92 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Diabetes Mellitus (DM) saat ini merupakan masalah kesehatan utama di dunia (Chatterji, et al., 2010). WHO memperkirakan penderita DM terus meningkat di dunia (Singh, et al., 2012) pada tahun 2025 dari 194 juta jiwa menjadi 333 juta jiwa dan di Indonesia diperkirakan akan terjadi peningkatan penderita DM di tahun 2030 menjadi 21,3 juta jiwa (Depkes RI, 2008). DM merupakan penyakit degeneratif yang tidak dapat disembuhkan namun kadar glukosa darah dapat dikontrol dengan melaksanakan diet, olah raga (Midhet, et al., 2011), dan obat-obatan. Pengobatan DM dapat dilakukan dengan pemberian obat sintetik dan atau obat tradisional.
Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya dengan keanekaragaman hayati nomor empat setelah Brazil, Columbia, dan China (Mitra, et al., 2007). Keanekaragaman hayati ini memberi peluang besar untuk ditemukan dan dikembangkannya obat-obat tradisional dengan khasiat yang besar, efek samping yang kecil, dan toksisitas yang rendah. Telah banyak dilakukan penelitian dan membuktikan bahwa senyawa fitokimia dapat berperan sebagai agen antidiabetik. Senyawa fitokimia tersebut bekerja dengan menginduksi sekresi insulin, memperbaiki fungsi insulin atau sebagai inhibitor
α-glukosidase (Talreja dan Kaur, 2014; Andriani, 2011; Vinuthan, et al., 2004).
93
inhibisi terhadap enzim ini menyebabkan absorbsi glukosa terhambat, sehingga menurunkan kadar glukosa darah postprandial (Sanusi, 2002).
Akarbose adalah obat sintetik yang mempunyai mekanisme kerja
menghambat kerja enzim α-glukosidase yang terdapat pada brush border di
permukaan membran usus halus. Dengan pemberian akarbose, maka pemecahan karbohidrat menjadi glukosa di usus akan berkurang, dengan sendirinya kadar glukosa darah akan berkurang (Rahman, 2011). Akarbose sebagai antidiabetik telah banyak digunakan untuk penderita DM tipe 2 tetapi banyak pasien mengeluh tidak nyaman dengan efek samping obat ini yaitu flatulensi, diare, dan sakit perut (Hollander, et al., 1997). Pengobatan menggunakan bahan alam dianggap lebih aman dan mempunyai efek samping yang relatif kecil (Sudha, 2013; Chatterji, et al, 2010; Tembhurne dan Sakarkar, 2010).
94
temuru memiliki kandungan fenol, sterol dan steroid, saponin, kuinon, alkaloid, flavanoid, tanin, dan minyak atsiri (Shalini dan Puspha, 2013; Katoch, et al., 2012).
Diabetes kronis terbukti meningkatkan stres oksidatif yang mengakibatkan berkurangnya jumlah glucose transporter (GLUT) dan berdampak pada peningkatan resistensi insulin, lemahnya insulin signaling dan
mengganggu sekresi insulin oleh sel β pankreas (Kaneto, et al., 1999). Defisiensi
insulin pada penderita DM menyebabkan proses metabolisme tubuh terganggu (Sharma, et al, 2011: WHO, 1999) yang mengakibatkan mobilisasi asam lemak bebas dari jaringan adiposa meningkat sehingga produksi LDL-kolesterol meningkat (Febrinda, dkk., 2013).
Penggunaan senyawa antioksidan semakin berkembang, baik untuk makanan maupun untuk pengobatan seiring dengan bertambahnya pengetahuan tentang aktivitas radikal bebas (Boer, 2000). Antioksidan memiliki fungsi untuk menghentikan atau memutuskan reaksi berantai dari radikal bebas yang terdapat di dalam tubuh, sehingga dapat menyelamatkan sel-sel tubuh dari kerusakan akibat radikal bebas (Rohmatussolihat, 2009).
95
2014; Sivakumar dan Meera, 2013; Shalini dan Puspha, 2013; Smerq dan Sharma, 2011; Tembhurne dan Sakarkar, 2010).
Penggunaan obat tradisional merupakan warisan turun temurun dari nenek moyang kita dari generasi ke generasi. Temuru atau sering disebut dengan daun kari selain digunakan sebagai rempah (bumbu masak) juga sering digunakan sebagai jamu pengobatan alternatif. Daun temuru dipakai sebagai bahan baku dalam hampir semua obat tradisional India, yang berkhasiat menyembuhkan berbagai penyakit antara lain pusing-pusing, sakit perut, kulit gatal, digigit serangga, mual, diare dan disentri (Gul, et al., 2012), antiemetik, karminativum (Singh, et al., 2012), influenza, reumatik, obat luka, gigitan ular, dan diabetes (Kong, et al., 1986). Di Indonesia pemanfaatan daun temuru sebagai obat belum dikenal luas, terutama pada masyarakat daerah Sumatera yang kerap menggunakan daun temuru sebagai rempah.
Beberapa penelitian telah menunjukkan daun temuru (Murraya koenigii (L.) Spreng) mempunyai banyak manfaat untuk pengobatan diabetes, kolesterol, dan antioksidan dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Manfaat daun temuru (Murraya koenigii) N
o
Bahan uji
Pengujian Dosis Induksi hasil Refe- Rensi
Aloksan Menurunkan
KGD dan meningkatkan
insulin plasma
(a) KGD, kolesterol
total, dan trigliserida darah
96
Tabel 1.1 (sambungan)
1 2 3 4 5 6 7 metanol-air
100 dan 200mg/kg bb
Aloksan Menurunkan KGD, trigliserida,
LDL, dan VLDL darah
(d
protektif dan kemungkina n mekanisme antioksidan
Timbal pada hati, ginjal, dan jantung
Memberikan perlindungan terhadap hati, ginjal, jantung melalui
25mg Streptozotoci n
- Menunjukkan aktivitas hipoglikemik - Meningkatka
n fungsi sel β kari terhadap kadar
glukosa darah mencit
50%mL/10
karena zat aktif berupa antioksidan
(i)
97
(f) Chatterji, et al., 2010, (g) Ghosh, et al., 2012, (h) Sudha, et al., 2013, (i) Fauziah, et al., 2014.
WHO merekomendasikan dan mempromosikan obat tradisional/herbal dalam program perawatan kesehatan alami karena mudah tersedia dengan biaya rendah, dan relatif aman. WHO menekankan perlunya untuk memastikan kontrol kualitas produk tanaman obat dengan menggunakan teknik-teknik modern dan menerapkan standar yang sesuai (Rasheed, et al., 2012).
Aplikasi teknologi nano dalam dunia ilmu pengetahuan terutama dunia pengobatan terus meningkat (Lanimarta, 2012). Telah banyak dilaporkan penelitian yang membuktikan daun temuru mempunyai khasiat obat, tetapi belum ditemukan teknologi nano dalam pengolahan simplisia. Di Indonesia teknologi nanopartikel terutama untuk herbal masih belum dikembangkan (Prasetyorini, dkk., 2011). Nanopartikel adalah partikel padat dengan ukuran 1-1000 nm (Fernandez, 2011).
Ukuran partikel suatu obat secara klinik dapat mempengaruhi pelepasan zat aktif (Moechtar, 1990). Berkurangnya ukuran partikel akan meningkatkan kelarutan obat (Soppimath, 2001), ini disebabkan karena luas permukaan partikel menjadi lebih besar dan sifat partikel menjadi berubah, sehingga dapat meningkatkan bioavailibilitas obat di dalam tubuh (Dewandari, dkk., 2013). Bentuk dan ukuran partikel mempengaruhi proses kelarutan, absorbsi dan distribusi obat, oleh sebab itu bentuk dan ukuran partikel merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi efektifitas`obat, (Prasetyorini, dkk., 2011).
98
2013), proses penyediaan produk lebih cepat, lebih ekonomis, dan ramah lingkungan. Oleh sebab itu, melalui kegiatan penelitian ini akan dikembangkan inovasi teknologi sediaan nanopartikel daun temuru dengan aktivitas hipoglikemik dan aktivitas antioksidan yang tinggi.
Berdasarkan hal-hal yang diuraikan di atas, maka peneliti tertarik untuk melakukan sebuah penelitian Perbandingan Uji Aktivitas Hipoglikemik dan Aktivitas Antioksidan Nanopartikel dan Ektrak daun Temuru (Murraya koenigii (L.) Spreng) terhadap Tikus Putih yang diinduksi Aloksan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, permasalahan dalam penelitian ini adalah: a. apakah nanopartikel daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah
tikus putih diabetes mellitus?
b. apakah ekstrak etanol daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus putih diabetes mellitus?
c. golongan senyawa bioaktif apakah yang terkandung dalam nanopartikel dan ekstrak etanol daun temuru?
d. apakah aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru lebih besar daripada aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru?
e. apakah aktivitas antioksidan nanopartikel daun temuru lebih besar daripada ekstrak etanol daun temuru?
99 1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah maka hipotesis penelitian ini adalah: a. nanopartikel daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus putih
diabetes mellitus.
b. ekstrak etanol daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus putih diabetes mellitus.
c. golongan senyawa bioaktif yang terkandung dalam nanopartikel dan ekstrak etanol daun temuru adalah alkaloid, flavanoid, tanin, dan saponin.
d. aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru lebih besar daripada aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru.
e. kapasitas antioksidan nanopartikel daun temuru lebih besar daripada ekstrak etanol daun temuru.
f. peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes mellitus mempengaruhi kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: a. menguji aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru. b. menguji aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru.
c. menentukan golongan senyawa bioaktif yang terkandung dalam nanopartikel dan ekstrak etanol daun temuru.
100
e. mengukur aktivitas antioksidan nanopartikel daun temuru dan ekstrak etanol daun temuru.
f. mengetahui peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah mempengaruhi kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
a. hasil penelitian diharapkan dapat menambah informasi potensi nanopartikel daun temuru dan ekstrak etanol daun temuru sebagai antihiperglikemik dan antioksidan.
b. hasil penelitian diharapkan dapat dijadikan sebagai antihiperglikemik alternatif sehingga manfaat daun temuru (Murraya koenigii (L.) Spreng) dapat dieksplorasi secara optimal.
1.6 Kerangka Teori Penelitian
101
Gambar 1.1 Diagram Kerangka Teori Penelitian
aloksan Sel β-pankreas
- Gangguan homeostatis kalsium
intraseluler konsentrasi insulin tinggi sangat cepat sensitivitas insulin perifer terganggu
- Menghambat glukokinase
- Aloksan direduksi menjadi asam dialurat pembentukan oksigen reaktif ROS meningkat (Gull, dkk., 2012; Rohilla dan Ali, 2012; Yuriska, 2009) GLUT 2
Nano partikel daun temuru dan ekstrak etanol daun temuru
Senyawa bioaktif antioksidan nano partikel daun temuru dan ekstrak
etanol daun temuru
kerusakan sel lambat
Mencegah komplikasi DM - Kadar kolesterol
total turun (Themburne dan Sakarkar, 2011)
Sekresi IGF-1 di hati (Prameswari,
2004)
Pemecahan karbohidrat menjadi monosakarida (glukosa) terhambat (Matuputun, dkk., 2014
Transport glukosa di intestinal
Absorbsi sari makanan berkurang
Turun Kadar glukosa darah (KGD) naik
Alkaloid Flavonoid Saponin Tanin
Stimulasi hipothalamus (sekresi GHRH meningkat, sekresi
GH meningkat)
Menghambat enzim
α-glukosidase (Ho dan Braydan Bray,
1999)
Menghambat Na+/D-glucose cotranst system (SGLUT) di membran brush border intestinal
Meningkatkan glikogenesis, mengerutkan membran epitel
usus halus (Prameswari,
102 1.7 Kerangka Pikir Penelitian
Penelitian dilakukan dengan preparasi serbuk daun temuru menjadi bentuk nanopartikel dan ekstrak dalam etanol. Nanopartikel dan ekstrak etanol dibuat dalam tiga dosis yang berbeda untuk selanjutnya diuji efek hipoglikemik, kadar kolesterol darah, dan aktivitas antioksidan. Hasil dari pengujian tersebut akan dibandingkan. Selanjutnya dilihat pengaruh pemberian nanopartikel dan ekstrak etanol daun temuru terhadap kadar glukosa darah (KGD) hewan uji, apakah ada pengaruh aktivitas antioksidan terhadap penurunan kadar glukosa darah (KGD) tikus DM dan apakah hiperkolesterolemia tikus dipengaruhi oleh peningkatan dan penurunan KGD tikus DM. Kerangka pikir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.2.
Variabel bebas Variabel terikat Parameter
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian
Nano partikel daun temuru
Ekstrak etanol daun temuru
Dosis 100; 300; 500mg/kg bb
Dosis 100; 200; 300; 400mg/kg bb
Efek hipoglikemik
Efek hipoglikemik
Kadar glukosa darah (mg/dL) (ekstrak) Serbuk
daun temuru
glukosa tikus
103
Variabel Bebas Variabel Terikat Parameter
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian (lanjutan)
Serbuk Daun Temuru
Nanopartikel
Ekstrak Etanol
Karakteristik Nanopartikel
Bentuk (SEM) dan Ukuran Partikel (PSA)
Karakteristik Simplisia/Ekstrak
1.Makroskop 2.Mikroskopik 3.Kadar Air 4.Kadar abu total 5.Kadar abu tidak
larut dalam asam 6.Kadar sari larut
dalam air
7.Kadar sari larut dalam etanol.
Skrining Fitokimia (Nanopartikel)
1. Alkaloid 2. Flavonoid 3. Tanin 4. Saponin 5. Triterpenoid /
Steroid 6. Glikosida 7. Antrakinon
Skrining Fitokimia (Ekstrak)
1. Alkaloid 2. Flavonoid 3. Tanin 4. Saponin 5. Triterpenoid /
104
Variabel Bebas Variabel Terikat Parameter
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian (lanjutan)
Aloksan
Tikus putih jantan normal
Tikus hiperglikemia
Nanopartikel
Ekstrak Etanol
Aktivitas Hipoglikemik (nanopartikel)
Kolesterol Darah (nanopartikel)
Aktivitas Hipoglikemik
(ekstrak)
Kolesterol Darah (ekstrak)
Kadar Glukosa Darah (mg/dL)
(nanopartikel)
Kadar Kolesterol Total (mg/dL) (nanopartikel)
Kadar Glukosa Darah (mg/dL)
(ekstrak)
Kadar Kolesterol Total
(mg/dL)
Serbuk Daun Temuru
Nanopartikel
Ekstrak Etanol
Aktivitas Antioksidan (nanopartikel)
Aktivitas Antioksidan
(Ekstrak)
Nilai Aktivitas Penangkal Radikal Bebas
(IC50)
Nilai Aktivitas Penangkal Radikal Bebas
