UJI EFEKTIVITAS EKSTRAK ETANOL DAUN RANDU (Ceiba pentandra Gaertn.) TERHADAP PENURUNAN KADAR GULA DARAH PADA TIKUS PUTIH JANTAN GALUR WISTAR
ARTIKEL ILMIAH Oleh: DEWI FITRIANA 050110a012
PROGRAM STUDI FARMASI SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN NGUDI WALUYO UNGARAN 2016
1
2
UJI EFEKTIVITAS EKSTRAK ETANOL DAUN RANDU (Ceiba pentandra Gaertn.) TERHADAP PENURUNAN KADAR GULA DARAH PADA TIKUS PUTIH JANTAN GALUR WISTAR
EFFECTIVENESS TEST ETHANOL EXTRACT LEAVES RANDU (CEIBA PENTANDRA GAERTN.) TO DECREASE BLOOD SUGAR LEVELS IN RATS MALE WISTAR STRAIN
Dewi Fitriana Sekolah Tinggi Kesehatan Ngudi Waluyo Ungaran Jln. Gedong Songo, Candirejo-Kab Semarang
ABSTRAK Latar Belakang : Diabetes mellitus adalah suatu penyakit gangguan kesehatan yang disebabkan karena adanya peningkatan kadar gula dalam darah yang tidak dapat digunakan oleh tubuh. Ekstrak etanol daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) mengandung senyawa flavonoid yang diduga mempunyai efektivitas terhadap penurunan kadar gula darah. Tujuan : Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas ekstrak etanol daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) terhadap penurunan kadar gula darah pada tikus putih jantan galur wistar. Metode : Penelitian eksperimental murni post test control group design. Hasil : Penelitian ini menggunakan 25 ekor tikus yang terdiri dari 5 kelompok perlakuan meliputi kontrol negatif diberi (aquadest dan CMC-Na 1%), kontrol positif diberi (metformin dosis 63 mg/kg BB), dan 3 kelompok diberi ekstrak daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) dengan dosis 0,25 g/kg BB, 0,3125 g/kg BB, dan 0,375 g/kg BB. Data yang didapat berupa rata-rata kadar gula darah menit ke-0, 30, 60, 90, 120, 150, dan 180. Data dianalisis menggunakan SPSS 17,0 for windows dengan taraf kepercayaan 95% dengan uji ANAVA satu jalan kemudian dilanjutkan dengan uji LSD. Kesimpulan : Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian ekstrak etanol daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) dosis 0,3125 g/kg BB dan dosis 0,375 g/kg BB, mempunyai efektivitas terhadap penurunan kadar gula darah yang sebanding dengan metformin dosis 63 mg/kg BB. Saran : Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui senyawa lain selain flavonoid yang terkandung dalam ekstrak etanol daun randu yang dapat berperan dalam menurunkan kadar gula darah. Kata kunci : Daun randu, kadar gula darah, flavonoid, metformin Kepustakaan : 35 pustaka (1979-2016)
3
ABSTRACT Background : Diabetes mellitus is a health problem caused due to an increase in blood sugar levels that can not be used by the body. The ethanol extract of randu leaves (Ceiba pentandra Gaertn.) contains flavonoids that have effectiveness against a decrease in blood sugar levels. Objective : This study aims to determine the effectiveness of the ethanol extract of randu leaves (Ceiba pentandra Gaertn.) to decrease blood sugar levels in male micp or wistar strain Methods : The study was pure experimental of posttest control group design. Results : This study used 25 mice consisting of 5 groups including negative control given (distilled water and CMC-Na 1%), positive control given (metformin dose of 63 mg / kg), and the third group given the extract of randu leaves (Ceiba pentandra Gaertn.) at the doses of 0.25 g / kg, 0.3125 g / kg, and 0.375 g / kg. Data nave obtained in the form of average blood sugar levels in the minute of 0, 30, 60, 90, 120, 150, and 180. Data were analyzed by using SPSS 17.0 for windows with the level of 95% with one way ANOVA followed by LSD test. Conclusion : The results show that ethanol extract of randu leaves (Ceiba pentandra Gaertn.) with the dose of 0.3125 g / kg and the dose of 0.375 g / kg, has effectiveness to decrease blood sugar levels that is comparable to metformin with the dose of 63 mg/kg. Suggestion : A needs to do more research to find other compounds besiden flavonoids containing in the ethanol extract of cottonwood leaves that can play a role in lowering blood sugar levels. Keywords : of cottonwood leaves, blood sugar levels, flavonoids, metformin. Bibliography: 35 references (1979-2016)
4
A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Diabetes mellitus (DM) atau yang dikenal dengan nama kencing manis ini merupakan suatu penyakit menahun ditandai dengan peningkatan kadar gula darah, karena tubuh tidak dapat melepaskan atau menggunakan insulin secara adekuat. Penyakit DM ini digolongkan menjadi dua yakni diabetes mellitus tipe I dan diabetes mellitus tipe II, yang mana pada dasarnya DM tipe I disebabkan karena kerusakan pada sel beta pankreas, sedangkan DM tipe II, disamping disebabkan defisiensi insulin juga oleh karena hormon insulin penderita tidak efektif sehingga tidak dapat bekerja dengan normal padahal insulin mempunyai peran utama dalam mengatur kadar glukosa darah (Katzung, 2007 ). Tahun 2013, WHO merilis fakta penting mengenai diabetes mellitus, yaitu 347 juta orang di seluruh dunia mengidap diabetes mellitus dengan estimasi glukosa puasa ≥ 7.0 mmol/L atau sedang dalam pengobatan. Populasi penderita diabetes mellitus di Indonesia pada tahun 2013 mencapai 5,8% atau sekitar 8,5 juta penduduk dengan rentang usia 20-79 tahun. Diperkirakan pada tahun 2035 dengan asumsi tanpa adanya perbaikan, angka diabetes mellitus di Indonesia akan meningkat sebesar 165% pada masing-masing gender (WHO 2013). Berdasarkan uraian diatas membuat peneliti tertarik untuk melakukan penelitian tentang efektivitas ekstrak etanol daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) terhadap penurunan kadar gula darah pada tikus putih jantan galur wistar dengan pembebanan glukosa. 2. Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Tujuan Umum Untuk mengetahui efektivitas ekstrak daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) terhadap penurunan kadar gula darah. 2. Tujuan Khusus 1. Untuk mengetahui efektivitas ekstrak etanol daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) terhadap penurunan kadar gula darah tikus putih jantan galur wistar dengan pembebanan glukosa monohidrat 6,75 mg/kg BB. 2. Untuk mengetahui dosis ekstrak daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) yang sebanding dengan metformin 63 mg/kg BB terhadap kadar gula darah pada tikus putih jantan galur wistar.
5
B. METODE PENELITIAN 1. Alat dan bahan Blender, neraca kasar,timbangan hewan,erlenmeyer, corong, kain flanel, spuit, labu takar, ayakan no 30 mesh, beker gelas, gelas ukur, tabung reaksi, kandang tikus, glukotes, skapel/silet, kapas. Dan bahan yang digunakan adalah Daun Randu (Ceiba pentandra Gaertn,) berwarna hijau yang diperoleh dari Ungaran Candirejo, Semarang, Jawa tengah. Bahan kimia Metformin, etanol 70 %, H2SO4, methanol, karboksi metal selulose natrium (CMC Na 1 %), glukosa monohidrat, aquades hewan uji. Hewan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus putih jantan galur wistar sebanyak 25 ekor dengan berat badan 180-200 g dan berumur 2-3 bulan. Tikus ini dipelihara dengan kondisi yang sama selama 1 minggu agar dapat beradaptasi dengan lingkungannya, baru kemudian digunakan untuk penelitian. Hewan uji diperoleh dari Laboraturium Fisiologi Hewan Jurusan Biologi FMIPA Universitas Diponegoro Semarang. 2. Prosedur Penelitian a. Determinasi tanaman Determinasi tanaman dilakukan di Laboraturium Ekologi dan Biosistematik Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Diponegoro Semarang. b. Pembuatan ekstrak etanol daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) Pembuatan ekstrak etanol daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) yaitu dengan menggunakan metode maserasi kurang lebih780 g serbuk tanaman daun randu dimasukkan kedalam panci kemudian diberi etanol 70 % sebanyak 5850 ml. Dalam maserasi ini dilakukan selama 5 hari dalam ruangan yang terlindung dari cahay amatahari dan dilakukanpen gadukan secara berkala. Ekstrak yang diperoleh disaring menggunakan kain flannel kemudian hasil sarinya diremaserasi 1 kali dengan etanol 1950 ml sisa dari 100 ml bagian etanol dan kemudian disaring lagi. Selanjutnya ekstrak diuapkan dengan waterbath pada temperatur 50°C sehingga diperoleh hasil ekstrak kental. c. Pemilihan Hewan Uji Hewan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus jantan putih galur wistar, sehat, umur 2-3 bulan, sebanyak 25 ekor, dengan berat badan 180-200 gram.
6
d. Pengujian senyawa kimia flavonoid Sebanyak 0,1 g sampel ditambahkan metanol sampai terendam lalu dipanaskan, kemudian filtratnya ditambahkan H2SO4, terjadi perubahan warna dari kuning kehijauan menjadi warna merah karena penambahan H2SO4 menunjukkan adanya senyawa flavonoid. e. Dosis pembebanan glukosa Pemberian glukosa pada penelitian ini adalah pemberian glukosa monohidrat secara oral yang bertujuan untuk meningkatkan kadar glukosa darah tikus. Glukosa monohidrat merupakan bahan yang dipakai untuk uji toleransi glukosa. Pada tikus, dosis glukosa monohidrat yang diberikan adalah sebesar 1,35 g/200 g BB yang merupakan konversi dosis pemberian glukosa monohidrat untuk uji toleransi glukosa pada manusia seberat 70 kg dengan dosis 75 g. Kadar glukosa diukur 30 menit setelah pemberian glukosa (Martindale, 1992). Pada penelitian ini glukosa monohidrat digunakan untuk meningkatkan kadar gula darah pada tikus jantan galur wistar dengan dosis 6,75 mg/kg BB (Martindale, 1992). f. Perlakuan hewan uji Tabel 1. Perlakuan hewan uji Kelompok I
Jumlah 5 ekor
II
5 ekor
III
5 ekor
IV
5 ekor
V
5 ekor
jenis perlakuan Sebagai kontrol negatif diberi aquades+ CMC Na 1% Sebagai kontrol positif diberi metformin 63mg/kg BB Diberiekstrak etanol daun randu dosis 0,25
g/kg BB/hari diberi ekstrak etanol daun randu, dosis 0,3125
g/kg BB/hari diberi ekstrak etanol daun randu dosis 0,375
mg/kg BB
3. Metode Analisis Data Data yang diperoleh berupa kadar glukosa darah tikus sesudah perlakuan (post-test) selanjutnya dibuat kurva kadar gula darah dan waktu, lalu dihitung Area Under Curve (AUC). Kemudian dianalisis dengan SPSS 17.0 for windows dengan taraf kepercayaan 95%.
7
C. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Determinasi Tanaman Daun Randu (Ceiba pentandra Gaertn.) Determinasi tanaman daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) telah dilakukan di Laboratorium Ekologi dan Biosistematik Jurusan Biologi Fakultas MIPA, Universitas Diponegoro Semarang. Hasil determinasi tanaman sebagai berikut : Divisi : Spermatophyta Class : Dicotyledoneae Ordo : Bombacales Famili : Bambacaceae Genus : Ceiba Spesies : Ceiba pentandra Gaertn. Randu, Kapok, Kapuk, Kapuk Randu Kunci determinasi : 1b, 2b, 3b, 4b, 6b, 7b, 9b, 10b, 11b, 12b, 13b, 14a, 15b, Golongan Tanaman berdaun majemuk tersebar. 197a, 198b, 200b, 201b, 202b, 203b, 204b, 205b, 206a, Famili 76 : Bambacaceaea. Genus 1a. Ceiba. Spesies :Ceiba pentandra Gaertn. (Randu, Kapok, Kapuk, Kapuk Randu). Tabel II dentifikasi flavonoid Senyawa uji
Flavonoid
Uji flavonoid
Perubahan warna
Ekstrak daun randu +
Kuning kehijauan
methanol dipanaskan Filtrat Ekstrak daun
Merah
randu + H2SO4
Untuk membuktikan adanya senyawa flavonoid yang terdapat dalam Daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) dilakukan identifikasi senyawa flavonoid dengan metode fitokimia yaitu sebanyak 0,1 g ekstrak daun randu (Ceiba pentandra Gaertn.) ditambahkan metanol sampai terendam lalu dipanaskan kemudian filtratnya ditambahkan H2SO4 terjadi perubahan warna dari kuning kehijauan menjadi warna merah. Hal ini menunjukkan adanya kandungan flavonoid pada daun randu.
8
3 Uji Efektivitas Ekstrak Daun Randu Tabel III Rata-rata Kadar Gula Darah Tikus Putih Jantan Galur Wistar Kadar gula darah (mg/dl) Perlakuan
Kelompok I
Kelompok II Kelompok III Kelompok IV Kelompok V
Menit 0
Menit 30
Menit 60
Menit 90
Menit 120
Menit 150
Menit 180
145,00 ±15,4
145,80 ±14,1
146,00 ±15,0
146,20 ±12,2
144,40 ±10,4
142,60 ±12,1
140,20 ±9,4
147,00 ±13,4
135,80 ±12,6
128,60 ±9,4
124,00 ±5,3
120,40 ±5,3
105,40 ±5,7
93,40 ±7,3
147,00 ±11,5
144,40 ±7,2
141,20 ±6,9
138,40 ±7,6
137,20 ±7,5
135,00 ±8,7
132,80 ± 8,4
149,80 ±11,3
140,40 ±13,0
135,00 ±16,1
128,60 ±13,7
123,80 ±14,2
118,40 ±13,0
111,80 ±15,4
148,20 ±12,0
140,80 ±12,6
132,40 ±14,6
124,40 ±9,6
119,20 ±10,7
113,20 ±10,8
102,40 ±13,5
Keterangan : Kelompok I : Kontrol (-) Diberi Aquadest + CMC Na 1% Kelompok II : Kontrol (+) Diberi Metformin Dosis 63 mg/kg BB Kelompok III : Diberi Ekstrak Daun Randu dosis 0,25 g/kg BB Kelompok IV : Diberi Ekstrak Daun Randu dosis 0,3125 g/kg BB Kelompok V : Diberi Ekstrak Daun Randu dosis 0,375 g/kg BB Berdasarkan hasil pengukuran kadar gula darah pada tikus putih jantan galur wistar, kelompok kontrol negatif memiliki nilai rata-rata kadar gula darah yang paling tinggi karena tidak ada zat aktif yang dapat menurunkan kadar gula darah. Sedangkan pada kontrol positif (pemberian Metformin 63 mg/kg BB) didapatkan kadar gula darah yang paling rendah. Kelompok dosis 0,375 g/kg BB, dosis 0,25 g/kg BB, 0,3125 g/kg BB dan 0,375 juga didapatkan penurunan kadar gula darah.
9
Tabel IV Nilai AUC (Area Under Curve) Total Tiap Kelompok Kelompok Perlakuan
Total AUC (Mean±SD)
I
26028.00±2234.58
II
22032.00±1185.30
III
25083.00±1397.47
IV
23310.00±2371.54
V
22659.00±2082.91
Hasil pengukuran kadar gula darah pada tikus putih jantan galur wistar setelah diberikan perlakuan selama 180 menit dihitung nilai AUC (Area Under Curve) (tabel 4.3). Nilai AUC (Area Under Curve) penting sebagai ukuran yang menggambarkan jumlah obat di dalam tubuh, sehingga sering dikaitkan dengan efek farmakologi suatu obat. AUC (Area Under Curve) merupakan ukuran berapa banyak obat mencapai aliran darah tikus putih jantan galur wistar dalam waktu setelah dosis diberikan. Tabel V Hasil Uji Normalitas Saphiro Wilk Kelompok Perlakuan Kontrol Negatif Kontrol Positif Dosis 0,25 g/kg BB Dosis 0,3125 g/kg BB Dosis 0,375 g/kg BB
Kadar Gula Darah p-value Kesimpulan 0,697 Terdistribusi Normal 0,474 Terdistribusi Normal 0,805 Terdistribusi Normal 0,449 Terdistribusi Normal 0,129 Terdistribusi Normal
Berdasarkan uji normalitas menggunakan uji Saphiro Wilk untuk variabel nilai AUC Kadar Gula Darah diperoleh p-value untuk kelompok kontrol negatif, kontrol positif, ekstrak daun randu dosis 0,25 g/kg BB, dosis 0,3125 g/kg BB, dan dosis 0,375 g/kg BB masing-masing berturut-turut sebesar 0,697, 0,474, 0,805, 0,449, dan 0,129. Berdasarkan uji normalitas diperoleh nilai pvalue semuanya lebih besar dari 0,05, ini menunjukkan bahwa data-data nilai
10
AUC Kadar Gula Darah dari kelima kelompok perlakuan tersebut dinyatakan terdistribusi normal.
Tabel VI Uji Homogenitas Varian Variabel
Levene Df1 Df2 p-value Statistic Nilai AUC KGD 1,382 4 20 0,276 Hasil uji homogenitas varian menggunakan Levene Test untuk variabel nilai AUC kadar gula darah diperoleh signifikan > 0,05 yang menunjukkan bahwa data-data nilai AUC kadar gula darah dari kelima perlakuan dinyatakan memiliki varian yang homogen. Data yang diperoleh menunjukkan terdistribusi normal dan memiliki varian homogen, sehingga syarat-syarat dalam uji Anava telah terpenuhi. Berdasarkan uji homogenitas didapatkan nilai p-value > 0.05 sehingga dikatakan bahwa data yang diuji mempunyai varian yang homogen. Tabel VII Hasil Uji Anava Satu Jalan Kadar Gula Darah Variabel dependen Nilai AUC Kadar Gula Darah
F hitung 3,848
p-value ,018
Hasil uji Anava untuk variabel nilai AUC kadar gula darah didapatkan F hitung 3,848 dengan p-value 0,018. Sehingga disimpulkan bahwa ada perbedaan secara bermakna dari kelima perlakuan terhadap nilai AUC kadar gula darah. Kemudian dilanjutkan dengan uji Anava satu jalan dan didapatkan nilai p-value < 0,05. Berdasarkan uji Anava satu jalan dapat disimpulkan bahwa data yang diuji mempunyai perbedaan yang bermakna diantara semua kelompok perlakuan. Untuk mengetahui perbedaan kelompok masing-masing perlakuan dilanjutkan dengan uji Post Hoc (tabel 4.7). Tabel 4.7 Uji Post Hoc Pasangan Perlakuan Kontrol Negatif vs Kontrol Positif Kontrol Negatif vs Dosis 0,25 g/kg BB Kontrol Negatif vs Dosis 0,3125 g/kg BB Kontrol Negatif vs Dosis 0,375 g/kg BB Kontrol Positif vs Dosis 0,25 g/kg BB Kontrol Positif vs Dosis 0,3125 g/kg BB Kontrol Positif vs Dosis 0,375 g/kg BB Dosis 0,25 g/kg BB vs Dosis 0,3125 g/kg BB Dosis 0,25 g/kg BB vs Dosis 0,375 g/kg BB Dosis 0,3125 g/kg BB vs Dosis 0,375 g/kg BB
p-value 0,004 0,444 0,036 0,011 0,020 0,304 0,610 0,159 0,059 0,597
Kesimpulan Berbeda signifikan Berbeda tidak signifikan Berbeda signifikan Berbeda signifikan Berbeda signifikan Berbeda tidak signifikan Berbeda tidak signifikan Berbeda tidak signifikan Berbeda tidak signifikan Berbeda tidak signifikan 11
Keterangan: Jika p-value < 0,05 ada perbedaan signifikan Jika p-value > 0,05 tidak ada perbedaan signifikan Berdasarkan hasil uji Post Hoc menggunakan uji LSD menunjukkan bahwa kelompok kontrol positif dengan ekstrak daun randu dosis 0,3125 g/kg BB dan dosis 0,375 g/kg BB memiliki efek yang berbeda tidak signifikan. Ini menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan efek secara signifikan antara kelompok kontrol positif (metformin dosis 63 mg/kg BB) dengan ekstrak daun randu dosis 0,3125 g/kg BB dan dosis 0,375 g/kg BB. Berbeda tidak signifikan dalam menurunkan kadar gula darah. D. KESIMPULAN 1. Ekstrak etanol daun Randu (Ceiba pentandra Gaertn.) mempunyai efektivitas terhadap penurunan kadar gula darah pada tikus putih jantan galur wistar. 2. Ekstrak etanol daun Randu (Ceiba pentandra Gaertn.) pada dosis 0,3125 g/kg BB dan dosis 0,375 g/kg BB memiliki efektivitas terhadap penurunan kadar guladarah yang sebanding dengan metformin dosis 63 mg/kg BB. E. SARAN F. TERIMA KASIH 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui senyawa lain selain flavonoid yang terkandung dalam ekstrak etanol daun randu yang dapat berperan dalam menurunkan kadar gula darah. 2. Perlu dilakukan uji toksisitas dan efek samping yang mungkin bisa terjadi pada penggunaan jangka panjang sebagai antidiabetes. G. DAFTAR PUSTAKA Anonim, 1979. Farmakope kesehatan RI, Jakarta.
Indonesia, Edisi
III,
Departemen
Anief, M., 2000, Ilmu Meracik Obat, Teori dan Praktik, Cetakan ke 9, 168-169, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Dalimartha, S.,2009, Atlas Tumbuhan Obat Indonesia Jilid 6, 156-159, Trubus Agriwijaya, Jakarta.
12
Depkes RI. 2005. Pharmaceutical Care Untuk Penyakit Diabetes Mellitus. Direktorat Jenderal Bina Kefarmasian dan Alat Kesehatan. Halaman. 1, 7, 11- 12, 25-27, 32, Jakarta.
Gustaviani R., 2007, Diagnosis dan klasifikasi diabetes mellitus. Buku ajar ilmu penyakit dalam. Edisi 4. Jilid 3 : Pusat penerbitan Departemen Ilmu Penyakit Dalam FKUI,:1857-9, Jakarta. Katzung, B. G., 2007, Farmakologi Dasar dan Klinik, Edisi 10, Buku Kedokteran ECG, Jakarta. Markham, K.R., 1988, Cara Mengidentifikasi Flavonoid, Padmawinata, K., 10, 15, Penerbit ITB, Bandung.
Oleh
Martindale. 1992, The ekstra pharmacope, 28th. Edisi the fharmaceutical prespos, London. Martindale. 1992, The ekstra pharmacope, 28th. Edisi the fharmaceutical prespos, London. Safitri Y., 2016, Tentang Uji Aktivitas Ekstrak Etanol Daun Bayam Merah (Amaranthus tricolor L.) Terhadap Kadar Gula Darah Pada Tikus Putih Jantan Galur Wistar, Farmasi Stikes Ngudi Waluyo Ungaran, Semarang. WHO, 2013, The Diagnosis Treatmen and Prevention Of Diabetes Mellitus, background document, World Health Organization, Geneva.
13
14
15
