PEMBERIAN EKSTRAK BUAH MENGKUDU (Morinda
citrifolia) SECARA ORAL DAPAT MENURUNKAN
KADAR GLUKOSA DARAH TIKUS DIABETES
MELLITUS
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana
VIVI NIM 1090761021
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
iii
Lembar Persetujuan
TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL : 31 Juli 2013
Pembimbing I Pembimbing II
Prof.Dr.dr.J.Alex Pangkahila,M.SC.,Sp.And. Prof.dr.I Gusti Made Aman,Sp.FK
NIP : 194402011964091001 NIP : 194606191976021001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Direktur
Program Pascasarjana Program Pascasarjana Universitas Udayana Universitas Udayana
Prof.Dr.dr.Wimpie I.Pangkahila,Sp.And.,FAACS Prof.Dr.dr.A.A.RakaSudewi,Sp.S (K) NIP : 194612131971071001 NIP : 195902151985102001
Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai Oleh Panitia Penguji pada
Program Pascasarjana Universitas Udayana Pada Tanggal : 31 Juli 2013
Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana
Nomor :
Tanggal :
Ketua : Prof. Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M.SC., Sp.And. Anggota : 1. Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp.FK
2. Prof. Dr. dr.Wimpie I. Pangkahila, Sp.And., FAACS 3. Prof. Dr. Dr. A.A. Gede Budhiarta, Sp.PD-KEMD
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat, rahmat, bimbingan serta petunjuk-Nya, tesis yang berjudul ‘Pemberian Ekstrak Buah Mengkudu (Morinda citrifolia) Secara Oral Dapat Menurunkan Kadar Glukosa Darah Tikus Diabetes Mellitus’ dapat diselesaikan.
Tulisan ini disusun untuk memenuhi persyaratan tugas akhir studi yang dijalani penulis untuk memperoleh gelar Magister pada Program Magister Program Studi Ilmu Kedokteran Biomedik, Kekhususan Anti Aging Medicine, Program Pascasarjana Universitas Udayana.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan, dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof. Dr. dr. I Made Bakta, Sp.PD sebagai Rektor Universitas Udayana atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister di Universitas Udayana.
2. Prof. Dr. dr. A.A, Raka Sudewi, Sp.S (K) sebagai Direktur Pasca Sarjana Universitas Udayana atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister Pasca Sarjana Universitas Udayana. 3. Prof. Dr. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp.And., FAACS sebagai Ketua Program
Studi Kekhususan Kedokteran Anti Penuaan dan penguji atas ilmu yang telah diberikan, yang telah memotivasi penulis untuk dapat berkarya bagi kemajuan ilmu kedokteran khususnya Kedokteran Anti Penuaan, serta atas bimbingan dan saran yang sangat berarti dalam penyusunan tesis ini.
4. Prof. Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And. sebagai dosen pembimbing I dan pembimbing akademik yang telah dengan sabar dan dengan kemurahan hati selalu bersedia memberikan bimbingan, saran, masukan, dan semangat kepada penulis untuk segera menyelesaikan tesis ini.
5. Prof. dr. I. Gusti Made Aman, Sp.FK sebagai dosen pembimbing II yang sangat teliti dan selalu sabar untuk meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing, memberikan masukan dan koreksi yang sangat berharga, dari awal penyusunan penelitian sampai selesainya tesis ini.
6. Prof. Dr. dr. A.A. Gede Budhiarta, Sp.PD-KEMD sebagai penguji yang telah memberikan bimbingan dan saran kepada penulis selama penyusunan tesis ini. 7. Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH, Ph.D sebagai penguji yang telah
meluangkan waktu memberikan bimbingan dan saran yang sangat bermanfaat, juga atas kesabaran, pengertian dan semangat yang diberikan kepada penulis untuk segera menyelesaikan tesis ini.
8. Drs. I. Ketut Tunas, M.Si. yang dengan tekun dan sabar memberikan bimbingan, pengarahan dan petunjuk dalam analisis statistik.
9. Pak Gede Wiranatha dari bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang telah membantu, memberikan saran dan bimbingan terutama dalam proses pemeliharaan dan penelitian hewan coba.
10. Para dosen pengajar Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana dan seluruh staff bagian Ilmu Biomedik serta semua pihak yang telah membantu selama penelitian dan penulisan tesis ini.
11. Keluarga tercinta yaitu suami dan orang tua atas doa, dukungan, dan pengertiannya selama penulis menempuh pendidikan.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini. Manusia tidak luput dari kesalahan, untuk itu penulis berharap dengan segala kekurangan yang ada, tulisan ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan kemajuan ilmu pengetahuan, khususnya Ilmu Kedokteran Anti Penuaan.
Denpasar, Agustus 2013 Penulis,
vii
ABSTRAK
PEMBERIAN EKSTRAK BUAH MENGKUDU (Morinda
citrifolia) SECARA ORAL DAPAT MENURUNKAN
KADAR GLUKOSA DARAH TIKUS DIABETES
MELLITUS
Diabetes mellitus (DM) merupakan gangguan metabolik yang berhubungan dengan karakteristik hiperglikemia. Faktor yang menyebabkan keadaan hiperglikemia antara lain penurunan sekresi insulin, resistensi insulin di perifer, dan peningkatan produksi glukosa dalam tubuh. Definisi diabetes mellitus menurut World Health Organization (WHO) adalah kadar glukosa puasa ≥ 126 mg/dL dan kadar glukosa darah sewaktu ≥ 200 mg/dL. Mengkudu merupakan tanaman obat yang mengandung banyak bahan aktif yang bekerja secara sinergis. Mengkudu diyakini dapat menyembuhkan berbagai penyakit, salah satunya adalah diabetes mellitus. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pemberian ekstrak buah mengkudu (Morinda
citrifolia) secara oral dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus diabetes mellitus.
Penelitian ini menggunakan tikus (Rattus novergicus) usia 2,5 bulan sebagai subjek yang secara anatomis sama dengan manusia dewasa. Penelitian eksperimental ini menggunakan rancangan penelitian pretest posttest control group design. Subjek penelitian dibuat menjadi diabetes dengan pemberian Streptozotocin (STZ) dosis tunggal 10 mg/kgBB, yang disuntikkan secara intraperitoneal. Jumlah sampel dalam penelitian ini adalah 12 ekor tikus diabetes yang dibagi menjadi 2 kelompok, masing-masing sebanyak 6 ekor, yaitu kelompok kontrol dengan aquades dan kelompok perlakuan dengan ekstrak buah mengkudu. Kelompok kontrol diberikan plasebo (aquades) sebanyak 2cc selama 7 hari, sedangkan kelompok perlakuan diberikan ekstrak buah mengkudu dengan dosis 1000 mg/kgBB dalam volume yang sama selama 7 hari.
Berdasarkan hasil analisis sesudah perlakuan didapatkan bahwa rerata kadar glukosa darah sewaktu untuk kelompok kontrol adalah 321,01±12,08 mg/dL dan untuk kelompok perlakuan adalah 272,70±39,16 mg/dL. Analisis kemaknaan dengan uji t-independent menunjukkan terdapat perbedaan secara bermakna (p<0,05) yang berarti ekstrak buah mengkudu berkhasiat terhadap penurunan glukosa darah.
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian ekstrak buah mengkudu secara oral dapat menurunkan kadar glukosa darah pada tikus diabetes mellitus. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipakai sebagai dasar penelitian lebih lanjut dan perlu dilakukan uji klinis sebelum digunakan pada manusia.
Kata kunci : diabetes, streptozotocin, kadar glukosa sewaktu, ekstrak buah mengkudu.
ABSTRACT
ORAL ADMINISTRATION OF WITH NONI FRUIT
(Morinda citrifolia) EXTRACT DECREASED PLASMA
GLUCOSE LEVEL OF DIABETIC RATS
Diabetes mellitus (DM) is metabolic diseases related to the characteristic of hyperglycemia. Factors causing hyperglycemic condition are low insulin secretion, insulin resistance in perifer, and increase of glucose production in the body. Based on the World Health Organization (WHO), diabetes mellitus is a condition when fasting plasma glucose level is ≥ 126 mg/dL and casual plasma glucose level is ≥ 200 mg/dL. Noni is a medicinal plant that contains many active ingredients that work synergistically. Noni is believed to be able to cure various ailments, one of them is diabetes mellitus. The research was aimed at testing that administering of noni fruit (Morinda citrifolia) extract orally could reduce the plasma glucose level in subject rats afflicted with diabetes mellitus.
The research used 2.5-month-old laboratory rats (Rattus novergicus) as subjects which anatomically similar with adult human. Pretest posttest control group design was applied in the experimental research. Research subjects were made to diabetic condition by administering a single dose of 10 mg/kgBB streptozotocin (STZ) intraperitoneally. The samples of 12 rats suffering diabetes were divided into two groups of 6 subjects each for control group (aquadest), and noni fruit extract group. Control group was treated with 2 cc of placebo (aquadest) for 7 days, while noni fruit extract group was treated with 2 cc of 1000 mg/kgBB for 7days.
Based on the after treatment analytical result, it was observed that the average plasma glucose level of the control group reached 321,01±12,08 mg/dL and the noni fruit extract group was 272,70±39,16 mg/dL. Analysis of the significance using t-independent test indicates significant difference (p<0,05) which means noni fruit extract can reduce plasma glucose level.
Thus, it was concluded that oral administration of noni fruit extract decreased plasma glucose level of diabetic rats. The result of this research could be applied as a basis for further research and clinical trials before being used on human.
ix
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM ...i
PRASYARAT GELAR ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ... iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI TES ... iv
UCAPAN TERIMAKASIH ... v
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR SINGKATAN ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN …………...………..………... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 7 1.3 Tujuan Penelitian ... 7 1.4 Manfaat Penelitian ... 7
BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Penuaan ... 8
2.2. Penyakit Degeneratif ... 9
2.2.1 Definisi Diabetes Mellitus ... 9
2.2.2 Epidemiologi Diabetes Mellitus ... 10
2.2.3 Klasifikasi Diabetes Mellitus ... 11
2.2.4 Patofisiologi Diabetes Mellitus ... 12
2.2.4.1 Penurunan Sekresi Insulin ...13
2.2.4.2 Resistensi Insulin ... 14
2.2.5 Gejala Klinis Diabetes Mellitus ... 15
2.2.6 Kriteria Diagnosis Diabetes Mellitus ... 15
2.2.7 Penatalaksanaan Diabetes Mellitus ... 17
2.2.8 Mekanisme Streptozotocin Menginduksi Diabetes Mellitus ... 22
2.3 Tanaman Obat 2.3.1. Definisi Tanaman Obat ... 23
2.3.2. Penggunaan Tanaman Obat ... 24
2.4 Mengkudu 2.4.1 Ciri Umum Mengkudu ... 25
2.4.3 Manfaat Mengkudu ... 30
2.4.4 Efek Buah Mengkudu terhadap Kadar Glukosa Darah ... 31
2.4.5 LD50 Ekstrak Etanol Buah Mengkudu …...………….……….. 32
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1 Kerangka Berpikir ... ……... 34
3.2 Konsep ... 35
3.3 Hipotesis Penelitian ... 36
BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Rancangan Penelitian ... 37
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian 4.2.1 Lokasi Penelitian ... 38
4.2.2 Waktu Penelitian ... 38
4.3 Populasi dan Sampel 4.3.1 Populasi Penelitian ... 38
4.3.2 Kriteria Subjek 4.3.2.1 Kriteria Inklusi ... 39
4.3.2.2 Kriteria Drop Out ... 39
4.4 Penentuan Besar dan Cara Pengambilan Sampel 4.4.1 Penentuan Besar Sampel ... 39
4.4.2 Cara Pengambilan Sampel ... 40
4.5 Variabel Peneltian 4.5.1 Klasifikasi Variabel ... 40
4.5.2 Definisi Operasional Variabel ... 40
4.6 Bahan dan Instrumen Penelitian ... 42
4.7 Prosedur Pembuatan Ekstrak Etanol Buah Mengkudu ... 43
4.8 Prosedur Penelitian 4.8.1 Pemeliharaan Hewan Tikus Percobaan ... 44
4.6.2 Pelaksanaan Pemeriksaan ... 44
4.6.3 Cara Pemeriksaan Kadar Glukosa Darah Sewaktu ... 46
4.9 Alur Penelitian ... 47
4.10 Analisis Data ... 48
BAB V HASIL PENELITIAN 5.1 Uji Normalitas Data.…... 49
5.2 Uji Homogenitas Data antar Kelompok ... 50
5.3 Uji Komparabilitas Kadar Glukosa Darah Sewaktu 5.3.1 Analisis Efek antar Kelompok Sebelum Perlakuan ... 50
xi
BAB VI PEMBAHASAN
6.1 Subjek Penelitian ... 53
6.2 Pemberian Streptozotocin ... 53
6.3 Ekstrak Mengkudu Menurunkan Kadar Glukosa Darah Sewaktu ... 54
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN 7.1. Simpulan ... 57
7.2. Saran ... 57
DAFTAR PUSTAKA ... 58
DAFTAR TABEL
Halaman 5.1 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Glukosa Darah Sewaktu masing-masing
Kelompok Sebelum dan Sesudah Diberikan Perlakuan ...49 5.2 Hasil Uji Homogenitas antar Kelompok Data Kadar Glukosa Darah Sewaktu Sebelum dan Sesudah Diberikan Perlakuan... 50 5.3 Rerata Kadar Glukosa Darah Sewaktu antar Kelompok Sebelum Diberikan
Perlakuan ………...…50 5.4 Rerata Kadar Glukosa Darah Sewaktu antar Kelompok Sesudah Diberikan
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Struktur Kimia Streptozotocin ... 23
2.2 Buah Mengkudu ... 26
2.3 Pohon Mengkudu ... 26
2.4 Daun Mengkudu ...27
3.1 Konsep Penelitian ... 35
4.1 Skema Rancangan Penelitian ... 37
4.2 Alur Penelitian ... 47
5.1 Perbedaan Kadar Glukosa Darah Sewaktu Sebelum dan Sesudah Pemberian Ekstrak Etanol Buah Mengkudu pada Kedua Kelompok ... 52
DAFTAR SINGKATAN
AAM : Anti Aging Medicine
ADA : American Diabetes Association AGEPs : Advance Glucosylation End Products
BB : Berat Badan
CDC : Centers for Disease Control and Prevention
DM : Diabetes Mellitus
GLUT : Glucose Transporter
HbA1c : Hemoglobin A1c
IDDM : Insulin Dependent Diabetes Mellitus
IRS : Insulin Receptor Substrate
LDL : Low Density Lipoprotein
LD50 : Lethal Dose 50
NIDDM : Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus
OHO : Obat Hipoglikemik Oral
Riskesdas : Riset Kesehatan Dasar
STZ : Streptozotocin
TNF- α : Tumour Necrosis Factor-α
TTGO : Tes Toleransi Glukosa Darah Oral
TZD : Thiazolidinedione
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Uji Normalitas Data ... 63 Lampiran 2. Uji Homogenitas dan Komparasi Data Sebelum dan
