Dika Pratiwi Adifa dan M. Aditya | Potensi Yacon (Smallanthus sonchifolius) sebagai Agen Antidiabetes
Potensi Yacon (Smallanthus sonchifolius) sebagai Agen Antidiabetes Dika Pratiwi Adifa1, M. Aditya2 1Mahasiswa Pendidikan Dokter, Fakultas Kedokteran, Universitas Lampung 2Bagian Ilmu Kedokteran Komunitas, Fakultas Kedokteran, Universitas Lampung Abstrak Diabetes melitus merupakan penyakit metabolik yang dikarakteristikkan dengan hiperglikemia akibat defek pada sekresi atau kerja insulin atau keduanya. Kondisi hiperglikemia kronik dapat menyebabkan komplikasi multiorgan, yang selanjutnya dapat meningkatkan kesakitan dan kematian akibat diabetes melitus. Terapi medis utama untuk pasien diabetes mellitus adalah terapi injeksi insulin. Namun, terapi ini memiliki efek samping seperti hipoglikemia, gangguan pencernaan, dan reaksi alergi pada kulit. Indonesia memiliki keanekaragaman tanaman herbal, salah satunya adalah yacon tanaman yang mengandung asam klorogenat. Daun insulin atau tanaman yacon (Smallanthus sonchifolius) diketahui memiliki efek menurunkan glukosa darah. Akarnya memiliki nilai energi yang relatif rendah, meskipun rasanya manis. Daun dan batang dari tanaman yacon memiliki aktivitas antioksidan yang kuat dan dianggap sebagai suplemen makanan yang berpotensial dalam pencegahan penyakit kronis yang melibatkan stres oksidatif terutama diabetes melitus. Khasiat ini terkait dengan kandungan fenol dan fruktooligosakarida. Pada artikel ini akan dibahas mengenai potensi terapeutik dari tanaman yacon untuk penyakit diabetes melitus. Kata kunci: daun insulin, diabetes melitus, tanaman yacon
Potency of Yacon (Smallanthus sonchifolius) as Antidiabetic Agent Abstract Diabetes mellitus is a metabolic disorder characterized with hyperglicaemia due to defect of insulin secretion or action or both. Chronic hyperglicaemia can cause complication in multiorgans, which increase morbidity and mortality in diabetes mellitus. The main medical therapy for patients with diabetes mellitus are insulin injection therapy. However, these therapies have side effects such as hypoglycemia, digestive disorders and allergic skin reaction. Indonesia has a diversity of herbs, one of which is the yacon plant containing chlorogenic acid. Yacon herbs or insulin leaves (Smallanthus sonchifolius) have hypoglicaemic effect. Their roots have a relatively low energy value, despite the sweet taste. Leaves and stems of yacon have strong antioxidant activity and are considered a potential food supplement in the prevention of chronic diseases involving oxidative stress, particularly diabetes melitus. This activity is related to yocan’s content, phenol and fructooligosaccharide. This review article will discuss about therapeutic potency of yacon to diabetes mellitus. Keywords: insulin leaves, diabetes mellitus, yacon herb Korespondensi: Dika Pratiwi Adifa, alamat: Jl. Palem 1 Blok 12A Kemiling, No. HP: 081278804419, e-mail:
[email protected]
Pendahuluan Diabetes melitus (DM) termasuk ke dalam kelompok penyakit metabolik yang dikarakteristikkan dengan peningkatan kadar glukosa darah di atas nilai normal (hiperglikemia). Penyakit ini terjadi akibat defek pada sekresi atau kerja insulin atau keduanya.1 Pada Tahun 2011 terdapat sekitar 366 juta jiwa penyandang DM di seluruh dunia, dan diperkirakan akan berkembang menjadi 552 juta di tahun 2030. Di Indonesia, insidensi diabetes merupakan tertinggi ke-7 di dunia pada tahun 2012 yaitu 7.551.940 penderita.2 Menurut Riskesdas tahun 2013, jumlah penduduk ≥15 tahun dengan DM mencapai 6,9 persen.3 Gejala diabetes melitus antara lain trias klasik yaitu rasa haus yang berlebihan
Majority | Volume 5 | Nomor 3 | September 2016 |68
(polidipsi), sering kencing (poliuri) terutama malam hari, sering merasa lapar (polifagi), dan berat badan yang turun dengan cepat. Selain itu, terdapat pula keluhan lain seperti lemas, kesemutan pada tangan dan kaki, gatal-gatal, penglihatan kabur, impotensi, luka sulit sembuh, keputihan, penyakit kulit akibat jamur di bawah lipatan kulit, dan pada ibu hamil ditemukan kecenderungan melahirkan bayi besar dengan berat badan lebih dari 4 kg.3,4 Faktor risiko terjadi diabetes melitus tipe 2 antara lain riwayat keluarga dengan DM, obesitas, sebelumnya pernah didiagnosa dengan gangguan toleransi glukosa, riwayat melahirkan bayi besar, hipertensi, kadar kolesterol HDL <35 mg/dl dan/atau kadar trigliserida >250 mg/dl, penderita sindrom polikistik ovarium atau acanthosis nigricans,
Dika Pratiwi Adifa dan M. Aditya | Potensi Yacon (Smallanthus sonchifolius) sebagai Agen Antidiabetes
dan riwayat penyakit kardiovaskuler.5 Kondisi hiperglikemia dalam jangka panjang (kronik) dapat menyebabkan komplikasi multiorgan yang meningkatkan morbiditas dan mortalitas pada penyandang DM. Komplikasi yang terjadi dapat berupa disfungsi ataupun kegagalan dari organ seperti mata, ginjal, saraf, jantung, dan pembuluh darah.5,6 Hingga saat ini, belum ditemukan terapi yang efektif untuk menyembuhkan diabetes melitus. Terdapat berbagai macam agen hipoglikemik seperti biguanid dan sulfonilurea, atau insulin yang digunakan untuk mengontrol kadar glukosa darah pasien diabetes. Terapi ini harus digunakan terus menerus oleh pasien untuk mengontrol kadar glukosa. Namun, obatobatan sintesis memiliki efek samping serius sehingga mendorong kebutuhan sekaligus tantangan terhadap penemuan terapi yang lebih aman dan lebih efektif untuk mengontrol diabetes. Oleh karena itu, sejak beberapa tahun terakhir, perhatian terapi mulai beralih pada tanaman herbal yang memiliki potensi untuk dijadikan obat-obatan.7 Salah satu tanaman yang digunakan di masyarakat saat ini untuk membantu menurunkan kadar glukosa darah adalah daun insulin (Smallanthus sonchifolius). Tanaman yang juga disebut yacon ini akarnya mengandung fruktooligosakarida yang tinggi yang tidak dimetabolisme dalam saluran pencernaan manusia dan karena itu apabila dikonsumsi tidak meningkatkan glukosa dalam darah. Yacon telah dikenal sebagai tanaman herbal karena memiliki efek hipoglikemik serta efek hipolipidemik, akan tetapi tidak mempengaruhi berat badan pada penderita diabetes.8 Isi Tanaman yacon atau di Indonesia lebih dikenal dengan nama daun insulin merupakan tanaman yang berasal dari Lembah Andean, Colombia, Ekuador, Peru, Bolivia dan Argentina. Namun, tanaman ini telah populer di Jepang, Selandia Baru, Eropa (khususnya Republik Ceko), dan Amerika Serikat. Kata yacon berasal dari bahasa Indian Quechua, “Yakku” yang artinya tanpa rasa dan “Unu” yang artinya air. Namun, tiap negara memiliki varian tanaman yacon masing-masing. Di negara Brazil tanaman ini lebih dikenal dengan kentang yacon atau kentang diet. Sedangkan, di Peru dan Ekuador dikenal dengan nama
aricoma atau jicama, dan di Amerika Serikat disebut yacon strawberry.9,10,11 Tanaman yacon memiliki daun hijau tua yang besar, batang yang dapat mencapai tinggi 1,5 hingga 3 meter serta akar yang berfungsi untuk penyimpanan cadangan makan.12 Selain untuk makanan, penduduk Andes juga telah memanfaatkan tanaman ini sebagai obat. Tanaman ini memiliki nama latin Smallanthus sonchifolius. Berdasarkan taksonominya, tanaman ini berasal dari kingdom plantae, divisi Magnoliophyta, kelas Magnoliopsida, ordo Asterales, famili Asteraceae, genus Smallanthus, dan spesies Smallanthus sonchifolius.8
Gambar 1. Daun dan Akar Tanaman Yacon.12
Akar yacon mengandung kadar fruktooligosakarida yang tinggi namun tidak dapat dimetabolisme di saluran pencernaan manusia sehingga konsumsi akar yacon tidak meningkatkan kadar glukosa darah secara signifikan.13,14 Selain itu, terjadi penurunan triasilgliserol dan very low density lipoprotein (VLDL) serum pada tikus kontrol tanpa adanya efek samping yang signifikan.15 Penelitian Lee et al. (2012) menunjukkan bahwa pemberian yacon memperbaiki kadar glukosa darah puasa dan toleransi glukosa.16 Yacon dapat meningkatkan konsentrasi Cpeptida pankreas. C-peptida merupakan zat yang dilepaskan oleh sel β pankreas selama pemecahan proinsulin menjadi insulin. Oleh karena itu, molekul ini dapat digunakan untuk mengetahui fungsi sel β pankreas. Peningkatan konsentrasi C-peptida dengan pemberian yacon menunjukkan peningkatan jumlah insulin yang disekresikan sel β pankreas.17 Dibandingkan dengan akar tanaman lainnya, yacon mengandung 200 mg polifenol per 100 g. Nilai ini setara dengan beberapa minuman yang mengandung fenol cukup tinggi Majority | Volume 5 | Nomor 3 | September 2016 |69
Dika Pratiwi Adifa dan M. Aditya | Potensi Yacon (Smallanthus sonchifolius) sebagai Agen Antidiabetes
seperti pada secangkir kopi, teh atau anggur merah. Namun, kandungan polifenol ternyata ditemukan lebih tinggi pada daun dan batang tanaman yacon. Polifenol merupakan zat antioksidan yang bekerja mencegah oksidasi dengan mengikat radikal bebas.9 Aktivitas antioksidan dari yacon berasal dari kandungan fenolik dalam tanaman yacon. L-triptofan, asam klorogenik, dan turunan lain dari caffeic acid diidentifikasi sebagai komponen fenolik utama dari akar yacon. Daun yacon juga memiliki kadar komponen fenolik yang lebih tinggi daripada di akar dan komponen utamanya adalah asam klorogenik dan caffeic acid.18 Gangguan metabolik yang terjadi pada diabetes seperti hiperlipidemia, hiperinsulinemia, dan hiperglikemia dapat memicu disfungsi endotel. Sel endotel tidak mampu membatasi transport glukosa sehingga sel ini mudah terkena efek toksik dari hiperglikemia. Proses stres oksidatif yang diinduksi hiperglikemi juga berkaitan dengan peningkatan apoptosis sel. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa DM berhubungan dengan peningkatan pembentukan radikal bebas dan penurunan kapasitas antioksidan yang dapat menyebabkan kerusakan oksidatif pada sel. Efek antioksidan dari yacon diduga dapat berperan dalam mencegah kerusakan sel lebih lanjut akibat proses stres oksidatif yang diinduksi hiperglikemia pada diabetes melitus.19 Hiperglikemia seringkali terkait dengan peningkatan stres oksidatif yang berasal dari produksi reactive oxygen species (ROS). Diduga bahwa stres oksidatif berperan penting dalam onset dan progresivitas terjadinya komplikasi diabetes lanjut. Selain itu, hiperglikemia merupakan faktor krusial dalam terjadinya komplikasi diabetes.20 Sebanyak 70-80% akar yacon kering mengandung fruktooligosakarida (FOS), dengan lebih dari 60%-nya merupakan fruktan inulin, terutama bentuk oligomer. Diperkirakan bahwa fruktan memiliki kemampuan menangkap ROS dan telah dikonfirmasi oleh penelitian in vitro bahwa inulin memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi daripada jenis fruktan lainnya seperti fruktosa, glukosa, dan sukrosa.20 Enzim superoxide dismutase (SOD) merupakan enzim yang berfungsi dalam efek antioksidan. Peningkatan aktivitas SOD dapat Majority | Volume 5 | Nomor 3 | September 2016 |70
dikaitkan dengan adanya kandungan FOS dalam akar yacon. Fruktooligosakarida akan mempengaruhi absorpsi mineral pada usus besar. Diduga bahwa kemampuan FOS untuk meningkatkan absorpsi ion tembaga (Cu2+) dapat mengurangi defisiensi mineral ini pada kondisi DM. Hal ini menunjukkan adanya peningkatan aktivitas SOD pada hewan coba dengan diabetes yang diberikan ekstrak akar yacon.20 Polisakarida dapat ditemukan di hewan, tanaman dan mikroorganisme. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa polisakarida memiliki berbagai fungsi, seperti regulasi imun, antiviral, antioksidan, antitumor, hipoglikemik, dan hipolipidemik. Polisakarida yang termasuk dalam karbohidrat memiliki efek hipoglikemik melalui kerjanya yang menghambat enzim αglukosidase. Enzim ini adalah enzim yang menghidrolisis maltosa, sukrosa, dan oligosakarida lainnya di usus. Penghambatan aktivitas enzim α-glukosidase akan menurunkan pembentukan dan absorpsi glukosa sehingga akan menurunkan kadar glukosa darah.21 Sitokin transforming growth factor-β (TGF-β) berperan penting dalam patogenesis nefropati diabetik yang merupakan salah satu komplikasi DM. Diabetes dapat mengaktivasi sitokin ini yang bekerja secara autokrin atau parakrin dan menimbulkan efek negatif pada ginjal. Pengendalian hiperglikemia pada DM mampu mengurangi aktivasi sitokin ini. Pemberian ekstrak yacon pada tikus diabetes yang diinduksi streptozotosin menunjukkan bahwa terjadi penurunan TGF-β yang signifkan dibandingkan dengan plasebo. Selain itu, klirens kreatinin dan albumin urin pada tikus diabetes yang diberikan ekstrak yacon juga menunjukkan hasil yang lebih baik.22 Tekanan intraglomerular pada diabetes meningkat karena efek konstriktor angiotensinII pada arteriol glomerular eferen. Telah dilaporkan bahwa flavonoid memiliki aktivitas inhibitorik terhadap Angiotensin Converting Enzyme (ACE), enzim yang penting dalam regulasi sistem renin-angiotensin. Diduga bahwa flavonoid yang terkandung dalam daun yacon memiliki efek protektif terhadap struktur dan fungsi ginjal. Namun efek yacon terhadap sistem renin-angiotensin masih membutuhkan penelitian lebih lanjut.22 Pada penelitian Rosyidi (2014) dilaporkan bahwa pemberian ekstrak etanol
Dika Pratiwi Adifa dan M. Aditya | Potensi Yacon (Smallanthus sonchifolius) sebagai Agen Antidiabetes
daun insulin dengan dosis sebesar 300 mg/kgBB/hari per oral selama 14 hari pada tikus diabetes dapat menurunkan kadar glukosa darah sebanyak 29%, peningkatan berat badan sebanyak 7,69% dan penurunan kadar trigliserida.8 Penelitian lainnya yang menggunakan ekstrak etanol daun insulin dengan dosis 400 mg/kgBB/hari menunjukkan penurunan kadar glukosa yang lebih signifikan, yaitu mencapai 59%. Namun pemberian ekstrak air hangat dan dingin dari daun insulin tidak menunjukkan efikasi yang sama dengan ekstrak etanol.7,8 Terdapat beberapa mekanisme yang diduga terjadi pada penurunan kadar glukosa darah oleh yacon, yaitu penurunan absorpsi usus, peningkatan ambilan glukosa oleh jaringan dan organ, peningkatan pelepasan insulin melalui stimulasi sel β pankreas, resistensi hormon yang meningkatkan pelepasan glukosa, peningkatan jumlah dan sensitivitas reseptor insulin serta penurunan degradasi glikogen.23 Beberapa penelitian mengenai efek tanaman yacon telah dilakukan pada manusia. Hasil yang positif didapatkan dengan adanya penurunan kadar trigliserida, glukosa darah, dan penurunan berat badan pada pasien obesitas. Pemberian yacon dalam sediaan sirup ditoleransi dengan baik dan tidak ditemukan efek samping apapun selama penelitian tersebut.9 Namun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui efek samping apa yang mungkin dapat timbul akibat konsumsi tanaman ini dalam jangka panjang. Ringkasan Diabetes melitus merupakan penyakit metabolik yang ditandai hiperglikemia akibat gangguan sekresi atau kerja insulin. Penyakit ini terjadi di seluruh dunia dan memiliki angka kematian yang tinggi akibat komplikasinya. Terapi diabetes melitus adalah obat hipoglikemik oral atau insulin untuk mengontrol kadar glukosa darah. Tanaman yacon atau daun insulin memiliki potensi sebagai agen antidiabetik alami melalui kandungan polifenol dan fruktooligosakarida. Penelitian eksperimental dan pada manusia telah membuktikan adanya efek hipoglikemik dan tidak ditemukan efek samping. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui efek samping jangka panjang.
Simpulan Tanaman yacon atau daun insulin (Smallanthus sonchifolius) memiliki kandungan polifenol dan frukotooligosakarida yang tinggi. Kedua kandungan tersebut dapat menurunkan kadar glukosa darah pada diabetes melitus. Oleh karena itu, yacon dapat digunakan sebagai alternatif agen antidiabetik alami. Daftar Pustaka 1. American Diabetes Association. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care. 2007; 30(Suppl 1):S42–S47. 2. International Diabetes Federation. IDFglobal diabetes plan 2011-2021. IDF [internet]. 2011 [diakses tanggal 1 Desember 2011]. Tersedia dari: https://www.idf.org/ 3. Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. Riset kesehatan dasar 2013. Jakarta: Kemenkes RI; 2014. hlm. 87-8. 4. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia. Konsensus pengelolaan dan pencegahan diabetes melitus tipe 2 di Indonesia. Jakarta: Perkeni; 2011. 5. Longo DL, Fauci AS, Kasper DL, Hauser SL, Jameson JL, Loscalo J, et al., editor. Harrison's principles of internal medicine. Edisi ke-18. New York: McGraw Hill; 2011. hlm. 2970-1. 6. Baroni S, Comar JF, Kemmelmeier FS. Beneficial effect of an hydroethanolic extract of Smallanthus sonchifolius leaves on the metabolic changes in diabetic rats. Int J Pharm Bio Sci. 2014; 5(3):183–96. 7. Baroni S, Suzuki-Kemmelmeier F, Caparroz-Assef SM, Cuman RKN, BersaniAmado CA. Effect of crude extracts of leaves of Smallanthus sonchifolius (yacon) on glycemia in diabetic rats. RBCF. 2008; 44(3):521-30. 8. Rosyidi CAH. Efek ekstrak daun insulin (Smallanthus sonchifolia) terhadap kadar glukosa darah, berat badan, dan kadar trigliserida pada tikus diabetes strain sprague dawley yang diinduksi aloksan [skripsi]. Jakarta: Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah; 2014. 9. Paula HADA, Abranches MV, Ferreira CLDLF. Yacon (Smallanthus sonchifolius): a food with multiple functions. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2015; 55(1):32-40. Majority | Volume 5 | Nomor 3 | September 2016 |71
Dika Pratiwi Adifa dan M. Aditya | Potensi Yacon (Smallanthus sonchifolius) sebagai Agen Antidiabetes
10. Russo D, Valentino P, Andrade PB, Fernandez EC, Milella L. Evaluation of antioxidant, antidiabetic and anticholinesterase activities of Smallanthus sonchifolius landraces and correlation with their phytochemical profiles. Int J Mol Sci. 2015; 16(1):17696718. 11. Vilhena SMC, Câmara FLA, Kakihara ST. O cultivo de yacon no Brasil. Horticultura Brasileira. 2000; 18(1):5-8. 12. Philippine Medicinal Plants. Yacon (Smallanthus sonchifolius). Filipina: Philippine Medicinal Plants; 2014 [diakses tanggal 30 Desember 2007]. Tersedia dari: http://www.stuartxchange.com/ 13. Ojansivu I, Ferreira CL,Salminen S. Yacon, a new source of prebiotic oligosaccharides with ahistory of safe use. Trends Food Sci Technol. 2011; 22(1):40–6. 14. Fernandez EC, Rajchl A, Lachman J, Cizkova H, Kvasnicka F, Kotikova Z, et al. Impact of yacon landraces cultivated in the czech republic and their ploidy on theshortand longchain fructooligosaccharides content in tuberous roots. LWT Food Sci Technol. 2013; 54(1):80–6. 15. Habib NC, Honoré SM, Genta SB, Sa´nchez SS. Hypolipidemic effect of Smallanthus sonchifolius (yacon) roots on diabetic rats: biochemical approach. ChemBiol Interact. 2011; 194(1):31–9. 16. Lee MK, Choi SR, Lee J, Choi YH, Lee JH, Park KU, et al. Quality characteristics and antidiabetic effect of yacon vinegar. J Korean Soc Food SciNutr.2012; 41(1):7986. 17. Rurin DS, Harjoedi AT Widjajanto E. Hubungan kadar vitamin d, sel T regulator (CD4 Cd25 Foxp3 ) dan kadar C-peptida
Majority | Volume 5 | Nomor 3 | September 2016 |72
18.
19.
20.
21.
22.
23.
pada anak dengan diabetes melitus tipe 1. Jurnal Kedokteran Brawijaya. 2015; 28(4):324-7. Biazon ACB, Wendt MMN, Moreira JR, Ghizoni CVG, Soares AA, Silveira SDS, et al. The in vitro antioxidant capacities of hydroalcoholic extracts from roots and leaves of smallanthus sonchifolius (yacon) do not correlate with their in vivo antioxidant action in diabetic rats. Journal of Biosciences and Medicines. 2016; 4(1):15-27. Bajaj S, Khan A, Antioxidants and diabetes. Indian J of Endocrinol and Metab. 2012;16(Suppl 2):S267-S271. Khokhla M, Horbulinska O, Hachkova H, Mishchenko L, Shulga O, Vildanova R, et al. Yacon (Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson) improved erythrocyte resistance to oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rats. Advances in Diabetes and Metabolism. 2015; 3(3):17-25. Zhu ZY, Zhang JY, Chen LJ, Liu XC, Liu Y, Wang WX, et al. Comparative evaluation of polysaccharides isolated from Astragalus, oyster mushroom, and yacon as inhibitors of α-glucosidase. Chinese Journal of Natural Medicines. 2014; 12(4):290−3. Honoré SM, Cabrera WM, Genta SB, Sánchez SS. Protective effect of yacon leaves decoction against early nephropathy in experimental diabetic rats. Food and Chemical Toxicology. 2012; 50(1):1704–15. Honoré SM, Genta SB, Sánchez SS. Smallanthus sonchifolius (Yacon) leaves: an emerging source of compounds for diabetes management. Journal of Research in Biology. 2015; 5(A):21–42.
