i
DISMUTASE (SOD)
PADA TIKUS DIABETES MELITUS
YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN-NICOTINAMIDE
(STZ-NA)
Diajukan untuk Memenuhi Sebagai Syarat Memperoleh
Derajad Sarjana Kedokteran pada Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun oleh ARIFIN NUGROHO
20130310058
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
i
DISMUTASE (SOD)
PADA TIKUS DIABETES MELITUS
YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN-NICOTINAMIDE
(STZ-NA)
Diajukan untuk Memenuhi Sebagai Syarat Memperoleh
Derajad Sarjana Kedokteran pada Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun oleh ARIFIN NUGROHO
20130310058
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
ii
DISMUTASE (SOD)
PADA TIKUS DIABETES MELITUS
YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN-NICOTINAMIDE
(STZ-NA)
Disusun oleh : ARIFIN NUGROHO
20130310058
Telah disetujui dan diseminarkan pada tanggal 8 Desember 2016
Dosen Pembimbing Dosen Penguji
dr. RatnaIndriawati, M.Kes Dr. dr. Ikhlas M. Jenie, M. Med.Sc NIK : 19720820200101173038 NIK : 19770925200204173051
Mengetahui,
Kaprodi Pendidikan Dokter
Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
iii Nama : Arifin Nugroho
NIM : 20130310058
Program Studi : Pendidikan Dokter
Fakultas : Kedokteran dan Ilmu Kesehatan
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Karya Tulis Ilmiah yang saya tulis ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir Karya Tulis Ilmiah ini.
Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa karya tulis ilmiah ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Yogyakarta, 8 Desember 2016 Yang membuat pernyataaan,
iv
Alhamdulillahirabbil’alamin puji syukur hanya kepada Allah SWT tuhan seru sekalian alam yang telah memberikan nikmat dan rahmat-Nya. sholawat serta salam selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW., yang telah membawa kita menuju era penuh ilmu pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Efektifitas Seduhan Daun Kersen (Muntingia calabura L.)
Terhadap Kadar Enzim Endogen Superoksida Dismutase (SOD) Pada Tikus
Diabetes Melitus Yang Diinduksi Streptozotocin-Nicotinamide (STZ-NA)”.
Dengan selesainya Karya Tulis Ilmiah ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada,
1. dr. H. Ardi Pramono, Sp.An selaku Dekan Fakultas Keddokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
2. dr. RatnaIndriawati, M.Kes selaku pembimbing yang telah memberikan banyak pengarahan dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan karya tulis ilmiah.
3.
Dr. dr. Ikhlas M. Jenie M. Med.Sc selaku dosen penguji karya tulis ilmiah ini, yang sudah memberikan kritikan dan saran yang membangun dalam penyusunan karya tulis ilmiah ini.4. Kedua orang tua tercinta, Kuyanto dan Purwaningsih yang selalu memberikan dukungan moral, material dan doa di setiap sholatnya.
v
7. Rianti yang selalu memberi semangat, dukungan moril dan doa untuk menyelesaikan karya tulis ilmiah ini.
8. Teman-teman KTI Daun Kersen yang memberi saran dan dukungan dalam karya tulis ilmiah ini.
9. Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa penulis sebutkan satu satu, terima kasih atas dukungannya semoga Allah SWT membalas amal ibadahnya.
Penulis menyadari bahwa karya tulis ilmiah ini masih banyak kekurangannya, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan dan peningkatan kualitas karya tulis ilmiah ini. Selanjutnya apabila ada kesalahan kepada pembaca, ataupun pihak pihak yang terkait dengan penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini, penulis memohon maaf dengan segala kerendahan hati. Semoga Allah SWT selalu memberikan nikmat dan karunia-Nya kepada kita semua.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Yogyakarta, 8 Desember 2016
vi
DAFTAR ISI
KARYA TULIS ILMIAH ... i
HALAMAN PENGESAHAN KTI ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
INTISARI ... xii
ABSTRACT ... xiii
BAB I ... 1
PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Manfaat Penelitian ... 5
E. Keaslian Penelitian ... 6
BAB II ... 7
TINJAUAN PUSTAKA ... 7
A. Tinjauan Teoritis ... 7
1. Diabetes Melitus ... 7
2. SOD ... 18
3. Daun Kersen ... 19
4. Flavanoid ... 22
5. Streptozotocin ... 23
6. Metformin ... 25
vii
B. Kerangka Teori... 28
C. Kerangka Konsep ... 29
D. Hipotesis ... 30
BAB III ... 31
METODOLOGI PENELITIAN ... 31
A. Desain Penelitian ... 31
B. Populasi dan Sampel Penelitian ... 31
C. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 33
1. Lokasi ... 33
2. Waktu ... 33
D. Variabel dan Definisi Operasional ... 33
1. Variabel ... 33
2. Definisi Operasional ... 34
E. Instrument Penelitian ... 35
1. Alat penelitian ... 35
2. Bahan Penelitian ... 36
F. Jalannya Penelitian ... 37
1. Persiapan ... 37
2. Pengambilan Sampel Pre-Induksi... 37
3. Induksi Streptozotocin-nicotinamide... 37
4. Pengambilan Sampel Post-Induksi ... 38
5. Pembuatan Seduhan Daun Kersen (Muntingia calabura L.)... 38
6. Pemberian Perlakuan ... 39
7. Pengambilan sampel post perlakuan ... 40
G. Analisis Data ... 42
H. Kesulitan Penelitian ... 42
I. Etika Penelitian ... 43
BAB IV ... 44
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 44
A. Hasil ... 44
viii
BAB V ... 57
KESIMPULAN DAN SARAN ... 57
A. Kesimpulan ... 57
B. Saran ... 57
DAFTAR PUSTAKA ... 58
LAMPIRAN ... 63
Lampiran 1 ... 63
Lampiran 2 ... 64
Lampiran 3 ... 65
Lampiran 4 ... 67
Lampiran 5 ... 69
Lampiran 6 ... 81
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Keaslian Penelitian...6 Tabel 2. Rerata Berat Badan Tikus Putih (Rattus novergicus) Sebelum
Induksi STZ-NA... 45 Tabel 3. Rerata Berat Badan Tikus Putih (Rattus novergicus) Sesudah
Induksi STZ-NA... 46 Tabel 4. Rerata GDP Tikus Putih (Rattus novergicus) Sebelum dan
Sesudah Induksi STZ-NA dengan paired t-test... 47 Tabel 5. Rerata GDP Tikus Putih (Rattus novergicus) Sebelum dan
Sesudah Perlakuan Seduhan Daun Kersen (Muntingia calabura L.) dengan paired sample t test... 48 Tabel 6. Selisih Penurunan Kadar Glukosa Darah Puasa Tikus Putih
(Rattus novergicus) Sesudah Perlakuan dan Sebelum Perlakuan... 50 Tabel 7. Rerata Kadar Enzim SOD Tikus Putih (Rattus novergicus)
Sesudah Perlakuan... 51 Tabel 8. Selisih Kadar Enzim SOD Dibandingkan Kelompok Normal.... 51 Table 9. Konversi Dosis Berbagai Senyawa Bioaktif Pada
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Daun Kersen ... 20
Gambar 2. Struktur Kimia Streptozotocin……… 25
Gambar 3. Struktur Kimia Nicotinamide... 27
Gambar 4. Kerangka Teori... 28
Gambar 5. Kerangka Konsep Alur Penelitian... 29
Gambar 6. Alur Penelitian... 41
Gambar 7. Rerata Kadar GDP Sebelum dan Sesudah Induksi STZ-NA.. 48
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Izin Penelitian... 61
Lampiran 2. Surat Keterangan Kelayakan Etika Penelitian... 62
Lampiran 3. Perhitungan Dosis... 63
Lampiran 4. Tanggal Rencana Penelitian……….. 65
Lampiran 5. Analisis Data……... 69
Lampiran 6. Dokumentasi Penelitian... 81
xii
INTISARI
Stress oksidatif terjadi jika kadar radikal bebas dan antioksidan dalam tubuh tidak seimbang. Radikal bebas dapat terbentuk akibat peningkatan kadar glukosa darah pada Diabetes Melitus yang dapat menyebabkan berbagai kerusakan sel, jaringan, dan organ seperti hati, ginjal, jantung. Antioksidan diperlukan untuk meredam dampak negative oksidan. Flavanoid pada tanaman kersen bersifat antioksidatif. Penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan rancangan penelitian post test only with control group design. Subjek penelitian ini adalah tikus putih galur Sprague dawley sebanyak 36 ekor yang dibagi menjadi 6 kelompok, yaitu kelompok 1 (normal), kelompok 2 (kontrol negatif), kelompok 3 (kontrol positif), kelompok 4 (seduhan daun kersen 250 mg/200 grBB), kelompok 5 (seduhan daun kersen 500 mg/200 grBB), dan kelompok 6 (seduhan daun kersen 750 mg/200 gram). Kelompok 2-6 diinduksi dengan streptozotocin
dosis 65 mg/KgBB dan nicotinamide 230 mg/KgBB selama 5 hari hingga tikus menjadi Diabetes Melitus (Gula Darah Puasa >135 mg/dl) kemudian diberikan perlakuan selama 14 hari. Pengambilan kadar GDP menggunakan metode enzimatik GOD-PAP, sedangkan SOD menggunakan Kit BioVision. Data dianalisis menggunakan uji paired t test dan uji One Way Anova. Hasil uji statistic dengan paired t test menunjukkan perbedaan bermakna kadar GDP sebelum dan sesudah perlakuan (p=0,0001). Pada uji One Way Anova terdapat rerata kadar SOD yang berbeda pada setiap kelompok (p=0,0001). Seduhan yang paling efektif meningkatkan kadar SOD yaitu dosis 750 mg/200 grBB.
xiii
ABSTRACT
Oxidative stress occurs when the levels of free radicals and antioxidants in the body is not balanced. Free radicals can be formed as a result of an increase in blood glucose levels in Diabetes Mellitus that can cause damage to cells, tissues, and organs such as the liver, kidneys, heart. Antioxidants are necessary to dampen the negative effects of oxidants. Flavonoids on the cherry crop is antioxidative. This research is experimental research design with post test with only control group design. The subjects were white rats Sprague dawley many as 36 tails were divided into 6 groups: group 1 (normal), group 2 (negative control), group 3 (positive control), group 4 (steeping leaves of cherry 250 mg/200 grBW), a group of 5 (cherry leaves steeping 500 mg/200 grBW), and group 6 (cherry leaves steeping 750 mg/200 grBW). 2-6 group induced with streptozotocin dose of 65 mg/KgBW and nicotinamide 230 mg/KgBW for 5 days until the rats became Diabetes Mellitus (fasting blood sugar >135mg / dl) were then given treatment for 14 days. Intake levels of GDP using enzymatic method GOD-PAP, while SOD using Kit BioVision. Data were analyzed using paired t test and One Way Anova. The results of statistical tests with paired t test showed significant differences in the levels of GDP before and after treatment (p = 0.0001). In One Way Anova mean SOD are different in each group (p = 0.0001). The most effective steeping increase SOD is the dose of 750 mg/200 grBW.
xii
INTISARI
Stress oksidatif terjadi jika kadar radikal bebas dan antioksidan dalam tubuh tidak seimbang. Radikal bebas dapat terbentuk akibat peningkatan kadar glukosa darah pada Diabetes Melitus yang dapat menyebabkan berbagai kerusakan sel, jaringan, dan organ seperti hati, ginjal, jantung. Antioksidan diperlukan untuk meredam dampak negative oksidan. Flavanoid pada tanaman kersen bersifat antioksidatif. Penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan rancangan penelitian post test only with control group design. Subjek penelitian ini adalah tikus putih galur Sprague dawley sebanyak 36 ekor yang dibagi menjadi 6 kelompok, yaitu kelompok 1 (normal), kelompok 2 (kontrol negatif), kelompok 3 (kontrol positif), kelompok 4 (seduhan daun kersen 250 mg/200 grBB), kelompok 5 (seduhan daun kersen 500 mg/200 grBB), dan kelompok 6 (seduhan daun kersen 750 mg/200 gram). Kelompok 2-6 diinduksi dengan streptozotocin
dosis 65 mg/KgBB dan nicotinamide 230 mg/KgBB selama 5 hari hingga tikus menjadi Diabetes Melitus (Gula Darah Puasa >135 mg/dl) kemudian diberikan perlakuan selama 14 hari. Pengambilan kadar GDP menggunakan metode enzimatik GOD-PAP, sedangkan SOD menggunakan Kit BioVision. Data dianalisis menggunakan uji paired t test dan uji One Way Anova. Hasil uji statistic dengan paired t test menunjukkan perbedaan bermakna kadar GDP sebelum dan sesudah perlakuan (p=0,0001). Pada uji One Way Anova terdapat rerata kadar SOD yang berbeda pada setiap kelompok (p=0,0001). Seduhan yang paling efektif meningkatkan kadar SOD yaitu dosis 750 mg/200 grBB.
xiii
ABSTRACT
Oxidative stress occurs when the levels of free radicals and antioxidants in the body is not balanced. Free radicals can be formed as a result of an increase in blood glucose levels in Diabetes Mellitus that can cause damage to cells, tissues, and organs such as the liver, kidneys, heart. Antioxidants are necessary to dampen the negative effects of oxidants. Flavonoids on the cherry crop is antioxidative. This research is experimental research design with post test with only control group design. The subjects were white rats Sprague dawley many as 36 tails were divided into 6 groups: group 1 (normal), group 2 (negative control), group 3 (positive control), group 4 (steeping leaves of cherry 250 mg/200 grBW), a group of 5 (cherry leaves steeping 500 mg/200 grBW), and group 6 (cherry leaves steeping 750 mg/200 grBW). 2-6 group induced with streptozotocin dose of 65 mg/KgBW and nicotinamide 230 mg/KgBW for 5 days until the rats became Diabetes Mellitus (fasting blood sugar >135mg / dl) were then given treatment for 14 days. Intake levels of GDP using enzymatic method GOD-PAP, while SOD using Kit BioVision. Data were analyzed using paired t test and One Way Anova. The results of statistical tests with paired t test showed significant differences in the levels of GDP before and after treatment (p = 0.0001). In One Way Anova mean SOD are different in each group (p = 0.0001). The most effective steeping increase SOD is the dose of 750 mg/200 grBW.
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Diabetes Melitus menjadi salah satu masalah kesehatan yang besar. Data dari studi global menunjukan bahwa jumlah penderita Diabetes Melitus (DM) pada tahun 2011 telah mencapai 366 juta orang, dan diperkirakan akan meningkat menjadi 552 juta pada tahun 2030. Penderita DM di Asia Tenggara pada tahun 2006 sendiri mencapai lebih dari 50 juta orang. International Diabetes Federation (IDF) memperkirakan bahwa sebanyak 183 juta orang tidak menyadari bahwa mereka mengidap DM. Sebesar 80% orang dengan DM tinggal di negara berpenghasilan rendah dan menengah. Penderita DM sebagian besar berusia antara 40-59 tahun (Trisnawati, 2013).
Proporsi penduduk yang berusia ≥ 15 tahun di Indonesia pada tahun 2013 dengan DM adalah 6,9%. Prevalensi diabetes yang terdiagnosis dokter tertinggi terdapat di DI Yogyakarta (2,6%), DKI Jakarta (2,5%), Sulawesi Utara (2,4%), dan Kalimantan Timur (2,3%). Prevalensi diabetes yang terdiagnosis dokter atau berdasarkan gejala, tertinggi terdapat di Sulawesi Tengah (3,7%), Sulawesi Utara (3,6%), Sulawesi Selatan (3,4%) dan Nusa Tenggara Timur (3,3%) (Kemenkes, 2013).
oleh sel beta yang berada didalam pulau langerhans pankreas (Squires, 2003). Kerusakan sel-sel beta pankreas dapat menyebabkan keadaan hiperglikemia (Robertson et al., 2004). Hiperglikemia pada DM terlibat dalam pembentukan radikal bebas. Radikal bebas sendiri merupakan molekul yang tidak stabil karena memiliki elektron yang tidak berpasangan dan mencari pasangan elektron dalam makromolekul biologi. Radikal bebas sebagian besar diproduksi oleh mitokondria dan sebagian besar kerusakan akibat radikal bebas adalah pada membran mitokondria dan DNA mitokondria. Hiperglikemia menyebabkan autooksidasi glukosa, glikasi protein dan aktivasi jalur metabolisme poliol yang selanjutnya mempercepat pembentukan senyawa oksigen reaktif. Pembentukan senyawa oksigen reaktif tersebut dapat meningkatkan modifikasi lipid, DNA dan protein pada berbagai jaringan. Modifikasi molekular pada berbagai jaringan tersebut mengakibatkan ketidakseimbangan antara antioksidan protektif (pertahanan antioksida) dan peningkatan produksi radikal bebas hal ini merupakan awal kerusakan oksidatif yang dikenal sebagai stres oksidatif (Suryohudoyo, 2000).
dari luar melalui makanan yang kita makan untuk membantu tubuh melawan kelebihan radikal bebas dalam tubuh. Peningkatan suplai antioksidan yang cukup akan membantu pencegahan komplikasi klinis DM (Suhartono & Setiawan, 2005).
Faktor resiko tingginya prevalensi DM sudah seharusnya kita hindari, salah satunya adalah pola makan yang tidak sehat, islam telah menjelaskan untuk minum dan makan secara sehat yaitu pada Surat al-Baqarah ayat 57:
Yang memiliki arti: “Dan Kami menaungi kamu dengan awan, dan Kami menurunkan kepadamu mann dan salwa. Makanlah (makanan) yang baik-baik dari rezeki yang telah Kami berikan kepadamu”
Kersen merupakan tanaman buah tropis yang mudah dijumpai dan termasuk dalam famili Elaeocarpaceae. Kersen berkhasiat sebagai antioksidan, obat sakit kuning, memelihara kesehatan hati dan ginjal, mencegah kanker, dan meningkatkan kebugaran tubuh (IPTEK, 2005). Daun kersen telah lama dimanfaatkan sebagai tanaman obat tradisional yang digunakan sebagai obat sakit kepala dan anti radang oleh masyarakat Peru (Ekasari, 2009). Daun kersen mengandung kelompok senyawa atau lignan antara lain flavonoid, tannin, triterpene, saponin, dan polifenol yang menunjukkan aktivitas antioksidatif (Priharyanti, 2007). Senyawa yang dominan dalam daun kersen secara kualitatif adalah flavonoid (Zakaria, 2007).
Penelitian kali ini akan meneliti apakah seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) efektif terhadap pengobatan DM melalui pengamatan enzim SOD.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah pada penelitan ini adalah:
Apakah seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) efektif terhadap peningkatkan kadar enzim endogen superoksida dismutase (SOD) pada tikus Diabetes Melitus yang diinduksi Streptozotocin-nicotinamide
C. Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk menguji efektifitas seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) dalam meningkatkan kadar enzim SOD pada Tikus Diabetes Melitus melalui pengamatan histopatologis hepar.
Tujuan khusus penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui kadar enzim SOD normal (sebelum diinduksi
streptozotocin) pada Tikus.
2. Untuk mengetahui kadar enzim SOD Tikus Diabetes Melitus yang telah diberi seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.).
3. Untuk mengetahui dosis efektif seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) dalam meningkatkan kadar enzim SOD.
D. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain :
1. Pengembangan ilmu pengetahuan diharapkan dapat memberi referensi ilmiah untuk penelitian lebih lanjut tentang efektifitas seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) dalam meningkatkan enzim SOD pada tikus DM.
2. Kepada praktisi kesehatan apabila terbukti efektif, Seduhan daun kersen
E. Keaslian Penelitian
Tabel 1. Keaslian Penelitian
Nama Peneliti Tahun Judul Hasil Perbedaan
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Teoritis
1. Diabetes Melitus
a. Definisi
Diabetes Melitus merupakan penyakit yang ditandai oleh meningkatnya kadar gula darah yang lebih tinggi dari batas normal, yang erat kaitannya dengan insulin. Insulin adalah hormon yang disekresikan oleh sel-sel β dari pulau Langerhans dan bertanggung jawab untuk mengendalikan, transportasi, pemanfaatan dan penyimpanan glukosa dalam tubuh (Afdal, 2012). Mediator utama sekresi insulin adalah konsentrasi plasma glukosa. Kenaikan kadar glukosa darah memicu sel-sel β pankreas untuk mensekresikan insulin ke dalam tubuh, pada individu normal. Penderita DM memerlukan penanganan yang tepat dan serius karena terganggunya mekanisme kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau keduanya (Tandra, 2007).
Komplikasi yang terjadi pada penderita DM ini menjadikan penyebab kematian terbesar ke empat di dunia (Tandra, 2007).
b. Klasifikasi
Terdapat beberapa klasifikasi DM antara lain:
1) Diabetes Melitus tipe 1 merupakan kelainan sistemik akibat terjadinya gangguan metabolisme glukosa yang ditandai oleh hiperglikemia kronis. Keadaan ini disebabkan oleh proses autoimun yang merusak sel β pankreas sehingga
produksi insulin berkurang bahkan terhenti, penderitanya akan memerlukan asupan insulin eksogen. Penyakit ini menimbulkan komplikasi kronik sehingga memerlukan manajemen pengobatan yang berkelanjutan dan edukasi pada pasien serta keluarganya. Penyakit yang tidak terkontrol akan menimbulkan berbagai komplikasi metabolisme, gangguan makrovaskular dan mikrovaskular yang menyebabkan penurunan kualitas dan harapan hidup penderita.
pankreas tidak mampu mengimbangi resistensi insulin ini sepenuhnya, maka terjadi defisiensi relatif insulin. Hal ini terlihat dari menurunnya sekresi insulin pada rangsangan glukosa (Mansjoer, 2001).
Standard yang umum digunakan untuk mendiagnosis DM adalah sebagai berikut; jika kadar glukosa atau urine seorang pasien saat berpuasa >120 mg/dl atau seling waktu 2 jam sesudah berbuka sebesar 140-190 mg/dl, maka pasien tersebut didiagnosa menderita DM. Seorang dikatakan normal kadar gulanya dalam darah atau urine jika saat berpuasa <110 mg/dl dan setelah 2 jam berbuka puasa sebesar <140 mg/dl (Sudewo, 2004).
dikendalikan dalam jangka panjang supaya dapat menghindari kadar gula darah yang meningkat melebihi batas normal (Zen, 2011).
c. Komplikasi
Secara garis besar komplikasi DM dibagi 2 yaitu: 1) Komplikasi metabolik
Komplikasi metabolik yang paling sering ditemui adalah pada DM tipe 1 yaitu ketoasidosis diabetik, yang ditandai dengan adanya hiperglikemia (gula darah >300 mg/dl), asidosis metabolik akibat penimbunan benda keton dan diueresis osmotik.
2) Komplikasi vaskular
d. Stress Oksidatif pada DM
Stres oksidatif timbul akibat reaksi metabolik yang menggunakan oksigen dan mengakibatkan gangguan pada keseimbangan antara oksidan dan antioksidan sel. Stres oksidatif adalah suatu keadaan ketidakseimbangan antara radikal bebas dengan antioksidan, dimana jumlah radikal bebas lebih banyak bila dibandingkan dengan antioksidan (Halliwell, 2006).
Kerusakan oksidatif yang diakibatkan oleh radikal bebas berimplikasi pada berbagai kondisi patologis, yaitu kerusakan sel, jaringan, dan organ seperti hati, ginjal, jantung baik pada manusia maupun hewan. Kerusakan ini dapat berakhir pada kematian sel sehingga terjadi percepatan timbulnya berbagai penyakit degeneratif (Valko et al., 2007).
Pertahanan antioksidan dan sistem perbaikan seluler akan terangsang sebagai respons tantangan oksidatif, pada DM (Nuttal et al., 1999). Sumber stres oksidatif yang terjadi berasal dari peningkatan produksi radikal bebas akibat autooksidasi glukosa, penurunan konsentrasi antioksidan berat molekul rendah di jaringan, dan gangguan aktivitas pertahanan antioksidan enzimatik (Kowluru et al., 2001).
biokimia dalam tubuh, seperti reaksi redoks dengan reaksi fisik ikatan homolitik atau pemindahan elektron. Radikal nitrogen dibentuk dari oksigenasi rantai terminal atom guanidonitrogen pada L-arginin yang dikatalisasi oleh enzim NOS (Droge, 2002). Radikal bebas secara eksogen diperoleh dari bermacam-macam sumber, antara lain polutan, makanan dan minuman, radiasi, ozon, dan pestisida. Radikal bebas diproduksi di dalam sel oleh mitokondria, membran plasma, lisosom, peroksisom, endoplasmik retikulum dan inti sel (Kumar et al., 2004). Radikal bebas menyebabkan kerusakan atau kematian sel, hal ini terjadi karena radikal bebas mengoksidasi dan menyerang komponen RNA, DNA, protein, lipoprotein, lipid membran sel (Winarsi, 2007). Tidak selamanya senyawa oksigen reaktif yang terdapat di dalam tubuh itu merugikan. Pada kondisi-kondisi tertentu keberadaannya sangat dibutuhkan, misalnya, untuk membunuh bakteri yang masuk ke dalam tubuh, melawan radang dan mengatur tonus otot polos dalam organ dan pembuluh darah. Oleh sebab itu, keberadaannya harus dikendalikan oleh sistem antioksidan dalam tubuh (Winarsi, 2007).
hidroksil (-OH), radikal peroksil (OOH), ion superoksida (O2), Hidrogen peroksida (H2O2), adalah contoh senyawa reaktif. Keberadaan radikal bebas dalam tubuh dapat menyebabkan terjadinya penyakit degeneratif, misalnya jantung, DM, ateroskelorosis, kanker dan sebagainya. Bahkan radikal bebas ini dapat merusak selaput sel dan DNA (Agbafor & Nwachukwu, 2011).
Stres oksidatif meningkat pada pasien yang menderita DM. Kerusakan sel oksidatif disebabkan oleh radikal bebas yang dapat menyebabkan peningkatan resiko penyakit DM. Reaktivitas oksigen secara umum pada sel ditangkap oleh enzim antioksidan. Diabetes Melitus juga menginduksi perubahan jaringan dan aktivitas enzim antioksidan. Agen hipoglikemik herbal bereaksi pada penangkapan metabolit oksigen atau meningkatkan sintesis molekul antioksidan (Mahdi, 2012).
e. Antioksidan
Antioksidan dalam arti biologis memiliki pengertian yang lebih lebih luas yaitu merupakan senyawa yang dapat meredam dampak negatif oksidan. Senyawa ini mencegah stres oksidatif. Senyawa ini memiliki berat molekul kecil, tetapi mampu menginaktivasi bekembangnya reaksi oksidasi, dengan mencegah terbentuknya radikal. Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi dengan mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif (Suryohudoyo, 2000).
Tubuh memiliki mekanisme sistem pertahanan alami berupa enzim antioksidan endogen yang berfungsi menetralkan dan mempercepat degradasi senyawa radikal bebas untuk mencegah kerusakan komponen makromolekul sel, sehubungan dengan potensi toksisitas senyawa radikal bebas. Sistem ini dibagi dalam dua kelompok besar yaitu: sistem pertahanan preventif seperti SOD, GPx, dan sistem pertahanan melalui pemutusan reaksi radikal seperti isoflavon, vitamin A, vitamin C, dan vitamin E. Tubuh memiliki tiga ensim antioksidan intrasel atau antioksidan endogen, yaitu SOD, GPx, dan katalase (Valko et al., 2007).
f. Penatalaksanaan
Penatalaksanaan DM dapat dibagi menjadi 4 pilar utama yaitu :
1) Edukasi
Keberhasilan pengelolaan DM secara mandiri membutuhkan partisipasi aktif pasien, keluarga dan masyarakat. Untuk mencapai keberhasilan perubahan perilaku, dibutuhkan edukasi yang komprehensif yang meliputi pemahaman tentang:
a) Penyakit DM.
b) Makna dan perlunya pengendalian dan pemantauan DM. c) Penyulit DM.
d) Intervensi farmakologis dan non-farmakologis. e) Hipoglikemia.
f) Masalah khusus yang dihadapi.
g) Cara mengembangkan system pendukung dan mengajarkan ketrampilan.
h) Cara mempergunakan fasilitas perawatan kesehatan.
2) Perencanaan Makanan
(karbohidrat, lemak dan protein), yang dimaksud dengan karbohidrat adalah gula, tepung dan serat. Jumlah masukan kalori makanan yang berasal dari karbohidrat lebih penting dari pada sumber atau macam karbohidratnya. Standar yang diajukan adalah makanan dengan komposisi:
- Karbohidrat 60 – 70 % - Protein 10 – 15% - Lemak 20 – 25%
3) Latihan Jasmani
Kegiatan jasmani sehari-hari dan latihan latihan jasmani teratur (3-4 kali seminggu selama kurang lebih 30 menit) merupakan salah satu pilar dalam pengelolaan diabetes tipe 2. Latihan jasmani dapat menurunkan berat badan (jalan, bersepeda santai, jogging, berenang). Latihan jasmani sebaiknya disesuaikan dengan umur dan status kesegaran jasmani. Perlu dibatasi atau jangan terlalu lama melakukan kegiatan yang kurang gerak seperti menonton televisi.
4) Intervensi Farmakologis
a. Pemicu sekresi insulin (insulin secretagogue): sulfonilurea dan glinid.
b. Penambah sensitivitas terhadap insulin: metformin, tiazolidindion.
c. Penghambat absorbs glukosa: penghambat glukosidase alfa.
Pendekatan dalam penatalaksanaan DM pada dasarnya ada dua, yang pertama pendekatan tanpa obat dan yang kedua adalah pendekatan dengan obat. Langkah pertama yang harus dilakukan dalam penatalaksanaan DM adalah penatalaksanaan tanpa obat berupa pengaturan diet dan olah raga. Langkah farmakologis berupa terapi insulin atau terapi obat hipoglikemik oral, atau kombinasi keduanya dapat dikombinasikan apabila dengan langkah pertama tujuan penatalaksanaan belum tercapai (Depkes, 2005).
2. SOD
SOD merupakan salah satu antioksidan endogen yang berfungsi mengkatalisis reaksi dismutasi radikal bebas anion superoksida (O2-) menjadi hidrogen peroksida dan molekul oksigen (Halliwell, 2006).
Enzim-enzim yang dapat memusnahkan radikal bebas adalah SOD, GPx, dan katalase. Antioksidan sering diistilahkan sebagai peredam dan pemerangkap (scavenger) radikal bebas yaitu molekul yang dapat bereaksi dengan radikal bebas dan berfungsi menetralkan radikal bebas (Brownlee, 2003).
Enzim SOD memiliki kemampuan mendegradasi anion superoksida radikal menjadi oksigen dan hidrogen peroksida, yang kemudian perannya dilanjutkan oleh enzim GPx dan katalase hingga dihasilkan air dan oksigen. Superoksida Dismutase termasuk enzim primer di dalam tubuh karena mampu melindungi sel-sel dalam tubuh akibat serangan radikal bebas (Poitout, 2008).
3. Daun Kersen
a. Sistematika Tumbuhan Seri
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Class : Dicotyledoneae
Ordo : Malvales Famili : Elaeocarpaceae
Genus : Muntingia
Spesies : Muntingia calabura L.
b. Morfologi
berambut halus bercampur dengan rambut kelenjar, demikian pula daunnya.
Gambar 1. Daun Kersen (Penulispro.com, 2015)
menjadi buah dalam tiap berkasnya, Bertangkai panjang, bulat hampir sempurna, diameter 1-1,5 cm, hijau kuning dan akhirnya merah apabila masak, bermahkota sisa tangkai putik yang tidak rontok serupa bintang hitam bersudut lima. Berisi beberapa ribu biji yang kecil-kecil, halus, putih dan kekuningan, terbenam dalam daging dan sari buah yang manis sekali (Simatupang, 2011).
c. Efek Farmakologis
1) Penyembuh Asam Urat (anti urid acid)
Secara tradisional di Indonesia buah kersen digunakan untuk mengobati asam urat dengan cara mengkonsumsi buah kersen sebayak 9 butir 3 kali sehari hal ini terbukti dapat mengurangi rasa nyeri yang ditimbulkan dari penyakit asam urat.
2) Antiseptik
Kandungan dan rebusan daun kersen ternyata dapat berkhasiat sebagai pembunuh mikroba berbahaya dan dapat digunakan sebagai anti septik. Penelitian yang dilakukan oleh penelitian herbal dari Malaysia didapat hasil bahwa rebusan daun kersen dapat digunakan untuk membunuh bakteri C. Diptheriea, S. Aureus, P Vulgaris, S Epidemidis, dan K.
3) Antiflamasi
Rebusan daun kersen juga memiliki khasiat anti radang atau mengurangi radang (antiflamasi) dan menurunkan panas. 4) Antitumor
Kandungan senyawa flavonoid yang dikandung daun kersen ternyata memiliki khasiat dapat menghambat perkembangan sel kanker (mouse hapatoma) secara laboratoris yang dilakukan para ilmuwan dari peru (Simatupang, 2011).
4. Flavanoid
Flavanoid merupakan senyawa metabolit sekunder, senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme, polifenol dengan berat molekul rendah yang banyak terdapat pada tumbuhan hijau dan terletak dalam vakuola sel. Flavonoid bertanggung jawab untuk memberikan warna, aroma bunga, dan buah, membantu perkecambahan dan perkembangan bibit pada tumbuhan. Flavonoid dapat digunakan untuk melindungi mukosa lambung, sebagai antioksidan, dan mengobati gangguan pada hepar (Samanta et al., 2011).
memerangkap anion superoksida sehingga tidak terbentuk hidrogen peroksida (H2O2) dan radikal hidroksil (Szkudelski, 2012).
Salah satu antioksidan yang merupakan antioksidan potensial golongan flavonoid sub kelas flavonols yaitu kuesertin, yang memiliki efek proteksi pada beberapa penyakit seperti kanker, penyakit kardiovaskular, arthtritis, hiperurisemia, dan DM melalui proteksi membran sel untuk menghambat stress oksidatif (El-baky, 2011). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa secara in vivo kuersetin dapat menurunkan glukosa darah, melindungi fungsi sel beta pankreas serta menurunkan angka morbiditas dan mortalitas pada tikus model komplikasi vaskular diabetes (Youl & Bardy, 2010).
5. Streptozotocin
Streptozotocin merupakan derivat nitrosuria yang diisolasi dari
Streptomyces achromogenes yang mempunyai aktivitas anti-neoplasma dan antibiotik spektrum luas. Streptozotocin dapat secara langsung merusak masa kritis sel β Langerhans atau menimbulkan
proses autoimun terhadap sel β sehingga lebih banyak digunakan
Streptozotocin menginduksi terjadinya DM melalui perusakan DNA sel beta pankreas. Didalam sel beta pankreas, streptozotocin
merusak DNA melalui pembentukan NO, radikal hidroksil dan hydrogen perioksida. Perusakan DNA ini menstilmulasi ribosilasi poli ADP yang selanjutnya menyebabkan deplesi NAD+ dan ATP didalam sel. Akibatnya produksi insulin terganggu dan jumlah yang dihasilkan berkurang atau bahkan dapat menyebabkan apoptosis sel. Peningkatan defosforilasi ATP akan memacu peningkatan substrat untuk enzim xantin oksidase (sel β pankreas mempunyai aktivitas tinggi terhadap enzim ini), lebih lanjut meningkatkan produksi asam urat xantin oksidase mengkatalisis reaksi pembentukan anion superoksida aktif. Pembangkitan anion superoksida akan membentuk hidrogen peroksida dan radikal superoksida. NO dan oksigen reaktif tersebut adalah penyebab utama kerusakan sel β pankreas (Nugroho, 2006).
Streptozocin adalah senyawa penghasil radikal NO dan radikal OH dalam jumlah besar (Wahyuningsih, 2008).
Gambar 2. Struktur Kimia Streptozotocin (Szkudelski, 2012)
6. Metformin
Satu-satunya golongan biguanida yang masih dipergunakan sebagai obat hipoglikemik oral yang bekerja menurunkan kadar glukosa darah dengan memperbaiki transport glukosa ke dalam sel-sel otot. Obat ini dapat memperbaiki uptake glukosa sampai sebesar 10-40%, Menurunkan produksi glukosa hati dengan jalan mengurangi glikogenolisis dan glukoneogenesis. Metformin merupakan obat oral DM yang bekerja tanpa mempengaruhi kadar insulin dalam plasma. Metformin menurunkan kadar glukosa dengan menurunkan resistensi insulin, terutama di hati dan otot. Metformin juga menurunkan kadar glukosa dengan menurunkan absorbsi glukosa didalam usus (Soegondo, 2005).
7. Nicotinamide
a. Mekanisme Nicotinamide Melindungi Sel Beta Pankreas
penelitian in vitro dan in vivo menyimpulkan bahwa
nicotinamide dapat melindungi sel beta pankreas terhadap efek toksik streptozotocin.
Penambahan induksi nicotinamide untuk mengendalikan kerusakan sel beta pankreas yang berlebihan dan memberikan proteksi sel beta pankreas hewan coba akibat induksi streptozotocin
(Szkudelski, 2012).
b. Efek in vitro Nicotinamide
Penelitian in vitro pada sel beta pankreas yang diisolasi, menemukan bahwa nicotinamide bekerja dengan cara (Szkudelski, 2012):
1) Menghambat aksi streptozotocin dalam menurunkan biosintesa proinsulin.
2) Memperbaiki efek penghambatan sekresi insulin (setelah stimulasi glukosa) oleh streptozotocin.
3) Menghambat kegagalan oksidasi glukosa dan menghambat penurunan kemampuan hidup sel beta pankreas, yang dipicu oleh streptozotocin.
4) Hal yang paling penting adalah efek protektif nicotinamide
pada sel islet yaitu menurunkan kerusakan DNA akibat
c. Efek in vivo Nicotinamide
Pemberian nicotinamide baik intraperitoneal, maupun intravena memiliki efek sebagi berikut (Szkudelski, 2012):
1) Meminimalkan penurunan berat badan yang ditimbulkan oleh
streptozotocin.
2) Menghentikan aksi streptozotocin dalam meningkatkan gula darah.
3) Melindungi sel beta pankreas, sehingga terjadi peningkatan insulin darah.
B. Kerangka Teori
Keterangan :
: meningkatkan
: menghambat
Gambar 4. Kerangka Teori Faktor risiko DM
Stress oksidatif Kerusakan sel β
Defek sekresi insulin
Hiperglikemia
Genetik, Autoimun Gaya hidup, lingkungan
Radikal Bebas
Enzim SOD
Gangguan metabolisme lipid
Glukosa plasma puasa, Glukosa plasma sewaktu
C. Kerangka Konsep
Keterangan :
: meningkatkan
: menghambat
Gambar 5. Kerangka Konsep
Seduhan daun kersen
Streptozotocin
Radikal bebas
Kerusakan sel β pankreas Toksisitas
Nicotinamide
Defek sekresi insulin
DM Tipe 2
Hiperglikemia
D. Hipotesis
31
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Desain Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan pada penelitian ini adalah penelitian eksperimental murni dengan rancangan penelitian post test only with control group design yang menggunakan hewan coba sebagai obyek penelitian.
B. Populasi dan Sampel Penelitian
Obyek penelitian penelitian ini adalah tikus putih (Rattus novergicus) galur Sprague dawley (SD) jantan yang diperoleh dari laboratorium hewan uji Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Sampel penelitian ini adalah tikus putih (Rattus novergicus) galur Sprague dawley
yang memenuhi kriteria penelitian sebagai berikut:
1. Kriteria inklusi:
a. Berjenis kelamin jantan galur Sprague dawley
b. Berusia ± 8 minggu
c. Berat badan ± 150-200 gram
2. Kriteria eksklusi:
a. Aktivitas kurang/tidak aktif
c. Sakit (penampakan rambut kusam, rontok, atau botak)
d. Penurunan berat badan >10% selama masa adaptasi di laboratorium Besar sampel tiap kelompok minimal 5 ekor (Murti, 2010). Besar sampel dihitung dengan rumus frederer, dimana (t) merupakan jumlah kelompok uji, dan n adalah besar sampel per kelompok. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
(t-1) (n-1) ≥ 15 (Wulandari et al., 2010)
Jumlah sampel yang digunakan minimal 5 ekor tikus putih per kelompok. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebanyak 36 ekor tikus putih (Rattus novergicus) yang terbagi dalam 6 kelompok, yaitu:
1. Kontrol Negatif : Tikus putih yang diinduksi STZ-NA tanpa diberikan intervensi apapun, hanya diberikan aquades.
2. Kontrol Positif : Tikus putih yang diinduksi STZ-NA dan diberikan obat Hipoglikemik oral (metformin).
3. Kontrol perlakuan : Tikus putih yang diberikan seduhan daun kersen, terbagi menjadi 3 kelompok, dengan variasi dosis pada tiap kelompok perlakuan, kelompok 1 diberi seduhan daun kersen dosis 250 mg/200 grBB, kelompok 2 diberi seduhan daun kersen dosis 500 mg/200 grBB, dan kelompok 3 diberi seduhan daun kersen dosis 750 mg/200 grBB.
C. Lokasi dan Waktu Penelitian
1. Lokasi
Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Pusat Studi Pangan dan Gizi Pusat Antar Universitas (PAU) Universitas Gajah Mada (UGM) Yogyakarta.
2. Waktu
Penelitian ini dilaksanakan dalam kurun waktu ± 1 bulan.
D. Variabel dan Definisi Operasional
1. Variabel
a. Variabel bebas (Independent) : Perlakuan dan dosis seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.)
masing- masing 250 mg/200 grBB, 500 mg/200 grBB, dan 750 mg/200 grBB.
b. Variabel tergantung (dependent) : Kadar enzim SOD.
c. Variabel terkendal : 1. Subyek penelitian adalah Tikus putih (Rattus novergicus) jantan galur
Sprague dawley (umur 8 minggu dan berat 150-200 gr).
tikus satu galur yaitu dari galur Sprague dawley dan proses pengambilan
menggunakan randomisasi. 3. Kondisi pakan dan kandang
sama.
2. Definisi Operasional
a. Tikus Diabetes Melitus
Tikus Diabetes Melitus adalah tikus yang diinduksi dengan
streptozotocin 65 mg/kgBB, dimana 15 menit sebelumnya diinjeksi
nicotinamide 230 mg/kgBB, dibiarkan selama 5 hari dengan parameter peningkatan kadar gula darah puasa (GDP) yang diambil dari pembuluh darah sinus orbita pada mata tikus (Puspitasari, 2015). Kadar GDP normal tikus Sprague dawley adalah 55-135 mg/dl. Tikus dinyatakan DM apabila kenaikan gula darah puasanya >135 mg/dl setelah 5 hari induksi STZ-NA. Kadar GDP diukur dengan metode glukosa oksidase (GOD-PAP) (Sulchan et al., 2014).
b. Seduhan Daun Kersen
didapatkan dari halaman laboratorium Pusat Studi Pangan dan Gizi Pusat Antar Universitas (PAU) Universitas Gadjah Mada dan dikeringkan dengan sinar matahari hingga berwarna kecoklatan. Seduhan daun kersen kemudian diberikan kepada tikus yang telah diinduksi STZ-NA melalui sonde dengan dosis masing – masing 250 mg/200 grBB, 500 mg/200 grBB,dan 750 mg/200 grBB.
c. Kadar SOD
Enzim SOD merupakan enzim endogen yang kadarnya akan menurun pada kondisi DM. Kadar enzim SOD didapatkan dengan menggunakan Kit BioVision dan pembacaannya menggunakan spektrofotometer.
d. Induksi Streptozotocin-nicotinamide
Induksi streptozotocin ditujukan untuk menghasilkan tikus DM. Dosis yang digunakan adalah 65 mg/kgBB diinjeksikan secara intraperitoneal, 15 menit sebelumnya dilakukan injeksi intraperitoneal nicotinamide 230 mg/kgBB yang mempunyai efek protektif dari toksisitas streptozotocin.
E. Instrument Penelitian
1. Alat penelitian
a. Timbangan digital b. Sonde
d. Spuit
e. Gloves sarung tangan f. Masker
g. Panci h. Saringan i. Kompor j. KIT Biovision
k. Kandang hewan percobaan l. Sentrifuge
m. Spektrofotometer
2. Bahan Penelitian
a. Streptozotocin b. Metformin c. Daun kersen d. Nicotinamide e. NaCl 0,9%
f. Buffer sitrat 0,1 M g. Aquades
F. Jalannya Penelitian
1. Persiapan
a. Kandang tikus disiapkan, tikus putih (Rattus novergicus)
sebanyak 36 ekor ditimbang, lalu dilakukan pembagian kelompok secara randomisasi menjadi 6 kelompok. Kelompok penelitian terdiri dari kelompok kontrol negatif diberi aquades, kelompok kontrol positif diberi metformin, kelompok perlakuan yang diberi seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) dosis 250 mg/200 grBB, 500 mg/200 grBB, dan 750 mg/200 grBB serta kelompok kontrol tanpa perlakuan sama sekali.
b. Tikus putih (Rattus novergicus) Diadaptasi selama 7 hari dan diberi makan pelet (pakan tikus) serta diberikan minum aquades yang diberikan secara ad libtium.
2. Pengambilan Sampel Pre-Induksi
Pada hari ke-7 dilakukan pengambilan sampel darah pre injeksi setelah sehari sebelumnya tikus putih (Rattus novergicus)
dipuasakan selama 8-12 jam. Sampel darah diambil dari pembuluh darah sinus orbita pada mata tikus, parameter yang diukur adalah kadar gula darah puasa (GDP).
3. Induksi Streptozotocin-nicotinamide
dilakukan dengan injeksi intraperitoneal nicotinamide 230 mg/kgBB yang dilarutkan dalam larutan salin (NaCl 0,9%). Setelah 15 menit, dilanjutkan dengan pemberian streptozotocin 65 mg/kgBB yang dilarutkan dalam buffer sitrat 0,1 M dengan pH 4,5 secara intraperitoneal untuk merusak sel β pankreas.
4. Pengambilan Sampel Post-Induksi
Setelah 5 hari post injeksi, dilakukan pengambilan sampel darah melalui pembuluh darah sinus orbita mata pada tikus, dengan parameter kadar gula darah puasa (dikatakan DM jika kadar GDP >135 mg/dl).
5. Pembuatan Seduhan Daun Kersen (Muntingia calabura L.)
Daun kersen (Muntingia calabura L.) yang digunakan adalah daun kersen yang berkualitas, yaitu daun yang hijau tua, tidak menggulung, serta tidak ada bekas gigitan serangga.
Pembuatan seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.)
dilakukan dengan cara berikut:
a. Daun kersen (Muntingia calabura L.) dijemur dibawah sinar matahari hingga kering (berwarna kecoklatan).
c. Seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) disaring sehingga air seduhan terpisah dengan daun.
6. Pemberian Perlakuan
Jika tikus sudah dinyatakan DM, selanjutkan dilakukan Pemberian perlakuan seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.)
sesuai kelompoknya.
a. Kelompok I: Kelompok kontrol negatif
Hari ke-13 hingga hari ke-26 diberi pakan pelet dan aquades secara ad libtium.
b. Kelompok II: Kelompok kontrol positif
Hari ke-13 hingga hari ke-26 diberi pakan pelet dan aquades secara ad libtium dan metformin 0,09 mg/kgBB/hari/tikus sebanyak 1 ml dengan sonde pada pagi hari pukul 08.00.
c. Kelompok III: Kelompok dosis I
Hari ke-13 hingga hari ke-26 diberi pakan pelet dan aquades secara ad libtium dan seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) dosis 250 mg/200 grBB/hari/tikus dengan sonde pada pagi hari pukul 08.00.
d. Kelompok IV: Kelompok dosis II
e. Kelompok V: Kelompok dosis III
Hari ke-13 hingga hari ke-26 diberi pakan pelet dan aquades secara ad libtium dan seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) dosis 750 mg/200 grBB/hari/tikus dengan sonde pada pagi hari pukul 08.00.
f. Kelompok VI: Kelompok normal
Kelompok tikus yang dari awal hingga nanti akhir tidak diberikan perlakuan sama sekali hanya sebagai pengontrol saja.
7. Pengambilan sampel post perlakuan
Gambar 6. Alur Penelitian
GDP & dimatikan diambil hepar kemudian baru diukur kadar SOD Pengambilan sampel setelah
Pengambilan sampel GDP
Randomisasi Adaptasi 7 hari Tikus (Rattus novergicus)
Timbang Berat
Pengambilan sampel
5 hari post induksi
GDP
G. Analisis Data
Pengolahan statistik dari data hasil penelitian enzim SOD dimulai dengan uji normalitas dan uji homogenitas data. Kemudian dilakukan uji statistik dengan paired t test (untuk data yang berdistribusi normal) atau dengan uji wilcoxon test (jika ada data tidak berdistribusi normal), untuk mengetahui kebermaknaan perbedaan kadar enzim SOD pada kelompok kontrol dan sesudah perlakuan pada tikus Diabetes Melitus. Setelah itu dilakukan uji One Way Anova (jika data berdistribusi normal) atau kruskal-wallis (jika data tidak berdistribusi normal). Sampel yang digunakan dalam penelitian ini berjumlah 36 ekor tikus sehingga uji normalitas yang digunakan adalah uji Shapiro-wilk. Uji homogenitas digunakan untuk mengetahui apakah varians populasi homogen atau tidak. Jika hasil uij One Way Anova menunjukkan nilai yang signifikan, maka dilanjutkan dengan uji post hoc test dengan uji rata-rata tuckey. Uji One Way Anova adalah uji untuk membandingkan perbedaan rerata lebih dari dua kelompok, sedangkan post hoc test membandingkan antar kelompok.
H. Kesulitan Penelitian
I. Etika Penelitian
44
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.Hasil
Penelitian ini dilakukan selama ± 1 bulan dengan menggunakan subyek tikus putih (Rattus novergicus) jantan yang telah ditentukan kriteria inklusinya yaitu galur Sprague dawley dengan berat antara 150-200 gram, umur ± 8 minggu, dan tikus dikeluarkan jika aktivitas kurang/tidak aktif, mati selama perlakuan, sakit (penampakan rambut botak, kusam, dan rontok), serta mengalami penurunan berat badan >10%. Tikus dalam penelitian ini berjumlah 36 ekor, dibagi menjadi 6 ekor per kelompok perlakuan. Desain penelitian ini adalah post test only with control group design. Penelitian ini menggunakan kit BioVision dan pembacaan akhirnya menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 450 nm.
kersen dosis 250 mg/200 grBB), perlakuan 2 (di induksi STZ-NA dan diberikan perlakuan seduhan daun kersen 500 mg/200 grBB), dan perlakuan 3 (di induksi STZ-NA dan diberikan perlakuan 750 mg/200 grBB). Tikus kemudian diadaptasi di kandang selama 7 hari.
Berat badan tikus pada masing-masing kelompok ditimbang terlebih dahulu diawal penelitian untuk memenuhi kriteria inklusi dan penentuan dosis sebelum di induksi STZ-NA.
Tabel 2. Rerata Berat Badan Tikus Putih (Rattus novergicus) Sebelum Induksi STZ-NA
Kelompok Rerata Berat Badan (gram) ± SD Normal
Kontrol Negatif Kontrol Positif P1(250 mg kersen) P2(500 mg kersen) P3(750 mg kersen)
171,83± 10,30 168,50 ± 21,99 179,83 ± 15,22 169,50 ± 16,12 176,17 ± 14,85 184,00 ± 10,64
Tabel 2 menunjukkan bahwa berat badan tikus semua kelompok sebelum induksi STZ-NA >150 gr sehingga semua tikus memenuhi syarat inklusi dengan rerata berat terendah pada kelompok kontrol negatif (168,50 gr) dan rerata berat tertinggi pada kelompok perlakuan 3 (184 gr).
Tabel 3. Rerata Berat Badan Tikus Putih (Rattus novergicus) Sesudah Induksi STZ-NA
Kelompok Rerata Berat Badan (gram) ± SD Normal
Kontrol Negatif Kontrol Positif P1(250 mg kersen) P2(500 mg kersen) P3(750 mg kersen)
178,67 ± 11,21 171,50 ± 21,99 183,67 ± 15,25 173,17 ± 15,80 179,83 ± 14,79 188,50 ± 11,60
Dari tabel 3 didapatkan bahwa rerata berat badan terendah ada pada kelompok kontrol negatif (171,5 gr) dan berat badan tertinggi pada kelompok perlakuan 3 (188,5 gr).
Setelah Penimbangan berat badan, dilanjutkan pengambilan plasma darah puasa pada sinus orbita tikus untuk mengukur kadar Glukosa Darah Puasa (GDP). Pengambilan sampel darah dilakukan selama 3 kali. Pengukuran pertama untuk menentukan kadar glukosa darah normal pada tikus, pengukuran kedua untuk mengetahui keberhasilan induksi Diabetes Melitus dengan menggunakan STZ-NA, sedangkan pengukuran ketiga untuk mengetahui efek perlakuan terhadap kadar GDP tikus. Di akhir perlakuan, akan dilakukan pembedahan untuk pengambilan organ hepar tikus yang akan digunakan untuk pengamatan enzim superoksida dismutase (SOD).
kersen kadar SOD digunakan uji One Way Anova dilanjutkan post hoc test
dan uji tuckey.
Tabel 4. Rerata GDP Tikus Putih (Rattus novergicus) Sebelum dan Sesudah Induksi STZ-NA dengan paired t test
Gambar 7. Rerata Kadar GDP Sebelum dan Sesudah Induksi STZ-NA Hasil data sebelum dan sesudah diinduksi seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) dengan dosis 250 mg/200 grBB, 500 mg/200 grBB dan 750 mg/200 grBB akan diuji menggunakan analisis statistik paired sample t test untuk menunjukkan adanya penurunan kadar GDP yang signifikan. Hasil uji paired sample t test tersebut ditunjukkan pada tabel 5. Tabel 5. Rerata GDP Tikus Putih (Rattus novergicus) Sebelum dan Sesudah Perlakuan Seduhan Daun Kersen (Muntingia calabura L.) dengan paired sample t test
Kelompok
Rerata Glukosa Darah Puasa (mg/dl) ± SD
Nilai p (
paired-t-test) Sesudah STZ-NA Sesudah Perlakuan
Normal
Normal Negatif Positif P1 P2 P3
GDP sebelum dan sesudah STZ
Tabel 5 menunjukkan bahwa terdapat perbedaan bermakna kadar GDP semua kelompok sebelum dan sesudah perlakuan (p<0,05). Pada kelompok kontrol positif, kelompok P1, P2, dan P3 terjadi penurunan kadar GDP, sedangkan pada kelompok kontrol negatif dan kelompok normal tidak terjadi penurunan melainkan peningkatan kadar GDP. Perbedaan kadar GDP sebelum dan sesudah perlakuan bisa dilihat lebih jelas pada grafik dibawah ini.
Gambar 8. Kadar GDP Sebelum dan Sesudah Perlakuan daun kersen Dari grafik 8 terlihat bahwa pada kelompok seduhan daun kersen 750 mg/200 grBB mengalami penurunan rerata kadar GDP yang paling tinggi. Sedangkan yang paling rendah yaitu kelompok seduhan daun kersen 250 mg/200 grBB.
0 50 100 150 200 250
Normal Negatif Positif P1 P2 P3
GDP sebelum dan sesudah perlakuan
Tabel 6. Selisih Penurunan Kadar Glukosa Darah Puasa Tikus Putih (Rattus novergicus) Sesudah Perlakuan dan Sebelum Perlakuan
Kelompok Rerata Penurunan GDP±SD (mg/dl)
Nilai p (One Way Anova) Normal
Negatif
-0,39 ± 0,09 -0,90 ± 0,72
0,0001
Positif 107,56 ± 0,53
P1 (250mg Kersen) 53,34 ± 3,36 P2 (500mg Kersen) 70,53 ± 0,75 P3 (750mg Kersen) 108,72 ±1,82
Tabel 6 menunjukkan rerata penurunan kadar glukosa darah puasa tikus sebelum dan sesudah diberi perlakuan selama 14 hari. Kelompok yang mengalami penurunan tertinggi yaitu kelompok seduhan daun kersen 750 mg/200 grBB (P3) dengan nilai penurunan 108,72 mg/dl. Kelompok yang mengalami penurunan terendah yaitu kelompok seduhan daun kersen 250 mg/200 grBB dengan nilai penurunan 53,34 mg/dl. Kelompok yang mengalami peningkatan kadar glukosa darah puasa yaitu kontrol negatif dengan nilai peningkatan 0,90 mg/dl. Perbedaan yang bermakna terdapat pada semua kelompok percobaan pada penelitian yang ditunjukkan nilai
p=0,0001 (p<0,05).
Tabel 7. Rerata Kadar Enzim SOD Tikus Putih (Rattus novergicus) Sesudah Perlakuan
Kelompok Rerata SOD ±SD (%)
Tabel 7 menunjukkan terdapat signifikansi perbedaan rerata kadar enzim SOD setelah perlakuan (p<0,05) pada setiap kelompok. Jika dibandingkan dengan kelompok normal, semua kelompok perlakuan mengalami penurunan kadar SOD. Kelompok kontrol positif dan kelompok perlakuan 1, 2, dan 3 mampu meningkatkan kadar enzim SOD.
Tabel 8. Selisih Kadar Enzim SOD Dibandingkan Kelompok Normal Kelompok Rerata selisih
SOD (mg/dl)
paling besar yaitu pada kelompok kontrol negatif diikuti kelompok P1 (250 mg/200 grBB).
B. Pembahasan
Penelitian ini menggunakan seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) sebagai alternatif pengobatan untuk Diabetes Melitus . Daun kersen mengandung beberapa senyawa kimia diantaranya flavonoid. Menurut Wulandari (2010), flavonoid berpotensi sebagai agen hipoglikemik melalui mekanisme penghambatan terhadap enzim alpa amylase yang berperan dalam pemecahan karbohidrat. Dengan terhambatnya enzim alpa amylase maka terhambat juga pembentukan glukosa dari pemecahan pati yang ada pada karbohidrat.
Metformin digunakan sebagai anti diabetik pilihan utama untuk penderita diabetes gemuk, disertai dislipidemia, dan disertai resistensi insulin. Metformin menurunkan glukosa darah melalui pengaruhnya terhadap kerja insulin pada tingkat seluler, distal reseptor insulin, dan menurunkan produksi glukosa hepar (Sugondo, 2006). Metformin digunakan sebagai pembanding dalam penelitian karena banyak digunakan di masyarakat, harganya murah dan mudah didapat.
Tikus akan dibuat hiperglikemi dengan diinduksi streptozotocin 65 mg/kgBB dimana 15 menit sebelumnya diinduksi nicotinamide dosis 230 mg/kgBB secara intraperitoneal sebelum diberikan perlakuan. Sesuai dari hasil tabel 2 pemeriksaan kadar GDP sebelum dan sesudah induksi
Streptozotocin-nicotinamide menunjukkan hasil kadar GDP meningkat diatas kadar normal. Kadar normal GDP tikus SD adalah 55-135 mg/dl (Puspitasari, 2015).
Peningkatan kadar GDP disebabkan karena streptozotocin masuk ke sel β pankreas melalui glucose transporter (GLUT-2) dan akan menyebabkan alkilasi deoxyribonucleic acid (DNA) sehingga terjadi kerusakan DNA. Kerusakan DNA tersebut nantinya akan mengaktifkan poly adenosine diphosphate (ADP)-ribosylation. Proses ini akan mengakibatkan penghabisan Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) seluler, lebih lanjut akan terjadi pengurangan adenosine triphosphate (ATP) dan akhirnya akan menghambat sekresi dan sintesis insulin. Produksi ATP mitokondria yang terbatas selanjutnya mengakibatkan pengurangan secara drastis nukleotida sel β pancreas (Szkudelski, 2001).
Streptozotocin merupakan donor nitric oxide (NO) yang juga mempunyai kontribusi terhadap kerusakan sel β pankreas melalui
peningkatan aktivitas guanilil siklase dan pembentukan cyclic guanosine monophosphate (cGMP). Nitric oxide dihasilkan sewaktu streptozotocin
nicotinamide, piridin-3-karboksamida, adalah vitamin B3 (niacin) derivate dengan kapasitas antioksidan yang mengurangi tindakan sitotoksik STZ (Szkudelski, 2012).
Kadar glukosa darah tikus akan meningkat setelah induksi
Streptozotocin-nicotinamide, selanjutnya tikus Diabetes Melitus diberikan perlakuan sesuai kelompok masing-masing. Berdasarkan pada hasil uji beda (tabel 3) menunjukkan bahwa kelompok kontrol positif, perlakuan 1, perlakuan 2, dan perlakuan 3 mengalami penurunan bermakna setelah 14 hari perlakuan (p<0,05).
Penelitian tentang efek kersen terhadap Diabetes Melitus masih sangat jarang dilakukan. Penelitian yang dilakukan oleh Erna Apriyanti (2016) menguji efek esktrak etanol daun kersen (Muntingia calabura L.)
terhadap kadar gula darah pada tikus putih jantan galur wistar. Penelitian ini terdiri dari 5 kelompok yaitu kontrol negatif, kontrol positif, kelompok 3 (ekstrak etanol kersen 0,1875 gr/KgBB), kelompok 4(ekstrak etanol kersen 0,25 gr/KgBB), Kelompok 5 (esktrak etanol kersen 0,3125 gr/KgBB). Hasil penelitian membuktikan kadar GDP tikus menurun signifikan pada kelompok yang mendapat perlakuan , dengan dosis efektif yaitu 0,25 gr/kgBB dan 0,3125 gr/kgBB yang setara dengan metformin dosis 63 mg/kgBB.
melainkan peningkatan. Ini menunjukkan aquades tidak mampu menurunkan kadar glukosa darah puasa tetapi hanya mengganti cairan yang hilang karena pada keadaan hiperglikemik rentan terhadap dehidrasi.
Hasil uji One Way Anova (tabel 6 dan 7) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan antar setiap kelompok yang ditandai dengan nilai
p=0,0001. Hal ini menunjukkan bahwa kadar GDP dan SOD antar kelompok perlakan menunjukkan perbedaan yang bermakna.
Tabel 7 menunjukkan bahwa kadar SOD mengalami penurunan dibandingkan dengan kelompok normal, hal tersebut terjadi karena stress oksidatif yang terjadi pada Diabetes Melitus. Hiperglikemi pada Diabetes Melitus banyak menghasilkan ROS dan kondisi ini akan menimbulkan disfungsi sel beta pancreas, bahwa pada sel beta pankreas yang terganggu fungsinya akan mengalami penurunan kadar enzim-enzim antioksidan seperti SOD, GPx, dan katalase sehingga rawan terhadap stres oksidatif (Poitout, 2008).
Penelitian yang dilakukan oleh Retnaningsih et al (2013) dengan judul peningkatan aktivitas antioksidan superoksida dismutase pada tikus hiperglikemi dengan asupan tempe koro benguk (mucuna pruriens l.)
mendapatkan hasil Pada tikus yang mendapat asupan tempe koro benguk mengalami penurunan kadar glukosa darah dan peningkatan aktivitasantioksidan SOD serum.
57
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A.Kesimpulan
Seduhan daun kersen efektif dalam meningkatkan kadar SOD pada tikus Diabetes Melitus yang diinduksi Streptozotocin-nicotinamide (STZ-NA) dengan dosis optimal 750 mg/200 grBB yaitu sebesar 61,22 %.
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang dosis seduhan daun kersen (Muntingia calabura L.) yang paling tepat untuk kadar enzim SOD khususnya pada Diabetes Melitus.
58
DAFTAR PUSTAKA
Afdal, E. A. (2012). Neglected - Noncompliant Type 1 Diabetes Mellitus With Complications.
Agbafor, K. d. (2011). Phytochemical Analysis and Antioxidant Property of Leaf Extracts of Vitexdoniana and Mucuna pruriens. Biochemistry Research International.
Atika Nurul Khiqmah, M. S. (2014). Asupan Gula Sederhana Dan Serat Serta Kadar Glukosa Darah Puasa (GDP) Sebagai Faktor Risiko Peningkatan Kadar C-Reactive Protein (CRP) Pada Remaja Obesitas Dengan Sindrom Metabolik. Journal of Nutrition College.
Brownlee, M. (2003). A radical explanation for glucose-induced beta cell dysfunction. The Journal of Clinical Investigations.
Craig, R. (2005). Essential Nutrition Report. Nutritional Report.
D. R. Laurence, A. B. (2013). Evaluation of Drug Activities : Pharmacometric
(Vol. 1). (Elsevier, Ed.) London: Academic Press INC.
Depkes, D. K. (2005). Pharmaceutical Care Untuk Penyakit Diabetes Mellitus.
Jakarta.
Droge, W. (2002). Free Radicals in the Physiological Control of Cell Funtion.
Physol.
Ekasari, W. (2009, Februari 10). Tanaman Obat Berkhasiat Besar. Retrieved Maret 13, 2016, from http://www.pandjihomepage.com
El-baky. (2011). Quercetin Protective Action on Oxidative Stress , Sorbitol , Insulin Risistance and Β-Cells Function in Expermintal Diabetic Rats. Int J Pharm Stud Res, 11-18.
Foster, D. W. (2000). Diabetes Melitus. In B. E. Isselbacher KJ, Horison Prinsip-Prinsip Ilmu Penyakit Dalam Edisi 13 (p. 217). Jakarta: EGC.
Halliwell, B. (2006). Reactive spesies and antioxidants: Redox biology is a fudamental theme of aerobic life. Plant Physiol, 141:312-322.
Haqim, R, M, 2015, Pengaruh Seduhan daun Talok (Muntingia Calabura L.) Terhadap Kadar Glukosa Darah Tikus Putih Jantan (Rattus novergicus) Diabetes Melitus yang Diinduksi kombinasi Streptozotocin-nicotinamide, Yogyakarta: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
IPTEK, S. n. (2005, Juli 10). Kersen Talok. Retrieved Maret 13, 2016, from http://www.iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/index.php?mnu=2&id=277 - 17k
Kemenkes. (2013). Riset Kesehatan Dasar RISKESDAS 2013. Jakarta: Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Kementrian Kesehatan RI 2013. Kowluru RA, T. J. (2001). Abnormalities of retinal metabolism in diabetes and
experiment galactosemia. Diabetes.
Kumar, V. A. (2004). Pathologic Basis of Disease. Elsevier Saunders.
Lenzen, S, 2008, Review: The mechanisms of alloxan-and Streptozotocin-induced Diabetes. Diabetologia, 51: 216–226.
Mansjoer. (2001). Kapita Selekta Kedokteran. Jakarta: Media Aesculapius. Murti, B. (2010). Desain dan Ukuran Sampel untuk Penelitian Kuantitatif
di Bidang Kesehatan 2. UGM Press.
Nugroho, A. E. (2006). Review Hewan Percobaan Diabetes Mellitus : Patologi Dan Mekanisme Aksi Diabetogenik. Biodiversitas issn, 378-382.
Nuttal SL, D. F. (1999). Age-independent oxidative stress in elderly patiens with non-insulin dependent diabetes mellitus. 92:33-8.
Penulispro.com (2015). http://penulispro.com/amazing-ini-manfaat-buah-kersen-bagi-kesehatan-yang-jarang-diketahui/24488/ (Desember 2016)
Poitout, V. d. (2008). Glucotoxicity: fuel excess and beta cell dysfunction.
Endocrine Reviews .
Priharyanti, D. (2007). Muntingia Calabura. Retrieved Maret 13, 2016, from http://florabase.calm.wa.gov.au/browse/flora?f=220&level=f&id=220. Purnamasari, D. (2009). Diagnosis dan Klasifikasi Diabetes Melitus. In A. B.
