DAUN KUMIS KUCING (Orthosiphon aristatus BI.Miq)
PADA MENCIT HIPERGLIKEMIK
YANG DIINDUKSI DENGAN STREPTOZOTOCIN
SUSI INDARIANI
PROGRAM STUDI ILMU PANGAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Aktivitas Antihiperglikemik
Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus BI.Miq) pada Mencit Diabetes yang Diinduksi dengan Streptozotocin
adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 tesis ini.
Bogor, April 2011
Susi Indariani NIM. F 251080071
SUSI INDARIANI. Antihyperglycemic Activities of Functional Drink Based
on Java Tea (Orthosiphon aristatus BI. Miq) in Streptozotocin Induced Diabetic Mice. Under directions of C.HANNY WIJAYA and MIN
RAHMINIWATI.
Diabetes is a group of diseases marked by high levels of blood glucose resulting from defects in insulin production, insulin action, or both. Diabetes can lead to serious complications and premature death. Antioxidant compounds in functional drinks such as flavonoid may offer some protection against the early stage of diabetic mellitus and the development of complications.
The objective of this study was to investigate the antihyperglycemic effects of functional drinks based on java tea with different variety of java tea (white and purple flowers) and addition ginger extract in functional drink formulas on streptozotocin induced diabetic mice. These results indicated that the administration of functional drinks thats added java tea with white flowers and ginger extracts in diabetic mice can inhibit a more stable the increasing of blood glucose level and its can inhibited the rate of pancreatic beta cells damage. TLC profile and HPLC analysis show that the bioactive compounds in the extract ingredient are sinensetin, 6-gingerol, 8-gingerol, 10-gingerol, 6-shogaol, curcumin, desmethoxycurcumin, brazilin, hesperidin and naringin.
SUSI INDARIANI. Aktivitas Antihiperglikemik Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus BI. Miq) pada Mencit Hiperglikemik yang Diinduksi dengan Streptozotocin. Dibimbing oleh C. HANNY WIJAYA dan MIN RAHMINIWATI.
Diabetes melitus adalah sebuah penyakit sindrom metabolik yang dikarakterisasi dengan keadaan hiperglikemik akibat pankreas tidak dapat memproduksi insulin dalam jumlah cukup, atau tubuh tidak dapat menggunakan insulin yang telah dihasilkan secara efektif. Penanganan yang terlambat terhadap penyakit tersebut, akan menimbulkan beberapa komplikasi bahkan dapat menyebabkan kematian dini. Kematian akibat diabetes di dunia pada tahun 2000 mencapai 2.9 juta jiwa, sedangkan jumlah penderita diabetes di dunia, diperkirakan meningkat dari 171 juta jiwa pada tahun 2000 menjadi 366 juta jiwa pada tahun 2030.
Fenomena saat ini menunjukkan bahwa semakin banyak konsumen yang cenderung kembali ke alam, back to nature, termasuk dalam penggunaan obat-obat hipoglikemik. Terdapat banyak spesies tanaman obat-obat yang telah dimanfaatkan untuk menangani berbagai gejala diabetes dan sebagian dari tanaman tersebut telah dibuktikan secara ilmiah mempunyai kemampuan antihiperglikemik. Salah satu bentuk pemanfaatan tanaman-tanaman obat tersebut diantaranya adalah dengan memformulasikannya dalam bentuk minuman fungsional berbasis herbal.
Penelitian yang dilakukan oleh Diana (2010), menunjukkan bahwa formula minuman fungsional berbasis kumis kucing mampu meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel-sel pada diafragma mencit secara ex vivo. Kemampuan minuman dalam meningkatkan penyerapan glukosa pada sel diafragma mencit diduga diperoleh dari jahe gajah dan jeruk purut, sehingga formula minuman ini berpotensi dalam menurunkan kadar glukosa darah yang tinggi.
Hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap tanaman-tanaman yang digunakan dalam formula minuman, dalam bentuk ekstrak tunggalnya, menunjukkan adanya aktivitas antihiperglikemik secara in vivo, akan tetapi belum ada penelitian yang mempelajari kemampuan antihiperglikemik dari suatu formula minuman yang mengandung campuran ekstrak tanaman tersebut. Selain itu, belum ada penelitian mengenai pengaruh perbedaan jenis kumis kucing, yaitu kumis kucing berbunga ungu dan kumis kucing berbunga putih, yang digunakan dalam formulasi minuman terhadap kemampuan formula minuman tersebut dalam meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel diafragma serta pengaruh penambahan ekstrak jahe pada formula minuman terhadap aktivitas antihiperglikemik secara in
vivo, karena pada uji in vitro menunjukkan bahwa ekstrak jahe cenderung tidak
memiliki aktivitas inhibisi terhadap enzim glukosidase. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan diujicobakan formula minuman fungsional berbasis kumis kucing dengan perbedaan jenis kumis kucing dan perbedaan jenis formula minuman pada mencit hiperglikemik yang diinduksi dengan streptozotocin dosis rendah secara berulang.
kumis kucing secara in vivo pada mencit diabetes yang diinduksi dengan
streptozotocin dengan dosis rendah secara berulang. Pada penelitian ini juga
dipelajari karakteristik ekstrak sebagai ingredien dalam minuman dan karakteristik minumannya, kandungan senyawa bioaktif yang diduga berperan sebagai senyawa penciri, dan stabilitas minuman selama penyimpanan dalam refrigerator.
Pada tahap awal penelitian, dilakukan pengujian aktivitas antioksidan, analisis kadar total fenol dari masing-masing ekstrak serta formula minuman serta kandungan senyawa bioaktif pada masing-masing ekstrak. Analisis stabilitas minuman selama penyimpanan dilakuan dengan mempelajari perubahan aktivitas antioksidan dan perubahan derajat warna minuman. Pengujian penyerapan glukosa oleh sel diafragma mencit secara ex vivo dilakukan untuk menentukan formula minuman dengan jenis tanaman kumis kucing yang memiliki aktivitas paling baik. Pengujian antihiperglikemik dilakukan melalui 2 tahap pengujian, yaitu pengujian antihiperglikemik sesaat untuk menentukan konsentrasi total ingredien dalam formula minuman yang bersifat antihiperglikemik pada mencit normal. Konsentrasi total ingredien dalam formula minuman yang diuji adalah 1, 4 dan 16 kali. Konsentrasi minuman terbaik selanjutnya digunakan untuk pengujian antihiperglikemik secara in vivo pada mencit diabetes yang diinduksi dengan streptozotocin dosis rendah berulang. Pada pengujian tersebut digunakan 2 jenis formula minuman yaitu formula minuman dengan dan tanpa penambahan ekstrak jahe.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa ekstrak daun kumis kucing berbunga putih memiliki aktivitas antioksidan dan kadar total fenol yang lebih tinggi dibandingkan dengan daun kumis kucing berbunga ungu. Profil kromatografi lapis tipis menunjukkan bahwa ekstrak daun kumis kucing mengandung senyawa sinensetin, ekstrak rimpang temulawak mengandung kurkumin dan demetoksikurkumin, ekstrak kayu secang mengandung brazilin, ekstrak rimpang jahe mengandung gingerol, ekstrak buah jeruk purut dan buah jeruk nipis mengandung hesperidin. Demikian juga dengan hasil kromatografi cairan kinerja tinggi menunjukkan kandungan senyawa bioaktif yang sama, akan tetapi pada ekstrak buah jeruk purut terdeteksi adanya senyawa naringin. Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, senyawa-senyawa bioaktif tersebut telah terbukti memiliki aktivitas antihiperglikemik, sehingga pencampuran ekstrak-ekstrak tersebut menjadi suatu formula minuman diduga memiliki aktivitas antihiperglikemik.
Stabilitas sampel minuman sangat dipengaruhi oleh kondisi pengemasan dan penyimpanan yang ditandai dengan perubahan aktivitas antioksidan dan
perubahan warna minuman selama penyimpanan. Penyimpanan minuman
fungsional berbasis kumis kucing yang dikemas menggunakan botol coklat bertutup, pada suhu refrigerator selama 21 hari penyimpanan, dapat mempertahankan aktivitas antioksidan minuman sebesar 70.03 % dan dapat dikarakteristik dengan adanya perubahan warna. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa terjadi perubahan warna minuman selama penyimpanan 21 hari, dimana nilai ˚Hue dan Nilai L (derajat kecerahan) minuman mengalami peningkatan
semakin putih atau pudar warnanya selama penyimpanan. Untuk menjaga stabilitas minuman perlu dilakukan perbaikan teknik pengolahan, pengemasan dan penyimpanan yang lebih baik seperti menggunakan teknik UHT (Ultra High
Temperature), HTST (High Temperature Short Time), serta pengemasan
menggunakan Tetrapack atau pengemasan vakum. Minuman yang diformulasi dengan penambahan ekstrak daun kumis kucing berbunga putih memiliki potensi meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel diafragma sebesar 54.81 % dan 58.07 %, aktivitas antioksidan sebesar 726.818 ppm AEAC/ml dan 733.292 ppm AEAC/ml serta kandungan total fenol sebesar 440.157 ppm GAE/ml dan 474.184 ppm GAE/ml, lebih tinggi dibandingkan dengan minuman yang diformulasi dengan penambahan ekstrak daun kumis kucing berbunga ungu.
Pada pengujian aktivitas antihiperglikemik sesaat menggunakan mencit normal yang diinduksi dengan pemberian glukosa, diperoleh bahwa minuman dengan konsentrasi total ingredien 16 kali dari formula awal dapat menurunkan kadar glukosa darah lebih baik dibandingkan dengan minuman pada konsentrasi 1 dan 4 kali formula. Perbedaan kemampuan aktivitas antihiperglikemik sesaat tersebut dipengaruhi oleh kemampuan aktivitas antioksidan dan kadar total fenol pada masing-masing konsentrasi total ingredien minuman.
Pengujian aktivitas antihiperglikemik pada mencit diabetes yang diinduksi dengan streptozotocin menggunakan formula minuman dengan konsentrasi 16 kali total ingredien dalam minuman, terdiri dari 2 jenis formula minuman yaitu minuman yang mengandung ekstrak jahe dan minuman yang tidak mengandung ekstrak jahe. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa minuman yang diformulasi dengan penambahan ekstrak jahe memiliki aktivitas antihiperglikemik yang lebih stabil daripada minuman yang diformulasi tanpa penambahan ekstrak jahe dengan kemampuan menghambat kenaikan kadar glukosa darah sebesar 65.83 %. Ekstrak jahe dapat meningkatkan sensitivitas insulin terhadap glukosa sehingga dapat menstabilkan penyerapan glukosa dari saluran darah ke sel tubuh.
Kerusakan sel β pankreas diamati berdasarkan reaksi positif terhadap pewarnaan dengan metode imunohistokimia anti insulin yang ditandai dengan terbentuknya warna coklat. Kemampuan antara minuman yang diformulasi dengan atau tanpa penambahan jahe dan kemampuan insulin dalam menekan kerusakan sel β pankreas tidak berbeda secara signifikan (p < 0.05). Minuman fungsional berbasis kumis kucing yang diformulasi dengan menggunakan ekstrak kumis kucing berbunga putih, jahe, secang, temulawak, jeruk purut dan jeruk nipis, memiliki aktivitas antihiperglikemik yang lebih baik daripada formula minuman lainnya dan mampu menekan kerusakan sel β lebih lanjut.
Kata Kunci : antihiperglikemik, minuman fungsional, kumis kucing, streptozotocin
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
PADA MENCIT HIPERGLIKEMIK YANG DIINDUKSI
DENGAN STREPTOZOTOCIN
SUSI INDARIANI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Hj. Endang Prangdimurti, MSi.
Streptozotocin
Nama : Susi Indariani
NRP : F251080071
Disetujui Komisi Pembimbing,
Prof. Dr. Ir. C. Hanny Wijaya, M.Agr drh. Min Rahminiwati, M.S., Ph.D
Ketua Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana
Ilmu Pangan
Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2010 ini ialah antihiperglikemik, dengan judul Aktivitas Antihiperglikemik Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus BI. Miq) pada Mencit Hiperglikemik yang Diinduksi dengan Streptozotocin.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. C. Hanny Wijaya, M.Agr. dan Ibu drh. Min Rahminiwati, M.S., Ph.D. selaku pembimbing serta Ibu Dr. Ir. Endang Prangdimurti selaku dosen penguji. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada drh. M. Wien Winarno (Pusat Biomedis dan Teknologi Dasar Kesehatan Badan Litbangkes Depkes RI) yang telah banyak memberikan saran. Di samping itu, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, M.S., PhD. beserta seluruh staf Pusat Studi Biofarmaka, Ibu drh. Eko Handharyani beserta staf Laboratorium Histopatologi Departemen KRP FKH, seluruh staf Laboratorium Fisiologi dan Laboratorium Farmakologi Departemen AFF FKH atas bantuan yang telah diberikan, serta program BPPS dan proyek penelitian HIKOM yang telah membantu penulis dalam melaksanakan studi dan penelitian tesis.
Ungkapan terima kasih yang tak ternilai penulis sampaikan kepada suami, kedua putri tercinta, Luthfia Nazkia Eka Putri dan Nabila Nuzhatul Fikrah, Bapak, Mama, Apa, Umi, serta seluruh keluarga, atas segala doa, pengertian, motivasi dan kasih sayangnya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh rekan-rekan IPN (Zaim, Siti, Herlin, Nindira, Elisa, Nunung, Nono, Muti, Titin, Isak, dkk), Frendy, Diana, dan rekan-rekan lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu, yang telah memberikan bantuan, perhatian, kerja sama, semangat dan saran kepada penulis selama kuliah dan penelitian.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2011
Penulis dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 27 Mei 1976 dari ayah D. Subandi, S.PdI. dan Ibu Sutidjah, Amd. Penulis merupakan putri pertama dari delapan bersaudara.
Tahun 1994 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Bogor dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih program studi Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada tahun 2008, penulis diterima di Program Studi Ilmu Pangan pada Sekolah Pascasarjana IPB. Beasiswa Pendidikan Pascasarjana diperoleh dari Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia. Penulis bekerja sebagai staf peneliti di Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB sejak tahun 2000.
xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Perumusan Masalah ... 5 Tujuan Penelitian ... 6 Hipotesis ... 6 Manfaat Penelitian ... 7 TINJAUAN PUSTAKA ... 8 Diabetes Mellitus ... 8
Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing ... 10
Ekstrak Tanaman Obat dalam Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing ... 13
Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus BI. Miq) ... 13
Jahe (Zingiber officinale) ... 15
Kayu Secang (Caesalpinia Sappan L.) ... 16
Jeruk Purut (C. hystrix) dan Jeruk Nipis (C. aurantifolium) ... 17
Temulawak (Curcuma xanthorriza) ... 19
Streptozotocin ... 20
METODOLOGI PENELITIAN ... 23
Waktu dan Tempat Penelitian ... 23
Bahan dan Alat Penelitian ... 23
Metode Penelitian ... 24
Prosedur Analisis ... 27
Rancangan Percobaan dan Analisis Data ... 40
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41
Karakteristik Ekstrak sebagai Ingredien dalam Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing ... 41
Kandungan Senyawa Bioaktif dalam Ekstrak ... 44
Stabilitas Minuman selama Penyimpanan pada Suhu Refrigerator ... 54
Pengaruh Perbedaan Jenis Formula Minuman terhadap Aktivitas Penyerapan Glukosa secara Ex Vivo dan Aktivitas Antioksidan ... 56
Aktivitas Antihiperglikemik Sesaat Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing ... 62
Aktivitas Antihiperglikemik Minuman pada Mencit Diabetes ... 65
Efek Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing terhadap Perubahan Morfologi Pulau Langerhans dan Sel β ... 68
xiii
DAFTAR PUSTAKA ... 78 LAMPIRAN ... 87
xiv
1 . Karakteristik ekstrak ... 41 2 Hasil analisis proksimat minuman ……… ... 43
3 Kandungan senyawa fitokimia dalam setiap ekstrak ……… ... 45
4 Rf beberapa senyawa bioaktif dalam ekstrak ... 46 5 Kandungan senyawa penciri yang diduga sebagai senyawa aktif
pada masing-masing ekstrak ……….. ... 48
6 Kemampuan penyerapan glukosa oleh sel diafragma secara ex vivo…… 59 7 Aktivitas antioksidan dan kadar total fenol minuman fungsional .. ... 60 8 Jumlah area berwarna coklat dengan scoring intensitas warna
pada setiap perlakuan ……….……… ... 73
xv
1 Mekanisme kerja insulin dalam menjaga homeostasis glukosa darah .... 9
2 Struktur kimia streptozotocin ……….. 22
3 Diagram alir penelitian ... 24
4 Pengukuran aktivitas antioksidan metode DPPH ………. ... 28
5 Aktivitas antioksidan dan total fenol komponen ekstrak tunggal dalam
minuman ... 42 6 Ekstrak yang digunakan dalam formula minuman ... 42
7 Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing ... 43 8 Profil kromatografi lapis tipis ekstak ... 47 9 Kromatogram KCKT ekstrak daun kumis kucing ... 48 10 Struktur kimia sinensetin ... 49 11 Kromatogram KCKT ekstrak kayu secang ... 49 12 Struktur kimia brazilein dan brazilin ... 49 13 Kromatogram KCKT ekstrak rimpang temulawak ... 50 14 Struktur kimia kurkuminoid ... 51 15 Kromatogram KCKT ekstrak rimpang jahe ... 51 16 Struktur kimia gingerol dan shogaol ... 51 17 Kromatogram KCKT ekstrak buah jeruk purut ... 52 18 Kromatogram KCKT ekstrak buah jeruk nipis ... 53 19 Struktur kimia hesperidin dan naringin ... 53 20 Aktivitas antioksidan minuman selama penyimpanan pada
suhu refrigerator ... 55 21 Derajat perubahan warna (nilai L, a, b, dan °Hue) minuman selama
xvi
23 Aktivitas antioksidan, total fenol dan aktivitas penyerapan glukosa oleh sel diafragma beberapa jenis minuman fungsional
berbasis ekstrak daun kumis kucing ... 60 24 Data respon kadar glukosa darah mencit normal serta mencit hiperglikemia yang mendapat minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing pada beberapa konsentrasi total ingredien dalam minuman (1, 4 dan 16 kali
formula minuman) serta insulin ... 63 25 Aktivitas antioksidan dan kadar total fenol minuman dalam beberapa
konsentrasi total ingredien dalam minuman ... 64 26 Perubahan kadar glukosa darah selama percobaan ... 65 27 Perubahan kadar glukosa darah mencit pada hari ke 0 dan hari ke 20
percobaan ... 66 28 Pola perubahan bobot badan mencit selama 20 hari
Percobaan ... 68 29 Morfologis pankreas dengan pewarnaan HE pada pembesaran 400 x ... 70 30 Sel β pada pulau Langerhans dengan pewarnaan imunohistokimia
antibodi anti insulin pada pembesaran 400 x ... 72 31 Proporsi jumlah area berwarna coklat pada setiap perlakuan ... 74
xvii
1 Diagram Alir Pembuatan Ekstrak Daun Kumis Kucing ... 87 2 Diagram Alir Proses Pembuatan Ekstrak Rimpang Jahe ... 88 3 Diagram Alir Proses Pembuatan Ekstrak Kayu Secang ... 89 4 Diagram Alir Proses Pembuatan Ekstrak Rimpang Temulawak ... 90 5 Diagram Alir Proses Pembuatan Ekstrak Buah Jeruk Purut ... 91 6 Diagram Alir Proses Pembuatan Ekstrak Buah Jeruk Nipis ... 92 7 Diagram alir pembuatan larutan stok CMC 1% ... 93 8 Diagram alir pembuatan larutan stok Natrium Benzoat ... 94 9 Diagram alir pembuatan minuman fungsional ... 95 10 Hasil identifikasi tanaman kumis kucing di Herbarium Bogoriense
Bidang Botani Pusat Penelitian Biologi LIPI Bogor ... 96 11 Kadar air dan rendemen bahan baku tanaman obat ... 96 12 Hasil analisis statistik aktivitas antioksidan ekstrak ... 97 13 Hasil analisis statistik aktivitas antioksidan minuman berbasis
kumis kucing dengan perbedaan jenis ekstrak daun kumis kucing
dan perbedaan jenis formula minuman ... 98 14 Hasil analisis statistik aktivitas minuman pada beberapa konsentrasi
total ingredien dalam minuman ... 99 15 Hasil analisis statistik kadar total fenol ekstrak ... 100 16 Hasil analisis statistik kadar total fenol minuman dengan perbedaan
jenis ekstrak daun kumis kucing ... 101 17 Hasil analisis statistik kadar total fenol minuman dengan beberapa
konsentrasi total ingredien dalam minuman ... 102 18 Hasil analisis statistik aktivitas penyerapan glukosa minuman secara
ex vivo ... 103
xviii
22 Hasil analisis statistik aktivitas antihiperglikemik sesaat menit ke-60 .. 107 23 Hasil analisis statistik aktivitas antihiperglikemik sesaat menit ke-120 108
24 Hasil analisis statistik aktivitas antihiperglikemik sesaat menit ke-180 109
25 Kadar glukosa darah (mg/dL) selama 21 hari percobaan ... 110 26 Hasil analisis statistik kadar glukosa pada saat sebelum induksi ... 111 27 Hasil analisis statistik kadar glukosa pada hari ke -0 ... 112 28 Hasil analisis statistik kadar glukosa pada hari ke-5 ... 113 29 Hasil analisis statistik kadar glukosa pada hari ke-10 ... 114 30 Hasil analisis statistik kadar glukosa pada hari ke-15 ... 115 31 Hasil analisis statistik kadar glukosa pada hari ke-20 ... 116 32 Luas area berwarna coklat pada setiap sediaan histopat ... 117 33 Hasil analisis statistik luas area berwarna coklat (positif sel beta pada
pewarnaan imunohistokimia) ... 118 34 Hasil analisis statistik intensitas warna coklat sel beta
positif (imunohistokimia) menggunakan uji Kruskal Wallis dan
uji lanjut Dunn ... 119 35 Hasil analisis aktivitas antioksidan minuman selama penyimpanan ... 120 36 Hasil analisis statistik kecerahan (L) minuman selama penyimpanan ... 121 37 Hasil analisis statistik nilai a minuman selama penyimpanan ... 122 38 Hasil analisis statistik nilai b minuman selama penyimpanan ... 123 39 Hasil analisis statistik nilai ºHue minuman selama penyimpanan ... 124 40 Hasil analisis statistik korelasi antioksidan dengan warna ... 125
Latar Belakang
Diabetes melitus (DM) merupakan sebuah penyakit serius yang jika tidak ditangani dengan baik akan menyebabkan beberapa komplikasi serta terjadinya kematian dini. Berdasarkan hasil penelitian, kematian akibat DM pada tahun 2000 sebesar 2.9 juta jiwa atau sebanding dengan 5.2 % dari seluruh kematian di dunia. Angka kematian yang disebabkan oleh DM di negara-negara miskin mencapai 2-3 % dari kematian dan mencapai lebih dari 8 % kematian di Amerika Serikat, Kanada serta Timur Tengah. Pada orang dengan usia 35-64 tahun, kematian akibat DM mencapai 6-27 % dari seluruh kematian (Roglic et al. 2005).
Jumlah prevalensi DM meningkat akibat pertumbuhan populasi, penuaan, urbanisasi, dan meningkatnya prevalensi obesitas serta kurangnya aktifitas fisik. Prevalensi DM untuk semua kelompok umur di dunia mencapai 2.8 % pada tahun 2000 dan diperkirakan mencapai 4.4 % pada tahun 2030. Jumlah penderita DM pada tahun 2000 mencapai 171 juta jiwa dan diperkirakan akan meningkat menjadi 366 juta jiwa pada tahun 2030 (Wild et al. 2004).
Jumlah penderita DM di Indonesia menempati posisi ke-4 terbesar di dunia setelah India, Cina dan Amerika Serikat. Pada tahun 2000, penderita DM di Indonesia sebesar 8.4 juta jiwa dan pada tahun 2030 diperkirakan penderita DM di Indonesia mencapai 21.3 juta jiwa (Wild et al. 2004). Menurut Depkes (2006), penderita DM di Indonesia telah mencapai 14 juta jiwa. Hasil Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) (2007) menunjukkan bahwa proporsi penyebab kematian akibat DM pada kelompok usia 45-54 tahun di daerah perkotaan menduduki ranking ke-2 yaitu 14.7%, sedangkan di daerah pedesaan menduduki ranking ke-6 yaitu 5.8%. Hal ini menunjukkan betapa cepatnya pertambahan jumlah penderita DM di Indonesia. Jika tidak ditangani dengan baik, hal tersebut dapat mengurangi kualitas sumber daya manusia Indonesia sehingga akan menghambat pembangunan Indonesia dalam rangka menciptakan masyarakat yang sehat dan sejahtera.
DM terjadi akibat pankreas tidak dapat memproduksi insulin dalam jumlah cukup atau tubuh tidak dapat menggunakan insulin yang telah dihasilkan secara
efektif, sehingga penyakit ini dapat menyebabkan konsentrasi glukosa dalam darah menjadi tinggi atau hiperglikemia (WHO 2008). DM merupakan suatu penyakit yang tidak dapat disembuhkan sehingga penderita perlu penanganan diet khusus, pola hidup yang teratur serta sangat tergantung pada obat-obat hipoglikemik. Penggunaan obat-obat hipoglikemik dapat menyebabkan beberapa efek samping, diantaranya yaitu penggunaan obat acarbose dapat menyebabkan flatulensi dan diare karena acarbose dapat menghasilkan metabolit berupa gas dari karbohidrat yang tidak terabsorbsi di kolon (Buchanan 1988), penggunaan
metformin dapat menimbulkan efek samping seperti pusing, sakit perut dan diare
(Rayfield dan Valentine 2006) sedangkan penggunaan insulin yang tidak tepat jumlahnya juga dapat menyebabkan terlalu rendahnya kadar glukosa dalam darah (hipoglikemik).
Fenomena saat ini menunjukkan bahwa semakin banyak konsumen yang cenderung kembali ke alam, back to nature, termasuk dalam penggunaan obat-obat hipoglikemik. Terdapat banyak spesies tanaman obat-obat yang telah dimanfaatkan untuk menangani berbagai gejala diabetes dan sebagian dari tanaman tersebut telah dibuktikan secara ilmiah mempunyai kemampuan antihiperglikemik.
Beberapa tanaman yang telah teruji berkhasiat dalam menangani DM adalah kumis kucing, jahe, secang dan flavonoid jeruk. Penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, menunjukkan bahwa tanaman-tanaman obat tersebut, dalam bentuk ekstrak tunggalnya memiliki kemampuan antihiperglikemik atau antidiabetik baik secara in vitro maupun in vivo. Daun kumis kucing telah terbukti memiliki kemampuan antihiperglikemik secara in vivo (Sriplang et al. 2007). Jahe memiliki aktivitas antidiabetik secara in vivo pada tikus diabetes (tipe-I) yang diinduksi dengan streptozotocin dan meningkatkan jumlah insulin plasma (Akhani et al. 2004). Ekstrak alkohol jahe mampu menurunkan glukosa darah pada kelinci dan tikus (Mascolo et al. 1989; Ahmed & Sharma 1997). Brazilin dari secang secara signifikan dapat menurunkan kadar glukosa pada plasma darah tikus diabetes tetapi tidak meningkatkan kadar insulin, meningkatkan sintesis glikogen, glikolisis, dan oksidasi glukosa pada otot hewan diabetes yang diberi asupan brazilin (Moon et al. 1990). Senyawa golongan flavonoid jeruk yaitu naringin dan
hesperidin dapat memperbaiki kondisi hiperlipidemia dan hiperglikemia pada hewan diabetes tipe-2 dengan mengatur sebagian metabolisme asam lemak dan kolesterol serta mempengaruhi ekspresi gen untuk enzim-enzim metabolisme glukosa (Jung et al. 2006).
Salah satu bentuk pemanfaatan tanaman-tanaman obat tersebut diantaranya adalah dengan memformulasikan dalam bentuk makanan atau minuman fungsional berbasis herbal. Pangan fungsional merupakan pangan yang karena kandungan komponen aktifnya dapat memberikan manfaat bagi kesehatan, diluar manfaat yang diberikan oleh zat-zat gizi yang terkandung didalamnya. Badan Pengawas Obat dan Makanan mendefinisikan pangan fungsional sebagai pangan yang secara alamiah maupun telah mengalami proses, mengandung satu atau lebih senyawa yang berdasarkan kajian-kajian ilmiah dianggap mempunyai fungsi secara fisiologis tertentu yang bermanfaat bagi kesehatan (BPOM 2005).
Penggunaan tumbuhan obat sebagai bahan baku pembuatan pangan fungsional, di antaranya sebagai minuman cair fungsional, akan memberi nilai tambah baik dari segi ekonomi maupun kemanfaatannya. Pengkayaan jenis bahan baku dan formulasi akan membuka peluang untuk meningkatkan khasiat dan pangsa pasar yang lebih besar. Pemanfaatan tanaman obat menjadi minuman fungsional telah dilakukan, salah satunya dilakukan oleh Herold (2007) dengan memformulasi minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing. Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing yang diformulasi dengan beberapa ekstrak tanaman obat lainnya seperti kayu secang, rimpang jahe gajah, rimpang temulawak dan buah jeruk lemon ini selain memiliki aktivitas sebagai antioksidan juga memiliki citarasa yang dapat diterima oleh konsumen. Kordial (2009), juga telah melakukan modifikasi proses pasteurisasi serta mengganti salah satu ingredien minuman tersebut yaitu ekstrak buah jeruk lemon dengan ekstrak buah jeruk purut, sehingga dapat meningkatkan umur simpan minuman fungsional berbasis kumis kucing tersebut.
Penelitian yang dilakukan oleh Diana (2010), menunjukkan bahwa formula minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing tersebut mempunyai kemampuan inhibisi α-glukosidase dan α-amilase secara in vitro. Ekstrak tanaman herbal dalam minuman yang diduga berperan dalam inhibisi α-glukosidase
minuman adalah ekstrak kayu secang dan buah jeruk purut, sedangkan ekstrak lainnya seperti ekstrak daun kumis kucing dan jahe gajah tidak memiliki kemampuan inhibisi α-glukosidase. Ekstrak tanaman herbal dalam minuman yang berperan dalam inhibisi α-amilase minuman diduga diperoleh dari ekstrak buah jeruk purut, sedangkan ekstrak lainnya seperti daun kumis kucing, kayu secang, dan jahe gajah tidak mempunyai kemampuan inhibisi α-amilase. Ekstrak jahe gajah justru memiliki potensi dalam mengaktivasi enzim α-amilase.
Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing ini mampu meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel-sel pada diafragma mencit secara ex
vivo. Kemampuan minuman dalam meningkatkan penyerapan glukosa diduga
diperoleh dari jahe gajah dan buah jeruk purut. Peningkatan penyerapan glukosa oleh buah jeruk purut dan minuman fungsional tidak berbeda nyata terhadap kontrol positifnya yaitu insulin, sedangkan ekstrak lainnya dalam minuman, yaitu daun kumis kucing dan kayu secang, tidak dapat meningkatkan penyerapan glukosa pada sel diafragma mencit. Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing lebih berpotensi dalam stimulasi penyerapan glukosa dari saluran darah ke sel dibandingkan dengan inhibisi enzim α-glukosidase dan α-amilase, sehingga minuman ini lebih berpotensi dalam menurunkan kadar glukosa darah yang tinggi (Diana 2010).
Walaupun beberapa penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa tanaman-tanaman yang digunakan dalam formula minuman, dalam bentuk ekstrak tunggalnya memiliki aktivitas antihiperglikemik secara in vivo, akan tetapi belum ada penelitian yang mempelajari kemampuan antihiperglikemik dari suatu formula minuman yang mengandung campuran ekstrak tanaman tersebut. Selain itu, belum ada penelitian mengenai pengaruh perbedaan jenis daun kumis kucing, yaitu daun kumis kucing berbunga ungu dan daun kumis kucing berbunga putih, yang digunakan dalam formulasi minuman terhadap kemampuan formula minuman tersebut dalam meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel diafragma. Oleh karena itu dalam penelitian ini diujicobakan formula minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing pada mencit hiperglikemik yang diinduksi dengan streptozotocin dosis rendah secara berulang. Minuman tersebut diharapkan dapat menurunkan kadar glukosa darah.
Perumusan Masalah
Selama ini obat-obatan di Indonesia sebagian besar diimpor dari luar negeri, dan biasanya berharga mahal. Indonesia kaya akan keanekaragaman hayati yang sangat perlu untuk dimanfaatkan secara optimal. Kecenderungan "back to nature" bagi industri pangan fungsional dan industri farmasi serta masyarakat baik di Indonesia maupun di dunia, dan semakin meningkatnya penderita diabetes mendorong untuk menemukan suatu formula pangan fungsional komersial yang mempunyai nilai jual dan bermanfaat. Pangan fungsional berbasis tanaman obat asli Indonesia selain diharapkan dapat mengurangi efek samping juga dapat digunakan untuk mencari nilai tambah sumberdaya hayati.
Salah satu faktor terjadinya penyakit DM yaitu glukosa darah pada penderita DM tidak dapat masuk ke dalam sel karena kekurangan hormon insulin, sehingga terjadi peningkatan kadar glukosa di dalam pembuluh darah (hiperglikemia). Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing telah terbukti secara ex vivo dapat menstimulasi penyerapan glukosa pada sel diafragma mencit (Diana 2010), sehingga minuman tersebut berpotensi dapat menurunkan kadar glukosa darah dengan meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel-sel tubuh.
Pengujian secara in vitro dan ex vivo merupakan pengujian yang hanya menggambarkan kondisi suatu bagian dalam sistem metabolisme tubuh. Pengujian inhibisi enzim secara in vitro hanya menggambarkan kondisi dalam usus halus dan pengujian stimulasi penyerapan glukosa secara ex vivo hanya mengambarkan kondisi dalam sel tubuh.
Minuman fungsional yang masuk ke dalam tubuh, akan melewati sistem pencernaan yang kompleks, mulai dari mulut menuju ke lambung hingga akhirnya menuju usus besar. Lambung manusia mengandung HCl yang mampu mempengaruhi aktivitas dari komponen-komponen dalam minuman fungsional, selain itu setelah diabsorpsi dan masuk ke dalam tubuh akan terjadi mekanisme aktivasi dan inaktivasi, distribusi dan sekresi suatu senyawa yang melibatkan berbagai reaksi kimia dan enzimatis, sehingga diperlukan pengujian aktivitas antihiperglikemik dalam keseluruhan sistem metabolisme tubuh untuk memperoleh data yang lebih representatif. Selain itu, campuran dari beberapa ekstrak akan menyebabkan terjadinya interaksi yang mengakibatkan hubungan
sinergisme ataupun antagonisme pada komponen penyusun formula tersebut. Perbedaan jenis ekstrak daun kumis kucing yang digunakan dalam formula minuman, yaitu daun kumis kucing berbunga putih dan daun kumis kucing berbunga ungu, akan mempengaruhi aktivitas penyerapan glukosa oleh sel-sel diafragma secara ex vivo karena adanya perbedaan komposisi senyawa fitokimia dalam ekstrak tersebut. Selain itu, perbedaan jenis formula minuman serta perbedaan komposisi ekstrak sebagai ingredien dalam minuman, yaitu dengan dan tanpa penambahan ekstrak jahe juga akan mempengaruhi kemampuan aktivitas antihiperglikemik minuman tersebut. Oleh karena itu, diperlukan studi lebih lanjut tentang aktivitas antihiperglikemik minuman fungsional tersebut secara in vivo.
Tujuan Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kemampuan antihiperglikemik minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing secara
in vivo pada mencit diabetes yang diinduksi dengan streptozotocin dosis rendah
secara berulang. Penelitian ini juga diharapkan dapat menentukan jenis ekstrak daun kumis kucing dalam minuman yang memiliki kemampuan meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel diafragma dan pengaruh penambahan ekstrak jahe dalam formula minuman terhadap kemampuan aktivitas antihiperglikemik. Selain itu, juga mempelajari karakteristik fisikokimia ekstrak-ekstrak yang digunakan dalam formula minuman dan karakteristik minuman serta kandungan senyawa bioaktif dalam ekstrak tanaman herbal yang diduga berperan sebagai senyawa penciri.
Hipotesis
• Perbedaan jenis ekstrak daun kumis kucing dalam minuman fungsional akan menyebabkan perbedaan kemampuan aktivitas peningkatan penyerapan glukosa oleh sel diafragma mencit.
• Penambahan ekstrak jahe dalam formula minuman dapat mempengaruhi kemampuan aktivitas antihiperglikemik.
• Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing dapat menurunkan kadar glukosa darah pada mencit hiperglikemik.
Manfaat Penelitian
• Memperoleh informasi mengenai kemampuan antihiperglikemik dari minuman berbasis ekstrak daun kumis kucing pada mencit diabetes.
• Membantu penderita diabetes agar dapat mengendalikan kadar glukosa darahnya.
• Meningkatkan nilai ekonomis tanaman obat melalui pengembangan minuman fungsional.
Diabetes Melitus
Diabetes melitus (DM) merupakan sekumpulan gejala yang timbul pada seseorang, ditandai dengan kadar glukosa darah yang melebihi nilai normal (hiperglikemia) akibat tubuh kekurangan insulin baik absolut maupun relatif (Dalimartha 2003). Seseorang dapat menderita penyakit DM karena berbagai faktor berikut ini (Utami et al. 2003):
(1) Faktor genetik atau keturunan (2) Virus dan bakteri
(3) Bahan toksik atau beracun (4) Nutrisi
Secara klinis DM dibedakan menjadi Insulin Dependent Diabetes Mellitus (IDDM) atau DM tergantung insulin (DMTI) dan Non-Insulin Dependent
Diabetes Mellitus (NIDDM) atau DM tidak tergantung insulin (DMTTI).
Penyebab DM adalah aktivitas insulin yang tak memadai baik karena sekresi insulin yang berkurang (DMTI) atau karena adanya resistensi insulin pada jaringan yang peka insulin (DMTTI).
Akhir-akhir ini pada sebagian penderita DMTTI yang disebut MODY
(maturity onset diabetes of the young), selain terdapatnya resistensi insulin juga
ditemukan pula cacat (defect) pada sekresi insulin. Namun pada MODY sekresi insulin masih dapat ditingkatkan dengan pemberian obat hipoglikemik oral (OHO), sedangkan pada DMTI kekurangan insulin hanya dapat diatasi dengan pemberian insulin eksogen atau dengan transplantasi.
Berikut ini adalah klasifikasi DM dan gangguan toleransi glukosa menurut WHO (2008):
A. Kelas klinis
I. Diabetes Melitus (DM)
1. DM tipe I atau DM Tergantung Insulin (DMTI)
2. DM tipe II atau DM Tidak Tergantung Insulin (DMTTI) 3. DMTM (DM Terkait Malnutrisi)
II. Gangguan Toleransi Glukosa (GTG)
Penderita gangguan toleransi glukosa (GTG) dinyatakan dengan adanya peningkatan kadar glukosa darah pada tes toleransi glukosa oral (TTGO) dimana nilainya ada di daerah perbatasan yaitu di atas normal, tetapi di bawah nilai diagnostik untuk DM (Dalimartha 2003).
III. DM pada kehamilan (gestational DM)
Pada waktu hamil, akan terjadi perubahan-perubahan biokimia akibat kehamilan seperti adanya hormon plasenta yang bersifat insulin antagonis dan meningkatnya pemecahan insulin oleh plasenta, merupakan faktor diabetogenik (Adam 1987).
B. Kelas resiko statistik
Semua orang dengan toleransi glukosa normal tetapi mempunyai resiko yang lebih besar untuk mengidap DM. Penderita yang termasuk dalam golongan ini adalah penderita yang kedua orang tuanya menderita DM, pernah menderita GTG kemudian normal lagi, pernah melahirkan bayi dengan berat badan lebih dari 4 kg (Dalimartha 2003).
Gambar 1 Mekanisme kerja insulin dalam menjaga homeostasis glukosa darah (www.google.com)
DM merupakan penyakit yang tidak dapat disembuhkan, tetapi dapat dikontrol. Untuk mengendalikan penyakit DM, Perkumpulan Endokrionologi Indonesia (Perkeni) menetapkan empat pilar utama dalam penatalaksanaan DM, yang meliputi perencanaan diet, latihan jasmani, penyuluhan atau pendidikan
kesehatan, dan pemberian obat hipoglikemia oral atau pemberian insulin. Pada penderita DM tipe II, obat hanya perlu diberikan, bila setelah melakukan diet dan latihan jasmani secara maksimal tetapi tidak berhasil mengendalikan kadar glukosa darah. Ada dua macam obat hipoglikemik berdasarkan cara pemberiannya, yaitu berupa suntikan dan berupa tablet yang disebut obat hipoglikemik oral atau antidiabetes oral.
Menurut Rayfield dan Valentine (2006), obat hipoglikemik secara oral mempunyai beberapa cara kerja dalam menurunkan kadar glukosa darah. Mekanisme kerja obat dibagi menjadi 4 bagian, yaitu:
a. Menurunkan penyerapan glukosa dalam usus b. Meningkatkan penyerapan glukosa pada sel c. Menurunkan produksi glukosa oleh hati d. Meningkatkan sekresi insulin
Penggunaan obat-obat hipoglikemik dapat menyebabkan beberapa efek samping, diantaranya yaitu penggunaan obat acarbose dapat menyebabkan flatulensi dan diare karena acarbose dapat menghasilkan metabolit berupa gas dari karbohidrat yang tidak terabsorbsi di kolon (Buchanan 1988), penggunaan
metformin dapat menimbulkan efek samping seperti pusing, sakit perut dan diare
(Rayfield dan Valentine 2006) sedangkan penggunaan insulin yang tidak tepat jumlahnya juga dapat menyebabkan terlalu rendahnya kadar gula dalam tubuh (hipoglikemik). Fenomena saat ini menunjukkan bahwa masyarakat lebih cenderung menggunakan tanaman obat dalam mengatasi berbagai gejala penyakit termasuk penyakit diabetes.
Minuman Fungsional Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus B1. Miq)
Salah satu pemanfaatan tanaman obat adalah dengan mengolahnya menjadi pangan fungsional. Badan POM (Badan Pengawas Obat dan Makanan) mendefinisikan pangan fungsional sebagai pangan yang secara alamiah maupun telah mengalami proses, mengandung satu atau lebih senyawa yang berdasarkan kajian-kajian ilmiah dianggap mempunyai fungsi secara fisiologis tertentu yang bermanfaat bagi kesehatan. Pangan fungsional dapat berupa makanan dan minuman yang berasal dari hewani atau nabati. Beberapa persyaratan yang harus
dimiliki oleh suatu produk agar dapat dikatakan sebagai pangan fungsional adalah: (1) Harus merupakan produk pangan (bukan berbentuk kapsul, tablet, atau bubuk) yang berasal dari bahan alami; (2) Dapat dan layak dikonsumsi sebagai bagian dari diet atau menu sehari-hari; (3) Mempunyai fungsi tertentu pada saat dikonsumsi, serta dapat memberikan peran dalam proses tubuh tertentu, seperti memperkuat mekanisme pertahanan tubuh, mencegah penyakit tertentu, membantu mengembalikan kondisi tubuh setelah sakit, menjaga kondisi fisik dan mental, serta memperlambat proses penuaan.
Dari konsep yang telah dikembangkan, jelas bahwa pangan fungsional tidak sama dengan food supplement atau obat. Pangan fungsional dibedakan dari suplemen makanan atau obat berdasarkan penampakan dan pengaruhnya terhadap kesehatan. Pangan fungsional dapat dikonsumsi tanpa dosis tertentu dan bisa dinikmati sebagaimana makanan pada umumnya, serta lezat dan bergizi. Peran dari pangan fungsional bagi tubuh semata-mata bertumpu pada komponen gizi dan non-gizi yang terkandung di dalamnya yang merupakan komponen bioaktif. Bila fungsi obat terhadap penyakit bersifat kuratif, maka pangan fungsional lebih bersifat pencegahan terhadap penyakit, rehabilitatif dan promotif.
Walaupun konsep pangan fungsional baru populer beberapa tahun belakangan, sesungguhnya banyak jenis makanan tradisional Indonesia yang memenuhi persyaratan sebagai pangan fungsional. Banyak produk makanan dan minuman tradisional Indonesia yang mengandung rempah-rempah atau tanaman obat sebagai bahan penyusunnya bermanfaat bagi kesehatan (Antara 1997). Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing (Orthosiphon aristatus B1. Miq) merupakan hasil formulasi yang dilakukan oleh Herold (2007), dengan memanfaatkan beberapa jenis rempah dan tanaman herrbal atau obat. Formula minuman tersebut mengandung beberapa jenis ekstrak tanaman obat yaitu daun kumis kucing, kayu secang, rimpang jahe, rimpang temulawak dan buah jeruk lemon dengan komposisi ekstrak daun kumis kucing lebih banyak dibandingkan ekstrak tanaman obat lainnya. Bahan tambahan pangan yang terdapat dalam minuman tersebut adalah sukrosa (gula pasir) sebagai pemanis, CMC (karboksimetil selulosa) sebagai penstabil, dan kalium sorbat atau benzoat sebagai pengawet.
Formula minuman dengan kombinasi ekstrak daun kumis kucing a %, ekstrak jahe b %, ekstrak kayu secang c %, ekstrak buah jeruk lemon d %, dan ekstrak temulawak e % (dari total campuran ekstrak dalam minuman) dipilih sebagai minuman dengan formula optimal yang memiliki aktivitas antioksidan cukup baik (621.78 ppm Ascorbic acid Equivalent Antioxidant Capacity, disingkat AEAC) dan tidak berbeda nyata dibandingkan aktivitas antioksidan tertinggi yang mampu dicapai komponen tunggalnya. Minuman formula optimal tersebut terbukti memiliki aktivitas antioksidan yang secara nyata lebih tinggi dibandingkan aktivitas antioksidan beberapa produk minuman fungsional berbasis rempah komersil, dengan skor kesukaan panelis yang cukup baik (Herold 2007).
Kordial (2009), telah melakukan modifikasi proses pasteurisasi serta mengganti salah satu ingredien minuman yaitu ekstrak buah jeruk lemon dengan ekstrak buah jeruk purut sehingga dapat meningkatkan umur simpan minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing tersebut. Ekstrak buah jeruk purut dipilih dari buah jeruk lainnya untuk menggantikan buah jeruk lemon dari formulasi sebelumnya berdasarkan skor kesukaan aroma dan rasa. Setelah dilakukan penambahan ekstrak jeruk purut, pengemasan dengan botol gelas steril berwarna gelap, dan pasteurisasi pada suhu 80˚C selama 30 menit, maka dapat diperoleh minuman fungsional berbasis kumis kucing dengan umur simpan minimal 3 bulan pada suhu ruang.
Penelitian yang dilakukan oleh Diana (2010), menunjukkan bahwa minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing tersebut (dengan melakukan modifikasi pada pemanis yang digunakan dalam formula, yaitu mengganti sukrosa dengan sukralosa) mempunyai kemampuan inhibisi α-glukosidase dan α-amilase dengan IC50 sebesar 217.12 dan 217.41 mg/ml (in vitro). Ekstrak dalam minuman yang diduga berperan dalam inhibisi α-glukosidase minuman adalah kayu secang (IC50 0.54 mg/ml) dan buah jeruk purut (IC50 26.33 mg/ml), sedangkan ekstrak lainnya seperti daun kumis kucing dan jahe gajah tidak memiliki kemampuan inhibisi glukosidase. Ekstrak dalam minuman yang berperan dalam inhibisi α-amilase minuman diduga diperoleh dari ekstrak buah jeruk purut (IC50 15.08 mg/ml), sedangkan ekstrak lainnya seperti daun kumis kucing, kayu secang, dan jahe gajah tidak mempunyai kemampuan inhibisi α-amilase. Jahe gajah justru
memiliki potensi dalam mengaktivasi enzim α-amilase.
Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing ini mampu meningkatkan penyerapan glukosa oleh sel diafragma mencit sebesar 37.48 µg glukosa/g sel (ex vivo). Kemampuan minuman dalam meningkatkan penyerapan glukosa diduga diperoleh dari jahe gajah dan jeruk purut yang dapat meningkatkan penyerapan glukosa sebanyak 17.91 dan 35.16 µg glukosa/g sel. Peningkatan penyerapan glukosa oleh ekstrak buah jeruk purut dan minuman fungsional tidak berbeda nyata terhadap kontrol positifnya yaitu insulin (31.77 µg glukosa/g sel). Ekstrak lainnya dalam minuman yaitu daun kumis kucing dan kayu secang, tidak dapat meningkatkan penyerapan glukosa pada sel diafragma mencit. Minuman fungsional berbasis ekstrak daun kumis kucing lebih berpotensi dalam stimulasi penyerapan glukosa dari saluran darah ke dalam sel-sel tubuh dibandingkan dengan inhibisi enzim α-glukosidase dan α-amilase, sehingga minuman ini lebih berpotensi dalam menurunkan kadar glukosa darah yang tinggi (Diana 2010).
Ekstrak Tanaman Obat dalam Minuman Fungsional
Berbasis Ekstrak Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus B1. Miq)
Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus)
Tanaman kumis kucing termasuk ke dalam divisi Spermatophyta, sub divisi Angiospermae, kelas Dicotyledonae, keluarga Lamiaceae, genus Orthosiphon, dan spesies Orthosiphon spp. Tanaman ini mempunyai sinonim nama latin yaitu Orthosiphon stamineus Bent. Tanaman ini disebut kumis kucing karena kumpulan sari bunganya yang panjang dan menjulur dari dua sisi yang berbeda sehingga mirip dengan kumis kucing. Terdapat dua jenis kumis kucing yaitu kumis kucing dengan bunga berwarna ungu dan kumis kucing dengan bunga berwarna putih.
Tanaman yang umumnya tumbuh liar ini, kini banyak ditanam di pekarangan rumah sebagai tanaman obat. Bagian tanaman kumis kucing yang umumnya digunakan sebagai obat adalah bagian daunnya terutama bagian pucuk daun karena bagian ini memiliki kandungan bahan obat lebih tinggi dibanding dengan bagian yang lain (Puspita 2007). Hal ini didukung oleh penelitian Harinu
(1989) yang menunjukkan bahwa daun muda tanaman kumis kucing memiliki khasiat diuretik yang lebih tinggi dibandingkan dengan daun tua.
Tanaman kumis kucing mempunyai khasiat untuk penyakit yang berkaitan dengan saluran urin, hipertensi, reumatik, diabetes melitus, peradangan, dan kelainan menstruasi (Awale et al. 2003). Kumis kucing juga mempunyai kemampuan sebagai antioksidan. Kapasitas antioksidan dari kumis kucing adalah 90.21% dengan DPPH dan 77.72% dengan sistem β-karoten (Khamsah et al. 2006). Menurut Khamsah et al. (2006), kemampuan kumis kucing dalam menangkap radikal bebas tidak hanya disebabkan oleh komponen fenol (9.71 mg/g bobot kering), tetapi juga oleh komponen terpenoid lainnya.
Penelitian lebih lanjut terhadap kemampuan kumis kucing sebagai antidiabetes telah banyak dilakukan. Berdasarkan penelitian Minggawati (1990), pemberian infus daun kumis kucing 0.129 g/kg bb tidak dapat menurunkan kadar glukosa darah kelinci, sedangkan pemberian infus daun sambiloto 0.3 g/kg bb dapat menurunkan kadar glukosa darah kelinci secara nyata. Namun, pemberian infus kombinasi (daun kumis kucing 0.129 g/kg bb dan daun sambiloto 0.3 g/kg bb) mempunyai efek penurunan yang lebih besar dibandingkan dengan infus daun sambiloto saja. Hal ini menunjukkan adanya efek sinergisme antara kumis kucing dan sambiloto sebanding dengan glibenklamid.
Penelitian Sriplang et al. (2007) menunjukkan bahwa ekstrak air dari kumis kucing, yang mengandung komponen fenol dan flavonoid masing-masing sebesar 13.24 mg/g dan 1.73 mg/g, memiliki pengaruh signifikan dalam menurunkan kadar glukosa plasma darah dan meningkatkan HDL plasma dengan pemberian ekstrak 0.5 g/kg selama 14 hari dan 1.0 g/kg berat badan tikus pada OGTT mendekati glibenklamid 5 mg/kg BB. Sriplang et al. (2007) juga menyatakan bahwa pemberian ekstrak sebanyak 100 µg/ml secara in situ pada pankreas berpotensi dalam menginduksi sekresi insulin.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Myint et al. (2003), pemberian ekstrak air kumis kucing dari 25 gram daun kumis kucing secara signifikan menurunkan kadar glukosa darah penderita diabetes sebesar 35% jika dibandingkan dengan kontrol. Kemampuan antioksidan dari kumis kucing juga diduga dapat mencegah atau memperlambat perkembangan penyakit diabetes dan
komplikasinya (Jung et al. 2006).
Jahe (Zingiber officinale)
Jahe merupakan tanaman yang termasuk dalam famili Zingiberaceae dan genus Zingiber. Terdapat 3 varietas utama jahe di Indonesia berdasarkan bentuk, ukuran dan warna rimpangnya, yaitu jahe gajah, jahe emprit, dan jahe merah (Hamiudin 2007). Rimpang jahe telah dimanfaatkan secara luas sebagai bumbu masak dan tanaman obat untuk menanggulangi berbagai kondisi (Kimura et al. 2005).
Umur panen untuk rimpang jahe yang akan dimanfaatkan sebagai tanaman obat adalah 10-12 bulan karena mempunyai kandungan senyawa aktif yang tinggi (Hamiudin 2007). Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan, jahe mempunyai kemampuan dalam memodifikasi kerja sistem pencernaan, sistem kardiovaskular dan sebagai antiemetik (mencegah muntah), antiradang, kemoprotektif, hipolipidemik, antimikroba, serta penghilang stress (Kimura et al. 2005).
Menurut Ali et al. (2007), komponen pemberi rasa pedas pada jahe segar adalah gingerol dengan komponen utama [6]-gingerol, sedangkan pemberi rasa pedas pada jahe kering adalah [6]-shogaol yang merupakan produk dehidrasi dari [6]-gingerol. Jahe kering mengandung 0.6-1.1 % b/b [6]-gingerol dan 0.05-0.1% b/b shogaol, sedangkan jahe segar mengandung 0.2-0.7% b/b [6]-gingerol dan 0.3-0.7% b/b shogaol. Hal ini disebabkan karena gingerol berubah menjadi shogaol pada suhu tinggi (Kano 1987 dalam Kimura et al. 2005).
Jahe juga dikenal karena kemampuannya sebagai antioksidan. Kandungan antioksidan pada jahe adalah 40.9 mEq/kg dengan kandungan total polifenol sebesar 60.1 ± 0.14 mg% (Chanwitheesuk et al. 2004). Penelitian Kikuzaki dan Nakatani (1993) menunjukkan bahwa [6]-gingerol memiliki efisiensi dalam inhibisi autooksidasi asam linoleat yang lebih rendah jika dibandingkan dengan [6]-shogaol. Penelitian tentang kemampuan jahe dalam mengatasi diabetes telah banyak dilakukan. Sharma dan Sukla (1977) telah menunjukkan bahwa jahe yang diperas segar mempunyai kemampuan menurunkan kadar glukosa darah pada tikus diabetes.
Penelitian Kar et al. (2003) menunjukkan bahwa ekstrak etanol dari jahe dapat menurunkan kadar glukosa darah secara signifikan pada tikus diabetes dengan pemberian ekstrak sebanyak 500 mg/kg selama 2 minggu. Kadar glukosa serum darah pada tikus diabetes dapat menurun sebanyak 50% dengan pemberian ekstrak jahe dan kemampuan antioksidan dari jahe diduga berperan dalam mengurangi kerusakan oksidatif atau nitrosatif pada jaringan ginjal (Al-Qattan et
al. 2008). Penelitian Akhani et al. (2004) menyatakan bahwa kemampuan
antidiabetik jahe mungkin disebabkan oleh perannya pada reseptor serotonin (5-hidroksitriptamin (5-HT)) dalam pengendalian glikemik pada tikus. Ekstrak jahe diduga bekerja pada reseptor serotonin sehingga memiliki aktivitas antiserotonin yang menyebabkan penurunan serotonin dan mengakibatkan peningkatan sekresi insulin.
Kayu Secang (Caesalpinia sappan)
Kayu secang merupakan bagian lignin dari tanaman kelas Magnoliopsida dan genus Caesalpinia. Kayu secang banyak digunakan sebagai pewarna pada minuman. Kayu secang bewarna jingga (brazilin) saat awal setelah ditebang dan dengan cepat berubah warna menjadi merah (brazilein) karena terekspos dengan oksigen. Ekstrak kayu secang juga digunakan sebagai indikator asam basa karena pada suasana asam brazilin bewarna kuning (pH 2-5) dan pada suasana basa brazilein bewarna merah (pH 6-7) (Adawiyah dan Indriati 2003).
Kayu secang memiliki aktivitas farmakologi seperti relaksasi pembuluh darah, antiaterosklerosis (anti penebalan dinding arteri), analgesik (penahan sakit), hipoglikemik, antiinflammasi, sitotoksik, antibakteri, antiviral, dan antioksidan (Jun et al. 2008). Komponen fenol yang terkenal dengan kemampuan antioksidan yang terdapat pada kayu secang umumnya adalah homoisoflavonoid dan komponen turunannya, protosappanin A, protosappanin B, brazilin, dan brazilein. Jun et al. (2008) menyatakan bahwa komponen ini memiliki kemampuan antioksidan yang berbeda-beda. Ekstrak kayu secang, protosappanin A dan protosappanin B menunjukkan inhibisi yang lebih besar terhadap MDA dan hidrogen peroksida sedangkan brazilein menunjukkan kemampuan dalam menangkap radikal hidroksil.
Ekstrak kayu secang secara tradisional digunakan sebagai obat diabetes oleh masyarakat di Kalimantan Barat. Ekstrak methanol dari kayu secang menunjukkan aktivitas antihiperglikemik dengan metode toleransi glukosa (Widiyanto 2006). Menurut penelitian Moon et al. (1990), brazilin secara signifikan dapat menurunkan kadar glukosa pada plasma darah tikus diabetes dengan meningkatkan sensitivitas insulin dan tidak terdapat kenaikan dalam kadar insulin. Selain itu, terdapat kenaikan pada sintesis glikogen, glikolisis, dan oksidasi glukosa pada otot pada hewan diabetes yang diberi brazilin 3 x 500 mg sehari selama 14 hari. Komponen kaesalpin P, sappankalkon, 3-deoksisappanon, brazilin, dan protosappanin A telah diidentifikasi sebagai inhibitor terhadap enzim aldosa reduktase yang dapat menyebabkan komplikasi pada diabetes, dimana
pemberian sappankalkon dengan dosis sebesar 105 mol/l dapat menghambat
aldosa reduktase sebesar 84% (Moon 1986 dan Morota et al. 1990 dalam Li et al. 2004) sehingga dapat menghambat terjadinya diabetes neuropati.
Jeruk Purut (Citrus histryx DC) dan Jeruk Nipis (Citrus aurantiifolia)
Jeruk purut dan jeruk nipis merupakan tanaman dari kingdom plantae, ordo
Sapindales, famili Rustaceae, dan genus Citrus. Genus Citrus kemudian dibagi
kembali menjadi dua sub genus yaitu Eucitrus dan Papeda. Papeda mempunyai rasa yang pahit, berbunga ungu, dan perkecambahan epigeous yang membuat jenis jeruk ini berbeda dengan subgenus Eucitrus. Subgenus Papeda kemudian dibagi lagi menjadi Papeda dan Papedocitrus. Jeruk yang termasuk dalam
Papedocitrus adalah C. ichangensis, C. latipes, C. junos dan C. wilsonii,
sedangkan jeruk yang termasuk dalam Papeda antara lain C. celebica, C.
macrophylla, C. macroptera, C. combara, C. kerrii, C. excels, C. micrantha dan C. hystrix (Wiart 2001).
Jeruk purut banyak dimanfaatkan sebagai tanaman obat sebagai obat sakit perut akibat gangguan pencernaan serta dimanfaatkan untuk berbagai masakan (ekstrak buah dan daun). Jeruk purut memiliki ukuran lebih kecil dari kepalan tangan, berbentuk buah pir, banyak tonjolan sehingga bentuknya susah dipertahankan. Kulit buahnya tebal dan berwarna hijau, hanya buah yang masak benar yang akan berwarna sedikit kuning. Daging buahnya berwarna hijau
kekuningan, rasanya sangat masam dan kadang pahit.
Citrus aurantiifolia dikenal dengan nama jeruk nipis, memiliki sinonim
yaitu lain yaitu Limonia aurantifolia Christm., Limon spinosum Mill., Citrus limonia Osbeck, Citrus lima Luman, Citrus spinosissima G.F.W. Meyer, Citrus acida Roxb., Citrus aurantium. Buahnya berbentuk bulat sebesar bola pingpong dengan diameter 3,5-5 cm berwarna (kulit luar) hijau atau kekuning-kuningan. Tanaman jeruk nipis mempunyai akar tunggang. Buah jeruk nipis yang sudah tua rasanya asam. Jeruk nipis Citrus aurantiifolia (Cristm.) Swingle mengandung unsur-unsur senyawa kimia yang bemanfaat, seperti asam sitrat, asam amino (triptofan, lisin), minyak atsiri (sitral, limonen, felandren, lemon kamfer, kadinen, geranilasetat, linalilasetat, aktilaldehid, nonildehid), damar, glikosida, asam sitrat, lemak, kalsium, fosfor, besi, belerang vitamin B1 dan C. Selain itu, jeruk nipis juga mengandung senyawa saponin dan flavonoid yaitu hesperidin (hesperetin 7-rutinosida), tangeretin, naringin, eriositrin, eriositrosida. Jeruk nipis juga mengandung 7% minyak esensial yang mengandung sitral, limonen, terpineol, bisabolene, dan terpenoid lainnya (Budipratama et al. 2011).
Buah jeruk nipis berkhasiat sebagai obat batuk, obat penurun panas, dan obat pegal linu. Selain itu, buah jeruk nipis juga bermanfaat sebagai obat disentri, sembelit, ambeien, haid tidak teratur, difteri, jerawat, kepala pusing/vertigo, suara serak batuk, menambah nafsu makan, mencegah rambut rontok, ketombe, flu/demam, menghentikan kebiasaan merokok, amandel, penyakit anyang-anyangan, mimisan, radang hidung (getahnya), dan lain sebagainya (Budipratama
et al. 2011).
Beberapa jenis jeruk seperti C. aurantium atau C.aurantifolia, C. sinensis dan C. grandis telah terbukti mempunyai kemampuan anti-diabetes (Abo et al. 2008 dan Kim et al. 2009). Serat tak larut dari ekstrak kulit buah jeruk C. sinensis dapat meningkatkan absorpsi glukosa dan menghambat aktivitas enzim α-amilase secara in vitro sehingga diduga dapat menurunkan kadar glukosa darah (Chau et
al. 2003).
Flavonoid dari juice lemon dapat menekan terjadinya stress oksidatif pada mencit diabetes (Miyake et al. 1998). Senyawa golongan flavonoid jeruk yaitu naringin dan hesperidin dapat memperbaiki kondisi hiperlipidemia dan
hiperglikemia pada hewan diabetes tipe-2 dengan mengatur sebagian metabolisme asam lemak dan kolesterol, serta mempengaruhi ekspresi gen untuk enzim-enzim metabolisme glukosa (Jung et al. 2006). Hesperidin juga memiliki aktivitas antihiperglikemik sehingga dapat menghambat terjadinya komplikasi pada otak mencit diabetes (Ibrahim 2008).Senyawa flavonoid jeruk lainnya yaitu naringenin dapat menekan produksi glukosa hepatik (Purushotham et al. 2008).
Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.)
Tanaman temulawak merupakan tanaman asli Indonesia yang termasuk salah satu jenis temu-temuan dari famili Zingiberales. Eksistensi temulawak sebagai tumbuhan obat telah lama diakui, terutama di kalangan masyarakat Jawa, rimpang temulawak merupakan bahan pembuatan obat tradisional yang paling utama, disamping sebagai upaya pemeliharaan kesehatan, peningkatan kesehatan, atau pengobatan penyakit. Dalam hal ini temulawak umumnya digunakan dalam bentuk ramuan jamu (Sidik et al. 2005).
Kandungan kimia rimpang temulawak dibedakan atas beberapa fraksi, yaitu fraksi pati, fraksi kurkuminoid, dan fraksi minyak atsiri. Kandungan fraksi pati merupakan kandungan terbesar dalam rimpang temulawak. Fraksi kurkuminoid merupakan komponen pemberi warna kuning pada rimpang dan diketahui memiliki aktivitas biologik dalam spektrum yang luas. Fraksi minyak atsiri temulawak terdiri dari senyawa turunan monoterpen dan seskuiterpen. Fraksi minyak atsiri ini juga diketahui memiliki aktivitas biologik dengan spektrum luas yang dalam beberapa hal bekerja sinergistik dengan fraksi kurkuminoid (Sidik et
al. 2005).
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ekstrak temulawak ternyata mempunyai efek antioksidan. Jitoe et al. (1992) mengukur efek antioksidan dari sembilan jenis rimpang temu-temuan dengan metode Tiosianat dan metode Asam Tiobarbiturat (TBA) dalam sistem air-alkohol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan ekstrak temulawak ternyata lebih besar dibandingkan dengan aktivitas tiga jenis kurkuminoid yang diperkirakan terdapat dalam temulawak sehingga diduga ada zat lain selain ketiga kurkuminoid tersebut yang mempunyai efek antioksidan. Selanjutnya Masuda et al. (1992) berhasil
mengisolasi analog kurkumin baru dari rimpang temulawak, yaitu: 1-(4-hidroksi-3,5-dimetoksifenil)-7-(4-hidroksi-3-metoksifenil)-(1E.6E)-1,6-heptadien-3,4-dion. Senyawa tersebut ternyata menunjukkan efek antioksidan melawan auto-oksidasi asam linoleat dalam sistem air-alkohol.
Penelitian yang dilakukan oleh Meghana (2007), menunjukkan bahwa kurkumin memiliki aktivitas melindungi sel β pankreas terhadap kerusakan oksidatif akibat induksi streptozotocin. Kurkumin juga dapat menghambat produksi glukosa hepatik (Fujiwara et al. 2008).
Streptozotocin
Hewan coba seperti mencit, tikus, kelinci maupun monyet telah digunakan secara luas sebagai hewan model dalam penelitian diabetes. Penggunaan hewan model tersebut dapat menggambarkan dengan baik berbagai keadaan diabetes pada manusia baik dari aspek fisiologi, morfologi maupun heterogenitas genetiknya. Hewan model juga merupakan sarana yang baik untuk memanipulasi beberapa keadaan yang tidak memungkinkan dilakukan pada manusia (Andayani 2003).
Hewan model untuk percobaan diabetes diantaranya dapat diperoleh dengan cara menggunakan bahan kimia diabetonik seperti aloksan dan streptozotocin dengan dosis yang dapat menyebabkan kerusakan selektif terhadap sel-sel β pankreas (Szkudelski 2001). Sifat diabetonik aloksan maupun streptozotocin dimediasi oleh senyawa oksigen reaktif yang terbentuk melalui cara yang berbeda. Aloksan secara selektif dapat merusak sel-sel β pankreas. Mekanisme toksisitas aloksan diawali dengan masuknya aloksan ke dalam sel-sel beta pankreas dan kecepatan pengambilan akan menentukan sifat diabetonik aloksan. Kerusakan pada sel-sel β terjadi melalui beberapa proses secara bersamaan, yaitu melalui oksidasi gugus sulfidril dan pembentukan radikal bebas (Szkudelski 2001).
Mekanisme kerja aloksan menghasilkan kerusakan pada sel-sel β pankreas terutama menyerang senyawa-senyawa seluler yang mengandung gugus sulfidril, asam-asam amino sistein dan protein yang berikatan dengan dua gugus SH (termasuk enzim yang mengandung gugus SH). Aloksan bereaksi dengan dua gugus SH yang berikatan pada bagian sisi dari protein atau asam amino
membentuk ikatan disulfida sehingga menginaktifkan protein yang berakibat pada gangguan fungsi protein tersebut (Szkudelski 2001).
Mekanisme kerja aloksan lainnya adalah menginduksi pembentukan radikal bebas karena bersifat polar sehingga dapat memberikan satu elektronnya kepada oksigen. Melalui reaksi redoks, asam dialurat dibentuk sebagai hasil reduksi aloksan dengan menghasilkan metabolit intermediet radikal aloksan (HA*). Asam dialurat kemudian dioksidasi kembali membentuk aloksan sehingga menghasilkan
radikal ion superoksida (O2*). Anion superoksida dapat mengalami reaksi
dismutasi oleh enzim SOD menjadi hidrogen peroksida. Radikal bebas tersebut dapat menyerang komponen penyusun sel sehingga menyebabkan kerusakan sel. Aloksan sering digunakan untuk membuat keadaan diabetes pada hewan percobaan secara eksperimental dengan dosis yang dapat menyebabkan kerusakan selektif pada sel-sel β pankreas sehingga menghasilkan hiperglikemia permanen yang merupakan salah satu etiologi dari IDDM (diabetes tipe 1).
Streptozotocin (STZ,2-deoksi-2-(3-metil-3-(nitrosoureido)-D-glukopiranosa)
disintesis oleh Streptomycetes achromogenes dan biasanya digunakan untuk menginduksi DM tipe 1 maupun DM tipe 2. Sifat diabetonik STZ diduga terjadi karena kerusakan DNA dalam sel-sel β pankreas. Elsner et al. (2002), melaporkan bahwa penyebab kematian sel-sel β pankreas hasil induksi STZ adalah proses alkilasi DNA. Disamping itu, kerusakan DNA pada sel-sel β pankreas juga akibat aktivitas senyawa oksigen reaktif yang dihasilkan dari nitrogen oksida (NO) bersumber dari STZ. Dalam mitokondria NO akan meningkatkan aktivitas xantin oksidase dan menurunkan konsumsi oksigen yang berdampak pada gangguan produksi ATP mengakibatkan kerusakan DNA (Szkudelski 2001).
Pada mencit dewasa, pemberian STZ dengan dosis rendah secara berulang (40 mg/kg, selama 5 hari) dapat menginduksi diabetes tergantung insulin yang sangat mirip dengan bentuk autoimun (inflamasi pulau Langerhans dan kematian sel β) pada diabetes tipe 1. (Fr’’ode dan Medeiros 2008). Pemberian STZ dengan dosis tungal antara 60 dan 100 mg/kg juga dapat menginduksi diabetes tergantung insulin tetapi tidak memiliki profil autoimun (Yu et al. 2000 dalamFr’’ode dan Medeiros 2008 ). Streptozotocin dapat menginduksi kondisi diabetes yang lebih
stabil dan kerusakan pulau Langerhans yang permanen dibandingkan dengan aloksan (Andrade et al. 2000).
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan dari Mei 2010 sampai dengan Desember 2010 di Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB, Laboratorium Fisiologi dan Laboratorium Histopatologi Fakultas Kedokteran Hewan IPB, serta Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian IPB.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun kumis kucing berbunga putih dan daun kumis kucing berbunga ungu berasal dari Kebun Balittro Cigombong, rimpang jahe dan kayu secang dari pasar setempat, rimpang temulawak dari UKBB Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB, buah jeruk purut dan buah jeruk nipis dari hypermart - Giant Bogor, CMC (Toko Kimia Setiaguna), sukralosa, Natrium benzoat (Toko Kimia Setiaguna), kertas saring Whatman 42, sukrosa, streptozotocin (Sigma), larutan buffer sitrat (0,05M Sodium sitrat pH=4,5), Insulin Actrapid®, KCl, MgCl2, NaHCO3, FeCl3, D-glukosa, glukosa oksidase (WAKO), peroksidase (WAKO), buffer asetat, PBS , buffer formalin, xylool, parafin, larutan tirode, oksigen 95 %, amil alkohol, air suling, Na2CO3, diklorometan, kloroform, etil asetat, metanol, dietil eter, heksana, asam sitrat, ammonium asetat, reagen folin ciocalteau, asam format, etanol, anisaldehid,
vanillin, H2SO4, methanol, DPPH (Sigma), gingerol (Sigma), kurkuminod
(Sigma), brazilin (Sigma), sinensetin (Sigma), hesperidin (Sigma), naringin (Sigma), asam trifloroasetat, H2O2, hematoksilin, eosin, serum normal (BSA), peroksidase (DAKO), anti insulin (I-2018), DAB, bahan-bahan uji kualitatif fitokimia dan mencit ddY.
Alat-alat yang digunakan adalah kompor gas, saringan plastik, kain saring,
rotary evaporator, panci, pisau, penyaring vakum, juice extractor, neraca analitik
dan neraca kasar, hot plate, stirrer, cawan aluminium, oven, refrigerator, desikator, mikropipet, pH meter, sonde, alat-alat bedah, alat jarum dan alat suntik, inkubator, gelas objek, chamber KLT, CAMAG-linomat V, spektrofotometer
UV-Vis, HPLC (LC 20 AD Shimadzu dan UV-Vis Detector L-2420 Hitachi), glukometer One Touch Ultra dan alat-alat gelas lainnya.
Metode Penelitian
Penelitian terdiri dari empat tahap. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Diagram alir penelitian
Persiapan Sampel Tanaman Obat Ekstraksi Pembuatan Minuman Fungsional Stok Ekstrak Uji Aktivitas Antihiperglikemik ( in vivo) Karakterisasi Ekstrak Karakterisasi Formula Minuman Fungsional Semua formula minuman (MAKP,MAKU, MFKP, MFKU) : • Aktivitas antioksidan • Total polifenol Minuman terpilih (MFKP) : • Derajat warna • Nilai pH • Nilai TPT • Proksimat • Perhitungan rendemen • Aktivitas antioksidan • Total polifenol
• Profil kromatografi lapis tipis
• Analisis Senyawa Aktif
• Pengukuran kadar glukosa darah
• Pengukuran berat badan • Histopatologik sel β pankreas Uji Aktivitas Antihiperglikemik Sesaat ( in vivo) • Pengukuran kadar glukosa darah • Kadar Air • Identifikasi Tanaman Kumis Kucing Pemilihan Jenis Formula Minuman
dan Jenis Ekstrak Kumis Kucing
• Uji penyerapan glukosa • Aktivitas antioksidan • Total polifenol
