ABSTRAK
EFEK FLAVONOID SEBAGAI ANTIOKSIDAN TERHADAP RADIKAL BEBAS
PADA DIABETES MELLITUS
Jessica Dialetta Injo, 2006. Pembimbing I: Diana K. Jasaputra, dr.M.Kes. Pembimbing II: H. Edwin Setiabudi, dr. Sp.PD.
Diabetes Mellitus (DM) merupakan salah satu penyakit degeneratif yang saat ini semakin bertambah jumlahnya di Indonesia. DM didefinisikan sebagai suatu kelompok penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi karena kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau keduanya. Keadaan hiperglikemi berkepanjangan pada DM akan menyebabkan produksi radikal bebas secara berlebihan yang turut berperan dalam mekanisme terjadinya komplikasi DM. Oleh kerena itu diperlukan antioksidan untuk mengatasi produksi radikal bebas yang berlebihan tersebut. Flavonoid merupakan salah satu metabolit sekunder yang bermanfaat sebagai antioksidan dan banyak terkandung dalam tumbuhan obat yang digunakan dalam pengobatan DM.
Studi pustaka ini akan mempelajari efek flavonoid sebagai antioksidan terhadap radikal bebas pada penderita DM.
Radikal bebas yang berlebihan memiliki peran penting pada komplikasi dan progresifitas pada DM. Flavonoid mengurangi dampak negatif radikal bebas yang berlebihan pada DM dengan cara mencegah terjadinya reaksi berantai pembentukan radikal bebas, mengikat ion logam (chelating) dan memblokade jalur poliol serta menghambat peroksidasi lipid.
Efek flavonoid sebagai antioksidan terhadap radikal bebas mampu mencegah komplikasi maupun progresifitas DM.
ABSTRACT
EFFECT of FLAVONOID AS ANTIOKSIDAN TO FREE RADICAL
AT DIABETES MELLITUS
Jessica Dialetta Injo, 2006.Tutor I : Diana K. Jasaputra, dr. M.Kes. Tutor II : H. Edwin Setiabudi, dr. Sp.Pd.
Diabetes Mellitus (DM) is one of the degenerative diseases which are currently growing up in Indonesia. DM could be definition as a group of metabolic disease with hyperglychemic characteristic that happened because of insulin’s abnormality, insulin’s work or both. A continuous hyperglykemia’s situation on DM will make cause of a free radical production excessively which has taken part in mechanism of making DM’s complication. The antioxidant is needed to overcome this situation. Flavonoid is a secondary metabolite which is useful for antioxidant and conceals in medical plantations which is used for DM’s healing. This literature study will learn the effect of flavonoid as antioxidant to free radical at diabetic patiens.
Free radical has an important role in DM’s progressive. Flavonoid decreases the negative effects of free radicals by preventing the free radical’s continous forming reaction that would be happened, setting the metal ion and blocking the polyol pathways as well as lipid peroxidation.
The effect of Flavonoid as antioxidant to free radical can prevent the complication and also the progression of DM.
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ...i
LEMBAR PERSETUJUAN ...ii
SURAT PERNYATAAN ...iii
ABSTRAK ...iv
ABSTRACT ... v
PRAKATA ...vi
DAFTAR ISI...viii
DAFTAR TABEL ...xi
DAFTAR GAMBAR...xii
BAB I. PENDAHULUAN... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 3
1.3 Maksud dan Tujuan... 3
1.3.1 Maksud Penulisan ... 3
1.3.2 Tujuan Penulisan... 3
1.4 Manfaat Karya Tulis Ilmiah ... 3
1.4.1 Manfaat Akademis ... 3
1.4.2 Manfaat Praktis ... 3
1.5 Metode ... 4
1.6 Lokasi dan Waktu ... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 5
2.1 Pankreas ... 5
2.1.1 Anatomi dan Histologi Pankreas... 5
2.1.2 Hormon yang Dihasilkan Pankreas... 6
2.1.2.1 Glukagon ... 6
2.1.2.2 Insulin... 7
2.1.2.2.1 Struktur Insulin ... 7
ix
Halaman
2.1.2.2.2 Sintesis Insulin ... 7
2.1.2.2.3 Pengaturan Sekresi Insulin... 8
2.1.2.2.4 Efek Metabolik Insulin... 10
2.1.2.3 Somatostatin... 14
2.1.2.4 Polipeptida Pankreas ... 15
2.2 Metabolisme Glukosa ... 15
2.3 Diabetes Melitus (DM) ... 18
2.3.1 Definisi... 18
2.3.2 Klasifikasi ... 19
2.3.3 Gejala Klinik ... 20
2.3.4 Diagnosis... 21
2.3.4.1 Pemeriksaan Penyaring ... 22
2.3.5 DM tipe 1 ... 23
2.3.6 DM tipe 2 ... 24
2.3.6.1 Resistensi Insulin ... 25
2.3.7 Komplikasi DM... 26
2.3.8 Radikal Bebas Dalam Tubuh Penderita DM... 30
2.3.8.1 Radikal Bebas ... 30
2.3.8.2 Stres Oksidatif... 31
2.3.8.3 Mekanisme Kerusakan Molekular Akibat Hiperglikemia... 31
2.3.8.4 Mekanisme Kerusakan Molekular Akibat Radikal Bebas Secara Langsung ... 34
2.3.9 Antioksidan ... 34
2.3.9.1 Flavonoid ... 38
2.3.9.1.1 Struktur Kimia Flavonoid ... 40
BAB III. PEMBAHASAN ... 46
BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
x
Halaman
4.2 Saran... 51
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Pankreas ... 6
Gambar 2.2 Struktur Insulin... 7
Gambar 2.3 Peran Koenzim A sebagai penghantar asetil ke daur Krebs... 16
Gambar 2.4 Siklus Krebs ... 17
Gambar 2.5 J alur poliol-mioinositol ... 33
Gambar 2.6 Struktur dasar flavonoid (2-phenylchromane) ... 40
Gambar 2.7 Struktur kimia anthocyanidin dalam bentuk aglikon dan glikosidanya (anthocyanin) ... 41
Gambar 2.8 Struktur kimia cyanidin dalam bentuk aglikon dan glikosidanya (cyanin) ... 41
Gambar 2.9 Contoh struktur kimia proanthocyanidin ... 42
Gambar 2.10 Struktur dasar kerangka flavan-3-ol dan catechin... 42
Gambar 2.11 Struktur dasar flavonols dan quercetin... 43
Gambar 2.12 Struktur dasar flavones dan apigenin ... 43
Gambar 2.13 Struktur dasar dari flavanone dan narigenin ... 44
Gambar 2.14 Struktur dasar flavone, isoflavon, genistein dan daidzein... 45
Gambar 3.1 Bagan fungsi flavonoid sebagai antioksidan dengan menginhibisi enzim AR ... 49
Gambar 3.2 Bagan fungsi flavonoid sebagai antioksidan dengan bertindak sebagai skavenger... 49
Gambar 3.3 Bagan fungsi flavonoid sebagai antioksidan dengan bertindak sebagai chelating dan pendonor maupun akseptor ion hidrogen ... 50
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Kadar glukosa darah sewaktu dan puasa sebagai patokan
penyaring dan diagnosis DM ... 23
Tabel 2.2 Karakteristik Patologik Komplikasi DM ... 28
Tabel 2.3 Beberapa antioksidan endogen dan cara kerjanya ... 36
Tabel 2.4 Beberapa metabolit sekunder tumbuhan yang berfungsi
sebagai antiokasidan dan cara kerjanya di dalam tubuh manusia .... 37
RIWAYAT HIDUP
Nama : Jessica Dialetta Injo
NRP : 0210146
Tempat, tanggal lahir : Jakarta, 30 November 1983
Alamat : Sukakarya III /17 Bandung, Jawa Barat
Pondok Pekayon Indah blok AA20/6 Bekasi, Jawa Barat
Riwayat Pendidikan :
TK Maria Yasinta, Bekasi, 1990
SD Maria Fransiska, Bekasi, 1996
SMP Marsudirini, Bekasi, 1999
SMA Marsudirini, Bekasi, 2002
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha Bandung, (2002-sekarang)
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bertambahnya angka harapan hidup bangsa Indonesia menyebabkan perhatian
masalah kesehatan beralih dari penyakit infeksi ke penyakit degeneratif. Selain
penyakit jantung koroner dan hipertensi, Diabetes Mellitus (DM) merupakan salah
satu penyakit degeneratif yang saat ini semakin bertambah jumlahnya di Indonesia
(Sidartawan Soegondo, 2004).
International Diabetes Federation (IDF) memperkirakan peningkatan jumlah
penderita DM pada tahun 2000, 2003 dan 2025 dari 151 juta orang menjadi 194
juta di tahun 2003 dan mencapai 334 juta pada tahun 2025. Perkiraan ini
berdasarkan data dari penduduk berusia 20 sampai 79 tahun pada 90% populasi di
dunia sedangkan American Diabetes Association (ADA) memperkirakan
peningkatan jumlah penderita DM dari 2.8% pada tahun 2000 menjadi 4.4% pada
tahun 2030. Jadi, jumlah total penderita DM meningkat dari 171 juta pada tahun
2000 menjadi 366 juta pada tahun 2030 dan Indonesia berada di peringkat ke
empat dengan jumlah penderita DM 8.4 juta pada tahun 2000 dan diperkirakan
menjadi 21.3 juta pada tahun 2030 (Wild, Roglic, Green, Sicree, King, 2004).
DM adalah suatu kumpulan gejala yang timbul pada seseorang karena
kekurangan insulin baik absolut maupun relatif, dengan akibat kemampuan tubuh
memetabolisme glukosa menurun dan kadar glukosa darah meningkat
tajam/hiperglikemi (Sidartawan Soegondo, 2004). Keadaan hiperglikemi
berkepanjangan akan menyebabkan produksi radikal bebassecara berlebihan yang
turut berperan dalam mekanisme terjadinya komplikasi DM (Askandar
Tjokroprawiro, 2002). Komplikasi DM merupakan keadaan yang ditakuti dan
menimbulkan penderitaan bagi penderita DM, sehingga pencegahan terjadinya
komplikasi inilah yang menjadi tujuan utama pengobatan DM (Sidartawan
Soegondo, 1999). Salah satu usaha pencegahan terjadinya komplikasi DM yaitu
2
dengan menjaga keseimbangan jumlah radikal bebas dan antioksidan dalam tubuh
penderita.
Radikal bebas didefinisikan sebagai suatu molekul yang mampu berdiri
sendiri, terdiri atas satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan (Elne
Kartawiguna, 1998; Andi Wijaya, 1999; Gilgun-Sherki, Rosenbaum, Melamed,
Offen, 2002). Elektron yang tidak berpasangan tersebut merubah sifat atom atau
molekul menjadi lebih reaktif, mereka bertindak sebagai electron acceptor yang
“mencuri” elektron dari molekul lain. Peristiwa kehilangan elektron disebut
proses oksidasi dan radikal bebas bertindak sebagai oxidizing agents
(Gilgun-Sherki, Rosenbaum, Melamed, Offen, 2002).
Radikal bebas di dalam tubuh normal diproduksi terus-menerus melalui
metabolisme sel, proses peradangan dan proses lain. Pada individu yang sehat
terdapat antioksidan di dalam sel maupun cairan ekstraseluler yang berfungsi
untuk melawan efek radikal bebas. Namun kadang jumlah antioksidan yang
dihasilkan tubuh tidak seimbang dengan jumlah radikal bebas yang meningkat,
seperti pada keadaan DM. Oleh karena itu tubuh perlu mengkonsumsi antioksidan
dari luar untuk mengatasi jumlah radikal bebas yang berlebih tersebut (Andi
Wijaya, 1999).
Flavonoid merupakan salah satu dari begitu banyak metabolit sekunder yang
bermanfaat sebagai antioksidan dan banyak terkandung dalam tumbuhan obat
yang digunakan dalam pengobatan DM (Middleton, Kandaswami, Theoharides,
2000). Flavonoid terdistribusi secara luas pada bagian-bagian tanaman seperti
pada buah, bunga, akar, batang dan daun (Middleton, Kandaswami, Theoharides,
2000; Suyanto Prawiroharsono, 2002), sehingga senyawa ini secara tidak disadari
juga menjadi menu makanan sehari-hari (Suyanto Prawiroharsono, 2002).
Flavonoid telah menjadi fokus perhatian para peneliti di bidang kesehatan
beberapa tahun terakhir (Milis, Bone, 2000). Studi pustaka ini akan mempelajari
3
1.2 Identifikasi Masalah
Bagaimana efek flavonoid sebagai antioksidan terhadap radikal bebas pada
DM?
1.3 Maksud dan Tujuan
1.3.1 Maksud Penulisan
Untuk memperoleh obat adjuvant yang mengatasi dampak negatif radikal
bebas pada penderita DM.
1.3.2 Tujuan Penulisan
Mengetahui efek flavonoid sebagai antioksidan terhadap radikal bebas pada
DM.
1.4 Manfaat Karya Tulis Ilmiah
1.4.1 Manfaat Akademis
Menambah pengetahuan farmakologis mengenai metabolit sekunder,
khususnya flavonoid dalam perannya sebagai antioksidan pada penderita DM.
1.4.2 Manfaat Praktis
Menambah alternatif pengobatan DM dengan memanfaatkan metabolit
4
1.5 Metode
Studi Pustaka
1.6 Lokasi dan Waktu
Studi Pustaka dilakukan di perpustakaan Universitas Kristen Maranatha dari
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Efek flavonoid sebagai antioksidan terhadap radikal bebas mampu mencegah
komplikasi kronis maupun progresifitas DM.
4.2 Saran
Masih perlu dicari:
• Fungsi lain flavonoid selain sebagai antioksidan yang dapat bermanfaat dalam dunia kesehatan
• Farmakodinamik dan farmakokinetik flavonoid di dalam tubuh
• Cara mengkonsumsi flavonoid yang dapat memberikan efek yang maksimal
• Adakah efek samping penggunaan flavonoid pada manusia
DAFTAR PUSTAKA
Agus Surono. 2001. Simposium Free Radical in Diabetes and Their Sulphonylureas diselenggarakan PERKENI, Jakarta Hotel Hilton 24 Maret 2001. http://www.Indomedia.com/intisari/1997/Feb/diabet2.htm. 9 November 2005.
Ahmad H. Asdie. 2000. Patogenesis dan Terapi Diabetes Mellitus Tipe 2. Yogyakarta: Medika, FK Universitas Gajah MadaYogyakarta. hal. 42-63.
Andi Wijaya. 1999. Free Radicals and Antioxidant Status In: Jakarta Diabetes Metting 1996,1997, 1998. Jakarta: Pusat Informasi dan Penerbitan Bagian Ilmu Penyakit Dalam FKUI. hal. 10-3.
Anonim. 2005. The Free Radical and Radiation Biology Program. http://www.uihealthcare.com/depts/med/radiationoncology/frrb/whatisfrb.html. 30 October 2005
Askandar Tjokroprawiro. 2002. Diabetik Neuropati: Dari Basik ke Klinik, http://www.tempo.co.id/medika/arsip/042002/pus-2.htm. 16 September 2005
Bruneton J. 1999. Pharmacognosy Phytochemistry Medicinal Plants. 2nd ed. New York: Londres. hal. 310-24.
Chung S.S.M., Ho E.C.M., Lam K.S.L., Chung S.K. 2003. Contribution of Polyol Pathway to Diabetes-Induced Oxidative Stress. http://jasn.asnjournals.org/cgi/content/full/14/suppl_3/S233. 18 September 2005
Didik Gunawan, Sri Mulyani. 2004. Ilmu Obat Alam (farmakognosi). 1st. ed. Jakarta: PT. Penebar Swadaya. hal. 67-9, 98-9.
Elne Kartawiguna. 1998. Vitamin yang Dapat Berfungsi Sebagai Antioksidan. Majalah Fakultas Kedokteran USAKTI. No.1 (17): 17-24
Ermita I. Ilyas. 2004. Latihan Jasmani Bagi Penyandang Diabetes Melitus Dalam: Penatalaksanaan Diabetes Melitus Terpadu. 4th. ed. Jakarta: Balai Penerbit FKUI. hal. 69-70.
Ganora L. 2004. The Phytochemistry of Herbs. http://www.herbalchem.net/PhenolicsInterm.htm. 12 November 2005
Gilgun Y.-Sherki, Rosenbaum Z., Melamed E., Offen D. 2002. Antioxidant Therapy in Acute Central Nervous System Injury.
53
http://pharmrev.aspetjournals.org/cgi/content/full/54/2/271. 10 November 2005.
Granner D. K. 2003. Hormon Pankreas & Traktus Gastrointestinal Dalam: Biokimia Harper. Jakarta: EGC. hal. 583-95.
Hafiz Soewoto. 2001. Antioksidan Eksogen Sebagai Lini Pertahanan Kedua Dalam Menanggulangi Peran Radikal Bebas Dalam: Kursus Penyegar 2001 Radikal Bebas dan Antioksidan Dalam Kesehatan Dasar, Aplikasi dan Pemanfaatan Bahan Alam. Jakarta: Bagian Biokimia FKUI. hal. 1-25.
Lee. H. B., Ha. H., King G. L. 2003. Reactive Oxygen Species and Diabetic Nephropathy., http://jasn.asnjournals.org/cgi/content/full/14/suppl_3/S209. 18 September 2005.
Liana Santoso. 2005. Efek Infusa Buncis (Phaseolus vulgaris L.) Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Mencit Jantan Galur Swiss Webster Yang Diinduksi Aloksan. Bandung: Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha. hal. 41.
Martini F. H. 2004. The Endocrine System In: Fundamental of Anatomy and Physiology. 6th ed. San Francisco: Benjamin Cummings. hal. 631-3.
Middleton E. Jr., Kandaswami C., Theoharides1 T.C. 2000. The Effects of Plant Flavonoids on Mammalian Cells: Implications for Inflammation, Heart Disease, and Cancer. http://pharmrev.aspetjournals.org/cgi/content/abstract/52/4/673. 16 September 2005.
Milis S., Bone K. 2000. Background and Strategis-Principles of Herbal Pharmacology In: Principles and Practice of Phytotherapy Modern Herbal Medicine. London: Chorchill Livingston. hal. 31-43.
Miranda C., Buhler D.R. 2003. Antioxidant Activities of Flavonoids., http://lpi.oregonstate.edu/f-w00/flavonoid.html. 16 September 2005.
Natalia Regina. 2005. Efek Sari Kacang Kedelai Hitam (Glycine max (L) Merril) Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Pada Mencit Jantan Galur Swiss Webster Yang Diinduksi Aloksan. Bandung: Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha. hal. 39.
54
Poppy Kumala, Sugiarto Komala, Alexander H. Santoso, Johanes Rubijanto Sulaiman, Yuliasari Rienita. 1998. Kamus Saku Kedokteran Dorland. 25th. ed. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Posman Sibuea. 2004. Kuersetin Senjata Pemusnah Radikal Bebas. http://www.kompas-cetak/0402/10/humaniora/840926.htm. 18 September 2005.
Rimbawan, Alginer Siagian. 2004. Karbohidrat Dalam: Indeks Glikemik Pangan. Jakarta: Penebar Swadaya. hal. 15-21.
Setiawan Dalimartha. 2001. Ramuan Tradisional Untuk Pengobatan Diabetes Melitus. Jakarta: PT. Penebar Swadaya. hal. 4, 10-1, 75-95.
Sidartawan Soegondo. 1999. Mekanisme Komplikasi Diabetes Mellitus, Aspek Ilmu-ilmu Dasar Pada Keadaan Klinik Dalam: Naskah Lengkap Penyakit Dalam PIT 99. Jakarta: Pusat Informasi dan Penerbitan Bagian Ilmu Penyakit Dalam FKUI. hal. 87-97.
2004. Diagnosis dan Klasifikasi Diabetes Melitus Dalam: Penatalaksanaan Diabetes Melitus Terpadu. 4th. ed. Jakarta: Balai Penerbit FKUI. hal.17-9, 25.
Slamet Suyono. 2004. Patofisiologi Diabetes Melitus Dalam: Penatalaksanaan Diabetes Melitus Terpadu. 4th. ed. Jakarta: Balai Penerbit FKUI. hal. 9-14.
Spinas G.A. 2005. Physiologische grundlagen-pankreas-inselzell-hormone-insulin. http://www.megru.unizh.ch/j3/media/endo/grundlagen-pankreas-inselzell-hormone-insulin.gif. 6 Januari 2005.
Suyanto Prawiroharsono. 2002. Prospek dan Manfaat Isoflavon Untuk Kesehatan. http://www.kompas.com/kesehatan/news/0208/12/022901.htm. 18 September 2005.
