EFEK EKSTRAK DAUN INSULIN (Smallanthus sonchifolius) TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH, BERAT BADAN DAN LOW DENSITY LIPOPROTEIN PADA TIKUS YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOSIN
Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN
OLEH : Azmi Agnia NIM: 1112103000030
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2015 M /1436 H
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh Segala puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan kasih sayangnya saya dapat menyelesaikan penelitian ini. Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurah pada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan umatnya. Alhamdulillah wa syukurillah saya mendapatkan banyak bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak sehingga dapat menyelesaikan penelitian ini. Oleh karena itu saya ingin pengucapkan terimakasih kepada : 1. Dr. Arif Sumatri, S.K.M, M.Kes selaku dekan FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta 2. dr. Achmad Zaki, M.Epid, Sp.OT selaku Ketua Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta berserta seluruh staf pengajar yang telah memberikan banyak ilmu kepada saya selama pendidikan di Progam Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta 3. dr. Flori Ratna Sari, Ph.D dan dr. Hari Hendarto, Sp.PD, Ph.D, FINASIM selaku pembimbing I dan Pembimbing II saya yang selalu memberikan masukan dan arahan kepada saya ditengah-tengah kesibukanya. 4. Kedua orang tua saya, Drs. Asep Kurnia, M.Pd dan Heni Sobartini, S.Pd yang selalu memberikan nasihat, doa, dorongan dan kasih sayangnya sepanjang hidup saya. Juga kepada adik saya, Aldi Fillah, Fadhillah Ramadahan dan Nazwa Rahma Fallah, dan seluruh keluarga besar saya yang selalu memberikan keceriaan dan mendorong saya untuk selalu bersemangat menempuh pendidikan dokter. 5. dr. Nouval Shahab, Sp.U, Ph.D, FICS, FACS selaku penanggungjawab (PJ) modul riset PSPD 2012, drg. Laifa Annisa Hendarmin, Ph.D selaku PJ laboratorium Riset, Ibu Nurlaely Mida R, M.Biomed, Ph.D selaku PJ
v
6. laboratorium Animal house, Ibu Endah Wulandari, M.Biomed selaku PJ laboratorium Biokimia, dr. Nurul Hiedayati, Ph.D selaku PJ Laboratorium Farmakologi, dan ibu Zeti Haryyati, M.Biomed selaku PJ laboratorium MBI yang telah memberikan izin atas penggunaan laboratorium pada penelitian ini. 7. Teman- teman satu kelompok riset saya, Rachmah Ubat Harahap, Miftahul Jannah , Hapsari Abdining Ilahi, dan Myra Patricia yang berjuang bersama dalam menyelesaikan penelitian ini. 8. Semua mahasiswa PSPD 2012. 9. Kak nurma, Kak Anca, Kak Herman, Kak Anis, Kak Laras, dan Kak Elsa yang telah dengan ikhlas membagi dan meminjamkan bahaan dan alatpenelitian. 10. Reza Aulia Fikri pspd 2013 yang telah membantu riset saya dari segi peralatan. 11. Mba Ai selaku laboran Biokimia, Mas Rahmadi selaku laboran Farmakologi, Mba Suryani selaku laboran MBI, dan Mba Lilis selaku laboran Riset yang telah membantu kami dalam penggunaan laboratorium. 12. Kak Bayu dan Kak Ika Kesehatan Masyarakat 2010 yang membantu kami dalam pengolahan data dan pihak-pihak lain yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu.
Saya menyadari dalam laporan penelitian ini
masih banyak terdapat
kekurangan. Kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat saya harapkan agar laporan penelitian ini menjadi lebih baik. Demikian laporan penelitian ini saya tulis, semoga dapat memberikan banyak manfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Ciputat, 28 Mei 2015
Penulis
vi
ABSTRAK Azmi Agnia. Program Studi Pendidikan Dokter. Efek Ekstrak Daun Insulin (Smallanthus sonchifolius) Terhadap Kadar Glukosa Darah, Berat Badan, dan Low Density Lipoprotein pada Tikus yang Diinduksi Streptozotosin. 2015. Smallanthus sonchifolius sering digunakan untuk mengobati diabetes. Daunnya disebut sebagai daun insulin. Penelitian kali ini ingin mengetahui efek ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB terhadap kadar glukosa darah, berat badan, dan low density lipoprotein (LDL) pada tikus yang dinduksi streptozotosin dibandingkan tikus diabetes tanpa terapi dan tikus normal. Hasilnya adalah pada tikus dengan terapi ekstrak daun insulin mengalami penurunan glukosa darah (p = 0,015) dan kadar LDL yang lebih rendah tetapi tidak signifikan secara statistik (p = 0,152). Penurunan berat badan tikus dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB lebih rendah dibandingkan tikus diabetes tanpa terapi tetapi hal sebaliknya terjadi pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,000). Simpulan dari penelitian ini adalah ekstrak daun insulin memiliki efek hipoglikemik, tidak mempengaruhi kadar LDL, dan ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dapat menghambat penurunan berat badan pada tikus diabetes . Kata kunci : Daun insulin, Smallanthus sonchifolius, Diabetes, Glukosa darah, Berat badan, LDL
ABSTRACT Azmi Agnia. Medical Education Study Program. Effect of Insulin Leaves Extract (Smallanthus sonchifolius) on Blood Glucose, Body Weight and Low Density Lipoprotein of Streptozotocin-Induced Rats. 2015. Smallanthus sonchifolius often used to treat diabetes . It’s leaves also called insulin leaves. The study wanted to know the effect of insulin leaves extract 100 mg / kgBW and 300 mg / kgBW on blood glucose levels, weight, and low density lipoprotein (LDL) in streptozotosin-induced rats compared diabetic rats without treatment and normal rats. The result is rats with insulin leaves extract decreased blood glucose (p = 0,015) and LDL levels are lower although LDL levels were not statistically significant ( p = 0.152). Decrease in body weight of rats with insulin leaves extract 100 mg / kgBW lower than diabetic rats without treatment but the opposite occurs in diabetic rats with insulin insulin leaves extract 300 mg / kg BW (p = 0,000). The conclusions of this study are insulin leaves extract had a hypoglycemic effect, does not affect the levels of LDL, and insulin leaves extract 100 mg / kgBW can hinder weight loss in diabetic rats. Key words: Insulin leaves, Smallanthus sonchifolius, Diabetes, Blood glucose, Body weight, LDL
vii
DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL............................................................................................
i
LEMBAR PERNYATAAN.............................................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN..........................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN...........................................................................
iv
KATA PENGANTAR.....................................................................................
v
ABSTRAK.....................................................................................................
vii
DAFTAR ISI................................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.........................................................................................
xi
DAFTAR GRAFIK.......................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR.....................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................
xii
DAFTAR SINGKATAN..............................................................................
xiii
BAB 1 PENDAHULUAN................................................................................
1
1.1 Latar Belakang...........................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah......................................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian.......................................................................................
3
1.3.1 Tujuan Umum..................................................................................
3
1.3.2 Tujuan Khusus.................................................................................
4
1.4 Manfaat Penelitian.....................................................................................
4
1.4.1 Bagi Peneliti....................................................................................
4
1.4.2 Bagi Institusi...................................................................................
4
1.4.3 Bagi Masyarakat..............................................................................
4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA..................................................................
5
2.1 Landasan Teori.........................................................................................
5
2.1.1 Diabetes Melitus………………………………………………. ...
5
2.1.1.1 Definisi dan Klasifikasi Diabetes Melitus........................
5
2.1.1.2 Fisiologi Pankreas dan Insulin………………………….
5
2.1.1.3 Patofisiologi DM.....................……………………….....
7
viii
2.1.1.4 Komplikasi DM.....................…………………………….
8
2.1.1.5 Dislipidemia pada DM.....................…………...……….
10
2.1.1.6 Tatalaksana………………………………………………
11
2.1.1.7 Kriteria Diagnosis……………………………...……….
14
2.1.2 Yacon………………………........................................................
15
2.1.3 Streptozosin………………………………………………...…...
18
2.2 Kerangka Konsep……………………………………………...………
20
2.3 Definisi Operasional…………………………………………...……….
21
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN..................................................
22
3.1 Desain Penelitian....................................................................................
22
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian...............................................................
22
3.2.1 Waktu Penelitian........................................................................
22
3.2.2 Tempat Penelitian........................................................................
22
3.3 Populasi dan Sempel Penelitian..............................................................
22
3.3.1 Kriteria Sampel……….................................................................
24
3.3.1.1 Kriteria Inklusi..................................................................
24
3.3.1.2 Kriteria Eklusi..………………….……………………...
24
3.4 Cara Kerja Penelitian………………………….……………………….
24
3.4.1 Alat Penelitian……………………….………………………….
24
3.4.2 Bahan Penelitian………………….……………………………..
25
3.4.3 Pembuatan Ekstrak Daun Insulin..……………….…………….
25
3.4.4 Adaptasi Sampel………….....…………………………………..
25
3.4.5 Induksi Streptozosin…….....……………………………………
26
3.4.6 Pemberian Ekstrak Daun Insulin…………….…………………..
26
3.4.7 Pengukuran Sampel……………………….…………………….
26
3.4.7.1 Berat Badan…………………….………………………
26
3.4.7.2 Glukosa Darah...............…….………………………….
26
3.4.7.3 LDL……………………….……………………………
27
3.5 Alur Penelitian………………………………………………………...
28
ix
3.6 Pengolahan Data dan Analisa Data…….………………………………
29
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN......................................................
30
4.1. Glukosa Darah Sewaktu.........................................................................
30
4.2. Berat Badan............................................................................................
33
4.3. LDL………............................................................................................
36
4.4. Keterbatasan Penelitian...........................................................................
37
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN.............................................................
38
5.1. Simpulan.................................................................................................
38
5.2. Saran........................................................................................................
38
BAB 6 KERJASAMA PENELITIAN........................................................
40
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................
41
LAMPIRAN...................................................................................................
44
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Aktivitas Fisik Setiap Hari...............................................................
12
Tabel 2.2 Terapi Farmakologi Diabetes Melitus..............................................
13
Tabel 4.1 Rerata dan Standar Deviasi Glukosa Darah Sewaktu..…...……....... 30 Tabel 4.2 Rerata Rasio Glukosa Darah Sewaktu Hari Ke-1 dan Hari Ke-28 ... 30 Tabel 4.3 Rerata Glukosa Darah Sewaktu dan Hasil Uji Kruskal-Wallis…....
32
Tabel 4.4 Rerata Rasio Berat Badan Hari Ke-1 dan Hari Ke-28…………..…....
33
Tabel 4.5 Persentase Rerata Berat Badan dan Hasil Oneway Annova…......
34
Tabel 4.6 Rerata Kadar LDL………………………………………………..
35
Tabel 4.7 Rerata Kadar LDL dan Hasil Uji Kruskal-Wallis…………………
36
DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Rerata Glukosa Darah Sewaktu pada Sampel……………………... 31 Grafik 4.2 Rerata Berat Badan pada Sampel………………………...………... 33 Grafik 7.1 Uji Mann-Whitney Rata-rata Glukosa Darah Hari ke-28................
52
Grafik 7.2 Uji Statistik T-Independent Persentasi Rerata Berat Badan............
53
Grafik 7.3 Uji Mann-Whitney Kadar LDL.......................................................
54
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sekresi Insulin................................................................................. 6 Gambar 2.2 Mekanisme Transportasi Glukosa................................................... 7 Gambar 2.3 Komplikasi Kronis Diabetes Melitus............................................... 9 Gambar 2.4 Pilihan Makanan untuk Diabetes Melitus........................................ 12 Gambar 2.5 Alur Diagnosis Diabets Melitus...................................................... 15 Gambar 2.6 Tanaman Yacon .............................................................................. 16 Gambar 2.7 Streptozosin..................................................................................... 18 Gambar 7.1 Hasil Determinasi/Identifikasi Bahan Uji………………………… 43 Gambar 7.2 Surat Keterangan Tikus Sehat……………………………………. .44
xi
Gambar 7.3 Adaptasi Tikus…………………………………………………
45
Gambar 7.4 Pembiusan Menggunakan Ether……………………..………..
45
Gambar 7.5 Pengukuran Glukosa Darah Sewaktu……………...…………..
45
Gambar 7.6 Streptozosin…………………………………………...……….
45
Gambar 7.7 Natrium Sitrat 3,13%................................................................
46
Gambar 7.8 Penimbangan Streptozosin………………….......……………
46
Gambar 7.9 Pengukuran pH Buffer Sitrat………………...……………….
46
Gambar 7.10 Pencampuran Buffer Sitrat dengan Streptozosin……….......
46
Gambar 7.11 Pemberian Ekstrak dengan Sonde……………………...……
47
Gambar 7.12 Sukrosa……………………………………………...……….
47
Gambar 7.13 Penimbangan Berat Badan Tikus………………..…………..
47
Gambar 7.14 Sacrifice……………………………………...………………
47
Gambar 7.15 Pengambilan Darah dari Vena Cava Inferior……...………...
48
Gambar 7.16 Spektrofotometer……………………………...……………..
48
Gambar 7.17 Alat Autoclave……………………………...………………...
48
Gambar 7.18 Kit Kolesterol…………………………...……………………
48
Gambar 7.19 Pemeriksaan Profil Lipid…………...………………………..
49
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Hasil Determinasi/Identifikasi Bahan Uji...................................
43
Lampiran 2 Hasil Surat Keterangan Tikus Sehat...........................................
44
Lampiran 3 Gambar Proses Penelitian……………........................................
45
Lampiran 4 Perhitungan Dosis…….................................................................
50
Lampiran 5 Uji T-Independent/ Mann-Whitney...............................................
52
Lampiran 6 Riwayat Penulis…………............................................................
56
xii
DAFTAR SINGKATAN
ADP
: Adenosine Diphosphate
ATP
: Adenosine Triphosphate
BB
: Berat Badan
CHF
: Congenital Heart Failure
D
: Diabetes
DM
: Diabetes Melitus
DNA
: Deoxyribonucleic Acid
EDTA
: Ethylene Diamine Tetraacetic Acid
FKIK
: Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan
FOS
: Fruktooligosakarida
GDS
: Gula Darah Sewaktu
GLP-1
: Glucagon Like Peptide- 1
GLUT
: Glucose Transporter
HBA1C
: Hemoglobin-glikosilat
HDL
: High Density Lipoprotein
HHNK
: Hiperosmolar Hiperglikemi Non Ketotik
IDF
: International Diabetes Federation
IPB
: Institut Pertanian Bogor
KAD
: Ketoasidosis Diabetikum
LDL
: Low Density Lipoprotein
N
: Normal
NAD
: Nicotinamide Adenine Dinucleotide
NO
: Nitrit Oxide
OHO
: Obat Hipoglikemik Oral
PERKENI
: Perkumpulan Endokrinologi Indonesia
PSPD
: Program Studi Pendidikan Dokter
SD
: Standard Deviation
SS
: Smallanthus Sonchifolius
xiii
STZ
: Streptozotosin
UIN
: Universitas Islam Negeri
VLDL
: Very Low Density Lipoprotein
xiv
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Diabetes merupakan salah satu penyakit tidak menular yang paling umum saat ini. Setiap negara di dunia tidak terlepas dari epidemi diabetes. Menurut International Diabetes Federation (IDF), setiap 7 detik, 1 orang di dunia meninggal karena diabetes. Selain itu, 1 dari 12 orang terkena diabetes dan 1 dari 2 orang yang terkena diabetes tersebut tidak mengetahui bahwa ia terkena diabetes. Dari sisi ekonomi, jumlah biaya yang dikeluarkan untuk diabetes mencapai 612 miliar USD. 1 Jumlah penderita diabetes di dunia pada tahun 2014 mencapai 387 juta penderita dengan 46,3% tidak terdiagnosis dan diperkirakan jumlah penderita akan terus bertambah hingga mencapai 592 juta penderita pada tahun 2035. Wilayah dengan jumlah penderita diabetes terbanyak adalah wilayah Pasifik Barat dengan Indonesia termasuk didalamnya. Terdapat 138,2 juta penderita diabetes di wilayah Pasifik Barat dan diperkirakan jumlahnya akan meningkat menjadi 201,8 juta penderita pada tahun 2035. Pada tahun 2013, Jumlah penderita diabetes di Indonesia mencapai 8,5 juta penderita dan menduduki posisi ke-7 negara dengan penderita diabetes terbanyak di dunia. Jumlah ini diperkirakan akan bertambah pada tahun 2035 menjadi 14,1 juta penderita.1 Sebanyak 77% penderita diabetes tinggal di negara berpenghasilan rendah hingga menengah. Usia 40-59 tahun paling sering terkena diabetes padahal usia tersebut masih dalam rentang usia produktif, sehingga hal ini dapat berdampak pada sisi ekonomi. Rendahnya akses dalam pelayanan kesehatan menyebabkan penderita diabetes di negara berpenghasilan rendah hingga menengah mengeluarkan biaya pengobatan lebih besar dibandingkan dengan penderita di negara berpenghasilan tinggi. Sebanyak 40-60% pendapat penderita diabetes di Amerika Latin digunakan untuk pengobatannya.1 Komplikasi diabetes merupakan penyebab utama disabilitas, menurunnya kualitas hidup dan kematian. Di negara berpenghasilan tinggi, diabetes merupakan
1
2 penyebab utama penyakit jantung dan pembuluh darah, kebutaan, gagal ginjal, dan amputasi tungkai bawah. Penyakit jantung dan pembuluh darah adalah penyebab utama kematian pada penderita diabetes. Stroke merupakan penyakit jantung dan pembuluh darah yang paling sering menyebabkan kematian di wilayah Asia (45%).2 Komplikasi pada penderita diabetes sangat umum terjadi. Hal ini ditambah dengan tidak adanya standar internasional untuk diagnosis dan pengobatan komplikasi diabetes. Jumlah penderita komplikasi diabetes lebih banyak di negara berkembang dibandingkan dengan negara maju.1 Besarnya dampak yang ditimbulkan karena diabetes, menyebabkan banyak penelitian untuk melakukan pencegahan dan penanganan diabetes. Obat antiglikemik baru seperti yang ada saat ini memiliki beberapa efek samping yang serius dan masih memerlukan penelitian lebih lanjut. Oleh karena itu diperlukan alternatif baru untuk menangani diabetes, salah satu yang berkembang adalah menggunakan tanaman-tanaman herbal. Tanaman herbal kian banyak digunakan untuk pengobatan diabetes karena efektif, efek samping yang minimal dan harganya yang terjangkau.3,4 Dilaporkan, bahwa beberapa tanaman dapat digunakan untuk menurunkan kadar glukosa darah. Sebanyak 56 % tanaman herbal antidiabetik tersebut terdapat di Asia dan menjadi
wilayah dengan distribusi tanaman herbal antidiabetik
terbanyak di dunia.5 Salah satu tanaman tersebut adalah yacon (Smallanthus sonchifolius). Yacon adalah tanaman asli dari dataran tinggi Andes, Amerika Selatan. Daunnya disebut juga daun insulin. Kandungan oligofructan dan phenolic pada daun insulin memiliki efek probiotik dan antihiperglikemik.6 Penelitian Baroni et al (2008) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak hydroethanolic daun insulin 400 mg/kgBB selama 14 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah dan meningkatkan berat badan tikus yang diinduksi streptozotosin.7 Pada penelitian lainnya, Aybar et al (2001) menunjukkan bahwa daun insulin memiliki efek menurunkan kadar gula darah dan meningkatkan konsentrasi insulin plasma pada tikus diabetes.8 Genta et al (2010) menemukan bahwa kandungan enhidrin pada daun insulin memiliki efek hipoglikemik.9 Sari et al ( 2015) melakukan penelitian dengan pemberian ekstrak daun insulin 300 mg/ kgBB selama 14 hari pada tikus yang diinduksi aloksan. Hasil dari
3 penelitian menunjukkan bahwa ekstrak daun insulin dapat menurunkan kadar glukosa darah (p <
0,01), kolesterol (p < 0,05), trigliserida (p < 0,01) dan
menghambat penurunan berat badan tikus diabetes.10 Berdasarkan latar belakang tersebut, peneliti merasa perlu memberikan variasi dosis dan waktu untuk mengetahui lebih lanjut efektivitas ekstrak daun insulin terhadap diabetes. Maka dilakukan penelitian mengenai efek ekstrak daun insulin dengan dosis 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB yang diberikan secara oral selama 28 hari terhadap kadar glukosa darah, berat badan, dan Low Density Lipoprotein (LDL) pada tikus yang diinduksi streptozotosin (STZ). 1.2.RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang, dapat dirumuskan masalah pada penelitian ini adalah
Apakah ekstrak daun insulin mempengaruhi kadar glukosa darah tikus yang diinduksi STZ dibandingkan dengan tikus diabetes non terapi dan normal ?
Apakah ekstrak daun insulin mempengaruhi berat badan tikus yang diinduksi STZ dibandingkan dengan tikus diabetes non terapi dan normal?
Apakah ekstrak daun insulin mempengaruhi kadar LDL
tikus yang
diinduksi STZ dibandingkan dengan tikus diabetes non terapi dan normal?
1.3.TUJUAN PENELITIAN 1.3.1 Umum Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek pemberian ekstrak daun insulin terhadap kadar glukosa darah, berat badan dan LDL pada tikus yang diinduksi STZ.
4 1.3.2 Khusus a. Mengetahui efek ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB yang diberikan secara oral selama 28 hari terhadap kadar glukosa darah tikus yang diinduksi STZ dibandingkan dengan tikus diabetes non terapi dan normal. b. Mengetahui efek ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB yang diberikan secara oral selama 28 hari terhadap berat badan tikus yang diinduksi STZ dibandingkan dengan tikus diabetes non terapi dan normal. c. Mengetahui efek ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB yang diberikan secara oral selama 28 hari terhadap kadar LDL tikus yang diinduksi STZ dibandingkan dengan tikus diabetes non terapi dan normal.
1.4. MANFAAT PENELITIAN 1.4.1 Bagi peneliti a. Mendapatkan
pengalaman
melakukan
penelitian
dengan
metode
eksperimen. b. Mendapatkan pengetahuan mengenai tanaman herbal yang memiliki efek hipoglikemik. c. Sebagai salah satu syarat mendapat gelar Sarjana Kedokteran dari Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.
1.4.2 Bagi Institusi Dapat menambah referensi penelitian di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.
1.4.3 Bagi Masyarakat Kedepannya diharapkan dapat digunakan masyarakat sekitar sebagai terapi alternatif untuk mengatasi diabetes.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Landasan Teori 2.1.1.Diabetes Melitus 2.1.1.1. Definisi dan Klasifikasi Diabetes Melitus (DM) adalah penyakit kronis yang disebabkan karena ketidakmampuan tubuh menghasilkan insulin yang cukup atau tidak dapat menggunakan insulin secara efektif.1 Terdapat 4 jenis utama DM yaitu DM Tipe I, DM Tipe II, DM gestasional, dan DM jenis lainnya.11 DM Tipe I disebabkan oleh reaksi autoimun, dimana sistem pertahanan tubuh menyerang sel beta pankreas yang menghasilkan insulin. Biasanya menyebabkan defisiensi insulin absolut. DM Tipe I sering muncul pada usia kanak-kanak dan dewasa muda. DM Tipe II disebabkan karena tubuh tidak dapat menggunakan atau tidak berespon terhadap insulin yang dikeluarkan pankreas (resistensi insulin) sehingga menyebabkan penumpukan glukosa pada darah. DM Tipe II biasanya terjadi pada usia diatas 40 tahun. DM gestasional adalah diabetes yang terjadi pada wanita selama masa kehamilan. Tipe DM yang lainnya adalah DM yang disebabkan defek genetik fungsi sel B pankreas, defek genetik pada kerja insulin, penyakit pada kelenjar eksokrin pankreas, endokrinopati, obat dan bahan kimia, infeksi dan lain-lain.12,13
2.1.1.2. Fisiologi Pankreas dan Insulin Pankreas memiliki 2 fungsi yang berbeda yaitu sebagai kelenjar eksokrin dan kelenjar endokrin. Kelenjar eksokrin utama yaitu asini, berperan pada sistem pencernaan. Produk dari kelenjar eksokrin pankreas adalah enzim pencernaan yang berfungsi memproses bahan makanan yang masuk kesaluran pencernaan sehingga dapat diserap oleh tubuh. Kelenjar endokrin pankreas terdiri atas pulau-pulau langerhans. Terdapat 4 jenis sel endokrin dalam pulau langerhas yaitu sel A yang menghasilkan glukagon, sel B yang menghasilkan insulin, sel D yang menghasilkan somatostatin dan sel PP yang menghasilkan polipeptida pankreas.12
5
6 Sel B pankreas yang menghasilkan insulin membentuk 60% dari total sel yang mengisi pulau langerhans. Sel B pankreas terletak dibagian tengah pulau langerhans. Prekusor insulin adalah preproinsulin di retikulum endoplasma. Preproinsulin kemudian dipecah oleh enzim mikrosomal menjadi proinsulin dan kemudian dipecah lagi menjadi insulin dan peptida c.12
Gambar 2.1 Sekresi insulin Sumber : Guyton, 2006
Pada orang dewasa normal, insulin disekresikan sekitar 30 unit perhari. Kadar insulin pada darah tepi mulai meningkat 8-10 menit setelah makanan dicerna dan mencapai puncaknya setelah 30-45 menit. Peningkatan insulin ini menyebabkan penurunan konsentrasi glukosa plasma postprandial dan mencapai keadaan basal setelah 90-120 menit. Stimulus kuat untuk sekresi insulin adalah glukosa. Peningkatan glukosa darah menyebabkan pengambilan glukosa oleh sel B pankreas yang difasilitasi oleh glucose transporter (GLUT) 2. Setelah memasuki sel B, glukosa dimetabolisme melalui glikoslisis di mitokondria dan menghasilkan
7 adenosine triphosphate (ATP). ATP yang dihasilkan menyebabkan terjadinya inhibisi terhadap salurak K+-sensitif. ATP pada sel B menyebabkan sel B mengalami depolarisasi. Depolarisasi membaran pada sel B menyebabkan terjadinya influks Ca+ ekstraseluler melalui saluran Ca+. Peningkatan kadar Ca+ menyebabkan kontraksi mikrofilamen yang ada pada sel B pankreas sehingga insulin yang dibungkus dalam granula mengalami degranulasi dan akhirnya disekresikan ke serum.12,14 Beberapa sel yang sensitif terhadap insulin seperti yang terdapat di otot rangka, otot jantung dan jaringan adiposa mengandung GLUT 4. GLUT 4 merupakan media tranportasi glukosa untuk memasuki sel. Ketika insulin ada didalam darah, insulin akan mengaktivasi reseptor insulin sehingga mengaktivasi fosfatidil inositol 3 kinase. Aktivasi ini menyebabkan terjadinya translokasi GLUT 4 kedalam mebran sel dan akhirnya glukosa masuk kedalam sel. 15
Gambar 2.2 Mekanisme transportasi glukosa Sumber : Guyton, 2006
2.1.1.3. Patofisiologi DM Tidak adanya sekesi insulin pada DM Tipe I maupun keadaan resistensi insulin pada DM Tipe II menyebabkan glukosa tidak dapat masuk kedalam jaringan. Hal ini menyebabkan kadar glukosa dalam darah sangat meningkat (hiperglikemia). Kadar glukosa yang sangat tinggi melebihi kemampuan reabsorpi ginjal sehingga glukosa dapat melewati ginjal dan bergabung dengan urin. Glukosa
8 yang lolos menarik air dari tubulus ginjal menyebabkan penumpukan urin dikandung kemih sehingga kandung kemih cepat terisi penuh. Hal ini menyebabkan keadaan sering buang air kecil atau poliuria.13 Keadaan poliuria meyebabkan tubuh kehilangan air dan elektrolit. Dalam tubuh juga terjadi hiperosmolaritas karena glukosa dalam darah cenderung untuk menarik air dari intrasel. Hilangnya cairan tubuh dan keadaan hiperosmolaritas mengaktifkan osmoreseptor di pusat haus sehingga pasien DM sering merasa haus dan banyak minum atau polidipsi.13 Keadaan resistensi insulin maupun tidak adanya insulin yang bekerja menyebabkan glukosa sebagai sumber energi sel tidak dapat masuk kedalam sel. Akibatnya terjadi defisiensi glukosa intraseluler. Keadaan ini menstimulasi rasa lapar sehingga pasien DM banyak makan atau polifagia. 16 Degradasi protein yang terjadi pada pasien diabetes karena tidak bekerjanya insulin pada sel, menyebabkan berkurangnya massa otot sehingga pasien DM mengalami penurunan berat badan.16
2.1.1.4. Komplikasi DM Komplikasi DM dibagi menjadi dua yaitu komplikasi akut dan kronis. Komplikasi akut DM meliputi hipoglikemia dan koma diabetikum, sedangkan komplikasi kronis meliputi gangguan mikrovaskular dan makrovaskular.16 Hipoglikemia merupakan salah satu komplikasi yang sering terjadi pada pasien diabetes berkaitan dengan pengobatan yang dijalani. Baik disebabkan karena pemakaian insulin maupun obat-obatan lain seperti sulfonilurea oral. Gejala dan tanda hipoglikemik meliputi gangguan sistem saraf otonom, gangguan serebral karena neuroglikopenia dan malaise. Gangguan sistem saraf otonom antara lain jantung berdebar, tremor, berkeringat dan lapar. Gangguan serebral yang disebabkan neuroglikopenia antara lain mengantuk, bingung, sulit berbicara, inkoordinasi, gangguan visual dan lain-lain.16,17 Ketoasidosis diabetikum (KAD) merupakan salah satu komplikasi akut diabetes. Defisiensi insulin absolut pada pasien DM Tipe 1, penghentian terapi insulin maupun pengurangan dosis insulin dan peningkatan hormon kotraregulator insulin merupakan penyebab KAD. Walaupun terdapat banyak glukosa dalam
9 darah glukosa tersebut tidak dapat dipergunakan oleh sel sehingga hormon kontraregulator terus meningkat. Menigkatnya hormon kontraregulator, terutama epinefrin, mendorong terjadinya lipolisis dan menghasilkan benda keton. Akumulasi benda keton ini dapat mengakibatkan asidosis metabolik. Gejala-gejala dari KAD antara lain: pernapasan yang cepat dan dalam (Kussmaul), dehidrasi, hipovolemik sampai syok dan dapat mengalami penurunan kesadaran. 17 Hiperosmolar hiperglikemi non ketotik (HHNK) sering terjadi pada pasien diabetes berusia lanjut. Perbedaan HHNK dengan KAD adalah tidak terjadinya ketoasidoasis. Hal ini terjadi karena insulin yang ada dapat mencegah ketogenesis namun tidak dapat mencegah hiperglikemik. Meningkatnya kadar glukosa di urin menyebabkan keadaan glikosuria. Glikosuria menyebabkan peningkatan jumlah urin. Hiperglikemia dan pengurangan cairan intravaskular menyebabkan keadaan hiperosmolar. Gejala dari HHNK antara lain : rasa lemah, gangguan penglihatan, keluhan saraf seperti kejang, tanda-tanda dehidrasi berat, dan gangguan status mental.18 Komplikasi makrovaskular terjadi pada arteri berukuran besar dan menengah sedangkan komplikasi mikrovaskular terjadi pada kapiler. Penyakit makrovaskular menyebabkan terjadinya artherosklerosis dan meningkatkan risiko terjadi infark miokard, stroke dan ganggren pada ekstremitas bawah, sedangkan penyakit mikrovaskular menyebabkan terjadinya retinopati, nefropati dan neuropati.13
Gambar 2.3 Komplikasi kronis diabetes melitus Sumber : Robbin’s, 2012
10
2.1.1.5. Dislipidemia pada DM Dislipidemia merupakan gangguan metabolisme lipid yang ditandai dengan peningkatan satu atau lebih lipid atau lipoprotein. Tidak adanya insulin maupun tidak bekerjanya insulin pada sel mengakibatkan gangguan metabolisme lipid sehingga terjadi dislipidemia.14,19 Lipoprotein lipase yang terdapat pada sel endotel tidak mengalami aktivasi sehingga hidrolisis trigliserida yang terdapat di Very Low Density Lipoprotein (VLDL) maupun kilomikron tidak terjadi. Hal ini menyebabkan peningkatan kadar trigliserida dan kolesterol total darah. 14,19 Tidak bekerjanya insulin menyebabkan hilangnya hambatan terhadap lipase intraseluler dalam sel adiposa sehingga lipolisis meningkat. Peningkatan lipolisis menyebabkan asam lemak yang dilepaskan juga meningkat. Asam lemak yang dilepaskan diangkut ke hati dan disintesis menjadi trigliserida. Peningkatan sintesis triglierida menyebabkan pembentukan large VLDL. Saat berada di aliran darah, large VLDL akan mengambil kolesterol ester yang dikandung LDL dan menukarnya dengan trigliserida large VLDL. Hal ini mengakibatkan LDL mengandung sedikit kolesterol ester dan banyak mengandung trigliserida sehingga LDL berukuran kecil dan padat. LDL yang berukuran kecil dan padat ini bersifat aterogenik karena dapat dengan mudah menerobos endotel pembuluh darah dan lebih mudah mengalami oksidasi maupun glikasi.18,19 Selain bertukar dengan LDL, large VLDL juga akan mengambil kolesterol ester High Density Lipoprotein (HDL) dan mentransfer trigliserida ke HDL. Hal ini menyebabkan HDL di hidrolisa oleh enzim lipase hati sehingga kadarnya menurun.18 Oleh karena itu, pada pasien diabetes melitus sering dijumpai peningkatan kadar trigliserida dan penurunan kadar HDL, sedangkan kadar LDL dapat normal atau sedikit meningkat.20
11
2.1.1.6. Tatalaksana Terdapat 4 pilar penatalaksanaan DM, yaitu 20: 1. Edukasi Diperlukannya edukasi secara komprehensif dan motivasi pada pasien diabetes. Dukungan dari berbagai pihak, yakni keluarga, masyarakat, tenaga kesehatan maupun pasien sendiri sangat penting. Bagi tenaga kesehatan sendiri, penting untuk memberikan penjelasan sederhana tentang program pengobatan yang akan dilakukan. Tujuan dari edukasi adalah promosi hidup sehat. Edukasi yang diberikan oleh tenaga kesehatan terdiri dari dua tingkatan yaitu edukasi tingkat awal dan edukasi tingkat lanjut.
2. Terapi Nutrisi Medis Pengaturan makan pada pasien diabetes secara prinsisp sama dengan masyarakat umum. Hal yang perlu diperhatikan untuk pasien DM yakni mengenai keteraturan jadwal makan, jenis dan jumlah makanan, terutama untuk pasien DM yang mendapat terapi obat penurun glukosa darah maupun terapi insulin. Komposisi makanan yang dianjurkan antara lain : karbohidrat 45-65% total asupan energi, lemak 20-25% total asupan energi, dan protein 10-20% total asupan energi. Pilihan makanan untuk pasien DM adalah: I. Sumber karbohidrat : 3-7 porsi/penukar sehari II. Sumber vitamin dan mineral : sayuran 2-3 porsi/penukar, buah 2-4 porsi/penukar sehari III. Sumber protein : lauk hewani 3 porsi /penukar, lauk nabati 2-3 porsi/penukar sehari IV. batasi konsumsi lemak,/minyak, gula dan garam
12
Gambar 2.4 Pilihan makanan untuk diabetes melitus Sumber : PERKENI, 2011
3. Latihan Jasmani Latihan jasmani dilakuakan secara teratur, yakni 3-4 kali seminggu selama kurang lebih 30 menit. Manfaat dari latihan jasmani ini antara lain : menjaga kebugaran, menurunkan berat badan, meningkatan sensitivitas insulin, dan memperbaiki kadar glukosa darah. Latihan jasmani yang dianjurkan adalah latihan jasmani yang bersifat aerobik seperti jalan kaki.
Tabel 2.1 : Aktivitas Fisik Setiap Hari Intensitas Aktivitas Kurangi Aktivitas
Contoh Misalnya, menonton televisi, menggunakan internet, main game computer
Hindari aktivitas sedenter
Persering Aktivitas
Misalnya, jalan cepat, golf, olah otot, bersepeda, sepak bola
Mengikuti olahraga rekreasi dan beraktivitas fisik tinggi pada waktu liburan
Aktivitas Harian Kebiasaan bergaya hidup sehat
Sumber : : PERKENI, 2011
Misalnya, berjalan kaki ke pasar (tidak menggunakan mobil), menggunakan tangga (tidak menggunakan lift), menemui rekan kerja (tidak hanya melalui telepon internal), jalan dari tempat parker
13 4. Terapi Farmakologis Terdiri dari obat oral dan suntikan. Obat hipoglikemik oral terdiri dari golongan insulin secretagogue ( contoh: Sulfonilurea, glinid), peningkat sensitivitas terhadap insulin (contoh:
Metformin, tiazolidindion), penghambat
glukoneogenesis (contoh: Metformin), penghambat glukosidase alfa (contoh: Akarbose) dan DPP-IV inhibitor. Perbandingan obat hipoglikemik oral (OHO) tersebut, yakni :
Tabel 2.2 : Terapi Farmakologis Diabetes Melitus Cara utama
kerja
Efek samping utama
Reduk si A1C
Keuntung an
Kerugian
Sulfonilurea
Meningkatkan sekresi insulin
BB naik, Hipoglike mia
1-2%
Sangat efektif
BB naik, Hipoglikemia (glibenklamid dan klorporamid)
Glinid
Meningkatkansek resi insulin
BB naik, hipoglikem ik
0,5%1,5%
Sangat efektif
BB naik, harga mahal, hipoglikemia, pemberian 3x/hari
Metformin
Menekan produksi glukosa hati dan menambah sensitifitas terhadap insulin
Dispepsia, diare, asidosis lakta
1-2%
Tidak berkaitan dengan BB
Efek samping gastrointestinal, kontraindikasi pada insufisiensi renal
Penghambat glukosidase alfa
Menghambat absorpsi glukosa
Faltulens, tinja lembek
0,50,8%
Tidak berkaitan dengan BB
Efeksamping gastrointestinal,ma hal, pemberian 3x /hari
Tiazolidindi on
Menambah sensitifitas terhadap insulin
Edema
0,51,4%
Memperbai ki profil lipid, berpotensi menurunka n infark miokard
Retensi cairan, CHF, fraktur, berpotensi menimbulkan infark miokard, dan mahal
DPP-4 inhibitor
Meningkatkan sekresi insulin, menghambat sekresi glucagon
Sebah, muntah
0,50,8%
Tidak berkaitan dengan berat badan
Pengunaan jangka panjang tidak disarankan dan mahal
Sumber : PERKENI, 2011
14 Terapi Farmakologis dengan cara injeksi yakni mengunakan insulin atau agonis glucagon like peptide- 1 (GLP-1). Berdasarkan lama kerjanya insulin terbagi menjadi 4 jenis, yaitu : insulin kerja cepat (rapid acting insulin ), Insulin kerja pendek ( short acting insulin), Insulin kerja menengah (intermediate acting insulin), insulin kerja panjang ( long acting insulin ), dan insulin campuran tetap, kerja pendek dan menengah ( premixed insulin ). Untuk mengontrol kadar glukosa basal dapat digunakan insulin kerja menengah atau panjang, sedangkan untuk mengontrol glukosa prandial dapat menggunakan insulin kerja cepat atau kerja pendek. Agonis GLP-1 merupakan pendekatan terbaru untuk terapi pasien DM. Agonis GLP-1 bekerja dengan merangsang sekresi insulin dan menghambat kerja glukagon. Terapi pasien DM tipe 1 mengunakan terapi insulin karena pankreas tidak dapat sama sekali menghasilkan insulin. Sedangkan untuk pasien diabetes tipe 2, dapat mengunakan terapi OHO atau insulin maupun kombinasi keduanya. 21
2.1.1.7. Kriteria Diagnosis Seseorang dikatakan menderita DM melalui 4 cara, yaitu 20: a. Ada keluhan klasik dengan Gula Darah Sewaktu ≥200 mg/dl b. Keluhan klasik disertai Gula Darah Puasa ≥126 mg/dl c. Tes toleransi glukosa oral menunjukkan nilai >200 mg/dl d. Nilai HbA1c >6,5%
15
Gambar 2.5 Alur Diagnosis Diabetes Melitus Sumber: PERKENI, 2011
2.1.2. Yacon Yacon termasuk dalam kelas Asteraceace. Merupakan tanaman asli pegunungan Andes, Amerika Selatan. Tumbuh optimum pada suhu 18-25oC dan pada penanaman sedalam 800 mm. Pada tanah yang dialiri air, yacon tumbuh dengan baik, tetapi pada tanah yang keras, pertumbuhannya kurang baik. Selain itu, yacon juga bisa hidup di pH yang asam hingga basa lemah. 22 Secara morfologi, tanaman ini memiliki tinggi 1,5-3 m, akarnya yang gemuk terdiri dari 4-20 lapisan berbentuk oval dengan panjang akar dapat mencapai 25 cm dan diameter 10 cm, daunnya lebar dan warna bunganya bervariasi dari kuning hingga jingga terang.22
16
(a)
(b) Gambar 2.6 Tanaman Yacon ( Smallantus sonchifolius ) a. daun dan akar tanaman yacon. b. bunga tanaman yacon. Sumber : http://www.stuartxchange.org/Yacon.html
Taksonomi dari tanaman yacon adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Asterales Famili : Asteraceae Genus : Smallanthus Spesies : Smallanthus sonchifolius
17
Bagian tanaman yacon yang dapat dimanfaatkan antara lain akar, daun dan batang. Pada saat ini, tumbuhan yacon dibudidayakan dibanyak negara Di Andes, akar yacon
dianggap sebagai buah dan dijual bersama buah-buahna lainnya.
Masyarakat Peru menggunakan akar yacon sebagai obat hiperglikemia, peremajaan kulit dan mengatasi masalah ginjal. sedangkan di Jepang, akar yacon dibuat jus, bahan roti, minuman berfermentasi dan lain-lain. Akar tamanan yacon mengandung
beberapa
karbohidrat
seperti:
fruktosa,
glukosa,
sukrosa,
fruktooligosakarida (FOS), pati dan inulin.22 FOS berfungsi menjaga kesehatan usus besar. Di Indonesia, tanaman yacon sering diambil daunnya untuk mengobati diabetes. Oleh karena itu daun yacon dikenal sebagai daun insulin. Daun insulin yang dikeringkan dapat digunakan sebagai teh, seperti yang dilakukan masyarakat Brazil.6,22,23 Daun insulin memiliki beberapa kandungan antara lain smadhiterpenic acids, kaurin, dan senyawa fenolik yang memiliki efek antidiabetik. Kaurin dan Smadhiterpenic acids terdiri dari smadhiterpenic A,B,C dan D yang terdapat dalam daun yacon memiliki sifat menghambat glikosidase alfa sehingga mengurangi absorsi glukosa di usus dan mengurangi hiperglikemia.24 Senyawa fenolik yang terkandung dalam daun insulin terutama terdiri terdiri dari chlorogenic acid, dicaffeoylquinic acid, dan caffeic acid. Senyawa fenolik ini memiliki efek antioksidan sehingga mengurangi kadar radikal superoksida. Senyawa fenolik, khususnya chlorogenic acid, memiliki efek memperbaiki tolerasi glukosa dan resistensi insulin. Selain itu, kandungan dalam daun insulin juga dapat menghambat glukoneogenesis dan glikogenolisis di hati. Orang yang menderita diabetes dan memiliki gangguan pencernaan dianjurkan untuk mengkonsumsi yacon karena pemanis dalam yacon tidak diserap oleh usus halus.25
18
2.1.3. Streptozotosin
Gambar 2.7 Struktur Kimia STZ Sumber: Design of Anticancer Agents Utilizing Streptozocin for In Silico Optimization of Properties and Pattern Recognition Identification of Group Features
Streptozotosin/streptozotosin (STZ) merupakan alkylating agents kelas nitrosurea. Alkylating agents ini digunakan sebagai anti kanker. STZ diproduksi secara alami oleh bakteri Streptomyces achromogenes. Struktur STZ terdiri dari gugus nitrosurea diantara sebuah grup metil dan sebuah glukosamin. Streptozotosin juga digunakan sebagai pengobatan metastasis tumor ganas pulau langerhans pankreas.26 STZ bersifat sitotoksis spesifik terhadap sel β pankreas karena gugusnya yang mirip dengan glukosa dan kemampuannya untuk memasuki sel β pankreas melalui GLUT 2. STZ menyebabkan kerusakan sel B pada tikus melalui 3 cara 27: 1. STZ sebagai alkylating agents menyebabkan alkilasi deoxycarbonucleic acid (DNA) sel B, sehingga terjadi peningkatan poly adenosine diphosphate (ADP) rybosylation yang menyebabkan terjadi penurunan Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD+.) Karena penurunan NAD+, maka terjadi penurunan ATP yang mengakibatkan penghambatan pada sintesis dan sekresi insulin 2. STZ yang memasuki sel B akan dimetabolisme dan melepaskan nitrit oxide (NO). NO yang dilepaskan akan meningkatkan aktivitas guanilil siklase dan peningkatan pembentukan cGMP. Hal ini pada akhirnya menyebabkan terjadinya kerusakan DNA sel B.
19
3. STZ juga menyebabkan peningkatan aktivitas xanthine oxide
yang
menyebabkan pembentukan anion superoksida. Peningkatan molekul ini menyebabkan penghambatan pada siklus krebs sel sehingga konsumsi oksigen mitokondria berkurang. Karena konsumsi oksigen berkurang, maka ATP yang dihasilkanpun akan berkurang dan terjadi kerusakan mitokondria.
20
2.2. Kerangka Konsep
Streptozotosin (alkylating agent)
Tikus
Glut 2 Sel beta pankreas
Ekstrak daun insulin
Komponen phenol, kaurane, dan smadhiterpenic acids
Efek antidiabetik
LDL
Kerusakan DNA
Large VLDL
nn
poly ADPRibosyilation
Sintesis trigliserida di hepar
Nekrosis sel B
Free fatty acid
Diabetes melitus
Lipogenesis
Sel otot
Sel adiposa
Uptake glukosa
Glukosa darah
Katabolisme protein
Hiperglikemia
Berat badan
Lipolisis
21 2.3. Definisi Operasional
No
Variabel
Definisi operasional
Alat Ukur
Cara Pengukuran
Skala Pengukura n Numerik
1
Glukosa Darah Sewaktu (GDS)
Hasil pemeriksaan glukosa darah sampel secara acak tanpa dipuasakan.
Blood glucose Test Meter GlucoDrTM model AGM-2100 (diproduksi oleh allmedicus Co Ltd., Korea)
Darah sampel diteteskan pada strip glukometer, interpretasi angka yang muncul pada alat.
2
Berat badan (BB)
Ukuran yang digunakan secara umum untuk menilai keadaan gizi
Timbangan digital
Sampel diletakkan pada timbangan selanjutnya dilihat angka pada timbangan. Angka tersebut merupakan BB sampel
Numerik
3
LDL
Lipoprotein densitas rendah
Spektrofotometer
Plasma sampel dicampurkan dengan reagen LDL. Campuran sampel dan reagen selanjutnya dinilai pada alat sektrofotometer.
Numerik
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Desain Penelitian Desain yang digunakan pada penelitian adalah desain penelitian eksperimental.
3.2. Waktu dan Tempat Penelitian
3.2.1. Waktu Penelitian Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2014 sampai Februari 2015.
3.2.2. Tempat Penelitian Penelitian dilakukan di laboratorium Animal House, laboratorium Biologi, laboratorium Farmakologi, laboratorium Riset, laboratorium Biokimia Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Jl. Kertamukti No.05, Pisangan, Ciputat 15419, Tangerang Selatan, Banten.
3.3 Populasi dan Sampel Penelitian Hewan percobaan yang digunakan adalah tikus jantan strain SpragueDawley berumur 16 minggu, dengan berat badan rentang 192 - 337 gram yang diperoleh dari Departemen Patologi Institut Pertanian Bogor (IPB). Terdapat empat kelompok pada penelitian ini. Kelompok pertama adalah kelompok N (normal) sebagai kontrol negatif. Kelompok kedua adalah kelompok D (diabetes) sebagai kontrol positif. Kelompok ketiga adalah kelompok D+Ss 100 mg yaitu tikus diabetes karena induksi streptozotosin yang kemudian diberi terapi ekstrak daun insulin dengan dosis 100 mg/KgBB selama 28 hari. Kelompok keempat adalah kelompok D+Ss 300 mg yaitu tikus diabetes karena induksi streptozotosin yang kemudian diberi terapi ekstrak daun insulin dengan dosis 300 mg/KgBB selama 28 hari.
22
23
Untuk menentukan jumlah sampel pada setiap kelompok penelitian, digunakan rumus Mead sebagai berikut:
RUMUS MEAD : E = N-B-T
Dengan : E = derajat kebebasan komponen kesalahan, (10 – 20 ) N = Jumlah sampel dalam penelitian (dikurangi 1) B= blocking
component
mengambarkan pengaruh lingkungan yang
diperbolehkan dalam penelitian (dikurangi 1) T =Jumlah kelompok perlakuan ( dikurangi 1)
E = N-B-T
E = N-B-T
≥10 =(N-1)-0-(4-1)
≤20 =(N-1)-0-(4-1)
≥10= N-1-3
≤20= N-1-3
≥10=N-4
≤20=N-4
N ≥ 14
N ≤24
Berdasarkan perhitungan MEAD, maka jumlah sampel yang digunakan adalah 4 sampel setiap kelompok dengan jumlah kelompok adalah 4 kelompok perlakuan sehingga didapatkan jumlah sampel secara keseluruhan adalah 16 sampel. Jumlah sampel berada di rentang 14 sampai 24, sesuai dengan rumus MEAD. Alasan pemilihan MEAD sebagai rumus jumlah sampel adalah28: 1. Rumus MEAD lebih sering digunakan untuk perhitungan jumlah sampel yang menggunakan hewan percobaan. 2. Rumus MEAD menghasilkan jumlah sampel minimal dibandingkan rumus lainnya dan memberikan petunjuk mengenai jumlah sampel yang sesuai saat standar deviasi yang diharapkan atau perbedaan nilai yang diharapkan antar kelompok tidak diketahui atau sangat sulit ditentukan.
24
3.3.1 Kriteria Sampel
3.3.1.1 Kriteria Inklusi 1. Kelompok N : tikus jantan strain Sprague dawley dengan glukosa darah sewaktu < 250 mg/dL 2. Kelompok D, D+Ss 100 mg dan D+Ss 300 mg : tikus jantan strain Sprague dawley dengan glukosa darah sewaktu > 250 mg/dL.
3.3.1.2 Kriteria Eklusi 1. Tikus mati sebelum mendapat perlakuan. 2. Tikus yang diinduksi streptozotosin namun tidak mengalami diabetes.
3.4 Cara Kerja Penelitian Alat- alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1. kandang tikus
12. Minor set
2. Tempat makan dan minum
13. Neraca analitik 14. Timbangan milligram
tikus 3. Glukometer
merk
Easy
Touch. 4. Glucotest strip merk Easy Touch
15. kulkas -80oC 16. Termos es 17. Tabung reaksi 18. Micropipet
5. Neraca digital
19. Tabung EDTA
6. Spuit
20. Falcon tube
7. Oral sonde
21. Eppendorf
8. Alcohol swab
22. Vortex
9. Tissue
23. Sentrifuge
10. Silet
24. Spektrofotometer
11. Korek api
25
3.4.1
Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Ekstrak daun insulin 2. Streptozotosin 3. Buffer Sitrat 4. Sukrosa 10% 5. ether 6. Kit LDL dan Kolesterol 7. Aquadest
3.4.2
Pembuatan Ekstrak Daun Insulin
Ekstrak daun insulin yang tersedia adalah hibah dari penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh mahasiswa dan kelompok penelitian diabetes dan regenerasi pankreas Program Studi Pendidikan Dokter dan Tim Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Jakarta pada tahun 2013. Terdapat beberapa tahap dalam pembuatannya. Pada tahap awal, daun insulin diblender. Setelah itu diayak untuk mendapatkan serbuk halus daun insulin. Serbuk halus daun insulin kemudian dicampur dengan ethanol 70% dengan perbandingan 10 mg serbuk dilarutkan dalam 100ml ethanol 70%. Kemudian hasil campuran tersebut diaduk di hot plate stirer selam 5 jam. Setelah diaduk kemudian disaring menggunakan saringan mikro dan didapatkan ekstrak cair daun insulin. Ekstrak cair daun insulin kemudian di evaporasi di PAU Institut Pertanian Bogor dan didapatkan ekstrak kering daun insulin.
3.4.3
Adaptasi Sampel
Sampel diadaptasikan di Animal house selama 14 hari.
26
3.4.1 Induksi Streptozotosin Hari ke 15 tikus dipuasakan selama ±16 jam kemudian diinduksi streptozotosin 55 mg/kgBB secara intraperitoneal. Setelah induksi streptozotosin, tikus diberi makan yang cukup dan dalam waktu 24 jam dilakukan sonde sukrosa 10% untuk mencegah hipoglikemia. Hari ke 15 sampai 19 menunggu reaksi dari streptozotosin. Hari ke 19 dilakukan cek glukosa darah sewaktu. Tikus dengan kadar glukosa sewaktu >250 mg/dl dinyatakan diabetes.
3.4.2
Pemberian Ekstrak Daun Insulin
Sebagian tikus yang mengalami diabetes kemudian diberikan ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan sebagian lagi diberi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB selama 4 minggu (hari ke 19 sampai 46) secara oral dengan menggunakan alat sonde satu kali sehari.
3.4.3
Pengukuran Sampel
3.4.3.1 Berat Badan Pengukuran berat badan awal dilakukan saat tikus dinyatakan DM dan dilanjutkan selama 4 minggu sejak diberikan ekstrak daun yacon. . 3.4.3.2 Glukosa Darah Pengukuran glukosa darah dilakukan pada hari ke 15 sebelum pemberian streptozotosin dan pada hari ke 19 sebelum pemberian ekstrak serta diulang setiap seminggu sekali yaitu pada hari ke 25,32,dan 39. Sampel darah yang diambil adalah darah perifer yang berasal dari ekor tikus. Sebelum diambil darahnya, tikus dibius menggunakan ether untuk mengurangi rasa sakit. Setelah tidak sadar, ekor tikus disayat menggunakan silet dan darah yang keluar diteteskan pada strip glucotest dan kemudian diukur dialat glukometer. Ekor yang telah disayat kemudian dibakar dengan korek api untuk menghentikan perdarahan dan mencegah infeksi.
27
3.4.3.1 LDL Pengukuran kadar profil lipid dilakukan diakhir penelitian. Pada hari ke 46 sejak diinduksi streptozotosin, tikus di Sacrifice. Tikus terlebih dahulu dibius menggunakan ether. Setelah tidak sadarkan diri, dilakukan pembedahan dan diambil darah dengan spuit 3 cc dengan needle 26 G dari vena cava inferior tikus. Kemudian darah disimpan dalam tabung ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) agar tidak mengalami koagulasi dan disimpan sementara di termos es. Darah dari tabung EDTA dilakukan sentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 5000 rpm. Sentrifugasi dilakukan untuk mendapatkan plasma tikus. Setelah terpisah dari komponen darah yang lain, plasma kemudian dipindahkan ke tabung eppendorf dan disimpan di kulkas -80oC. Kemudian diukur kadar LDL plasma. Sebelum dilakukan pengecekan kadar LDL plasma, dilakukan presipitasi terlebih dahulu pada sampel plasma. 10µl sampel dicampur dengan 100µl reagen presipitan LDL. Setelah dicampur kemudian diinkubasi selama 15 menit disuhu ruangan. Selanjutnya disentrifugasi selama 20 menit. Setelah disentrifugasi, diambil supernatan plasma. 10µl supernatan hasil sentrifugasi dicampur dengan 100µl reagen kolesterol. Reagen kolesterol yang digunakan adalah jenis sclavo. kemudian diinkubasi selama 10 menit disuhu kamar dan dibaca dialat spektofotometer dengan panjang gelombang 500 nm.
28 Alur Penelitian Hari 1 Tikus tiba di animal house Hari 1-14 Adaptasi tikus Makan dan minum ad libitum
Hari 15 Tikus normal yang diinduksi streptozotosin GDS<250mg/dL streptozotosin 55mg/kgBB
Hari 15 Kelompok N (normal) GDS<250mg/dL
Hari 15-19 Menunggu reaksi streptozotosin
Hari 19 Mengukur BB Mengukur GDS
Hari 19 Mengukur GDS Mengukur BB
Hari 19-46 Kelompok D GDS>250mg/dL Tanpa terapi
Hari 19-46 Kelompok D+ Ss 100 mg GDS>250mg/dL Pemeberian ekstrak daun insulin 100mg/kgBB
Hari 20-46 Mengukur BB
Hari 25, 32,39, dan 46 Mengukur GDS
Hari 47 Sacrifice pengambilan darah dari vena cava inferior
Analisis statistik pada data
Didapatkan: 1. Kadar GDS (mg/dL) 2. Rasio Berat Badan (mg) 3. Kadar LDL (mg/dL)
Darah disentrifugasi dan didapatkan plasma yang kemudian dicampur dengan kit LDL
Penilaian kadar LDL dengan spektrofotometer
Hari 19-46 Kelompok D+ Ss 300 mg GDS>250mg/dL Pemeberian ekstrak daun insulin 300mg/kgBB
29
3.5 Pengolahan Data dan Analisa Data
Setelah data terkumpul dilakukan pengolahan data secara komputerisasi yaitu menggunakan SPSS versi 16. Karena penelitian ini termasuk analitik kategorik numerik dan lebih dari 2 kelompok maka uji yang dilakukan adalah uji Oneway Annova. Terlebih dahulu dilakukan uji normalitas data dan homogenitas. Jika hasil uji terdisribusi normal dan homogen maka dilakukan uji Oneway Annova dengan taraf kepercayaan 95 % dan dilanjutkan dengan uji post hoc untuk mengetahui hubungan antar 2 kelompok. Jika salah satu syarat uji Oneway Annova tidak terpenuhi maka dilakukan transformasi data. Saat uji tersebut tidak berhasil maka dilakukan uji Kruskal-Wallis.
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Glukosa Darah Sewaktu Glukosa darah sewaktu yang diambil adalah rerata glukosa darah sewaktu pada hari ke-1, hari ke-7, hari ke-14, hari ke-21, hari ke-28. Maka didapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 4.1 Rerata dan Standar Deviasi Gula Darah Sewaktu GDS Mean±SD (mg/dl) Sampel
Hari 1
Hari 7
Hari 14
Hari 21
Hari 28
N
83.3±10.5
116.8±12
94.3±17.3
117.5±12.6
103.3±7.5
D
481.3±98.2
532.8±91.2
521±102.4
531.5±26.3
600±0
D+Ss 100 mg
539.3±36.8
541.5±58.9
416±223.9
490.3±91.4
494.5±71.5
D+Ss 300 mg
519±51
556.5±48.7
586.5±15.6
565±30.1
517.5±81
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Tabel 4.2 Rerata Rasio Glukosa Darah Sewaktu Hari Ke-1 dan Hari Ke-28 % H 1 berbanding H 28
H1 Sampel
N D
mg/dL
mg/dL
(H28-H1)/H1*100%
83.3
103.3
24% (naik)
600
24,7% (naik)
481.3
D+Ss 100 mg
539.3
494.5
8,3% (turun)
D+Ss 300 mg
519
517.5
0,3% (Turun )
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
30
31
700
GDS (mg/dL)
600 500 400 300
200 100 0 Hari 1
Hari 7
N
D
Hari 14
D+ Ss 100 mg
Hari 21
Hari 28
D+Ss 300 mg
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Grafik 4.1 Rerata Glukosa Darah Sewaktu Pada Sampel
Pada tabel 4.1 dan 4.2 serta grafik 4.1 dapat diketahui bahwa rerata kadar glukosa darah sewaktu tikus diabetes dengan terapi pada hari ke-28 lebih rendah dibandingkan tikus diabetes tanpa terapi, walaupun belum mencapai rerata kadar glukosa sewaktu tikus normal. Pengukuran glukosa darah sewaktu yang digunakan adalah presentasi kadar gluosa darah sewaktu. Hal ini dikarenakan perbedaan glukosa darah sewaktu yang tinggi antar kelompok. Penggunaan presentasi dimaksudkan agar mempermudah melihat peningkatan maupun penurunan kadar glukosa darah sewaktu antar kelompok. Glukosa darah tikus diabetes tanpa terapi terus mengalami peningkatan hingga mencapai kadar 600 mg/dL pada hari ke-28 atau meningkat sebesar 24,7%. Glukosa darah pada tikus normal relatif stabil. Terjadi penurunan glukosa darah sebesar 8,3 % pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan penurunan sebesar 0,3% pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB. Kecuali pada hari ke-1, rerata kadar glukosa darah tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB
32
lebih rendah dibandingkan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB, terutama pada hari ke-14 yakni 416 mg/dL berbanding 586 mg/dL. Hal ini membuktikan pemberian ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB selama 28 hari dapat menurunkan glukosa darah tikus yang diinduksi streptozosin dan ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB memiliki kecenderungan menurunkan kadar glukosa darah lebih besar dibandingkan dengan ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Tabel 4.3 Rerata Kadar Glukosa Darah Sewaktu dan Hasil Uji Kruskal-Wallis
Sampel
Mean ± SD
N
103± .6
D
533.3±41.8
D+Ss 100 mg
496.3±44.9
D+Ss 300 mg
548.9±28.6
P.value
0.015
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Karena hasil uji normalitas menunjukkan data tidak terdistribusi normal dan hasil transformasi data juga menunjukkan data tidak terdistribusi normal maka dilakukan non-parametric test yaitu Kruskal-Wallis. Dari hasil uji Kruskal-Wallis dapat didapatkan p < 0.05. Hal ini menunjukkan adanya perbedaan rerata glukosa darah sewaktu yang bermakna diantara semua kelompok penelitian. Hasil ini sama dengan penelitian Baroni et al (2008) bahwa pemberian ekstrak hydro-ethanolic daun insulin dengan dosis 400 mg/kgBB/hari selama 14 hari menyebabkan penurunan glukosa darah tikus diabetes secara signifikan sebesar 59 %.7 Penelitian Aybar et al (2001) juga menunjukkan bahwa teh yang terbuat dari infusi daun insulin yang diberikan secara oral selama 30 hari dapat menurunkan kadar glukosa tikus diabetes sebesar 27%. 8
33
Hasil yang sama juga didapatkan pada penelitian Sari et al, yakni terjadi penurunan kadar gula darah sewaktu secara signifikan pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun yacon 300 mg/kgBB selama 14 hari dibandingkan dengan tikus diabetes tanpa terapi (p < 0.01).10 Hal ini disebabkan karena pada daun insulin terdapat senyawa smadhiterpenic acid yang memiliki sifat menghambat glukosidase alfa dan juga memilki kandungan senyawa fenolik yang memilki efek memperbaiki toleransi glukosa dan resistensi insulin sehingga memperbaiki kadar glukosa darah.
24,25
4.2 Berat Badan Tabel 4.4 Rerata Rasio Berat Badan Hari Ke-1 dan Hari Ke-28 % H 1 berbanding H 28
H1 Sampel Gram
Gram
N
267
312
16,9% (naik)
D
223.75
192,8
13,9% (turun)
D+Ss 100 mg
228.5
207
9,4% (turun)
D+Ss 300 mg
231.3
196,3
15,1% (turun)
(H28-H1)/H1*100%
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
BB (% g)
34
140 120 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Hari N
D
D+ Ss 100 mg
D+ Ss 300 mg
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Grafik 4.2 Rerata Berat Badan pada Sampel
Berdasarkan tabel 4.4 dan grafik 4.2 dapat diketahui bahwa pada tikus normal, persentase rasio berat badan mengalami kenaikan hingga hari terakhir pengukuran. Terjadi peningkatan berat badan sebesar 16,9% pada tikus normal. Pada tikus diabetes tanpa terapi dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin mengalami penurunan persentase rasio berat badan. Penurunan berat badan pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB lebih rendah dibandingkan dengan tikus diabetes tanpa terapi, yakni 9,4% berbanding 13,9%. Sedangkan penurunan berat badan pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB lebih besar dibandingkan tikus diabetes tanpa terapi, yakni sebesar 15,1%.
35
Tabel 4.5 Persentasi Rerata Berat Badan dan Hasil Oneway Annova Sampel
Mean±SD
N
91,2±3,6
D
108,5±4,9
D+Ss 100 mg
94,9±3,3
D+Ss 300 mg
89,3±6,3
Homogenitas
Anova
0.743
0.000
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Karena data berdistribusi normal dan homogen, maka dialkukan uji Oneway Annova. Hasil uji Oneway Annova menunjukan p < 0,05, oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan secara signifikan rerata persentase rasio berat badan antar kelompok penelitian. Untuk mengetahui kelompok mana saja yang berbeda, langkah selanjutnya adalah dengan melakukan uji post hoc. Hasil uji post hoc menunjukan kelompok yang berbeda adalah pada tikus normal dan tikus diabetes tanpa terapi, tikus normal dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB serta tikus normal dan sampel tikus dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB. Penelitian Baroni et al (2008) yang menunjukkan bahwa pemberian ekstrak hydro-ethanolic dosis 400 mg/kgbb/hari selama 14 hari meningkatkan berat badan tikus diabetes sebesar 59,2 g.7 Penelitian oleh Sari et al didapatkan bahwa tikus diabetes yang mendapat terapi yacon 300 mg/kgBB selama 14 hari menekan penurunan berat badan tikus diabetes.10 Hasil yang didapat pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB sama dengan penelitian sebelumnya yakni terjadi penekanan penurunan berat badan. Namun hasil berbeda didapat pada kelompok diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB yang mengalami penurunan berat badan lebih besar dari tikus diabetes. Oleh karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut terhadap dosis ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
36 4.3 LDL Data LDL yang diambil adalah nilai rerata LDL semua kelompok pada akhir penelitian
Tabel 4.6. Rerata Kadar LDL Sampel
Mean±SD (mg/dl)
N
101,9 ± 39,8
D
262,6 ± 101,1
D+Ss 100 mg
182,2 ± 161,1
D+Ss 300 mg
117,4 ± 105,5
Keterangan : N: tikus normal (n=3), D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Berdasarkan tabel 4.6 dapat diketahui bahwa kadar LDL pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB lebih rendah dibandingkan dengan kadar LDL tikus diabetes tanpa terapi walaupun tidak mencapai kadar LDL tikus normal. Penurunan kadar LDL pada tikus dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB lebih tinggi dibandingkan dengan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB.
Tabel 4.7 Rerata Kadar LDL dan Hasil Uji Kruskal-Wallis Sampel
Mean ±SD
P-Value
N
101,9 ± 39,8
0.152
D
262,6 ± 101,1
D+Ss 100 mg
182,2 ± 161,1
D+Ss 300 mg
117,4 ± 105,5
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
37
Karena hasil uji normalitas menunjukkan data tidak terdistribusi normal dan hasil transformasi data juga menunjukkan data tidak terdistribusi normal maka dilakukan non-parametric test yaitu Kruskal-Wallis. Dari hasil uji Kruskal-Wallis dapat didapatkan p>0.05. Hasil ini menunujukkan bahwa ekstrak daun insulin memiliki efek hipolipidemik walaupun tidak bermakna secara statistik. Penelitian Habib et al (2011) menunujukkan bahwa tepung akar yacon menunrunkan kadar trigliserol dan LDL plasma tikus diabetes. 29
4.4 Keterbatasan Penelitian Keterbatasan penelitian ini antara lain : 1. Referensi mengenai daun insulin di Indonesia masih kurang. 2. Tempat penelitian yang belum cukup memadai.
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan Berdasarkan pembahasan dan uji statistik pada penelitian ini, maka peneliti dapat menyimpulkan : 1. Pemberian ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB selama 28 hari pada tikus yang diinduksi STZ secara signifikan dapat menurunkan rerata glukosa darah sewaktu dibandingkan dengan tikus diabetes tanpa terapi walaupun tidak mencapai kadar glukosa darah tikus normal dengan kecenderungan penurunan glukosa paling besar pada pemberian ekstrak 100 mg/kgBB. 2.
Pemberian ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB selama 28 hari pada tikus yang diinduksi STZ secara signifikan dapat menekan penurunan rerata berat badan walau tidak mencapai kadar berat badan tikus normal. Sedangkan tikus yang diinduksi STZ dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB mengalami penurunan berat badan lebih besar dari tikus diabetes tanpa terapi sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai dosis ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
3. Kadar LDL tikus yang diinduksi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB lebih rendah dibandingkan tikus diabetes tanpa terapi tetapi tidak tidak signifikan menurut statistik. Sehingga Ekstrak daun insulin tidak mempengaruhi kadar LDL.
5.2 Saran Untuk penelitian selanjutan diharapkan : 1. Melakukan penelitian pengaruh ekstrak daun insulin pada tikus normal 2. Melakukan penelitian pengaruh ekstrak daun insulin dengan dosis dan lama pemberian yang berbeda dari penelitian – penelitian sebelumnya. 3. Menyusun data penelitian dengan rapi
38
39
4. Memperhatikan kebersihan kandang tikus
BAB VI KERJASAMA PENELITIAN Penelitian ini merupakan kerjasama antara penelitian mahasiswa dengan kelompok penelitian diabetes dan regenerasi pankreas PSPD FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yaitu dr. Flori Ratna Sari, Ph.D dan dr. Hari Hendarto,Sp.PD, Ph.D, FINASIM yang dibiayai oleh Kementerian Agama Republik Indonesia.
40
DAFTAR PUSTAKA
1. International Diabetes Federation. 2014. IDF Diabetes Atlas 2014 Update: 6th Ed.US: International Diabetes Federation. 2. Chan,
Juliana C.N., Malik,
Vasanti.,
Jia,
Weiping.,
Kadowaki,
Takashi.,Yajnik, Chittaranjan S., Yoon, Kun-Ho., Hu, Frank B. 2009. Diabetes in Asia ; Epidemiology, Risk Factors, and Pathophysiology. Jama, 301(20), 2129-2140. 3. Nicholson, G., Hall, G. M. 2011. Diabetes Mellitus : New Drugs for A New Epidemic. BJA, 107(1), 65-73. 4. Gupta, R.K., Kesari, A.N., Watal,Geeta.,Murthy,P.S., Chandra, Ramesh., Maithal, Kapil., Tandonm, Vibha. 2005. Hipoglicemic and Antidiabetic Effect of Aqueous Extract of Leaves of Annona squamosa (L.) in Experimental Animal. Current Science, 88(8), 1244-1253. 5. Chan, C.H., Ngoh., Gok-Cheng., Yusoff, Rozita. 2012. A Brief Review on Anti Diabetic Plant : Global Distribution, Active Ingredients, Extraction Techniques and Acting Mechanism. Pharmacognosy Review: 6(11), 22-28. 6. Valentova, Katerina., Ulrichova, Jitka. 2003. Smallanthus sonchifolius and Lepidium meyenii – Prospective Andean Crops for The prevention of Chronic Disease. Biomed Papers: 147(2), 119-130. 7. Baroni, S., Suzuki-Kemmelmeier, F., Caparroz-Assef, SM., Cuman, RKN., Bersani-Amado, CA. 2008. Effect of Crude Extracts of Leaves of Smallanthus sonchifolius (yacon) on Glycemia in Diabetic Rats. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences: 44(3),521-530. 8. Aybar, M.J., Riera, A.S., Grau, A. Sanches, S.S. 2001. Hypoglicemic Effect of The Water Extract of Smallanthus sonchifolius (Yacon) Leaves in Normal and Diabetic Rats. J Ethnopharmacol: 74, 125-132. 9. Genta, S.B., Cabrera, W.M., Mercado, M.I, Grau, A., Catalan, C.A., Sanchez, S.S. 2010. Hipoglicemic Activity of Leaf Organic Extracts from Smallanthus sinchifolius : Constituents of The Most Active Fraction. Chem Biol Interact, 185(2), 143-152. 41
42
10. Sari, F.R., Hendarto,H., Muqorrobin, Annisatul., Rosyidi, C.A.H., Elza, Amelia., Hermansyah., Respati, Laras., Maulida, Nurma. 2015. Insulin Leaves (Smallanthus sonchifolius) Dry Extract Improve Blood Glucose and Lipid Profile in Aloxan-Induced Rat. Asian Jr.of Microbiol. Biotech. Env : 17(1)’ 1-4. 11. American Diabetes Association. 2012. Diagnosis and Classification of Diabetes Melitus. Diabetes Care :35(1),1-8. 12. Gardner, David, G., Shoback, Dolores. 2007. Greenpan’s Basic & Clinical Endocrinology 8thed.US: McGraw Hill. 13. Kumar,Abbas, Fausto.2012. Pathologic Basis of Disease. 7 th ed. USA: Saunders. 14. Guyton, Hall JE. 2006. Guyton textbook of Medical Physiology 11th ed. Pennysylvania : Elsivier. 15. .Ganong. 2005. Review of medical Physiology.22thed. USA: Mc Graw Hill. 16. Sherwood,Lauralee. 2010. Human Physology:From Cell to System 7th ed. US: Brooks/Cole Cengage Learning. 17. Sudoyo, Aru W. dkk. 2010. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam; Diabetes Melitus di Indonesia. Jakarta: Interna Publishing. 18. Hans T. 2008. Segala sesuatu yang harus anda ketahui tentang diabetes panduan lengkap mengenal dan mengatasi diabetes dengan cepat dan mudah. Jakarta: PT.Gramedia Pustaka Utama. 19. Longo.,Fauci., Kasper., Hauser., Jameson., Loscalzo. 2012. Harrisons’ Principles of Internal Medicine 8th ed. USA: McGraw-Hill. 20. PERKENI. 2011.Konsensus Pengelolaan dan Pencegahan DM Tipe 2 di Indonesia. Jakarta: PERKENI. 21. Price, Sylvia Anderson., Wilson, Lorraine M. 2005. Patofisiologi: Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit vol.1 ed. 6. Jakarta: EGC.
43 22. Grau, Alfredo., Rea, Julio. 1997. Yacon. Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson. International Plant Genetic Resources Institute. 199-242. 23. Lachman, J., Fernandez, E.C., Orsak, M. 2003. Yacon [Smallanthus sonchifolia (Poepp. Et Endl.) H. Robinson] Chemical Composition and Use-A Review. Plant Soil Environ: 49(6), 283-290. 24. Dou, D., Kang, T., Dong, F. 2014. The Active Constituens of Yacon Leaves. Natural Products ChemistryResearch: 2(5), 136. 25. Valentova, K., Moncion, A., de Waziers, I., Ulrichova, J. 2004. The Effect of Smallanthussonchifolius Leaf Extracts on Rat Hepatic Metabolism. Cell Biology and Toxicology : 20:109-210. 26. de la Garza-Rodea,AS., Knaan-Shanzer, S., den Hartigh, JD., Verhaegen, APL., van Bekkum, DW. 2010. Anomer-Equilibrated Streptozotocin Solution for the Induction of Experimental Diabetes in Mice (Musmusculus). Journal of the American Association for Laboratory Animal Science: 49(1), 40-44. 27. Szkuldelski, T. 2001.The Mechanism of Alloxan and Streptozotocin Action in B Cells of the Rat Pancreas. Physiological Research: 50:536546. 28. Singh, A.S., Masuku, M.B. 2014. Sampling Techniques & Determination of Sample Size in Applied Statistics Research: an Overview. IJECM: 2(11): 1-22. 29. Habib, N.C., Honoré, S.M., Genta, S.B., Sánchez, S.S. 2011. Hypolipidemic Effect of Smallanthus sonchifolius (yacon) Roots on Diabetic Rats: Biochemical Approach. Chemico-Biological Interaction. 194 (1): 31-39.
LAMPIRAN Lampiran 1 Hasil Determinasi/ Identifikasi Bahan Uji
Gambar 7.1 Hasil Determinasi/ Identifikasi Bahan Uj
44
45
Lampiran 2 Surat Keterangan Tikus Sehat
Gambar 7.2 Surat Keterangan Tikus Sehat
46
Lampiran 3 Gambar Proses Penelitian
Gambar 7.3 Adaptasi Tikus
Gambar 7.4 Pembiusan Menggunakan Ether
Gambar 7.5 Pengukuran Glukosa Darah Sewaktu
Gambar 7.6 Streptozosin
47
Gambar 7.7 Natrium Sitrat 3,13%
Gambar 7.9 Pengukuran pH Buffer Sitrat
Gambar 7.8 Penimbangan Streptozosin
Gambar 7.10 Pencampuran Buffer Sitrat dengan Streptozosin
48
Gambar 7.11 Pemberian Ekstrak dengan Sonde
Gambar 7.12 Sukrosa
Gambar 7.13 Penimbangan Berat Badan Tikus
Gambar 7.14 Sacrifice
49
Gambar 7.15 Pengambilan Darah dari Vena Cava Inferior
Gambar 7.17 Alat Autoclave
Gambar 7.16 Spektrofotometer
Gambar 7.18 Kit Kolesterol
50
Gambar 7.19 Pemeriksaan Profil Lipid
51
Lampiran 4 Perhitungan Dosis
1. Induksi Streptozotocin (STZ) 55 𝑚𝑔 1 𝑘𝑔
=
55 𝑚𝑔 1000 𝑔
=
5,5 𝑚𝑔 100 𝑔
Rerata BB adalah 250 gram. Jika BB tikus 260 gram, STZ yang dibutuhkan sebanyak : 5,5 𝑚𝑔 100 𝑔
=
𝑥 260 𝑔
𝑥 5,5 𝑚𝑔 x = 260 𝑔100 𝑔
= 14,3 mg/tikus dengan BB 260 gram. Setiap hari tikus yang disuntik adalah 14 ekor, maka = 14 ekor x 14,3 mg = 200,2 mg
STZ akan dimasukkan seminimal mungkin dengan kadar 0,1 mL buffer. Jika yang dibutuhkan 200,2 mg STZ, maka buffer yang dibutuhkan adalah: 5,5 𝑚𝑔 200,2 𝑚𝑔 = 𝑥 0,1 𝑚𝐿
x=
200,2𝑚𝑔 𝑥 0,1 𝑚𝐿 5,5 𝑚𝑔
x = 3,64 mL buffer per 14 tikus
2. Pemberian ekstrak daun insulin a. Dosis 100mg/kgBB 100 𝑚𝑔 100 𝑚𝑔 10 𝑚𝑔 = = 1 𝑘𝑔 1000 𝑔 100 𝑔
Untuk 20 ekor tikus = 20 x 300 g (BB) x
10 𝑚𝑔 100 𝑔
= 600 mg
52
Dilarutkan dalam aquades steril: 10 𝑚𝑔 600 𝑚𝑔 = 0,1 𝑚𝐿 𝑥
x=
600 𝑚𝑔 𝑥 0,1 𝑚𝐿 10 𝑚𝑔
x = 6 mL Jadi, untuk melarutkan 600 mg ekstrak daun insulin dibutuhkan aquades sebanyak 6 mL.
b. Dosis 300mg/kgBB 300 𝑚𝑔 1 𝑘𝑔
=
300 𝑚𝑔 1000 𝑔
=
30 𝑚𝑔 100 𝑔
𝑚𝑔 Untuk 20 ekor tikus = 20 x 300 mg (BB) x 30 =1200 mg 100 𝑔
Dilarutkan dalam aquades steril 10 𝑚𝑔 0,1 𝑚𝐿
=
x=
1200 𝑚𝑔 𝑥 1200 𝑚𝑔 𝑥 0,1 𝑚𝐿 10 𝑚𝑔
x = 12 mL Jadi, untuk melarutkan 1200 mg ekstrak daun insulin dibutuhkan aquades sebanyak 12 mL.
53
Lampiran 5 Uji T-Independent / Mann-Whitney
p=0,021 p=0,021 p=0,047 p=0,014
p=0,047
p=0,663
600
GDS (mg/dl)
500
400 300 200 100 0
N
D
D+Ss 100 mg H 28
D+Ss 300 mg
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB.
Grafik 7.1 Uji Mann-Whitney Rata-rata Glukosa Darah Hari ke-28 Untuk melihat rata-rata perbedaan sampel pada dua kelompok penelitian dilakukan uji T, namun karena data tidak berdistribusi normal maka digunakan uji statistik nonparametrik yaitu uji Mann-Whitney. Hasil uji statistik menunjukan
54
bahwa terdapat perbedaan rata-rata kadar glukosa darah yang signifikan pada hari ke-28 pada tikus normal dan tikus diabetes tanpa terapi (p = 0,014), tikus normal dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB (p = 0,021), tikus normal dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,021), tikus diabetes tanpa terapi dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB (p = 0,047), serta tikus diabetes tanpa terapi dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,047). Sedangkan tidak terdapat perbedaan rata-rata kadar glukosa darah hari ke-28 pada tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,663).
p=0,005 p=0,002 p=0,939 p=0,211
p=0,001
140
p=0,401
120
BB (%g)
100 80 60 40 20 0
N
D
D+Ss 100 mg
D+Ss 300 mg
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB
Grafik 7.2 Uji Statistik T-Independent Persentasi Rerata Berat Badan
55
untuk melihat rata-rata perbedaan sampel pada dua kelompok penelitian persen berat badan dikarenakan data berdistribusi normal digunakan uji statistik TIndependent. Hasil uji statistik menunjukan bahwa terdapat perbedaan rata-rata persen berat badan hari ke-28 yang signifikan pada tikus normal dan tikus diabetes tanpa terapi (p = 0,001), tikus normal dan tikus dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB (p = 0,002 ), tikus normal dan tikus diabetes dengan terapi daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,005). Sedangkan tidak terdapat perbedaan rata-rata persen berat badan yang signifikan pada tikus diabetes dengan ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB (p = 0,211), tikus diabetes dengan ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,939), dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dan 300 mg/kgBB (p = 0,405). p=0,724 p=0,480 p=0,083 p=0,03
p=0,248
p=0,386
350 300
LDL (mg/dl)
250 200 150
100 50 0 N
D
D+Ss 100 mg
D+Ss 300 mg
Keterangan : N: tikus normal, D: tikus diabetes tanpa terapi , D+Ss 100 mg: tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, D+Ss 300 mg : tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB
Grafik Uji Mann-Whitney Kadar LDL
56
Karena data tidak terdistribusi normal maka dilakukan uji statistik MannWhitney. Hasil uji statistik menunjukan bahwa terdapat perbedaan rata-rata kadar LDL yang signifikan pada tikus normal dan tikus diabetes tanpa terapi (p = 0,034). Sedangkan tidak terdapat perbedaan rata-rata kadar LDL yang signifikan hari pada tikus normal dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB (p = 0,480), tikus normal dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,724), tikus diabetes dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB (p = 0,248), tikus diabetes tanpa terapi dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 300 mg/kgBB (p = 0,083), dan tikus diabetes dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB dengan 300 mg/kgBB (p = 0,386).
57
LAMPIRAN 6
Riwayat Penulis
Identitas Nama : Azmi Agnia Jenis Kelamin : Laki-laki Tempat, Tanggal Lahir : Purwakarta, 6 Mei 1994 Agama : Islam Alamat : Jln Ipik Gandamanah, Ciseureuh RT 0/05 No 2, Purwakarta, Jawa Barat e-Mail :
[email protected]
Riwayat Pendidikan 1998-2000 : TK Dian Tunas 2000-2006 : SDN 10 Ciseureuh 2006-2009 : SMPN 1 Purwakarta 2009-2012 : SMAN 1 Purwakarta 2012-sekarang : Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
