PENGARUH PERSENTASE TEH DAUN KARSEN DAN SUHU PENYEDUHAN DALAM PEMBUATAN MINUMAN INSTAN TEH DAUN KARSEN TERHADAP PENURUNAN KADAR GLUKOSA DARAH MENCIT
SKRIPSI
OLEH :
RAUDHATUL AQSHA
140305028 / TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2022
PENGARUH PERSENTASE TEH DAUN KARSEN DAN SUHU PENYEDUHAN DALAM PEMBUATAN MINUMAN INSTAN TEH DAUN KARSEN TERHADAP PENURUNAN
KADAR GLUKOSA DARAH MENCIT
SKRIPSI Oleh:
RAUDHATUL AQSHA
140305028 / TEKNOLOGI PANGAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2022
LEMBAR PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa segala pernyataan dalam skripsi yang berjudul “Pengaruh Persentase Teh Daun Karsen Dan Suhu Penyeduhan dalam Pembuatan Minuman Instan Teh Daun Karsen Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Mencit” adalah benar merupakan gagasan dari hasil penelitian saya sendiri di bawah arahan pembimbing. Semua data dan informasi yang digunakan dalam skripsi ini telah dinyatakan secara jelas dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi serta dapat diperiksa kebenarannya.
Skripsi ini juga belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar sarjana pada Program Studi sejenis di Perguruan Tinggi lain.
Demikian pernyataan ini dibuat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.
Medan, Desember 2021
(Raudhatul Aqsha)
ABSTRAK
RAUDHATUL AQSHA : Pengaruh Persentase Teh Daun Karsen dan Suhu Penyeduhan dalam Pembuatan Minuman Instan Teh Daun Karsen Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Mencit , dibimbing oleh Linda Masniary Lubis dan Sentosa Ginting.
Indonesia merupakan negara dengan angka penderita diabetes melitus (DM) yang cukup mencengangkan. Sample Registeration Survey 2014 menyatakan diabetes menjadi pembunuh nomor tiga di Indonesia. Sejauh ini yang dapat dilakukan untuk penanganan pengobatan DM masih menggunakan obat antihipoglikemik oral (OHO), namun pemberian OHO dapat menimbulkan efek samping yang jauh lebih besar. Daun karsen dapat dimanfaatkan dengan baik karena keberadaanya yang mudah ditemui, sangat melimpah, serta mampu tumbuh dimana saja.
Manfaat daun karsen untuk diabetes diperoleh dari kandungan senyawa flavonoid dan saponinnya yang tinggi sehingga mampu menghambat penyerapan gula darah dari usus, sehingga karbohidrat tidak banyak diserap oleh usus.
Pada penelitian ini penulis menginovasikan daun karsen menjadi minuman instan.
Persentase teh daun karsen dengan taraf yang berbeda yaitu 0,5 %, 1%, 2%, 2,5%, dan suhu penyeduan yang berbeda yaitu 75oC, 85oC, dan 95oC. Hasil yang diperoleh dari pengaruh persentase teh daun karsen teradap minuman instan teh daun karsen menunjukkan pengaruh berbeda sangat nyata (P< 0,01) terhadap nilai organoleptik warna, rasa, dan kuersetin namun berbeda tidak nyata (P>0,01) terhadap nilai aroma dan viskositas minuman instan teh daun karsen. Hasil yang diperoleh dari pengaruh suhu penyeduan terhadap mnuman instan teh daun karsen memberikan pengaruh berbeda nyata (P<0,05) pada parameter nilai hedonik warna, dan kandungan kuersetin, sedangkan pada rasa, aroma, dan viskositas berbeda tidak nyata (P<0,05). Berdasarkan pengujian in vivo, perbandingan formulasi terbaik dari penerimaan konsumen dan kandungan kuersetin sebagai produk minuman terbaik yaitu pada persentase 2% dan suhu 85oC dengan dosis 0,58 ml/ 27 g BB/ hari pada mencit diabetes, mampu menurunkan kadar glukosa darah dan menaikkan berat badan mencit.
Kata Kunci: Daun karsen, kuersetin, in vivo, diabetes mellitus, mencit.
i
ABSTRACT
The Effect of Karsen Leaf Tea Percentage and Brewing Temperature in the Making of Karsen Leaf Tea Instant Drink on Reducing Blood Glucose Levels in Mice, supervised by Linda Masniary Lubis and Sentosa Ginting.
Indonesia is a country with number of diabetes mellitus suffer (DM). Sample Registration Survey 2014 stated that, diabetes was the number three of killer in Indonesia, so far, what can be done for the treatment of DM is still using oral antihypoglycemic drugs (OHO), but giving OHO can cause far greater side effects. Karsen leaves can be put to good use because they are easy to find, very abundant, and can grow anywhere. The benefits of karsen leaves for diabetes are obtained from the high content of flavonoid and saponin compounds so that they can inhibit the absorption of blood sugar from the intestine, so that carbohydrates are not absorbed by the intestines.
In this study, the authors innovate karsen leaves into instant drinks. The percentages of karsen leaf tea with different levels were 0,5%. 1%, 2%, 2,5%.
And the different brewing temperatures were 75oC, 85oC, and 95oC. The results obtained from the effect of the percentage of karsen leaf tea on instant drink of karsen leaf tea showed a very significant effect (P<0.01) on the organoleptic values of color, taste, and quercetin but not significantly different (P>0.01) on the aroma value. and viscosity of instant drink karsen leaf tea. The results obtained from the effect of brewing temperature on instant drink of karsen leaf tea had a significantly different effect (P<0.05) on the hedonic value parameter, color, and quercetin content, while the taste, aroma, and viscosity were not significantly different (P<0, 05). Based on in vivo testing, the comparison of the best formulation from consumer acceptance and the content of quercetin as the best beverage product was at a percentage of 2% and a temperature of 85oC with a dose of 0,58 ml/27 g BW/day in diabetic mice, which able to reduce blood glucose levels and increase body weight of mice.
Keywords : Karsen leave, quercetine, in Vivo, diabetes mellitus, mice
ii
RIWAYAT HIDUP
Raudhatul Aqsha lahir di kota Tanjung Pura pada tanggal 26 November 1996, terlahir dari seorang ayah bernama Muhizar dan Ibu bernama Nurlela.
Penulis adalah anak kedua dari 4 bersaudara, penulis menyelesaian pendidikan sekolah dasar di SDN 050727 Tanjung Pura, menempuh sekolah menengah pertama di MTsN Tanjung Pura dan penulis melanjutkan ke sekolah menengah atas di MAN 2 Tanjung Pura. Penulis diterima di perguruan tinggi negeri melalui jalur SNMPTN (undangan) di Universitas Sumatera Utara (USU). Penulis selama menjadi mahasiswa aktif di berbagai kegiatan lomba, mulai dari perlombaan yang diadakan oleh fakultas hingga tingkat nasional, terdiri dari jenis perlombaan cerdas cermat, LKTI, dan Esai. Penulis juga aktif di berbagai organisasi yaitu Ikatan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan USU menjadi anggota LITBANG, BKM Al- Mukhlisin FP USU di bagian Diklat serta FOMILTAN USU sebagai sekretaris umum. Penulis juga aktif megikuti kegiatan diluar kampus seperti di Lembaga Yayasan Rumah Yatim cabang Medan, berperan sebagai volunteer pengajar bimbel sampai saat ini dan juga mengikuti berbagai event Startup yang diadakan oleh penyelenggara dari kota Medan maupun se- Indonesia.
Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PTPN IV Ajamu, Labuhan Batu Utara, Rantau Prapat sejak 17 Juli sampai 18 Agustus 2017. Penulis mendapatkan pengalaman dan menambah skill dalam bidang proses pengolahan pangan khususnya minyak kelapa sawit, mulai dari standarisasi mutu minyak hingga alur pengolahan sesuai SOP yang berlaku. Penulis menyelesaikan skripsi ini bertujuan untuk mendapatkan ilmu dan untuk memenuhi syarat sarjana melalui penyelesaian skripsi dengan judul “ Pengaruh Persentase Teh Daun Karsen dan
iii
Suhu Penyeduhan dalam Pembuatan Minuman Instan Teh Daun Karsen Terhadap Penurunan Kadar Gula Darah Mencit”. Penelitian ini dimulai dari bulan Agustus 2018 hingga Desember 2019 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan, Laboratorium Mikrobiologi Umum, Fakultas Pertanian USU dan Laboratorium Farmakologi, Fakultas Farmasi USU.
iv
KATA PENGANTAR
Penulis bersyukur kepada Allah SWT untuk segala kekuatan, kesabaran, dan limpahan rahmat- Nya sehingga skripsi dengan judul “Pengaruh Persentase Teh Daun Karsen dan Suhu Penyeduhan dalam Pembuatan Minuman Instan Teh Daun Karsen Terhadap Penurunan Kadar Gula Darah Mencit” dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini ditujukan sebagai bukti bahwa penulis telah menyelesaikan mata kuliah dengan baik, memahami ilmu yang diajarkan selama proses perkuliahan beserta praktikumnya dengan menerapkan pada penelitian dan membuat sksripsi ini, sehingga penulis layak mendapat gelar sarjana dan lulus dari program studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Dalam pembuatan skripsi ini banyak pihak yang sudah terlibat, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terimakasih terutama untuk :
1. Kedua orangtua yaitu Ayah Muhizar dan Ibu Nurlela, abang Budi Armansyah dan kedua adik Muhammad Antasari Ramadhan dan Nisrina Putri Yunizar, beserta seluruh jajaran keluarga besar yang selalu memberikan doa, dukungan, serta motivasi dan semangat kepada penulis.
2. Ibu Linda Masniary Lubis, STP, MSi dan Bapak Ir. Sentosa Ginting, MP sebagai dosen pembimbing yang banyak membantu penulis selama penelitian berupa saran, koreksi, semangat, arahan dan motivasi sampai penyelesaian penulisan skripsi ini.
v
3. Ibu Alm. Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP sebagai dosen akademik sekaligus pembimbing lomba yang selalu memberi masukan, motivasi, arahan serta dukungan semangat untuk ide-ide inovasi ilmu pangan.
4. Seluruh Dosen beserta Staff dan jajarannya di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan yang memberikan ilmu dan membantu pengurusan administrasi penulis.
5. Bang Andrew dan kak Ulfa stambuk 2013, segenap mahasiswa ITP abang dan kakak stambuk 2011- 2013, beserta adik – adik 2015- 2017 yang telah membantu dan menyemangati penulis bahkan memberikan motivasi dan saran yang sangat membantu dalam melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini.
6. Teman- teman yang selalu ada yaitu Iky, Baitin, Tiwi dan juga teman- teman vvip squads yaitu Nisa, Zifa, Sarah, Lerisa, Dianty, Enti, Asri, Feny, Nia, Nurul dan Kansa serta teman- teman seperjuangan stambuk 2014 yang sudah membantu penulis dalam penelitian memberikan masukan, motivasi, dan doa hingga penulisan skripsi ini.
7. Bang Jab, Awi, Cici, Habibie, Putri dan Fitri dan seluruh tim InisiatorX dan Lombalomba.com pada masanya atas semua dukungan, doa, motivasi dan semangat kepada penulis dalam pengerjaan penelitian hingga penulisan skripsi ini.
8. PT. Telkom Medan atas Co. Working space ternyaman serta WiFi Terkencang dan gratis yang penulis nikmati selama penulisan skripsi ini, serta seluruh staff DILo Medan dan seluruh membership atas doa, dukungan, dan motivasi semangat yang diberikan kepada penulis.
vi
9. Rumah Yatim cabang Medan atas pengalaman menjadi volunteer tim pengajar bimbel hingga saat ini, yang telah memberikan doa, motivasi, serta pelajaran berharga bagi penulis untuk bertindak nyata dalam bermanfaat bagi masyarakat.
10. Yayasan Baiti Jannati Abi ‘nd Ummi School yaitu Abi Munazir, Umi Hesti, Kak dona, Kak Lisca, Umi Sri, Umi Erna dan seluruh siswa/i yang memberikan pelajaran berharga bagi Penulis.
vii
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
PENDAHULUAN ... 11
Latar Belakang ... 12
Perumusan Masalah ... 4
Tujuan Penelitian ... 5
Manfaat Penelitian ... 5
Hipotesis Penelitian ... 6
TINJAUAN PUSTAKA ... 7
Daun Karsen ... 7
Morfologi dan taksonomi daun karsen ... 8
Potensi daun karsen ... 10
Teh daun karsen sebagai minuman instan yang bersifat fungsional ... 11
Vanilli ... 13
Flavonoid ... 14
Antioksidan ... 15
Kuersetin ... 16
Mekanisme kerja kuersetin ... 16
Diabetes Melitus... 18
Streptozotosin ... 20
Mekanisme streptozotosin ... 20
Glibenklamid dan Mekanisme Kerja Glibenklamid ... 22
Penelitian Sebelumnya ... 24
viii
BAHAN DAN METODA ... 25
Waktu dan Tempat Penelitian... 25
Bahan Penelitian ... 25
Alat Penelitian ... 25
Model Rancangan ... 26
Penelitian tahap I ... 26
Penelitian Tahap II ... 27
Tahapan Penelitian ... 29
Tahap 1: Pembuatan bubuk teh daun karsen ... 29
Tahap 2: Pembuatan minuman instan teh daun karsen ... 31
Tahap 3: Persiapan hewan percobaan ... 32
Tahap 4 : Pengujian In vivo pada hewan percobaan ... 32
Analisis uji fitokimia kandungan minuman instan teh daun karsen ... 35
Pembuatan kurva Standar ... 35
Penentuan Total Flavonoid ... 35
Uji organoleptik (aroma, warna, rasa, dan viskositas) ... 36
Persiapan hewan percobaan ... 36
Pengujian pada hewan percobaan (In vivo) ... 38
KESIMPULAN DAN SARAN ... 41
Kesimpulan ... 41
Saran ... 42
DAFTAR PUSTAKA ... 43
ix
DAFTAR GAMBAR
No Hal
1. Daun karsen ... 8
2. Struktur flavonoid ... 14
3. Struktur kimia kuersetin ... 16
4. Struktur kimia streptozotosin (STZ) ... 19
5. Struktur kimia glibenklamid ... 23
6. Skema pembuatan teh daun karsen ... 30
7. Skema pembuatan minuman instan teh daun karsen... 31
8. Skema uji in vivo pada hewan percobaan (mencit) ... 31
x
DAFTAR TABEL
No Hal 1. Komposisi kandungan tanaman karsen/ 100 gram... 9
xi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia adalah negara dengan jumlah penderita diabetes melitus (DM) yang cukup mencengangkan. Sample Registeration Survey 2014 menyatakan diabetes menjadi pembunuh nomor tiga di Indonesia. Sejauh ini yang dapat dilakukan untuk penanganan pengobatan DM masih menggunakan obat antihipoglikemik oral (OHO), namun pemberian OHO dapat menimbulkan efek samping yang jauh lebih besar. Pada tahun 2017 International Diabetes Federation (IDF) memperkirakan penderita diabetes di Indonesia mencapai angka
10,3 juta. Pada tahun 2045 diprediksi meningkat mencapai 16,7 juta dan 53,7% di antaranya tidak terdiagnosa. Indonesia sekarang ini, menduduki peringkat ke- enam sebagai negara dengan jumlah penderita diabetes terbanyak di dunia (Anonim, 2017).
World Health Organization memprediksi pada tahun 2030 jumlah
penderita DM di Indonesia sekitar 21,3 juta. Pada tahun 2013 riset kesehatan dasar (Riskesdas) tahun 2013, jumlah penderita DM di Sumatera Utara sebesar 1,8% dari seluruh jumlah penderita DM di Indonesia. Di kota Medan sendiri, dilihat dari jumlah penderita DM tahun 2013 di Rumah Sakit Umum (RSU) dr.
Pirngadi Medan lebih tinggi dibandingkan tahun 2012. Rata-rata jumlah penderita DM rawat jalan di tahun 2012 sebanyak 972 pasien sedangkan tahun 2013 meningkat menjadi 1.023 pasien (Simanjuntak dan Simamora, 2016).
1
2
Tanaman lokal yang dapat dimanfaatkan menurunkan kadar gula darah yaitu daun karsen. Karsen atau talok dengan nama ilmiah Muntingia calabura L memiliki kandungan senyawa penting dan juga berkhasiat sebagai obat (Akbar, 2010). Penurunan ini disebabkan oleh kandungan dari daun karsen yaitu flavonoid. Flavonoid digolongkan dalam beberapa golongan yaitu flavones, flavonols, flavonones, katekin, dan isoflavon. Contoh senyawa flavonols yaitu kamferol, kuersetin dan myricetin.
Masyarakat belum memanfaatkan daun karsen secara luas dan belum digunakan sebagai konsumsi alternatif pengganti obat. Maka dari itu, penulis memanfaatkan daun karsen dalam penelitian ini, agar daun karsen dapat dikenal lebih luas oleh masyarakat. Tanaman ini dapat dijadikan sebagai pangan fungsional yang mampu menyembuhkan penyakit melalui asupan pangan. Daun karsen dapat dimanfaatkan dengan baik karena keberadaanya yang mudah ditemui, sangat melimpah, serta mampu tumbuh dimana saja. Manfaat daun karsen untuk diabetes diperoleh dari kandungan senyawa flavonoid dan saponinnya yang tinggi sehingga mampu menghambat penyerapan gula darah dari usus, sehingga karbohidrat tidak banyak diserap oleh usus (Zahroh dan Masriana, 2016).
Pada penelitian ini penulis mengolah daun karsen menjadi minuman instan. Hal ini dikarenakan adanya senyawa didalam daun karsen seperti senyawa flavonoid yang akan diurai menjadi asam- asam amino, agar produk dapat bernilai gizi yang lebih baik jika dibandingkan dengan daun karsen yang diseduh secara
3
segar. Pengolahan daun karsen menjadi teh merupakan upaya untuk memanfaatkan senyawa yang ada didalamnya yang mampu memberikan karakteristik tersendiri dari hasil teh tersebut. Pada penelitian ini dilakukan proses pelayuan pada daun. Hal ini dikarenakan adanya beberapa keuntungan daun yang ditreatment dengan cara pelayuan yaitu penurunan kadar air dan peningkatan
komponen pendukung tertentu teh seperti aktivitas enzim, terurainya asam amino, kandungan kafein, karbohidrat membentuk asam organik, pemecahan klorofil dan perubahan fisik (Rohdiana, 2009).
Daun karsen sendiri memiliki kandungan kaemferol, kuersetin, myersetin, polifenol dan lainnya yang dapat berperan penting sebagai antioksidan bagi tubuh. Pengolahan teh tanpa proses oksidasi enzimatis mampu mempertahankan kandungan senyawa yang bersifat sebagai antioksidan dalam daun (Winarsi, 2007). Oleh karena itu, dalam penelitian ini, pengolahan teh dilakukan dengan metode tanpa oksidasi enzimatis.
Kebiasaan masyarakat Indonesia yang suka mengkonsumsi teh menjadikan kebutuhan akan gula tidak dapat dihindari dari kehidupan sehari-hari. Namun kebiasaan ini jika tidak dikontrol dengan asupan yang baik serta gaya hidup yang cenderung tidak sehat mampu meningkatkan kadar gula darah pada manusia.
Maka dari itu Penulis tertarik membuat sebuah inovasi yaitu “ Pengaruh Persentase Teh Daun Karsen dan Suhu Penyeduhan dalam Pembuatan Minuman Instan Teh Daun Karsen Terhadap Penurunan Kadar Gula Darah”, yang harapannya mampu memberikan manfaat kepada masyarakat, khususnya para penderita diabetes.
4
Perumusan Masalah
Diabetes melitus dikenal juga dengan the silent killer karena penyakit ini dapat mengenai semua organ tubuh dan menimbulkan berbagai macam keluhan.
Penyakit yang akan ditimbulkan antara lain gangguan penyakit jantung, sakit ginjal, impotensi seksual, gangguan penglihatan mata, luka sulit sembuh dan membusuk/gangren, infeksi paru-paru, gangguan pembuluh darah, sakit ginjal, stroke dan sebagainya. Tidak jarang, penderita DM yang sudah parah menjalani amputasi anggota tubuh karena terjadi pembusukan (Fatimah, 2015). Penyakit DM bisa mengenai siapa saja, mulai dari manula, orang dewasa, bahkan hingga anak kecil. Diabetes melitus bisa disebabkan oleh asupan yang tidak dikontrol serta pola hidup yang tidak sehat.
Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1. Bagaimana mengembangkan daun karsen sebagai pangan fungsional yang mampu menurunkan kadar gula darah?
2. Berapakah taraf persentase daun karsen yang efektif dalam pembuatan minuman instan teh daun karsen untuk menurunkan kadar gula darah ? 3. Suhu berapakah yang efektif untuk penyeduhan daun karsen dalam
pembuatan minuman instan teh daun karsen untuk menurunkan kadar gula darah?
4. Apakah minuman instan teh daun karsen efektif menurunkan kadar gula darah mencit?
5
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
- Untuk memanfaatkan tanaman lokal yaitu daun karsen sebagai alternatif asupan herbal yang mampu menurunkan kadar gula darah.
- Untuk mengetahui taraf jumlah pembuatan minuman teh instan yang efektif dari daun karsen sehingga dapat menurunkan kadar gula darah - Untuk menghasilkan minuman teh instan yang mampu menurunkan kadar
gula darah, aman dikonsumsi dan mudah didapat.
- Untuk mengetahui suhu penyeduhan yang efektif digunakan dalam pembuatan minuman instan teh daun karsen untuk menurunkan kadar gula darah
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu bermanfaat untuk mengetahui efektivitas minuman teh daun karsen instan terhadap penurunan kadar gula darah sehingga menambah wawasan dan pengetahuan peneliti dalam memecahkan masalah secara ilmiah dan analitik, hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi institusi pendidikan untuk bisa dijadikan suatu referensi atau rujukan untuk penelitian selanjutnya dan memberikan wawasan kepada penderita diabetes melitus agar dapat menurunkan kadar gula darah atau mengontrol gula darah dengan mengkonsumsi teh daun karsen instan. Selain itu juga dapat memberikan wawasan kepada masyarakat non diabetes agar dapat menerapkan salah satu metode pengobatan nonfarmakologi dengan mengonsumsi minuman instan teh daun karsen untuk menurunkan kadar gula darah.
6
Hipotesis Penelitian
Adanya pengaruh persentase daun karsen dan suhu penyeduhan yang digunakan serta adanya pengaruh interaksi antara keduanya pada pembuatan minuman instan teh daun karsen terhadap penurunan kadar gula darah.
7
TINJAUAN PUSTAKA
Daun Karsen
Daun karsen berasal dari tanaman yang memiliki nama ilmiah Muntinga calabura L. atau dikenal dengan daun seri. Tanaman ini memiliki buah kecil
berwarna merah jika sudah matang dan memiliki rasa yang manis. Selain buahnya yang dapat dikonsumsi oleh manusia, daun karsen ternyata mempunyai banyak manfaat (Zakaria, 2011).
Daun karsen, mempunyai kandungan senyawa flavonoid terdiri dari 2,4-dihidroxy-3-methoxydihydrochalcone dan 8-dihydroxy-6-methoxyflavone.
Senyawa flavonoid, menurut penelitian memiliki efek hipoglikemik dengan beberapa mekanisme, yaitu dengan menghambat absorpsi glukosa, merangsang pelepasan dan sensitasi dari insulin, dan meningkatkan ambilan glukosa oleh jaringan perifer, dan berperan dalam pengaturan enzim-enzim dalam metabolisme karbohidrat, subkelas flavonoid, senyawa flavonol, memiliki potensi menghambat enzim alfa-amilase yang berperan dalam pemecahan karbohidrat (Jadhav dan Puchakayala, 2012).
Penelitian sebelumnya menunjukkan adanya efek hipoglikemik yang signifikan pada percobaan pemberian ekstrak daun kersen pada mencit Mus musculus L, setelah pemberian selama 2 jam. Hasil penelitian juga menunjukkan
adanya pengurangan yang signifikan, hingga 24 % penurunan kadar glukosa darah pada tikus yang diberikan infusa daun karsen. Sementara itu, daun karsen juga mengandung senyawa tanin, yang mampu menurunkan kadar glukosa darah
8
dengan cara meningkatkan ambilan glukosa melalui aktivasi MAPK (Mitogen- Activated Protein Kinase) dan PI3K (Phosphoinositide 3-Kinase). Tanin yang dapat terhidrolisis terbagi menjadi gallotanin dan ellagitanin. Gallotanin dapat meningkatkan ambilan glukosa sekaligus menghambat adipogenesis (Damara dan Sukahar, 2018).
Morfologi dan taksonomi daun karsen
Karsen adalah tanaman tahunan yang dapat mencapai ketinggian 10 meter.
Karsen memiliki beberapa bagian seperti daun, batang, bunga, dan buah. Batang tambuhan karsen berkayu, tegak, bulat, dan memiliki percabangan simpodial.
Daun karsen, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, mengandung flavonoid, tanin, glikosida, saponin, steroid, dan minyak esensial (Prasetyo dan Sasongko, 2014).
Gambar 1. Daun karsen (Wikipedia, 2018)
9
Adapun taksonomi tanaman karsen dapat dilihat sebagai berikut:
Kerajaan : Plantae
Divisi : Spermatophyta Kelas : Dicotyledone
Bangsa : Malvales/ Columniferae Suku : Elaecarpaceae
Genus : Muntingia
Spesies : Muntingia calabura L.
(Sari, 2012)
Daun karsen memiliki kandungan kimia yang baik untuk kesehatan tubuh, sebagai asupan makro dan mikro nutrisi. Adapun komposisi daun karsen terdapat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi kandungan tanaman karsen/ 100 gram
Parameter Daun Kersen
Kadar Air (g) 76,3
Kadar abu (mg) 125
Kadar lemak (g) 1,56
Kadar protein (g) 0,38
Kadar karbohidrat (g) 17,9
Kadar serat (g) 4,6
Kadar tanin (g) 0,55
Vitamin C (mg) 90
Kalsium (g) 124,6
( Haki, 2009)
10
Potensi daun karsen
Daun karsen juga mempunyai banyak khasiat diantaranya sebagai anti septik, anti inflamasi, anti tumor, dan anti asam urat (Meiliza dan Hariyatmi, 2013). Daun karsen juga memiliki manfaat sebagai sifat anti inflamasi (anti peradangan) pada daun karsen dapat menghambat terjadinya peradangan di daerah-daerah sendi sehingga mengurangi nyeri pada penderita (Noorhamdani, dkk., 2014). Rebusan daun karsen pada konsentrasi 15% efektif menurunkan kadar glukosa darah yang penurunannya sebanding dengan glibenklamid (Stevani, dkk., 2017). Penelitian yang telah dilakukan oleh Damara dan Sukahar (2018) adanya penurunan gula darah. Penurunan ini disebabkan oleh kandungan dari daun karsen yaitu flavonoid.
Flavonoid digolongkan dalam beberapa golongan yaitu flavon, flavonol, flavonon, katekin, dan isoflavon. Contoh senyawa flavonols yaitu kamferol, kuersetin dan myricetin. Senyawa dari flavonols yang diduga memiliki aktifitas dalam menurunkan kadar glukosa dalam darah adalah kuersetin. Dimana mekanisme kerja kuersetin dalam menurunkan kadar glukosa darah yakni menjaga sel β pankreas tetap bekerja secara normal. Selain itu flavonoid dapat merangsang penyerapan glukosa pada jaringan perifer dan mengatur kerja enzim yang terlibat dalam jalur metabolisme karbohidrat (Nirwana, 2015). Pada umumnya senyawa flavonoid akan hilang dan sebagian rusak oleh pemanasan. Tetapi dari hasil penelitian masih menimbulkan efek untuk menurunkan kadar glukosa darah.
Diduga kandungan flavonoid pada daun karsen tinggi sehingga masih mampu menurunkan kadar glukosa darah. Semakin banyak jumlah daun yang digunakan maka semakin tinggi kadar flavonoidnya (Stevani, dkk., 2017).
11
Penelitian tentang daun karsen sudah banyak dilakukan pada hewan coba.
Penelitian yang dilakukan oleh Sulistyowati (2009) bahwa pemberian ekstrak daun karsen memberikan efek terhadap tikus putih dalam menurunkan kadar asam urat serum. Penelitian dari Kholifaturrokhmah dan Purnawati (2016) didapatkan bahwa daun dan buah karsen dapat menurunkan hiperuisemia pada mencit.
Penelitian daun karsen pada manusia dilakukan oleh Zahroh (2016) didapatkan bahwa daun karsen dapat menurunkan kadar glukosa darah.
Pemberian seduhan daun karsen efektif menurunkan kadar SGOT pada tikus diabetes melitus yang diinduksi streptozotocin-nicotinamide dengan dosis optimal 750 mg/200 gr BB (Rianti, 2016). Buah dan daun Muntingia calabura L.
(karsen) memiliki anti-agen diabetik yang dapat membantu melepaskan metabolisme glukosa darah bagi pasien diabetes dengan cara mengkonsumsi buah tersebut atau mengkonsumsi air dari rebusan daun Muntingia calabura L. (karsen) zat yang terkandung didalam daun tersebut dapat menurunkan kadar glukosa darah pada pasien diabetes tipe II (Agustina dan Bahri, 2017).
Teh daun karsen sebagai minuman instan yang bersifat fungsional
Produk pangan instan didefinisikan sebagai produk dalam bentuk konsentrat atau terpekatkan dengan penghilangan air sehingga mudah ditambah air dingin atau panas dan mudah larut (Hartomo dan Widiatmoko,1992). Kesehatan sangat penting dalam kehidupan kita, untuk menjaga kesehatan salah satunya dengan mengkonsumsi minuma herbal. Minuman herbal siap saji akan mempermudah kita dalam mengkonsumsi minuman herbal dan mudah dibawa.
(Pudiastutiningtiyas, dkk., 2015).
12
Teh yang bahannya tidak berasal dari tanaman teh Camellia sinensis disebut teh herbal. Bahan-bahan yang dapat dijadikan teh herbal adalah ramuan bunga, daun, biji, akar, atau buah kering sebagai minuman. Teh herbal dipercaya sebagai minuman kesehatan untuk menyembuhkan berbagai penyakit. Teh dikenal sebagai sumber alami kafein, theofilin dan antioksidan dengan kadar lemak, karbohidrat atau protein mendekati nol persen. Teh terasa sedikit pahit bila diminum yang merupakan kenikmatan tersendiri. Minuman alami ini terbukti pula mampu menstimulir sistem sirkulasi, memperkuat pembuluh darah, dan menurunkan kolesterol dalam darah. Teh dapat membantu meningkatkan jumlah sel darah putih yang berperan melawan infeksi yang masuk kedalam tubuh. Zat flavonoid atau katekin merupakan flavonoid yang termasuk dalam kelas flavanol, berfungsi sebagai penangkal radikal bebas yang mengacaukan keseimbangan tubuh dan menjadi salah satu pemicu kanker. Polifenol, theofilin, dan senyawa lainnya di daun teh membantu menghambat perkembangan virus yang menimbulkan kanker (Kusumaningrum, dkk., 2013)
Pangan fungsional adalah pangan olahan yang mengandung satu atau lebih komponen pangan yang berdasarkan kajian ilmiah mempunyai fungsi fisiologi tertentu diluar fungsi dasarnya serta terbukti tidak membahayakan dan bermanfaat bagi kesehatan. Pangan fungsional juga dikonsumsi sebagaimana layaknya makanan atau minuman yang mempunyai karakteristik sensoris berupa penampakan, warna, tekstur dan cita rasa yang diterima oleh konsumen, tidak memberikan kontradiksi dan efek samping (BPOM RI, 2016). Produk pangan fungsional banyak digemari oleh masyarakat adalah jenis minuman, karena
13
bersifat praktis. Komponen terbesar yang terdapat dalam minuman fungsional ialah senyawa polifenol, alkaloid, flavonoid serta antioksidan (Sunyoto, 2018).
Vanilli
Vanili merupakan salah satu bahan penambah makanan yang mengandung antioksidan non gizi, tetapi memiliki aktivitas antioksidan. Aktivitas antioksidan pada vanili tersebut adalah vanilin. Vanili (Vanilla planifolia) adalah tanaman penghasil bubuk vanili yang mengandung vanilin dan bisa dijadikan pengharum makanan dan minuman. Untuk konsumsi langsung dari rumah tangga umumnya dalam bentuk bubuk. Penggunaannya langsung dicampurkan ke dalam bahan makanan atau minuman (Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Vanili yang dicampurkan ke dalam makanan atau minuman adalah vanili yang telah mengalami proses kuring. Syarat khusus vanili kuring tergantung pada pembagian mutu vanili itu sendiri. Karakteristik vanili untuk mutu I kadar airnya sebesar 38% , mutu II kadar airnya sebesar 30% serta mutu III kadar airnya 25%
(Tim Karya Tani, 2010).
Penambahan bubuk vanili pada teh hijau dapat memberikan khasiat yang baik bagi kesehatan, sehingga apabila keduanya dipadukan, maka akan memberikan manfaat yang jauh lebih besar. Khasiat teh hijau dan dipadukan dengan aroma khas vanili dapat memberikan kesegaran yang berbeda bagi penikmat teh. Pemilihan bubuk teh sebagai bahan campuran minuman instan teh disebabkan sifat vanilin yang dapat mempertahankan aroma vanilinya dalam
14
waktu yang lama. Kemudian, vanili berbentuk bubuk memiliki umur simpan yang lama, bentuknya yang praktis, siap pakai, serta penggunaanya yang lebih luas.
Flavonoid
Flavonoid merupakan salah satu metabolit sekunder yang terdapat pada tumbuhan. Senyawa ini dapat digunakan sebagai anti mikroba, obat infeksi pada luka, anti jamur, anti virus, anti kanker, dan anti tumor. Selain itu flavonoid juga dapat digunakan sebagai anti bakteri, anti alergi, sitotoksik, anti diabetes dan anti hipertensi (Sriningsih, 2008). Adapun struktur senyawa kimia flanonoid dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Struktur flavonoid
15
Antioksidan
Radikal bebas sebagai molekul yang relatif tidak stabil, memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan di orbital luarnya. Molekul tersebut bersifat reaktif dalam munculnya berbagai penyakit seperti inflamasi, aterosclerosis, kanker dan penuaan dini. Aktivitas radikal bebas tersebut dapat dihambat oleh kerja antioksidan (Mun’im, dkk., 2008).
Tubuh manusia memerlukan antioksidan yang dapat membantu melindungi tubuh dari serangan radikal bebas dengan meredam dampak negatif senyawa ini. Antioksidan berfungsi mengatasi atau menetralisir radikal bebas sehingga diharapkan dengan pemberian antioksidan tersebut proses tua dihambat atau paling tidak “tidak dipercepat” serta dapat mencegah terjadinya kerusakan tubuh dari timbulnya penyakit degeneratif (Kosasih, dkk., 2006).
Berbagai jenis senyawa, kandungan dan aktivitas antioksidatif flavonoid sebagai salah satu kelompok antioksidan alami yang terdapat pada sereal, sayur- sayuran dan buah, telah banyak dipublikasikan. Flavonoid berperan sebagai antioksidan dengan cara mendonasikan atom hidrogennya atau melalui kemampuannya mengkelat logam, berada dalam bentuk glukosida (mengandung rantai samping glukosa) atau dalam bentuk bebas yang disebut aglikon (Cuppett, dkk., 1954).
16
Kuersetin
Kuersetin adalah senyawa yang termasuk ke dalam senyawa kelas flavonols. Tidak banyak orang yang mengetahui bahwa kuersetin banyak ditemukan pada makanan yang dikonsumsi sehari-hari. Pada umumnya kuersetin banyak ditemukan pada makanan seperti apel, teh, bawang, kacang, buah, kembang kol, kubis, dan makanan lainnya. Beberapa penelitian banyak menunjukkan bahwa kuersetin memiliki efek sebagai antioksidan, antiploriferatif, antihipertensi, antiinflamasi, antikarsinogen, antidiabetik dan mampu melindungi terhadap berbagai jenis penyakit seperti osteoporosis, bentuk – bentuk tertentu dari kanker, penyakit paru- paru, jantung, dan penuaan. Adapun struktur kimia kuersetin dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Struktur kimia kuersetin (Wikipedia, 2018)
Mekanisme kerja kuersetin
Senyawa flavonols yang diduga memberikan efek dalam penurunan kadar gula darah adalah kuersetin. Dimana mekanisme kerja kuersetin dalam menurunkan kadar glukosa darah yakni sel beta pankreas tetap bekerja secara
17
normal. Selain itu, flavonoid juga merangsang penyerapan glukosa pada jaringan perifer dan mengatur kerja enzim yang terlibat dalam jalur metabolisme karbohidrat (Nirwana, 2015).
Kuersetin dapat memberikan efek yang sangat menguntungkan pada perbaikan pankreas yang disebabkan disfungsi pada sel oleh hidrogen peroksidase (H2O2) yang mengakibatkan kerusakan oksidatif. Perbaikan pankreas dengan menurunkan terjadinya kerusakan oksidaif sehingga sekresi insulin meningkat yang mengakibatkan terjadi penurunan kadar glukosa darah. Mekanisme lain dari kuersetin dalam menurunkan kadar glukosa darah yaitu melalui jalur AMPK (Adenosin Monoposphate Activated Protein Kinase) pada otot yaitu kuersetin 3-O- glikosida dan aglion kuersetin akan menyerap glukosa. Efek ini merupakan mekanisme insulin independen yang dimediasi AMPK dengan memfasilitasi translokasi GLUT 4 transporter sehingga terjadi penurunan glukosa secara cepat (Agguire, dkk., 2011).
Senyawa kuersetin yang merupakan senyawa flavonoid memiliki potensi antidiabetes melalui mekanisme meningkatkan uptake glukosa di jaringan, meningkatkan sensivitas insulin, mencegah peroksidase lipid, poliferasi sel hati dan Inhibitor alfa glukosiase (Anjani, dkk., 2018).
Contoh senyawa flavonols yaitu kaemferol, kuersetin dan myricetin.
Senyawa dari flavonols yang diduga memiliki aktifitas dalam menurunkan kadar glukosa darah adalah kuersetin. Dimana mekanisme kerja kuersetin dalam menurunkan kadar glukosa darah yakni menjaga sel beta pankreas tetap bekerja secara normal yaitu dengan merangsang penyerapan glukosa pada jaringan perifer
18
dan mengatur kerja enzim yang terlibat dalam jalur metabolisme karbohidrat (Porina, dkk., 2020).
Diabetes Melitus
Diabetes melitus tipe 2 merupakan penyakit multifaktoral degan komponen genetik dan lingkungan yang sama kuat dalam proses timbulya penyakit tersebut. Penyakit ini dapat disebabkan dari tingginya penderita yang berasal dari orang tua sebelumnya dalam garis keturunan yang sama. Diabetes melitus tipe 2 juga disebut sebagai diabetes life style karena penyebabnya selain faktor keturunan, faktor lingkungan meliputi usia, obesitas, resistensi insulin, makanan, aktifitas fisik, dan gaya hidup penderita yang tidak sehat juga mejadi pemicu terjadinya diabetes tipe 2 ini (Betteng, dkk., 2014).
Faktor lain yang terkait dengan resiko diabetes tipe 2 adalah penderita polycystic ovary sindrom (PCOS), penderita sindrom metabolik memiliki riwayat
toleransi glukosa terganggu (TGT) atau glukosa darah puasa terganggu (GDPT).
Memiliki riwayat penyakit kardiovaskuler juga dapat menjadi penyebab diabetes, seperti stroke, konsumsi alkohol, faktor stress, kebiasaan merokok, jenis kelamin, konsumsi kopi dan kafein (Kurniawaty dan Bella, 2016).
Streptozotosin
Streptozotosin (STZ) adalah bahan kimia yang sering digunakan untuk membuat hewan percobaan menjadi diabetes. STZ atau 2-deoksi-2-(3-metil- nitrosourea)-1-Dglukopiranosa adalah senyawa yang alami terdapat pada bakteri Streptomyces achromogenes dan memiliki efek antibakteri spektrum luas. Berat molekul STZ adalah 265 g/mol dan strukturnya terdiri atas gugus nitrosourea
19
dengan gugus metil terikat pada ujung yang satu dan molekul glukosa terikat pada ujung lainya (Eleazu, dkk., 2013). Awalnya STZ digunakan sebagai obat kemoterapi untuk mengobati kanker pankreas yang bermetastasis dan keganasan lainnya (Lenzen, 2008). Pada tahun 1963, Rakieten dan temannya melaporkan bahwa STZ bersifat diabetogenik. Sejak saat itu, STZ digunakan sebagai salah satu obat untuk menginduksi DM pada hewan coba. Adapun struktur kimia streptozotosin (STZ) dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Struktur kimia streptozotosin (STZ), (Wikipedia, 2018)
STZ dapat menginduksi DM pada tikus, mencit, monyet, hamster, kelinci dan guinea pig. STZ bersifat sitotoksik terhadap sel β pankreas dan efeknya dapat terlihat 72 jam setelah pemberian STZ dan tergantung pada dosis pemberian. Efek toksik STZ diawali dengan ambilan STZ ke dalam sel melalui transporter glukosa-2 (GLUT 2) afinitas rendah yang terdapat di membran plasma sel β, sel hepatosit dan sel tubulus ginjal. Hal ini dibuktikan dengan penelitian pada sel yang memproduksi insulin dan tidak mengekspresikan GLUT 2 bersifat resisten terhadap induksi dengan STZ (Elsner, dkk., 2000).
20
Efek toksiknya bersifat lebih selektif terhadap sel β pankreas karena berdasarkan struktur kimia STZ yang memiliki gugus glukosa sehingga mempermudah masuknya STZ ke sel β karena sel β pankreas lebih aktif mengambil glukosa dibanding sel lainnya. Sel lain yang mengekspresikan GLUT2 seperti hepatosit dan sel tubulus ginjal juga rentan terhadap induksi dengan STZ.
Hal ini yang menjelaskan tentang efek nefrotoksik dan hepatotoksik STZ. STZ juga menyebabkan kerusakan jantung dan jaringan lemak dan meningkatkan stres oksidatif, inflamasi dan disfungsi endotel (Valentovic, dkk., 2006).
Mekanisme streptozotosin
Streptozotosin bekerja dengan cara menembus dari sel beta pankreas melalui transporter glukosa GLUT. Streptozotosin mampu melakukan alkilasi DNA melalui gugus nitrosurea yang dapat menyebabkan perubahan dari sel beta pankreas dan juga dapat menyebabkan kerusakan sel dengan mekanisme peningkatan aktivitas guanilil 16 siklase dan pembentukan cGMP. Streptozotocin bersifat toksik terhadap sel beta pankreas karena mampu membangkitkan oksigen reaktif. Nitrogen oksida (NO) dan oksigen reaktif memiliki peran penting dalam kerusakan sel beta pankreas. Kerusakan DNA akibat STZ dapat mengaktivasi poli ADP-ribosilasi yang kemudian mengakibatkan penekanan NAD+ seluler, selanjutnya penurunan jumlah ATP, dan akhirnya terjadi penghambatan sekresi dan sintesis insulin (Graham, 2011).
Nicotinamide adalah vitamin B3 yang terbukti berperan sebagai prekusor koenzim Nicotinamide Adenosin Dinucleotide (NAD) dan menghambat apoptosis.
Penelitian sebelumnya membuktikan bahwa nicotinamide menghambat terjadinya
21
DM tipe 1 dengan menghambat kerja STZ dalam merusak fungsi sel beta pankreas pada hari pertama pemberian STZ (Lenzen, 2008). Mekanisme ini yang membuat NAD dikombinasikan dengan STZ pada hewan coba. Nicotinamide mampu melawan radikal bebas dan stres oksidatif, serta dapat melindungi sel beta pankreas dari senyawa toksik seperti STZ (Alenzi, 2009), sehingga hanya menyebabkan kerusakan parsial sel beta pankreas karena induksi STZ (Furman, 2016).
Menurut Furman (2016), kombinasi penggunaan STZ dan NAD dapat menghasilkan sebuah model defisiensi insulin bukan resisten insulin. Untuk menciptakan tikus model DM tipe 2, tikus model akan diberikan diet tinggi lemak sehingga diharapkan dapat menciptakan model resisten insulin yang sesuai dengan kondisi DM tipe 2. Pemberian STZ dengan dosis 55-65 mg/kgBB dosis tunggal intravena atau intraperitoneal dan pemberian NAD dosis 230 mg/kgBB dapat menginduksi DM tipe 2 (Ghasemi dkk., 2014) dan memberikan efek DM yang lebih stabil tanpa merubah kadar insulin plasma (Alkhamees, 2014).
Mekanisme kerja STZ dan NAD untuk menginduksi DM tipe 2 pada tikus model diawali dengan masuknya STZ melalui transporter glukosa GLUT 2 ke sel beta pankreas yang akan menyebabkan kerusakan DNA. Kerusakan DNA akan menstimulus peningkatan aktivitas poli (ADP-ribose) polymerase (PARP-1) agar kerusakan DNA diperbaiki. Peningkatan dari aktivitas polimerase ini akan menyebabkan penurunan kadar NAD (+) dan ATP intrasel, dan pada akhirnya membuat sel beta pankreas mengalami nekrosis. Pemberian NAD 17 dapat menghambat dari aktivitas PARP-1 sehingga dapat mencegah penurunan dari NAD (+) dan ATP intrasel (Nurliyani dkk., 2015).
22
Hewan coba yang menderita diabetes melitus karena STZ juga mempunyai tanda dan gejala yang sama pada manusia dengan diabetes melitus kronis seperti disfungsi kardia diastolik, katarak, dan neuropati (Srinivasan & Ramarao, 2007).
Streptozotosin mampu menyebabkan perubahan anatomis pada organ reproduksi hewan coba dan meningkatkan stres oksidatif yang dapat mengakibatkan berkurangnya sel-sel testikuler melalui induksi apoptosis sel-sel organ reproduksi (Alkhamees, 2014). Tikus yang diinduksi STZ dapat mengalami perubahan perilaku seks disertai dengan penurunan berat organ reproduksi, penurunan jumlah dan motilitas sel sperma epididimis (Alves dkk., 2013).
Glibenklamid dan Mekanisme Kerja Glibenklamid
Glibenklamid atau glyburide adalah obat untuk mengendalikan kadar gula darah yang tinggi pada diabetes tipe 2. Saat mengalami diabetes tipe 2, tubuh tidak dapat menggunakan dan menyimpan glukosa (gula) dengan baik. Akibatnya, kadar glukosa di dalam aliran darah meningkat. Jika dibiarkan, kadar gula darah tinggi bisa memicu komplikasi berbagai penyakit yang lain. Glibenklamid merupakan salah satu obat antidiabetik oral. Glibenklamid bekerja merangsang sel beta- pankreas untuk mengeluarkan insulin. Obat antidiabetik memberikan manfaat yang besar bagi penderita DM, namun terkadang tidak optimal dalam menurunkan kadar gula darah. Kondisi ini yang membuat pasien sering mengkombinasikan dengan obat herbal (Muliawan, 2019). Adapun bentuk struktur glibenklamid dapat dilihat pada Gambar 5.
23
Gambar 5. Struktur kimia glibenklamid (Wikipedia, 2018)
Mekanisme glibenklamid bekerja menurunkan kadar gula darah dengan cara meningkatkan pelepasan insulin dari pankreas. Mekanisme ini bergantung pada sel beta pankreas. Sulfonilurea menempel pada reseptor yang spesifik di sel beta pankreas dan menyekat pemasukan kalium melalui kanal ATP-dependent.
Aksi ini kemudian mempengaruhi peningkatan kalsium ke sel beta pankreas yang menyebabkan kontraksi filamen aktomiosin yang bertugas untuk memicu eksositosis dari insulin. Sekresi insulin ini tidak bergantung pada kadar gula, sehingga dapat menyebabkan hipoglikemia. Mekanisme kerja sulfonilurea yang berkaitan dengan sel beta pankreas, sehingga penggunaan sulfonilurea dalam jangka panjang berisiko membuat terjadinya penurunan regulasi reseptor sulfonilurea pada permukaan sel beta pankreas. Fenomena ini dapat hilang dengan
penghentian pengobatan dalam jangka waktu tertentu. Efek penurunan gula darah pada pemberian glibenklamid jangka panjang tetap terjadi walaupun terjadi penurunan respons fungsi sekresi insulin terhadap obat. Kemungkinan efek ini timbul akibat efek dari ekstrapankreas (Ramadhan, dkk., 2015).
24
Penelitian Sebelumnya
Menurut Pramono (2014) yang telah melakukan penelitian menggunakan ekstrak buah karsen (Muntingia calabura. L) terhadap kadar glukosa darah dan menujukkan hasil yang signifikkan. Stevani (2017) telah melakukan penelitian dengan menggunakan rebusan daun karsen (Muntingia calabura. L) terhadap penurunan glukosa darah dan menunjukkan bahwa rebusan dan karsen dengan konsentrasi 15% efektif menurunkan glukosa darah yang penurunannya sebanding dengan glibenklmid. Menurut Apriyanti (2016) juga telah melakukan penelitian dengan menggunakan ekstrak etanol 70% daun karsen (Muntingia calabura. L) terhadap penurunan kadar gula darah tikus putih yang diinduksi glukosa monohidrat dibandingkan dengan metformin menunjukkan terjadi penurunan kadar gula darah pada dosis 0,3125 g/Kg BB yang sebanding dengan metformin dosis 63 mg/KgBB. Penelitian yang telah dilakukan oleh Fitriana (2019) dengan ekstrak etanol 70% daun karsen (Muntingia calabura. L) mampu menurunkan kadar gula darah tikus putih (Rattus norvegiucus) yang diinduksi aloksan dengan hasil dosis ektrak ke-2 (0,4 g/Kg BB dan ke-3 (0,8 g/ Kg BB) memiliki kemampuan yang sebanding dengan glibenklamid yang diberikan dalam menurunkan kadar gula darah.
25
BAHAN DAN METODA
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2018 sampai bulan Desember 2019 di Laboratorium Teknologi Pangan dan Analisa Kimia Bahan Pangan Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan serta Laboratorium Farmakologi, Fakutas Farmasi USU pada bulan November 2019 sampai bulan Desember 2019.
Bahan Penelitian
Bahan- bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun karsen dimana daun karsen diperoleh di Pasar 1, Setia Budi, Medan Selayang, Sumatera Utara. Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuersetin standar, NaOH(p) 4%, NaOH(p) 5% , alkohol, akuades, Streptozotosin, NaCl, HCl, AlCl3, NaNO2, buffer sitrat dan etanol.
Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah oven pengering (Philip Harris Ltd), desikator, timbangan analitik (AND GR-200), hot plate, spektrofotometri visible (Genesys 20), vortex (V-1 plus), tabung reaksi, erlenmeyer, beaker glass, rak tabung reaksi, cuvet 1 ml, glukometer, strip glukosa, labu takar 10 ml dan labu takar 25 ml.
26
Model Rancangan
Penelitian tahap I
Penelitian tahap ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial yaitu :
Faktor I : Persentase teh daun karsen dari 300 ml air T1 = 0,5%
T2 = 1%
T3 = 1,5%
T4 = 2%
Faktor II : Suhu penyeduhan A1 = 75oC
A2 = 85 oC A3= 95 oC
Banyaknya kombinasi perlakuan atau Treatment Combination (Tc) adalah 4 x 3 = 12, maka jumlah ulangan (n) minimum adalah sebagai berikut:
Tc (n-1) ≥ 15
12 (n-1) ≥ 15 12 n ≥ 27 n ≥ 2,25
27
Jadi, untuk penelitian ini dilakukan ulangan sebanyak 2 kali dengan tujuan keakuratan data. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan model Rancangan Acak Lengkap dengan 2 faktor yaitu :
Ŷijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk
Ŷijk : Hasil pengamatan dari faktor T pada taraf ke- i dan faktor A pada taraf ke-j dengan ulangan ke- k
µ : Efek nilai tengah
αi : Efek faktor T pada taraf ke- i βj : Efek faktor A pada taraf ke- j
(αβ)ij : Efek interaksi faktor T pada taraf ke- i dan faktor A pada taraf ke- j
εijk : Efek galat faktor T pada taraf ke-i dan faktor A pada taraf ke-j dengan ulangan ke- k.
Apabila diperoleh hasil berbeda nyata atau sangat nyata maka uji dianjutkan dengan uji LSR.
Penelitian Tahap II
Penelitian tahap II menggunakan model Rancangan Acak Kelompok Non Faktorial (Mongtomery, 1991) yaitu:
Ŷij = µ + αi + βj + εij
Dimana:
Ŷij = Hasil pengamatan dari faktor T pada taraf ke- i dalam ulangan ke- j
28
µ : Efek nilai tengah αi : Efek perlakuan ke-i βj : Efek perlakuan ke- j
εij : Pengaruh galat perlakuan ke-i dengan ulangan ke- j
Pada penelitian lanjutan ( tahap II) produk yang digunakan yaitu perlakuan terbaik dari penelitian tahap I. Penelitian tahap II menggunakan Rancangan Acak Kelompok Non faktorial berupa tunggal yaitu dosis minuman instan teh daun karsen, yang terdiri dari 7 kelompok yaitu sebagai berikut :
Kelompok 1 (P1) : Kelompok mencit normal yang diberikan perlakuan akuades selama 14 hari (Kontrol Negatif), tidak diberikan streptozotosin.
Kelompok 2 (P2) : Kelompok mencit DM yang diberikan perlakuan akuades selama 14 hari (Kontrol Positif).
Kelompok 3 (P3) : Kelompok mencit DM yang diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,14 ml/hari.
Kelompok 4 (P4) : Kelompok mencit DM yang diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,29 ml/ hari.
Kelompok 5 (P5) : Kelompok mencit DM yang diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,44 ml/hari.
Kelompok 6 (P6) : Kelompok mencit DM yang diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,58 ml/hari.
29
Kelompok 7 (P7) : Kelompok mencit DM yang diberikan perlakuan suspensi glibenklamid sebanyak 0,65 mg/ Kg BB.
Jumlah mencit yang digunakan pada tiap kelompok (Purnawisastra, 2001) adalah sebagai berikut:
(n-1) (k-1) > 15 (n-1) (7-1) > 15 6n > 15+6 n> 3
Keterangan :
K= Jumlah kumpulan/ kelompok, n = Jumlah mencit pada setiap kelompok Berdasarkan rumus tersebut jumlah mencit untuk masing-masing perlakuan adalah 3 ekor, untuk mengantisipasi kematian mencit, maka ditambahkan 3 ekor untuk masing-masing perlakuan sehingga total mencit menjadi 42 ekor.
Tahapan Penelitian
Tahap 1: Pembuatan bubuk teh daun karsen
Daun karsen muda dipetik secara manual mulai dari daun ke- 5 dari pucuk, dan dipetik jam 09-10 pagi. Kemudian ditimbang sebanyak 500 gram. Perlakuan selanjutnya yaitu pencucian daun karsen dan ditiriskan. Kemudian proses pelayuan di suhu ruang (25oC) selama 8 menit. Proses selanjutnya yaitu pengeringan dengan menggunakan oven pada suhu 90oC selama 25 menit.
30
Selanjutnya daun yang telah kering dihancurkan dengan cara diblender. Kemudian ditambahkan bubuk vanilla sebanyak 0,5 gram/ 100 gram bahan. Setelah itu dilakukan pengemasan, adapun skema alir proses pembuatan teh daun karsen dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Skema pembuatan teh daun karsen Daun karsen
Ditimbang 500 g
Dicuci dan ditiriskan
Pelayuan di suhu ruang ( 25oC) 8 menit
Pengeringan dengan suhu 90 oC dengan oven selama 25 menit
Bubuk teh daun karsen
Dihaluskan dengan menggunakan blender
Kadar Air Kadar Air
Bubuk vanilla
31
Tahap 2: Pembuatan minuman instan teh daun karsen
Dilakukan penyeduhan dengan perlakuan masing- masing yaitu taraf persentase teh daun karsen dengan suhu penyeduhan. Kemudian diseduh dengan 300 ml air pada suhu 75oC, 85oC, 95oC selama 2 menit. Selanjutnya uji organoleptik berupa uji hedonik terhadap rasa, aroma, warna dan viskositas (Soekarto, 1985), Uji total flavonoid (kuersetin), dan uji in vivo pada hewan percobaan (mencit) untuk perlakuan terbaik. Skema pembuatan minuman instan teh daun karsen dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Skema pembuatan minuman instan teh daun karsen Ditambahkan 300 ml air
(75oC, 85 oC, 95 oC selama 2 menit)
Minuman teh instan daun karsen Uji Organoleptik
- Warna - Rasa - Aroma - Viskositas Uji Total flavonoid (Kuersetin)
Bubuk daun karsen sebanyak:
0,5 % 1 % 1,5 %
2 %
Formulasi produk terbaik
Uji kadar glukosa darah mencit (in vivo)
32
Tahap 3: Persiapan hewan percobaan
Hewan percobaan yang digunakan adalah mencit jantan usia 4-5 bulan, berat 20- 30 g dan sehat secara fisik maupun mental. Mencit diadaptasi selama seminggu dengan pemberian makan dan minum secara ad libtium. Selanjutnya mencit dipuasakan selama 18 jam. Kadar glukosa darah mencit diukur menggunakan glukometer dan dicatat. Mencit diinduksi STZ yang diencerkan dalam NaCl 0,9% dengan dosis 50 mg/kg BB mencit untuk membuat mencit menderita diabetes. Pada hari ke-8 sejak diinduksi STZ, mencit kembali dipuasakan dan diperiksa sampel kadar glukosa darah puasanya. Mencit dipilih dengan kriteria kadar glukosa darah puasa ≥ 200 mg/kg. Mencit yang memenuhi kriteria dianggap menderita diabetes.
Tahap 4 : Pengujian In-vivo pada hewan percobaan
Banyaknya tikus yang digunakan adalah 42 ekor mencit yang dibagi menjadi 7 kelompok dan diberi perlakuan selama 14 hari sebagai berikut:
Kelompok 1: Kelompok mencit normal yang diberikan akuades (kontrol negatif), dan tidak diberi streptozotosin
Kelompok 2: Kelompok mencit DM yang diberikan akuades (kontrol positif) Kelompok 3: Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 0,14 ml/hari
Kelompok 4: Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 0,29 ml/ hari.
33
Kelompok 5: Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 0,44 ml/hari.
Kelompok 6: Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 0,58 ml/ hari.
Kelompok 7: Kelompok mencit DM diberi suspensi sediaan pembanding (glibenklamid) 0,65 mg/kg berat badan mencit.
(Hakim, 2012)
Pengamatan dilakukan pada mencit berupa analisa kenaikan berat badan dan kadar glukosa dalam darah puasa mencit. Diagram alir pengujian In vivo dapat dilihat pada Gambar 8.
34
Gambar 8. Skema Uji In vivo pada hewan percobaan (mencit) Mencit Jantan 20- 30 g usia usia 4-5 minggu
Pemberian makan dan minum secara ad libtium selama 7 hari
Penentuan kadar glukosa darah puasa mencit
Penginduksian Streptozotosin 50 mg/kgBB mencit pada semua perlakuan, kecuali P1
Pemilihan mencit yang sesuai untuk menjadi hewan uji in vivo
P1: 6 ekor mencit normal diberi aquadest selama 14 hari (KN), tidak diberi STZ
P2: 6 ekor mencit DM diberi aquadest selama 14 hari (KP)
P3: 6 ekor mencit DM diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,14 ml/ hari
P4: 6 ekor mencit DM diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,29 ml/ hari P5: 6 ekor mencit DM diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,44 ml/hari.
P6: 6 ekor mencit DM diberikan perlakuan minuman instan teh daun karsen dosis 0,58 ml/ hari
P7: 6 ekor mencit DM diberi suspensi glibenklamid sebanyak 0,65 mg/Kg BB
Pengukuran glukosa darah dan berat badan mencit
35
Analisis uji fitokimia kandungan minuman instan teh daun karsen
Pengujian Total Flavonoid (Kuersetin) Metode Kolorimetri
Pengujian total flavonoid bahan ditentukan dengan metode sebagai berikut (Cahyanta, 2016).
Pembuatan kurva Standar
Kuersetin standar ditimbang sebesar 10,0 mg kemudian dilarutkan dalam labu ukur 10 ml dengan pelarut etanol hingga tanda tera (kadar kuersetin menjadi 1 mg/ml). Larutan 1 mg/ml diambil sebanyak 1 ml, dan dilarutkan dalam labu ukur 10 ml dengan etanol hingga tanda (kadar kuersetin mejadi 0,1 mg/ml). Kurva standar dibuat denga cara, larutan 0,1 mg/ml dipipet sebanyak 0,5 ml, 1,0 ml, 1,5 ml, 2,0 ml, dan 2,5 ml dan dilarutkan dalam 10 ml labu ukur dengan etanol (kadar larutan standar menjadi 0,005 mg/ ml, 0,01 mg/ml, 0,015 mg/ml, 0,02 mg/ml, dan 0,025 mg/ml). Larutan dari masing-masing konsentrasi diambil sebanyak 0,5 ml dan dicampurkan dengan 2 ml akuades dan 0,15 ml NaOH2 5% kemudian didiamkan selama 6 menit. Selanjutnya larutan tersebut dicampurkan 0,15 ml AlCl3 10% lalu didiamkan kembali selama 6 menit. Larutan ditambahkan dengan 2 ml NaOH 4 %, kemudian, diencerkan dengan akuades hingga volume total 5 ml dan didiamkan selama 15 menit. Larutan standar diukur absorbansinya pada konsentrasi kuersetin (mg/ ml).
Penentuan total flavonoid
Bahan ditimbang sebesar 10,0 mg ke dalam labu ukur 10 ml, lalu ditambahkan etanol hingga batas tera (1mg/ml). Larutan sampel 1 mg/ml diambil sebanyak 0,5 dan dicampurkan dengan 2 ml akuades dan 0,15 ml NaNO2 5 %
36
kemudian didiamkan selama 6 menit. Larutan sampel ditambahkan sebanyak 0,15 ml AlCl3 10%, lalu didiamkan kembali selama 6 menit. Larutan sampel ditambahkan 2 ml NaOH 4 %, lalu diencerkan dengan akuades hingga volume 5 ml dan didiamkan selama 15 menit. Larutan sampel diukur absorbansinya pada panjang gelombang 510 nm. Total flavonoid dihitung dengan rumus:
Total flavonoid (%)
Uji organoleptik (aroma, warna, rasa, dan viskositas)
Minuman instan teh daun karsen instan diberikan kepada panelis sebanyak 30 orang dengan kode tertentu. Parameter yang diamati adalah aroma, warna, rasa, dan viskositas dari air rebusan daun salam dengan penambahan ekstrak kayu manis yang dihasilkan dengan skala hedonik dan numerik seperti disajikan pada Tabel 2 (Soekarto, 1985).
Tabel 2. Skala hedonik terhadap aroma, warna, rasa, dan viskositas
Skala Hedonik Skala Numerik
Sangat suka Suka Biasa Tidak suka Sangat tidak suka
5
4
3
2
1
Persiapan hewan percobaan
37
Hewan percobaan yang digunakan adalah mencit wistar jantan usia 2-3 buan dengan berat ± 20-30 gram dan sehat secara fisik maupun mental. Menurut Mangkowidjojo (1988) mencit jantan memberikan hasil pengujian yang lebih efektif. Hal ini dikarenakan mencit jantan tidak mengalami kehamilan, siklus menstruasi yang dapat mengganggu selama pengujian. Tidak hanya itu, mencit jantan memiliki daya reaksi metabolisme terhadap obat yang lebih cepat.
Mencit diadaptasi selama seminggu dengan pemberian makan dan minum secara ad libtium, selanjutnya dipuasakan selama 18 jam (air minum selalu diberikan). Kadar glukosa darah mencit diukur menggunakan glukometer. Mencit dibuat menderita DM dengan cara diinjeksikan streptozotosin (STZ) 50 mg/kg secara intraperitoneal (Birgani, dkk., 2018) di mana pembuatan buffer dan perhitungan dosis mencit yang digunakan terdapat pada Lampiran 15.
Streptozotosin diberikan secara intraperitoneal dengan cara memegang kulit punggung mencit agar kulit abdomennya meregang, dan bagian kepala ditempatkan lebih rendah dari perut tepat diatas paha, jarum disuntikkan dipinggir dari garis tengah, supaya tidak melukai organ dalam seperti hati mencit (Wahyuni, dkk., 2018). Darah diambil dari ujung ekor mencit yang digunting sebesar 1 cm, kemudian, ekor ditekan hingga darah keluar lalu diletakkan pada strip glukosa, dan kadar glukosa diukur dengan menggunakan glukometer. Mencit diabetes jika nilai glukosa ≥ 200mg/dl. Jika darah glukosa mencit ≤ 200 mg/dl , maka mencit disuntik ulang dengan dosis streptozotosin yang sama (Mardiah, dkk., 2014).
Penentuan dosis minuman instan teh daun karsen berlandaskan dosis manusia dengan bobot 70 kg yang dikonversikan dengan mencit 20 g menggunakan konversi Laurence dan Bacharach (1964). Penelitian sebelumnya
38
menyatakan bahwa kuersetin dapat mengontrol kadar glukosa darah puasa dan hiperglikemia postprandial, dengan mekanisme utama penurunan glukosa darah disebabkan oleh aktivitas inhibisi pada enzim alfa glukosidase, sehingga absorbsi dari glukosa dapat diperlambat (Jadhav dan Puchchakayala, 2012). Dengan dosis 42 ml/ KgBB manusia mampu menurunkan kadar glukosa darah pada mencit (Hakim, W. R, 2012). Jika dikonversikan dengan berat mencit yang penulis gunakan sebesar 27 g, maka perolehan dosis pada mencit yaitu 0,14 ml. Pada penelitian kali ini peneliti menggunakan berbagai dosis yang berbeda. Dapat dilihat pada Lampiran 14.
Pengujian pada hewan percobaan (In vivo)
Pengujian hewan percobaan dilakukan dengan metode in vivo (Purnawisastra, 2011)
Mencit yang digunakan pada tahap ini berjumlah 42 ekor, kemudian mencit dibagi menjadi 7 kelompok dan diberikan perlakuan dengan jangka waktu 14 hari yaitu sebagai berikut:
Kelompok 1 (P1) : Kelompok mencit normal yang diberikan akuades (Kontrol Negatif), tidak diberi streptozotosin.
Kelompok 2 (P2) : Kelompok mencit DM yang diberikan akuades (Kontrol Positif).
Kelompok 3 (P3) : Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 0,14 ml/hari
Kelompok 4 (P4) : Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 0,29 ml/ hari
Kelompok 5 (P5) : Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 3 sebanyak 0,44 ml/hari
39
Kelompok 6 (P6) : Kelompok mencit DM yang diberikan minuman instan teh daun karsen dosis 0,58 ml/hari.
Kelompok 7 (P7) : Kelompok mencit DM yang diberikan suspense glibenklamid sebanyak 0,65 mg/KgBB.
Pengamatan berupa analisa pengukuran kadar glukosa darah puasa dan berat badan mencit. Selama pengujian mencit diberikan pakan secara ad libtium selama 22 hari. Perlakuan mencit selama 22 hari dengan menggunakan uji in vivo sebagai berikut.
1. Pada hari ke 0 dilakukan pengecekan darah puasa setelah mencit diadaptasikan selama 7 hari dalam kandang, dan dipuasakan selama 18 jam. Kemudian mencit disuntikkan dengan STZ (Streptozotosin), kecuali pada mencit dengan perlakuan Kontrol NegatiF (KN). Setelah itu berat badan mencit ditimbang.
Kemudian, mencit didiamkan selama satu minggu dengan tetap diberikan makan dan minum.
2. Pada hari ke- 8, dilakukan pengecekan darah puasa mencit. Mencit dengan kadar glukosa > 200 mg/dl akan diambil sebagai mencit perlakuan, kemudian diberi tanda pada ekor mencit sesuai perlakuan dengan menggunakan spidol permanen dan berat badan mencit ditimbang. Setelah itu mencit diberikan minuman instan teh daun karsen selama 14 hari. Terhitung dari hari ke-8 sampai hari ke- 22, untuk dilihat efektivitas penurunan glukosa darahnya.
3. Pada hari ke- 15 mencit diberi perlakuan minuman instan teh daun karsen.
Kemudian didiamkan selama 60 menit lalu diukur kadar glukosa darah mencit dengan menggunting sedikit ujung ekornya. Setelah itu berat badan mencit ditimbang. Kemudian, mencit didiamkan kembali didalam kandang dengan
40
diberi makan dan minum selama ad libtium. Lalu, mencit dipuasakan kembali selama 18 jam. Setelah itu mencit diberi minuman instan teh daun karsen sampai pada hari ke- 22.
4. Pada hari ke -22 mencit diberi minuman instan teh daun karsen, kemudian didiamkan selama 60 menit, dan diukur kadar glukosa darah akhir-nya. Setelah itu berat badan akhir mencit ditimbang.
41
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Jumlah teh daun karsen memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap parameter kuersetin, serta nilai uji organoleptik (warna dan rasa) dari minuman instan teh daun karsen dengan nilai p< 0,01
2. Suhu penyeduhan memberikan pengaruh terhadap nilai organoleptik (warna), dan nilai kuersetin.
3. Interaksi antara suhu penyeduhan dan jumlah daun karsen menghasilkan pengaruh pada nilai kuersetin minuman instan teh daun karsen dengan nilai p < 0,01 sedangkan pada parameter lainnya tidak berpengaruh.
4. Perlakuan mencit DM dengan pemberian minuman instan teh daun karsen yang mengalami penurunan yang lebih besar dibandingkan dengan perlakuan kontrol negatif (mencit normal dengan pemberian akuades).
5. Pemberian minuman instan teh daun karsen pada mencit dengan dosis minuman 0,58 ml/hari terbukti memberikan pengaruh penurunan yang sedikit pada berat badan mencit tikus DM , dibandingkan mencit DM yang diberi akuades (P2).
6. Pemberian minuman instan teh daun karsen dengan formulasi terbaik yaitu persentase teh daun karsen sebanyak 2% dan diseduh dengan suhu 85oC , pada uji in vivo hewan percobaan (mencit) memberikan penurunan yang hampir sama besar dengan pembanding suspensi glibenklamid.
