1
EFEK EKSTRAK ETANOL DAUN SIRIH MERAH (EEDSM)
TERHADAP PENURUNAN KADAR GULA DARAH SERTA GAMBARAN HISTOLOGI PANKREAS MENCIT (Mus muscullus L) DIABETES
TESIS
Oleh:
AMBALI AZWAR SIREGAR N I M : 087008019
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N
EFEK EKSTRAK ETANOL DAUN SIRIH MERAH (EEDSM) TERHADAP PENURUNAN KADAR GULA DARAH SERTA GAMBARAN
HISTOLOGI PANKREAS MENCIT (Mus muscullus L) DIABETES
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Biomedik Dalam Program Studi Ilmu Biomedik
Pada Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
OLEH:
AMBALI AZWAR SIREGAR N I M : 087008019
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N
iii
Judul : EFEK EKSTRAK ETANOL DAUN SIRIH MERAH
(EEDSM) TERHADAP PENURUNAN KADAR GULA DARAH SERTA GAMBARAN HISTOLOGI PANKREAS MENCIT (Mus muscullus L) DIABETES
Nama Mahasiswa : Ambali Azwar Siregar
NIM : 087008019
Program Studi : Ilmu Biomedik
Menyetujui, Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.) (dr. Mardianto, Sp.PD, K-EMD.)
Ketua Anggota
Ketua Program Studi, Dekan,
(dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D.) (Prof. dr. Gontar A. Siregar, SpPD, KGEH.) NIP. 195508071985032001 NIP. 195402201980111001
Telah diuji pada
Tanggal: 26 Maret 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Urip Harahap, Apt. Anggota : dr. Mardianto, Sp.PD., K-EMD.
v ABSTRAK
Penyakit diabetes melitus (DM) termasuk penyakit yang memiliki populasi besar dan terus meningkat seiring dengan waktu. Pengobatan DM yang paling banyak adalah menggunakan golongan obat sulfonilurea dan biguanida namun memiliki efek samping yang tidak diharapkan. Kajian ilimiah masih terus dilakukan untuk mencari obat DM yang berasal dari alam berdasarkan pengalaman empiris, diantaranya adalah sirih merah (Piper crocatum).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun sirih merah (EEDSM) terhadap kadar gula darah (KGD), berat pankreas dan dan berat badan mencit (Mus musculus L) diabetes. Di samping itu juga melihat gambaran histopatologi kelenjar pankreas. Penelitian ini diawali dengan pembuatan simplisia daun sirih merah kemudian dilanjutkan pembuatan ekstrak dengan penyari etanol 70%. Sari diuapkan dengan rotari evaporator pompa vakum sehingga diperoleh ekstrak kental, dilanjutkan skrining fitokimia dan kromatografi lapis tipis (KLT). EEDSM disuspensikan di dalam CMC 0,5% kemudian diuji aktivitasnya terhadap KGD toleransi dan mencit diabetes yang diinduksi aloksan. Parameter yang diukur adalah KGD, perubahan berat badan, berat pancreas dan luas pulau langerhans.
Hasil penelitian ini menunjukkan EEDSM mengandung senyawa alkaloid, flavonoid quersetin, steroid dan tanin/fenol serta mampu menurunkan kadar gula darah mencit diabetes yang diinduksi aloksan. Di samping itu juga dapat memperbaiki risiko simptom kehilangan bobot badan, bahkan pada dosis 200 mg/kg BB dapat meningkatkan lebih besar dibanding normal/base line. EEDSM sebagai preventif juga dapat mencegah kerusakan oksidatif pulau langerhans pankreas yang diakibatkan agen penginduksi diabetes aloksan.
Kata kunci: daun sirih merah (Piper crocatum); mencit diabetes; aloksan; histopatologi pankreas.
ABSTRACT
Diabetes mellitus (DM) is a diseases that have a large population and increase with the time. Most of DM treatment used sulfonylureas and Biguanides but has unexpected side effects. The study is still underway in the search for DM that come from nature based on empirical experience, including is red betel (Piper crocatum).
This study aimed to determine the effect ethanolic extract of red betel leaves (ERBL) on blood glucose levels (BGL), and pancreas weight and body weight of mice (Mus musculus L) diabetes. Besides, it also determine histopathologic the pancreas gland. The dried powder of red betel was macerated with ethanol 70%. The filtrate was evaporated with a rotary evaporator vacuum pump to obtain a condensed extract, followed phytochemical screening and thin-layer chromatography (TLC). ERBL was suspended in CMC 0.5% and then evaluated it’s activity to KGD tolerance anddiabetic mice with alloxan-induced. Parameters measured were BGL, changes in body weight, pancreas weight and langerhans islet wide.
The results of ERBL contains alkaloida, flavonoida quercetin, steroida and tannin/fenol. It can decrease BGL alloxan-induced diabetic mice (p<0.2). Besides, it can improve the symptoms of the risk of loss of body weight, even at a dose of 200 mg/kg bw can increase than base line (p<0,2). ERBL also can prevent oxidative damage pancreatic Langerhans islands mice by agent alloxan-induced.
vii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Alloh SWT, atas segala
rahmat dan karunia-Nya pada penulis, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis
yang berjudul, Efek Ekstrak Etanol Daun Sirih Merah (EEDSM) Terhadap
Penurunan Kadar Gula Darah Serta Gambaran Histologi Pankreas Mencit (Mus
Musculus L) Diabetes.
Tesis ini ditulis dalam rangka memenuhi sebagian persyaratan untuk
memperoleh gelar Magister Biomedik pada program studi Ilmu Biomedik Sekolah
Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa tesis ini dapat
diselesaikan berkat dukungan dan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu
penulis berterima kasih kepada semua pihak yang secara langsung dan tidak
langsung memberikan kontribusi dalam penyelesaian tesis ini, kepada:
1. Prof. Dr. dr. Syaril Pasaribu, DTM&H, MSc(CTM). Sp.A(K), selaku Rektor
Universitas Sumatera Utara.
2. Prof. dr. Gontar A. Siregar, Sp,KGEH, Selaku Dekan Fakultas Kedokteran
Universitas Sumatera Utara.
3. dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D, selaku ketua Program Studi Magister Ilmu
Biomedik Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
4. Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., dan dr. Mardianto, Sp.PD, K-EMD, selaku
pembimbing I dan II yang dengan setulus hati telah banyak memberikan
bimbingan dan pengarahan sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
5. Dr. Alya Amelia Pitrie, M Kes, Sp.PA, dan dr. Rusdiana, M Kes, selaku
penguji yang telah memberikan koreksi dan masukan dalam
6. Bapak dan ibu dosen Program Studi Magister Ilmu Biomedik Fakultas
Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
7. Drs. H. Mustafa R LBS. M.Si, Apt., Drs. H. Syaiful Amri LBS, M.Si.,
Apt., Dr. H., Samran M.Si., Apt., Sumardi, S.Si., M.Sc., Apt., yang
senantiasa memberikan dorongan dan masukan dalam pembuatan tesis ini.
Secara khusus penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
ibunda Hj. Siti Aminah Manullang, dan istri tercinta Nurhayuna, S.Pd, yang
senantiasa memberikan dorongan dan doa kepada penulis, semoga Alloh SWT
tetap memberikan kesehatan dan kelapangan waktu serta rezki.
Penulis juga mengucapkan terima kasi kepada kakak dan abang, Pritiwati
Siregar, SPd., Drs. Khidir Yusuf Siregar, Ernihanim Siregar, S.Pd., serta adinda
Khairiah Siregar, yang telah banyak memberikan dorongan dalam menyelesaikan
tesis ini.
Akhirnya, penulis menyadari bahwa tesis ini belum dapat dikatakan
sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari
pembaca demi kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi kita
semua, Amin ya Robbal alamin.
Medan, Maret 2013
ix
RIWAYAT HIDUP
Nama : Ambali Azwar Siregar
NIM : 087008019
Program Studi : Magister Biomedik Tempat/tanggal lahir : P. Pasir, 16 Juni 1972
No HP : 081370612546
Pendidikan:
Tahun 1979 – 1985 : SD Negeri 0591596 Tegal Sari Dolok Ilir Tahun 1985 – 1988 : SMP Negeri I Serbalawan
Tahun 1988 – 1991 : SMA Muhammadiah 7 Serbelawan Tahun 1992 – 1995 : D III Keperawatan Darmo Medan. Tahun 1996 – 1999 : S1 FIK Universitas Indonesia
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
RIWAYAT HIDUP ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 4
1.3 Kerangka konsep ... 5
1.4 Tujuan Penelitian ... 7
1.4.1 Tujuan Umum ... 7
1.4.2 Tujuan Khusus ... 7
1.5 Hipotesis ... 7
1.6 Manfaat Penelitian ... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 9
2.1 Uraian Tumbuhan ... 9
2.1.1 Morfologi Tumbuhan ... 9
2.1.2 Sistematika Tumbuhan ... 10
2.1.3 Khasiat dan Kandungan Kimia ... 10
2.2 Penyarian ... 12
2.3 Anatomi dan Fisiologi Pankreas ... 14
2.3.1 Pankreas ... 14
2.3.2 Insulin ... 17
2.4 Diabetes Melitus ... 20
2.4.1 Uraian Diabetes Melitus ... 20
xi
2.4.3 Penyebab Diabetes Melitus ... 21
2.4.4 Klasifikasi Diabetes ... 22
2.4.4.1 Diabetes Tipe-1 ... 22
2.4.4.2 Diabetes Tipe-2 ... 23
2.4.4.3 Diabetes Tipe Spesifik Lain ... 24
2.4.4.4 Gestational Diabetes ... 24
2.5 Metformin ... 25
2.6 Aloksan ... 26
BAB III METODELOGI PENELITIAN ... 28
3.1 Desain/Rancangan Penelitian ... 28
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 28
3.3 Alat dan Bahan Penelitian ... 29
3.3.1 Alat – alat yang digunakan ... 29
3.3.2 Bahan-bahan yang digunakan ... 29
3.4 Hewan Percobaan ... 29
3.5 Metode Percobaan ... 29
3.5.1 Pembuatan Simplisia... 30
3.5.2 Pembuatan Ekstrak Etanol ... 30
3.5.3 Susut Pengeringan... 30
3.5.4 Analisis Fitokimia Daun Sirih Merah ... 31
3.5.4.1 Uji Alkaloid ... 31
3.5.4.2 Uji Saponin ... 31
3.5.4.3 Uji Flavonoid dan Fenolik ... 31
3.5.4.4 Uji Triterpenoid dan Steroid ... 31
3.5.4.5 Uji Tanin ... 32
3.6 Identifikasi kandungan senyawa kimia ekstrak etanol sirih merah ... 32
3.7 Suspensi ekstrak etanol sirih merah ... 32
3.8 Suspensi Obat Pembanding Metformin ... 32
3.9 Larutan Glukosa 50% ... 32
3.10 Larutan Aloksan 5% ... 33
3.11 Pengujian Antidiabetes ... 33
3.11.2 Uji Antidiabetes dengan Metode Uji Toleransi Glukosa ... 33
3.11.3 Uji Anti Diabetes pada Mencit Induksi Aloksan ... 34
3.11.4 Uji Histologi Pankreas ... 35
3.11.4.1 Pembuatan Sediaan Histologi Pankreas. ... 35
3.11.4.2 Pewarnaan ... 36
3.11.5 Penentuan dan Perhitungan Luas Pulau Langerhans Pankreas pada preparat sediaan ... 36
3.12 Analisis Statistik ... 37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 38
4.1 Uji Fitokimia ... 38
4.2 Aktivitas EEDSM terhadap Kadar Gula Darah Toleransi ... 41
4.3 Aktivitas Hipoglikemi EEDSM Terhadap Mencit Diabetes yang diinduksi Aloksan ... 43
4.4 Penggunaan EEDSM sebagai Upaya Preventif ... 45
4.5 Aktivitas EEDSM terhadap Penurunan Berat Badan Mencit ... 46
4.6 Aktivitas EEDSM terhadap Berat Pankreas Mencit diabetes... 48
4.7 Histologi Pankreas ... 50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
5.1 Kesimpulan ... 56
5.2 Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 57
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram yang menunjukkan kerangka konsep penelitian ... 6 Gambar 2.1 Posisi kelenjar pankreas dan organ dalam/internal lainnya
yang terdapat pada mencit/tikus setelah saluran pencernaan diambil. Ilustrasi dikutip dari Ward dan
Parsoneault, 2012 ... 15 Gambar 2.2 Anatomi kelenjar pankreas ... 16 Gambar 2.3 Ilustrasi insulin pada mencit dalam bentuk proinsulin (A)
(Wakabayashi, 2012), Struktur Insulin Manusia (B) (Hvorost, 2010) ... 20 Gambar 2.4 Mekanisme kerja metformin (Foretz et al, 2010) ... 26 Gambar 2.5 Struktur aloksan (Sigma-Aldrich, 2012) ... 27 Gambar 4.1 Skema proses pembuatan ekstrak etanol sirih merah
(EEDSM) dari daun segar. A = daun segar, B = serbuk simplisia, dan C = ekstrak kental ... 38 Gambar 4.2 Profil kandungan senyawa dalam EEDSM dan serbuk
daun sirih merah yang dikonfirmasi dengan senyawa baku flavonoid quersetin dan rutin. E = ekstrak daun sirih merah; S = serbuk simplisia daun sirih merah; Q = quersetin ; R = rutin. ... 40 Gambar 4.3 Aktivitas ekstrak etanol sirih merah terhadap kadar gula
darah mencit yang diinduksi d-glukosa... 42 Gambar. 4.4 Profil KGD mencit diabetes yang diberi suspensi EEDSM ... 45 Gambar 4.5 Pengaruh preventif EEDSM terhadap induksi aloksan pada
mencit ... 46 Gambar 4.8 Berat isolat kelenjar pankreas mencit yang diinduksi
Gambar 4.10 Histologi pankreas mencit yang mendapat pemberian EEDSM dan metformin. NB: EEDSM = ekstrak etanol sirih merah; A= base line/normal; B= Kontrol negatif; C= metformin; D= EEDSM 50 mg/kg BB; E= EEDSM 100 mg/kg BB; F= EEDSM 200 mg/kb BB dan G = Preventif, EEDSM 100 mg/kg BB. ... 52 Gambar 4.11 Luas rerata pulau langerhans pankreas mencit diabetes
xv
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tumbuhan sirih merah (Piper crocatum) ... 61 Lampiran 2. Ethical Clearence hewan percobaan dari Komite Etik ... 62 Lampiran 3. Surat Keterangan Penelitian di Laboratorium
Fitokimia Fak. Farmasi USU ... 63 Lampiran 4. Surat Keterangan Penelitian di Laboratorium
Farmakologi Fak. Farmasi USU ... 64 Lampiran 5. Data kadar gula darah toleransi yang diinduksi
d-glukosa ... 65 Lampiran 6. Profil kadar gula darah mencit diabetes yang diberi
ekstrak sirih merah ... 67 Lampiran 7. Berat pankreas mencit diabetes yang diberi ekstrak
etanol sirih merah dengan kontrol positif metformin. ... 70 Lampiran 8. Data berat badan mencit diabetes yang diberi ekstrak
etanol sirih merah dengan kontrol positif metformin ... 73 Lampiran 9. Perubahan berat badan mencit diabetes selama sebelas
hari... 76 Lampiran 10. Analisis data statistik kadar gula darah toleransi yang
diinduksi d-glukosa ... 79 Lampiran 11. Analisis data statistik kadar gula darah mencit
diabetes yang diinduksi aloksan ... 83 Lampiran 12. Analisis data statistik berat badan mencit diabetes
yang diinduksi aloksan ... 90 Lampiran 13. Analisis data statistik perubahan berat badan mencit
diabetes yang diinduksi aloksan ... 94 Lampiran 14. Analisis data statistik berat pankreas mencit diabetes
yang diinduksi aloksan ... 96 Lampiran 15. Perhitungan luas pulau langerhans pankreas... 98 Lampiran 16. Luas pulau langerhans pankreas mencit yang diberi
ekstrak daun sirih merah ... 99 Lampiran 17. Analisis statistik luas pulau langerhans pankreas yang
