IR - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TESIS

PERBEDAAN EFEKTIVITAS PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL BUNGA MAWAR (Rosa damascena) TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH PUASA,

DIAMETER PULAU LANGERHANS DAN EKSPRESI INSULIN PADA PANKREAS

(Studi Menggunakan Model Tikus Diabetes)

BILQIS INAYATILLAH 011814153008

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

2021

TESIS

PERBEDAAN EFEKTIVITAS PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL BUNGA MAWAR (Rosa damascena) TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH PUASA, DIAMETER PULAU LANGERHANS DAN EKSPRESI

INSULIN PADA PANKREAS

(Studi Menggunakan Model Tikus Diabetes)

BILQIS INAYATILLAH 011814153008

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

2021

TESIS

PERBEDAAN EFEKTIVITAS PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL BUNGA MAWAR (Rosa damascena) TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH PUASA, DIAMETER PULAU LANGERHANS DAN EKSPRESI

INSULIN PADA PANKREAS

(Studi Menggunakan Model Tikus Diabetes)

BILQIS INAYATILLAH 011814153008

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

2021

TESIS

PERBEDAAN EFEKTIVITAS PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL BUNGA MAWAR (Rosa damascena) TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH PUASA, DIAMETER PULAU LANGERHANS DAN EKSPRESI

INSULIN PADA PANKREAS

(Studi Menggunakan Model Tikus Diabetes)

TESIS

Untuk memperoleh Gelar Magister Dalam Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar

Pada Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga

Oleh:

Bilqis Inayatillah 011814153008

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

2021

LEMBAR PENGESAHAN TESIS INI TELAH DISETUJUI

PADA TANGGAL, 7 Juli 2021

Oleh

Pembimbing Utama

Dr. Gondo Mastutik, drh., M.Kes.

NIP. 197306272002122001

Pembimbing Kedua

Alphania Rahniayu, dr., Sp.PA NIP. 198102072008012013

Mengetahui,

Koordinator Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga

Dr. Arifa Mustika, dr., M.Si.

NIP. 197009151998022001

LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI

Tesis ini telah diuji dan dinilai oleh panitia penguji Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister

Fakultas Kedokteran Dasar Universitas Airlangga Pada Tanggal 7 Juli 2021

Panitia Penguji Tesis

Ketua : Prof. Dr. I Ketut Sudiana, drs., M.Si.

Anggota :

1. Dr. Gondo Mastutik, drh., M.Kes.

2. Alphania Rahniayu, dr., Sp.PA 3. Dr. Sulistiawati, dr., M.Kes.

4. Dr. Arifa Mustika, dr., M.Si.

PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya:

Nama : Bilqis Inayatillah NIM : 011814153008

Program Studi : Magister Ilmu Kedokteran Dasar, Peminatan Patobiologi.

Judul Tesis : Perbedaan Efektivitas Pemberian Ekstrak Etanol Bunga Mawar (Rosa damascena) terhadap Kadar Glukosa Darah Puasa, Diameter Pulau Langerhans, dan Ekspresi Insulin pada Pankreas (Studi Menggunakan Model Tikus Diabetes).

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis saya ini asli (hasil karya sendiri) bukan merupakan hasil peniruan atau penjiplakan (plagiarism) dari karya orang lain. Tesis ini belum pernah diajukan untuk mendapat gelar akademik.

Dalam tesis ini tidak terdapat pendapat yang telah ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dengan disebutkan nama pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Demikian pernyataan ini dibuat tanpa paksaan dari pihak manapun. Apabila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan norma dan peraturan yang berlaku di Universitas Airlangga.

Surabaya, 7 Juli 2021

Bilqis Inayatillah

NIM. 011814153008

UCAPAN TERIMAKASIH

Segala puji bagi Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat dan hidayahnya, hingga saat ini penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan makalah tesis ini, yang berjudul “Perbedaan Efektivitas Pemberian Ekstrak Etanol Bunga Mawar (Rosa damascena) terhadap Kadar Glukosa Darah Puasa, Diameter Pulau Langerhans, dan Ekspresi Insulin pada Pankreas (Studi Menggunakan Model Tikus Diabetes)”.

Dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada Yth:

1. Dr. Gondo Mastutik, drh., M.Kes, selaku pembimbing utama atas ilmu dan waktu yang diberikan melalui bimbingan yang dilakukan baik offline maupun online, dan terus memberikan motivasi dan doa sehingga penulis bisa menyelesaikan tesis ini.

2. Ibu Alphania Rahniayu, dr., Sp.PA, selaku pembimbing kedua atas ilmu, waktu, dan arahan yang diberikan dalam pengamatan hitopatologi, serta senantiasa memberikan motivasi dan doa sehingga penulis bisa menyelesaikan tesis ini.

3. Prof. Dr. Mohammad Nasih, SE., M.T, Ak., CMA selaku Rektor Universitas Airlangga beserta seluruh civitas akademik.

4. Prof. Dr. Soetojo, dr., Sp.U(K) selaku Dekan Fakultas Kedokteran beserta seluruh jajaran dekanat dan Prof. Dr. Kuntaman, dr., M.S., Sp.MK(K) selaku koordinator Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Universitas Airlangga, periode 2015-2020.

5. Prof. Dr. Budi Santoso, dr., Sp.OG(K) selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga, beserta seluruh jajaran dekanat.

6. Dr. Arifa Mustika, dr., M.Si selaku koordinator Program Studi Ilmu

Kedokteran Dasar dan juga sebagai penguji, atas masukan, motivasi dan

kesempatan belajar yang telah diberikan, sehingga penulis dapat

menyelesaikan pendidikan Magister di Program Studi Ilmu Kedokteran

Dasar

7. Ibu Atika, S.Si, M.Kes yang telah memberikan bimbingan dan saran dalam penyusunan tesis terutama dalam bidang statistik.

8. Dr. Lilik Herawati dr., M.Kes., AIFO atas kesediannya meminjamkan sementara antibodi-Insulin yang belum sempat terpakai, sehingga penelitian ini bisa lebih cepat selesai.

9. Prof. Dr. I Ketut Sudiana, drs., M.Si. atas ilmu, masukan saran dan waktu yang diberikan dalam menguji tesis ini.

10. Dr. Sulistiawati, dr., M.Kes. atas ilmu, masukan saran dan waktunya dalam menguji tesis ini.

11. Orang tua, kakak dan keluarga yang selalu memberikan doa dan dukungan dalam penulisan tesis ini.

12. Staff Laboratorium Farmokologi dan Biokimia FK Unair, pak Didik dan Mas Alfian atas bantuannya selama penelitian berlangsung.

13. Teman-teman sejawat penelitian, dr. Tamam Jauhar dan dr. Chirotussanijah atas waktu, kerjasama saling berbagi ilmu dan memberi semangat baik dalam suka maupun duka.

14. Teman perjuangan satu angkatan, Citra Amaniah, Nida, Juen, Rakhmah dll yang tidak bisa disebutkan semua, terimakasih atas semangat dan bantuan- bantuan yang pernah diberikan dalam mendukung penelitian ini.

15. Sahabat yang selalu direpotkan secara online, ibu-ibu grup Novita, Nisa, Abidah, Azizah, dan teman-teman bahlul grup, Inayah, Suhailah, Paramita, Istik, Joko dan Arif yang selalu memberikan motivasi, candaan dan solusi yang tidak selalu solutif.

Harapan besar bahwa penelitian ini akan dapat memberikan manfaat bagi banyak pihak dan dapat bernilai ibadah di hadapan Allah SWT.

Surabaya, 7 Juli 2021

Penulis

RINGKASAN

PERBEDAAN EFEKTIVITAS PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL BUNGA MAWAR (Rosa damascena) TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH PUASA, DIAMETER PULAU LANGERHANS DAN EKSPRESI

INSULIN PADA PANKREAS

BILQIS INAYATILLAH

Diabetes mellitus (DM) merupakan penyakit kronis akibat terjadi peningkatan kadar glukosa darah yang tinggi (hiperglikemia). Kondisi hiperglikemia yang terus menerus pada DM dapat mengakibatkan berbagai kerusakan dan kegagalan sistem organ, terutama pada mata, ginjal, syaraf, hati, dan pembuluh darah. Hiperglikemia kronis akan mengakibatkan akumulasi ROS, peningkatan stress oksidatif, dan merusak sel-sel pembuluh darah di dalam tubuh.

Salah satu tanaman herbal yang memiliki potensi untuk menurunkan kadar glukosa darah yaitu bunga mawar Rosa damascena. Bunga mawar memiliki kandungan antioksidan, seperti antosianin, flavonoid, quercetin dan senyawa polifenol yang cukup tinggi namun hal ini belum banyak diketahui masyarakat.

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui perbedaan efektivitas pemberian ekstrak etanol bunga mawar (Rosa damascena) terhadap kadar glukosa darah puasa, diameter pulau Langerhans dan ekspresi insulin pada pankreas tikus wistar yang diinjeksi STZ.

Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental dengan

menggunakan metode Post-test Only Control Group Design. Hewan coba yang

digunakan pada penelitian ini yaitu 24 tikus putih jantan galur Wistar dibedakan

menjadi 6 kelompok yaitu normal (KN), diabetes (KD), metformin (KM), ekstrak

RD 250 mg/kg (P1), 500 mg/kg (P2), dan 1000 mg/kg (P3). Setelah aklimasi,

dilakukan injeksi STZ 50 mg/kg single dose kepada semua kelompok perlakuan

kecuali KN. Tujuh hari setelah injeksi STZ dilakukan pengecekan kadar glukosa

darah puasa (GDP) menggunakan glukometer Easytouch yang diambil dari vena di

ujung ekor tikus. Pemberian ekstrak RD diberikan kepada semua kelompok

perlakuan sesuai label masing-masing. Pengecekan kadar glukosa dilakukan pada

hari ke-7 dan ke-14 setelah pemberian ekstrak, kemudian hewan coba dikorbankan dan dilakukan pembedahan untuk diambil organ pankreasnya untuk diamati secara histologi. Pengamatan histologi yang dilakukan berupa diameter pulau Langerhans dan ekspresi Insulin melalui metode imunohistokimia.

Data hasil pengamatan kadar GDP, diameter pulau Langerhans dan ekspresi insulin diuji normalitas dan homogenitasnya menggunakan uji Shapiro Wilk dan uji homogenitas Levene. Apabila data berdistribusi normal dan homogen maka dilanjutkan uji One-way Anova (p<0.05) dan dilakukan uji lanjutan post-hoc Tukey.

Apabila data tidak memenuhi persyaratan parametrik maka dilakukan uji non- parametrik Kruskall Wallis dan Mann Whitney.

Kelompok KD setelah injeksi STZ menunjukkan nilai glukosa darah sebesar 465 mg/dL. Pemberian ekstrak Rosa damascena selama 14 hari menunjukkan adanya penurunan glukosa darah namun secara statistik tidak signifikan. Hasil analisis statistik menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan antar kelompok perlakuan. Kelompok KM menunjukkan kadar glukosa sebesar 414 mg/dL.

Kelompok P1 menunjukkan kadar glukosa sebesar 375,75 mg/dL. Kelompok P2 menunjukkan kadar glukosa sebesar 424,75 mg/dL. Kelompok P3 menunjukkan kadar glukosa sebesar 447 mg/dL.

Kelompok KD setelah injeksi STZ menunjukkan nilai diameter pulau Langerhans sebesar 86,46 µm. Hasil pengukuran diameter pulau Langerhans pankreas tikus setelah pemberian ekstrak selama 14 hari pada kelompok KM menunjukkan diameter pulau Langerhans sebesar 93,54 µm. Kelompok P1 menunjukkan diameter pulau Langerhans sebesar 101,25 µm. Kelompok P2 menunjukkan diameter pulau Langerhans sebesar 100,39 µm. Kelompok P3 menunjukkan diameter pulau Langerhans sebesar 74,11 µm. Data hasil pengamatan diameter pulau Langerhans secara statistik tidak menunjukkan perbedaan antar kelompok perlakuan.

Kelompok KD setelah injeksi STZ menunjukkan ekspresi insulin sebesar

54%. Hasil pengukuran ekspresi insulin pankreas tikus setelah pemberian ekstrak

selama 14 hari pada kelompok KM sebesar 52,5%. Kelompok P1 menunjukkan

ekspresi insulin sebesar 67,75%. Kelompok P2 menunjukkan ekspresi insulin

sebesar 61,38%. Kelompok P3 menunjukkan ekepresi insulin sebesar 44,98%. Data

hasil pengamatan ekspresi insulin secara statistik tidak menunjukkan perbedaan antar kelompok perlakuan.

Kesimpulan dari penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak Rosa damascena dengan dosis 250, 500 dan 1000 mg/kg BB selama 14 hari belum mampu menurunkan kadar glukosa darah puasa, meningkatkan diameter pulau langerhans dan ekspresi insulin pada pankreas tikus diabetik yang diinjeksi STZ.

Hal-hal yang menjadi batasan dalam penelitian ini diantaranya lamanya waktu

terapi, diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai mekanisme ekstrak bunga

mawar dengan tingkatan dosis tertentu untuk menurunkan kadar glukosa darah pada

diabetes mellitus.

SUMMARY

DIFFERENCES IN EFFECTIVENESS OF ROSE (Rosa damascena) ETHANOL EXTRACT ON FASTING BLOOD GLUCOSE LEVELS, LANGERHANS ISLETS DIAMETER AND INSULIN EXPRESION IN

PANCREAS

BILQIS INAYATILLAH

Diabetes mellitus (DM) is a chronic disease due to an increase in high blood glucose levels (hyperglycemia). The condition of continuous hyperglycemia in DM can cause various damage and failure of organ systems, especially in the eyes, kidneys, nerves, liver, and blood vessels. Chronic hyperglycemia will result in the accumulation of ROS, increase oxidative stress, and damage blood vessel cells in the body.

One of the herbal plants that have the potential to reduce blood glucose levels is Rosa damascena roses. Roses contain high levels of antioxidants, such as anthocyanins, flavonoids, quercetin and polyphenolic compounds, but this is not widely known to the public. The purpose of this study was to determine differences in the effectiveness of the administration of ethanolic extract of rose (Rosa damascena) on fasting blood glucose levels, diameter of the islets of Langerhans and insulin expression in the pancreas of wistar rats injected with STZ.

This research is an experimental research using Post-test Only Control

Group Design method. The experimental animals used in this study were 24 male

white rats of the Wistar strain divided into 6 groups, namely normal (KN), diabetic

(KD), metformin (KM), 250 mg/kg RD extract (P1), 500 mg/kg (P2 ), and 1000

mg/kg (P3). After acclimation, STZ injection of 50 mg/kg single dose was

administered to all treatment groups except KN. Seven days after STZ injection,

fasting blood glucose (GDP) levels were checked using an easytouch glucometer

taken from a vein at the tip of the rat's tail. The RD extract was given to all treatment

groups according to their respective labels. The glucose levels was checked on the

7th and 14th days after administration of the extract, then the experimental animals

were sacrificed and surgery was carried out to take their pancreas organs for

histological observation. Diameter islet of Langerhans cells and insulin expression were observed histologically and immunohistochemically.

Data from observations of GDP levels, diameter of the islets of Langerhans and insulin expression were tested for normality and homogeneity using the Shapiro Wilk test and the Levene homogeneity test. If the data is normally distributed and homogeneous, then the One-way Anova test is continued (p<0.05) and the Tukey post-hoc test is continued. If the data does not meet the parametric requirements, the Kruskall Wallis and Mann Whitney non-parametric test is performed.

The KD group after STZ injection showed a blood glucose value of 465 mg/dL. Administration of Rosa damascena extract for 14 days showed a decrease in blood glucose however it was not statistically significant. The results of statistical analysis showed that there was no significant difference between the treatment groups. The KM group showed a glucose level of 414 mg/dL. The P1 group showed glucose levels of 375.75 mg/dL. The P2 group showed a glucose level of 424.75 mg/dL. The P3 group showed glucose levels of 447 mg/dL.

The KD group after STZ injection showed a diameter value of the islets of Langerhans of 86.46 m. The results of measuring the diameter of the islets of Langerhans in the pancreas of rats after administration of the extract for 14 days in the KM group showed the diameter of the islets of Langerhans was 93.54 µm.

The P1 group showed a diameter of islets of Langerhans was 101.25 µm. The P2 group showed a Langerhans island diameter of 100.39 µm. The P3 group showed a Langerhans island diameter of 74.11 µm. Data from the observation of Langerhans island diameter statistically showed no difference between treatment groups.

The KD group after STZ injection showed an insulin expression of 54%. The

results of the measurement of insulin expression in the pancreas of rats after

administration of the extract for 14 days in the KM group was 52.5% . The P1 group

showed insulin expression of 67.75%. The P2 group showed insulin expression of

61.38%. The P3 group showed insulin expression of 44.98%. Statistical

observational data on insulin expression did not show any difference between

treatment groups.

The conclusion of this study shows that administration of Rosa damascena

extract at doses of 250, 500 and 1000 mg/kg BW for 14 days has not been able to

reduce fasting blood glucose levels, increase the diameter of the islets of

Langerhans and insulin expression in the pancreas of diabetic rats injected with

STZ. The limitations of this study include the length of time for therapy, further

research is needed on the mechanism of rose extract with certain dose levels to

reduce blood glucose levels in diabetes mellitus.