui dengan cara mengukur berat komponen.
Hepatoprotektif
: Melindungi hati dengan memulihkan, memelihara, dan mengobati kerusakan fungsi hati.
Hidrofilik
: Zat yang dapat dilarutkan dalam air.
Hidrofobik
: Zat yang tidak dapat larut dalam air namun larut dalam lemak.
Hiperkolesterolemia : Suatu
kondisi
dimana
meningkatnya
konsentrasi
kolesterol dalam darah yang melebihi nilai normal. Hipertrigliseridemia : Suatu
kondisi
dimana
meningkatnya
konsentrasi
trigliserida dalam darah yang melebihi nilai normal. Hipolipidemik
: Penurunan kadar lipid darah.
Jaringan adiposa
: Jaringan yang terdiri dari sel-sel adiposit dan tempat penyimpanan energi utama dalam menjaga homeostasis energi.
Kardiovaskuler
: Sistem peredaran darah
Katabolisme
: Lintasan metabolisme yang merombak suatu substrat kompleks
molekul
organik
menjadi
komponen-
komponen penyusunnya. Klirens hepatik
: Kecepatan eliminasi seluruh obat dari tubuh yang disebabkan oleh hepar.
Kolesterol ester
: Produk dari reaksi antara asam lemak dan kolesterol.
xii
Lemak jenuh
: Lemak kaya kolesterol yang mempunyai ikatan tunggal.
Lemak tak jenuh
: Lemak sehat, mengandung satu atau lebih ikatan rangkap atom karbon, mengandung lemak esensial omega 3 dan 6.
Metabolisme
: Seluruh reaksi biokimiawi yang terjadi di dalam sel tubuh makhluk hidup.
Myelin
: Lapisan fosfolipid yang membungkus akson.
Oksidasi
: Pelepasan electron oleh sebuah molekul, atom, ion.
Penyakit degeneratif : Penyakit yang timbul akibat kemunduran fungsi sel. Radikal bebas
: Atom atau molekul bermuatan listrik atau netral yang memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan di orbital terluar mereka, bersifat tidak stabil dan bereaksi cepat dengan atom dan molekul lainnya sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan.
Rendemen
: persentase produk yang dihasilkan dibanding dengan bahan baku yang terolah.
Serum
: Plasma darah yang dipisahkan dari fibrinogen dan faktor pembekuan darah lainnya dengan cara memutar darah dalam sentrifuge.
Sentrifugasi
: Proses menggunakan
sentrifus untuk memisahkan
padatan dari cairan, terutama digunakan dalam uji klinis untuk memproses sampel darah.
xiii
Simplisia
: Bagian tanaman yang belum mengalami pengolahan apapun kecuali pengeringan.
Sinus orbitalis
: Sudut mata
Stress oksidatif
: Kondisi yang disebabkan oleh ketidakseimbangan antara produksi oksigen reaktif dengan kemampuan sistem biologi
untuk
mendetoksifikasinya
atau
segera
memperbaiki kerusakan yang ditimbulkannya. Supernatan
: Substansi hasil sentrifugasi yang memiliki bobot jenis yang lebih rendah
Ultrasonik
: Gelombang dengan frekuensi di atas 20 kHz.
Vortex
: Gerakan cairan yang berputar cepat mengitari pusatnya.
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1
Klasifikasi kolesterol total, LDL, HDL, dan trigliserida pada tikus ................................................................................................. 13
Tabel 4.1 Hasil Penetapan Kadar Air Serbuk Umbi Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) dengan Metode Gravimetri ............... 37 Tabel 4.2 Hasil Penetapan Kadar Air Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) dengan Metode Gravimetri ..... 38 Tabel 4.3 Hasil Skrining Fitokimia Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu ................................................................................................ 39 Tabel 4.4 Hasil perhitungan kadar lipid rata-rata sebelum perlakuan (hari ke-31) .............................................................................................. 43 Tabel 4.5 Hasil perhitungan kadar lipid rata-rata sebelum dan setelah perlakuan ......................................................................................... 44 Tabel 4.6 Persentase Penurunan kadar KT, TG, LDL, dan Peningkatan Kadar HDL ...................................................................................... 46
xv
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Umbi Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) ...................... 7 Gambar 2.2 Reaksi hidrolisis dan oksidasi kolesterol total secara enzimatik ... 18 Gambar 2.3 Reaksi hidrolisis dan oksidasi trigliserida secara enzimatik ......... 18 Gambar 3.1 Skema umum penelitian uji aktivitas antidislipidemia ekstrak metanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) ............ 33 Gambar 3.2 Skema kerja uji aktivitas antidislipidemia ekstrak metanol umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) ................................... 34 Gambar 4.1 Diagram batang perubahan kadar lipid sebelum dan setelah perlakuan ....................................................................................... 45
xvi
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1.
Hasil Determinasi Tanaman Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) ...................................................................................... 58
Lampiran 2.
Perhitungan dan Cara Pembuatan Pelarut 1% HCl Metanol ........ 60
Lampiran 3.
Perhitungan
Rendemen Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar
Ungu ............................................................................................. 61 Lampiran 4.
Hasil Skrining Fitokimia Ekstrak Metanol Umbi Ubi Jalar Ungu ............................................................................................. 62
Lampiran 5.
Hasil Kromatogram Uji Residu Metanol dalam Ekstrak dengan Metode Kromatografi Gas ............................................................ 63
Lampiran 6.
Hasil Evaluasi Kelayakan Etik (Ethical Clearence) Hewan Uji .. 67
Lampiran 7.
Perhitungan Penentuan Dosis Simvastatin ................................... 68
Lampiran 8.
Perhitungan dan Pembuatan Larutan HCl 2N .............................. 69
Lampiran 9.
Output Uji Normalitas dengan Shapiro-Wilk dan Homogenitas dengan Uji Levene ........................................................................ 70
Lampiran 10. Output Uji Kruskal Wallis ............................................................ 72 Lampiran 11. Output Uji Mann-Whitney ............................................................ 73
xvii
ABSTRAK
Umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas (L.) Poir.) adalah tanaman yang mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari. Kandungan kimia umbi ubi jalar ungu seperti flavonoid, tanin, dan polifenol diduga memiliki aktivitas yang berhubungan dengan dislipidemia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak metanol umbi ubi jalar ungu dalam aktivitas menurunkan kadar kolesterol total, trigliserida, dan LDL, serta meningkatkan kadar HDL tikus putih jantan galur wistar yang diberi pakan kaya lemak. Penelitian ini meliputi beberapa tahapan, yaitu: ekstraksi, uji skrining fitokimia dan uji pengaruh pemberian ekstrak methanol umbi ubi jalar ungu terhadap penurunan kadar kolesterol total, trigliserida, dan LDL, serta peningkatan kadar HDL. Pengujian dilakukan dengan membagi tikus menjadi 6 kelompok perlakuan, yaitu: kontrol normal, kontrol negatif (CMC Na 0,1%), kontrol positif (simvastatin 1,8 mg/kgBB), dan tiga kelompok perlakuan (variasi dosis 150 mg/kgBB, 300 mg/kgBB, dan 600 mg/kgBB). Perlakuan dilakukan selama 21 hari. Kadar kolesterol total, trigliserida, LDL, dan HDL diukur dengan menggunakan reaksi enzimatis. Data yang diperoleh diolah secara statistik menggunakan uji Kruskal Wallis dan Mann-Whitney . Hasil pengujian skrining fitokimia menunjukan bahwa ekstrak metanol umbi ubi jalar ungu mengandung senyawa golongan flavonoid, terpenoid, tanin, dan polifenol. Ekstrak metanol umbi ubi jalar ungu pada dosis 150 mg/kgBB, 300 mg/kgBB, dan 600 mg/kgBB memiliki aktivitas dalam menurunkan kadar kolesterol total, trigliserida, dan LDL, serta meningkatkan kadar HDL, dimana dosis 150 mg/kgBB merupakan dosis efektif. Kata kunci : Ipomoea batatas (L.) Poir., ekstrak metanol, profil lipid
xviii
ABSTRACT Purple sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Poir.) is a plant that has many benefits in daily lives. Chemical constituents of purple sweet potato tuber such as flavonoids, tannins, and polyphenols are alleged to have activities associated with dyslipidemia. The purpose of this study was to determine the effect of the methanolic extract of purple sweet potato tuber on the activity of reducing total cholesterol, triglycerides, LDL, and increasing HDL wistar strain male albino rats which given a high-fat diet. This study includes several stages: extraction, phytochemical screening test, and the effect of methanolic extract of purple sweet potato tuber reducing total cholesterol, triglycerides, LDL, and increasing HDL. The subjects were randomly divided into 6 groups such as normal control, negative control (Na CMC 0.1%), positive control (simvastatin 1.8 mg/kgBW), and 3 treatment groups who received methanolic extract of purple sweet potato tuber in 3 variation doses, which were 150 mg/kgBW, 300 mg/kgBW, and 600 mg/kgBW for 21 days. Blood sampling was performed before and after treatment. Total cholesterol, triglycerides, LDL, and HDL were measured by enzymatic test with Spectrophotometer UV-Vis. The obtained data were processed statistically with Kruskal Walis test and MannWhitney test. Phytochemical screening test results that methanolic extract of purple sweet potato tuber contains flavonoids, triterpenoids, tannins, and polyphenols. The methanolic extract of the purple sweet potato tuber in a dose 150 mg/kgBW, 300 mg/kgBW, and 600 mg/kgBW have the activities in reducing total cholesterol level, triglycerides, LDL, and increasing HDL. The lowest effective dose for antidyslipidemia was 150 mg/kgBW. Key words : Ipomoea batatas (L.) Poir., methanolic extract, lipid profiles.
xix
