PENGARUH DOSIS DAN LAMA PEMBERIAN EKSTRAK DAUN ASAM JAWA (tamarindus indica linn) TERHADAP
KADAR GULA DARAH PUASA, KADAR INSULIN, HOMA-IR, HOMA-β, DAN BERAT BADAN PADA
TIKUS MODEL DIABETES MELITUS TIPE 2 TESIS
Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister Program Studi Ilmu Gizi Minat Utama Clinical Nutrition
Oleh DEVI NOVIA NIM S531808009
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2020
commit to user
ii
HALAMAN PENGESAHAN
commit to user
iii
PERNYATAAN KEASLIAN Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
Tesis dengan judul: PENGARUH DOSIS DAN LAMA PEMBERIAN EKSTRAK DAUN ASAM JAWA (TAMARINDUS INDICA LINN) TERHADAP KADAR GULA DARAH PUASA, KADAR INSULIN, HOMA- IR, HOMA-β, DAN BERAT BADAN PADA TIKUS MODEL DIABETES MELITUS TIPE 2 ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundangundangan yang berlaku.
Surakarta, 2020 Mahasiswa
Devi Novia NIM S531808009
commit to user
iv
KATA PENGANTAR
مﯾ ِﺣﱠرﻟا ِنَﻣْﺣﱠرﻟا ِ ﱠ� ِمْﺳِﺑ
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Alhamdulillah, segala puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan dan melimpahkan segala karunia, nikmat dan rahmat-Nya yang tak terhingga kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul : “PENGARUH DOSIS DAN LAMA PEMBERIAN EKSTRAK DAUN ASAM JAWA (TAMARINDUS INDICA LINN) TERHADAP KADAR GULA DARAH PUASA, KADAR INSULIN, HOMA-IR, HOMA-β, DAN BERAT BADAN PADA TIKUS MODEL DIABETES MELITUS TIPE 2”
Selesainya tesis ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak.
Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih yang setulus-tulusnya pada pihak-pihak yang telah mendukung penulis selama proses penyusunan tesis ini, diantaranya ialah :
1. Prof. Dr. Jamal Wiwoho, S.H., M.Hum., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan sebagai mahasiswa Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr, Sutarno, M.Sc., Ph.D., selaku Direktur Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan sebagai mahasiswa Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. Diffah Hanim, Dra., M.Si., selaku Kepala Program Studi Ilmu Gizi Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin penelitian sehingga penelitian dapat terlaksana dengan lancar serta memberikan kesempatan penulis untuk menempuh pendidikan mencapai derajat Magister Ilmu Gizi Minat Utama Clinical Nutrition. commit to user
v
4. Dr. dr. Sugiarto, Sp.PD., KEMD., FINASIM., selaku dosen pembimbing I yang sangat membantu penulis dalam proses pembuatan tesis.
5. Prof.Dr.dr.Yulia Lanti Retno Dewi, M.Si selaku dosen pembimbing II yang sangat membantu penulis dalam proses pembuatan tesis.
6. Brian Wasita, dr., Sp.PA, Ph.D, selaku penguji yang sangat membantu dalam proses perbaikan dan penyempurnaan tesis.
7. Segenap Dosen Program Studi Ilmu Gizi Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah membekali penulis dengan ilmu pengetahuan yang sangat berarti.
8. Orang tua, seluruh keluarga, dan teman-teman seperjuangan khususnya mahasiswa/i peminatan Clinical Nutrition angkatan 2018 yang telah memberikan do’a, kasih sayang, semangat dan dukungan yang tulus kepada penulis sehingga penulis diberikan kelancaran dan kekuatan hingga sekarang ini.
Terakhir kepada semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu oleh peneliti yang telah membantu selama proses belajar di Program Studi Ilmu Gizi Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta dan selama proses penyelesaian proposal tesis ini, penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar- besarnya. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya.
Dengan kerendahan hati, hasil tulisan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran terbuka bagi siapa saja. Semoga hasil tulisan ini dapat bermanfaat bagi masyarakat secara luas. Akhir kata, semoga Allah SWT selalu mengiringi dan melindung setiap langkah kita. Aamiin. Wassalamu’alaikum Wr.
Wb.
Surakarta, Maret 2020 Penulis
Devi Novia NIM S531808009 commit to user
vi DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
DAFTAR SINGKATAN ... xi
ABSTRAK ... xii
ABSTRACT ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 4
1. Tujuan Umum ... 4
2. Tujuan Khusus ... 5
D. Manfaat Penelitian ... 6
1. Manfaat Ilmiah ... 6
2. Manfaat Praktis ... 6
BAB II LANDASAN TEORI ... 7
A. Tinjauan Pustaka ... 7
1. Diabetes Melitus ... 7
2. Faktor Penyebab ... 9
3. Patofisiologi ... 10
4. Tanda dan Gejala Diabetes Melitus Tipe 2 ... 11
5. Perubahan Berat Badan Pada Pasien DM ... 11
6. Stres Oksidatif Pada Diabetes Melitus ... 12
7. Resistensi Insulin ... 12 commit to user
vii
8. Disfungsi Sel Beta Pankreas ... 14
9. Homeostasis model assessment β- cell function (HOMA-β) ... 14
10. Homeostatic Model Assessment Insuline Resistance (HOMA-IR) .... 14
11. Terapi Obat Pada Diabetes Melitus tipe 2 ... 15
12. Daun Asam Jawa ... 18
B. Penelitian Relevan ... 29
C. Kerangka Berpikir ... 38
D. Hipotesis ... 39
BAB III METODE PENELITIAN... 40
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 40
B. Waktu Penelitian ... 40
C. Tatalaksana Penelitian ... 40
1. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 40
2. Populasi dan Sampel Penelitian ... 41
3. Variabel Penelitian ... 43
4. Bahan dan Alat Penelitian ... 43
5. Definisi Operasional Variabel ... 44
6. Prosedur Pengumpulan Data ... 47
7. Etika Penelitian ... 56
8. Analisis Data ... 56
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 58
A. Hasil Penelitian ... 58
B. Pembahasan ... 77
C. Keterbatasan Penelitian ... 84
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 85
A. Kesimpulan ... 85
B. Implikasi ... 86
C. Saran ... 86
DAFTAR PUSTAKA ... 88
Lampiran ... 95 commit to user
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Obat Hipoglikemik di Indonesia ... 17
Tabel 2 2 Penelitian yang Relevan ... 29
Tabel 3.1 Komposisi Pakan Standar Comfeed ... 49
Tabel 3.2 Perlakuan Hewan Model Diabetes Melitus ... 51
Tabel 3.3 Intervensi Tiap Kelompok Perlakuan ... 52
Tabel 4. 1 Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa Terhadap Gula Darah Puasa Tikus ... 59
Tabel 4. 2 Delta Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa Antar Kelompok Perlakuan 7 dan 14 hari ... 59
Tabel 4. 3 Pengaruh Dosis dan Lama Waktu Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa pada Berat Badan Tikus ... 62
Tabel 4. 4 Delta Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa Terhadap Kadar Insulin Antar Kelompok Perlakuan 7 dan 14 hari ... 63
Tabel 4. 5 Pengaruh Dosis dan Lama Waktu Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa pada Homa-IR Tikus ... 66
Tabel 4. 6 Pengaruh Dosis dan Lama Waktu Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa pada Homa-IR Tikus ... 66
Tabel 4. 7 Pengaruh Dosis dan Lama Waktu Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa pada Homa-β Tikus ... 69
Tabel 4. 8 Pengaruh Dosis dan Lama Waktu Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa Terhadap Homa-β Tikus pada 7 dan 14 Hari ... 69
Tabel 4. 9 Rata-Rata Berat Badan Tikus sebelum Penelitian ... 72
Tabel 4. 10 Pengaruh Dosis dan Lama Waktu Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa pada Berat Badan Tikus ... 73
Tabel 4. 11 Pengaruh Dosis dan Lama Waktu Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa terhadap Berat Badan pada masing-masing kelompok ... 74
commit to user
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1. Faktor Resiko Diabetes Melitus ... 8
Gambar 2. 2 Daun Asam Jawa ... 18
Gambar 2. 3 Struktur Kimia quercetin ... 20
Gambar 2. 4 Struktur kimia Acarbose ... 26
Gambar 2. 5 Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa Terhadap Kadar Glukosa Darah, Homa-IR dan Homa β Pada Tikus Model DMT2 ... 38
Gambar 3. 1 Rancangan penelitian Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak daun asam jawa terhadap kadar glukosa darah puasa, kadar insulin, Homa-IR, Homa-β, dan berat badan pada tikus model DMT2. ... 40
Gambar 3. 2 Alur Penelitian... 55
Gambar 4. 1 Efek Interaksi Antara Dosis dan Lama Pemberian terhadap Gula darah ... 61
Gambar 4. 2 Efek Interaksi Antara Dosis dan Lama Pemberian terhadap Kadar Insulin ... 64
Gambar 4. 3 Efek Interaksi Antara Dosis dan Lama Pemberian terhadap Homa- IR ... 68
Gambar 4. 4 Efek Interaksi Antara Dosis dan Lama Pemberian terhadap Homa-β .. 71
Gambar 4. 5. Perkembangan Berat Badan Tikus ... 72
Gambar 4. 6 Asupan Pakan Tikus ... 75
Gambar 4. 7 Efek Interaksi Antara Dosis dan Lama Pemberian terhadap berat badan ... 76
commit to user
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Mahasiswa ... 96
Lampiran 2. Matrik Jadwal Pelaksanaan Penelitian ... 97
Lampiran 3. Etichal Clearance ... 98
Lampiran 4. Permohonan Ijin Penelitian ... 99
Lampiran 5. Surat Pemakaian Laboratorium ... 100
Lampiran 6. Cara Perlakuan Pemberian Pakan dan Bahan Uji ... 101
Lampiran 7. Cara perlakuan Pengambilan Sampel Darah Tikus ... 102
Lampiran 8. Tabel Konversi Perhitungan Dosis ... 103
Lampiran 9. Hasil Output ... 105
Lampiran 10. Turnitin Tesis ... 141
Lampiran 11. Dokumentasi Penelitian ... 143
Lampiran 12. Kemajuan Riset dan Naskah Publikasi ... 145
commit to user
xi
DAFTAR SINGKATAN
ADA : American diabetes association BM : Berat molekul
DM : Diabetes melitus
DMT1 : Diabetes melitus tipe 1 DMT2 : Diabetes melitus tipe 2 DNA : Deoxyribonucleic acid
ELISA : Enzyme linked immunosorbent assay GLUT2 : Glucose transporter 2
GLUT4 : Glucose transporter 4 G : Gram
HGP : Hepatic Glucose Production
HOMA-IR : Homeostasis model assesment insulin resistance HOMA-β : Homeostasis model assesment β-cell function IDF : International diabetes federation
IR : Insulin reseptor
IRS : Insulin reseptor substrate Mg : Miligram
NA : Nicotinamide
NADH : Nikotinamida adenine dinukleotida NO : Nitrat Oksida
OAD : Obat anti diabetes
PI3K : Phosphatidylinositol 3-kinase RNA : Ribose nucleic acid
RNS : Reactive nitrogen spesies ROS : Reactive oxygen spesies
SGLT2 : Sodium glucose co-transporter 2 STZ : Streptozotocin
TNF-α : Tumor necrosis factor alpha
commit to user
xii
Devi Novia, S531808009. Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Daun Asam Jawa (Tamarindus indica linn) terhadap Kadar Gula Darah Puasa, Kadar Insulin, Homa-IR, Homa-β dan Berat Badan pada Tikus Model Diabetes Melitus Tipe 2.
Tesis. Pembimbing 1: Dr.dr. Sugiarto.,Sp.PD-KEMD., FINASIM. Pembimbing 2: Prof.
Yulia Lanti Retno Dewi, dr.,M.Si. Program Studi Ilmu Gizi, Pascasarjana Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Latar Belakang: Beberapa penelitian pada hewan menunjukan bahwa daun asam jawa memiliki efek antidiabetic. Ekstrak daun asam jawa (EDAJ) mengandung senyawa golongan kimia flavonoid, tanin, glikosida, saponin, kadar fenol, dan penghambat α- glukosidase. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis dan lama pemberian ekstrak daun asam jawa terhadap kadar gula darah puasa (GDP), kadar insulin (KI), homa-ir, homa-β dan berat badan (BB) tikus Albino Wistar model DMT2. Metode : Tiga puluh tikus jantan wistar berumur 8 minggu dan BB 150-200 g diinduksi dengan STZ sebanyak 45 mg/Kg, kemudian Na sebanyak 110mg/Kg selama 7 hari. Pada penelitian ini semua tikus dijadikan DMT2. Tikus dikelompokkan menjadi 5 kelompok yaitu, kelompok KN (tikus DMT2 tanpa perlakuan), kelompok KP (tikus DMT2 yang diberikan obat acarbose sebesar 1,8 mg/KgBB/hari) dan Kelompok P1,P2,P3 (EDAJ dengan dosis 28, 56, dan 112 mg/200gr/hari) selama 14 hari. Dilakukan pengambilan data di hari Ke 0, 7 dan 14. Data dianalisis menggunakan Repeated Anova. Hasil : GDP di hari ke 7 hingga 14, semua kelompok dibandingkan dengan kelompok KN,dan mengalami penurunan GDP. Yang paling tingi menurunkan di hari ke 7 yaitu pada kelompok P3 sebesar 94,85 mg/dL (p = 0,001) dan di hari ke 14 yaitu P3 sebesar 157,62 mg/dL (p = 0,001). Pada Kadar Insulin, di hari ke 7 hingga 14, semua kelompok dibandingkan dengan kelompok KN,dan mengalami peningkatan KI. Yang paling tingi meningkatkan di hari ke 7 yaitu pada kelompok P3 sebesar -104,21 μU/mL (p = 0,001) dan di hari ke 14 yaitu P3 sebesar -143,86 μU/mL (p = 0,001). ). Pada Kadar Homa-IR, di hari ke 7 hingga 14, semua kelompok dibandingkan dengan kelompok KN,dan mengalami penurunan Homa-IR. Yang paling tingi menurunkan di hari ke 7 yaitu pada kelompok P3 sebesar 1,48 (p = 0,001) dan di hari ke 14 yaitu P3 sebesar 3,41 (p = 0,001).
Pada Kadar Homa- β, di hari ke 7 hingga 14, semua kelompok dibandingkan dengan kelompok KN,dan mengalami peningkatan Homa- β. Yang paling tingi meningkatkan di hari ke 7 yaitu pada kelompok P3 sebesar 27,16 (p = 0,001) dan di hari ke 14 yaitu P3 sebesar 84,69 (p = 0,001). Pada BB, di hari ke 7 hingga 14, semua kelompok dibandingkan dengan kelompok KN,dan mengalami peningkatan BB. Yang paling tingi meningkatkan di hari ke 7 yaitu pada kelompok P3 sebesar 16 gram (p = 0,001) dan di hari ke 14 yaitu P3 sebesar 29,66 gram (p = 0,001). Pada semua pengukuran, kelompok P2 yaitu dosis sebesar 56 mg/KgBB/Hari mempunyai efek yang setara dengan acarbose (KP). Kesimpulan: Pemberian EDAJ dosis 28, 56, dan 112 mg / kgBB / hari bermakna menurunkan GDP, Homa-IR dan meningkatkan kadar insulin, Homa-β, dan berat badan pada hari ke 7 dan 14. Pada GDP, kadar insulin, dan Homa-β, ekstrak daun asam jawa dosis 56 mg/KgBB mempunyai efek yang setara dengan acarbose. Dosis 28 mg/KgBB sudah bisa menurunkan menurunkan GDP, Homa-IR dan meningkatkan kadar insulin, Homa-β, dan berat badan
Kata Kunci : Diabetes Melitus Tipe 2, Ekstrak Daun Asam Jawa, Kadar Gula Darah, Kadar Insulin, Homa-IR, Homa-β, Berat Badan commit to user
xiii
Devi Novia, S531808009. The Effect of Dose and Duration Tamarind Leaf Extract (Tamarindus indica linn) on Fasting Blood Sugar Levels, Insulin Levels, Homa-IR, Homa-β and Body Weight in Rats Model With Type 2 Diabetes Mellitus. Thesis.
Main Supervisior : Dr.dr. Sugiarto., Sp.PD-KEMD., FINASIM. Co-Supervisior : Prof.
Yulia Lanti Retno Dewi, dr., M.Sc. Postgraduate Program of Nutrition Sciences, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRACT
Background: Many people with type 2 diabetes mellitus are looking for alternative therapies such as the use of herbal medicines or natural foods. Tamarind leaves show inhibition of α-amylase which can be used as an alternative treatment for T2DM.
Tamarind leaf extract contains chemical compounds such as flavonoids, tannins, glycosides, saponins, and total phenol content in tamarind leaves in the amount of 0.35- 8.24%. This study aims to determine the effect of dose and duration of administration of tamarind leaf extract on fasting blood sugar levels, insulin levels, homa-ir, homa-β and body weight of Albino Wistar T2DM models. Methods: Thirty male Wistar rats aged 8 weeks and BW 150-200 g were induced with STZ as much as 45 mg / kg, then Na as much as 110 mg / kg for 7 days. In this study all mice were made as T2DM. The rats were grouped into 5 groups, namely KN group which was T2DM mice without treatment, KP group which was T2DM mice given acarbose medication by 1.8 mg / KgBB / day and Groups P1, P3, P3 were treated with tamarind leaves with a dose of 28, 56, and 112 mg / 200gr / day for 14 days. The collected data were analyzed using Repeated Anova with a p value <0.05. Result : GDP on days 7 to 14, all groups were compared to the KN group, and experienced a decline in GDP. The highest decrease was on the 7th day in the P3 group of 94.85 mg / dL (p = 0.001) and on the 14th day, the P3 was 157.62 mg / dL (p = 0.001). On insulin levels, on days 7 to 14, all groups were compared with the KN group, and experienced an increase in KI. The highest increase on day 7 was in the P3 group of - 104.21 μU / mL (p = 0.001) and on the 14th day, P3 was -143.86 μU / mL (p = 0.001). ).
At Homa-IR levels, at days 7 to 14, all groups were compared with the KN group, and experienced a decrease in Homa-IR. The highest decrease was on the 7th day in the P3 group of 1.48 (p = 0.001) and on the 14th day, the P3 was 3.41 (p = 0.001). At Homa-β levels, on days 7 to 14, all groups were compared with the KN group, and experienced an increase in Homa-β. The highest increase was on the 7th day in the P3 group of 27.16 (p
= 0.001) and on the 14th day, the P3 was 84.69 (p = 0.001). At BW, on days 7 to 14, all groups were compared with the KN group, and experienced an increase in body weight.
The highest increase was on the 7th day in the P3 group of 16 grams (p = 0.001) and on the 14th day, the P3 was 29.66 grams (p = 0.001). In all measurements, group P2, namely a dose of 56 mg / KgBW / day has an effect equivalent to acarbose (KP). Conclusion:
The administration of EDAJ at doses of 28, 56, and 112 mg / kgBW / day significantly decreased GDP, Homa-IR and increased levels of insulin, Homa-β, and body weight on days 7 and 14. On GDP, insulin levels, and Homa-β , tamarind leaf extract at a dose of 56 mg / KgBB has an effect equivalent to acarbose. The dose of 28 mg / KgBB can reduce decreased GDP, Homa-IR and increased levels of insulin, Homa-β, and body weight.
Keywords: Type 2 Diabetes Mellitus, Tamarind Leaf Extract, Blood Sugar Levels, Insulin Levels, Homa-IR, Homa-β, Weight
commit to user