HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Proksimat Ekstrak Daun Murbei
Analisis proksimat dilakukan untuk mengetahui kandungan dan komposisi zat gizi yang terdapat dalam ekstrak daun murbei. Hasil analisis terhadap komposisi zat gizi daun murbei segar dan ekstrak daun murbei baik yang berasal dari daun muda maupun daun tua disajikan dalam Tabel 2.
Tabel 2 Kandungan zat gizi daun murbei
Komposisi Kadar air (%bb) Karbohidrat (% bk) Lemak (%bk) Protein (%bk) Serat kasar (%bk) Kadar abu (%bk) Daun murbei muda segar 83,29 12,16 0,64 3,53 7,72 0,38 Daun murbei tua segar 78,53 14,75 0,60 5,89 6,48 0,23 MSA 59,03 33,99 0,61 6,32 7,84 0,05 TSA 47,66 45,49 0,60 6,21 8,37 0,04 MKA 57,94 35,68 0,55 5,53 10,60 0,30 TKA 53,61 39,96 0,73 5,44 7,96 0,26 MSL 57,22 36,79 0,64 5,28 7,75 0,07 TSL 44,06 50,53 0,60 4,76 7,29 0,05 MKL 37,40 57,86 0,61 4,08 10,40 0,05 TKL 34,97 58,07 0,58 6,31 9,72 0,07
Keterangan: MSA (daun muda segar larut air);TSA (daun muda tua segar larut air);MKA (daun muda kering larut air);TKA (daun tua kering larut air);MSL (daun muda segar larut lemak);TSL (daun tua segar larut lemak);MKL (daun muda kering larut lemak);TKL (daun tua kering larut lemak).
Dari hasil analisis proksimat diketahui bahwa kandungan gizi ekstrak daun murbei cukup lengkap, karena mengandung karbohidrat, lemak, protein dan serat. Tabel 2 menunjukkan bahwa ekstrak daun murbei baik yang berasal dari daun tua maupun daun muda kandungan karbohidrat, protein dan serat kasar lebih tinggi dibandingkan dengan daun murbei segar. Singhal et al (2001) melaporkan bahwa beberapa penelitian yang dilakukan di India menunjukkan daun murbei
mengandung banyak asam amino yaitu dopamine, DOPAC, kynurenine, norepinephrine, tryptophan, tyramine, tyrosine, HPAC-4, L-DOPA dan nilai serat kasar yang cukup tinggi. Menurut Almatsier (2003) bahan makanan yang banyak mengandung serat cenderung meningkatkan berat feses, memperpendek waktu transit di dalam saluran cerna dan dapat mengontrol metabolisme glukosa. Sedangkan menurut Sardesai (2003) berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa serat tanaman menghambat penyerapan karbohidrat dan menghasilkan postprandial glikemik yang rendah. Tingginya serat pangan di dalam diet berkaitan dengan reduksi resistensi insulin, sehingga bermanfaat bagi penderita diabetes.
Daun murbei segar memiliki kandungan karbohidrat lebih rendah dibandingkan dengan ekstrak daun murbei. Daun muda segar kandungan karbohidrat sebesar 12,16% sedangkan daun tua sebesar 14,75%. Menurut deMan (1997), karbohidrat yang terdapat di dalam tumbuhan adalah monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida.
Induksi Aloksan
Hewan percobaan diabetes mellitus dapat dipersiapkan dengan menggunakan bahan kimia diabetogenik, yaitu aloksan dan streptozotosin, dengan dosis tertentu aloksan dapat menyebabkan kerusakan selektif terhadap sel-sel β pankreas, sehingga menghasilkan keadaan hiperglikemia permanen yang merupakan salah satu ciri DM tipe-1. Menurut Ahmed et al (2001) streptozotosin merupakan bahan diabetogenik yang dapat menghasilkan keadaan diabetes tipe-1 maupun tipe-2. Winarto (2007) melaporkan bahwa berdasarkan pengamatan morfologi tehadap tingkat kerusakan sel-sel β pankreas menunjukkan bahwa tikus yang diinduksi dengan streptozotosin dengan dosis 60 mg/kg BB menghasilkan tikus dengan keadaan DM sedang karena masih terdapat sejumlah sel-sel β. Menurut Fukunaga et al (1997) sifat diabetogenik diduga terjadi karena kerusakan DNA dalam sel-sel β pankreas yang disebabkan oleh alkilasi DNA, disamping itu juga akibat aktivitas senyawa oksigen reaktif yang dihasilkan dari nitrogen oksida (NO) yang bersumber dari streptozotosin.
Dosis aloksan optimum yang dapat menghasilkan kondisi hiperglikemia permanen tergantung dari jenis, umur dan kondisi hewan percobaan. Andayani (2003) melaporkan bahwa tikus putih berumur sekitar tiga bulan dengan berat badan 200-270 g yang diinduksi dengan aloksan 75 mg/kg berat badan hanya menghasilkan tikus dengan kadar glukosa darah sesaat 150-200 mg/dl sebanyak 25%, tetapi dalam waktu satu minggu kadar glukosanya kembali normal. Selanjutnya digunakan dosis 125 mg/kg berat badan untuk menghasilkan tikus DM sedang, ternyata dapat menghasilkan 80% tikus diabetes sedang dengan kadar glukosa darah 200-450 mg/dl.
Pada penelitian ini digunakan aloksan dengan dosis Andayani (2003), dan pada dosis tersebut setelah tiga hari tikus yang mengalami hiperglikemia permanen (kadar glukosa darah sesaat lebih besar dari 200 mg/dl) lebih dari 90% dengan peningkatan kadar gula darah sebesar 386,7%. Karena sangat sulit mendapatkan variasi kadar glukosa darah antar tikus DM relatif kecil, oleh karena itu semua tikus DM dengan kadar glukosa darah sesaat lebih dari 200 mg/dl digunakan dalam penelitian ini. Rata-rata kadar glukosa darah setelah induksi masing-masing kelompok berkisar antara 200 mg/dl sampai 450 mg/dl (Gambar 11).
Induksi aloksan dilakukan secara intraperitonial dengan maksud untuk mempersingkat jalur induksi. Faktor yang sangat dominan untuk menghasilkan sifat diabetogenik aloksan adalah pembentukan senyawa oksigen reaktif yang terjadi dalam sel-sel β pankreas. Beberapa penelitian melaporkan bahwa aloksan meningkatkan konsentrasi kalsium bebas sitosolik dalam sel-sel β pankreas akibat dari beberapa proses antara lain peningkatan infulk kalsium dari cairan ekstraseluler, mobilisasi intraseluler, maupun berkurangnya kalsium yang hilang dalam sitoplasma. Kemampuan aloksan untuk dapat menimbulkan diabetes juga tergantung pada jalur penginduksian, dosis, senyawa, hewan percobaan dan status gizinya (Szkudelski 2001 ).
Menurut Cooperstein dan Watkins (1981) diacu dalam Widowati 2007, berbagai penelitian menunjukkan bahwa induksi aloksan mempengaruhi kadar gula darah, dan apabila diplotkan dalam kurva terbagi menjadi tiga fase. Fase pertama yaitu 1-4 jam setelah injeksi aloksan akan terjadi hiperglikemia, diikuti dengan fase hipoglikemia sekitar 6-12 jam pasca injeksi aloksan, dan fase ketiga (12-24 jam) terjadi hiperglikemia permanen. Kadang-kadang sebelum fase pertama, terjadi hipoglikemia singkat yaitu 15-30 menit setelah injeksi aloksan. Oleh karena itu seleksi tikus DM dalam penelitian ini dilakukan tiga hari setelah induksi aloksan.
Perubahan Berat Badan Tikus
Perubahan berat badan merupakan salah satu ciri umum penderita diabetes. DM ditandai dengan poliurea, polidipsia, poliphagia dan penurunan berat badan serta lemah (Hartono 2006). Bila kadar glukosa darah naik diatas 180 mg/dl, ginjal tidak dapat menahan sehingga sebagian glukosa dibuang melalui urine, sehingga kadar glukosa urine tinggi dan menarik banyak air (daya osmotik gula). Akibat penarikan air yang terlalu banyak, volume urine berlebihan, oleh sebab itu penderita DM sering kencing (poliurea). Keadaan tersebut akan mengganggu neraca air di dalam tubuh, yang akhirnya dimanifestasikan oleh rasa haus terus menerus (polidipsia). Pada waktu yang bersamaan, meskipun kadar glukosa darah berlebih tetapi tidak dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi sel (glucose-storred stat), sehingga tubuh menjadi lemah dan terjadi perasaan lapar yang
berlebihan (poliphagia). Untuk memenuhi kebutuhan energi, tubuh harus memecah lemak atau protein, akibatnya akan terjadi penurunan berat badan (Hartono 2006).
Perubahan berat badan tikus bervariasi setelah mengalami DM (Lampiran 2). Rata-rata penurunan berat badan dalam penelitian ini sebesar 9,1%, hasil ini hampir sama dengan penelitian Takatori et al (2002) yang melaporkan bahwa hamster diabetes yang diinduksi dengan aloksan dan streptozotosin mengalami penurunan berat badan sebesar 9%, Sedangkan penelitian Widowati (2007) pada tikus diabetes induksi aloksan mengalami rata-rata penurunan berat badan sebesar 4,7%. Berdasarkan hasil uji regresi linier menunjukkan tidak ada hubungan yang nyata (p > 0,05) antara penurunan berat badan dengan konsumsi ransum tikus diabetes induksi aloksan (Tabel 3). Keadaan ini mungkin mengindikasikan bahwa tikus telah mengalami DM. Percobaan lebih lanjut diperlukan untuk membuktikan kemungkinan tersebut.
Tabel 3 Perubahan berat badan tikus dan jumlah konsumsi ransum selama percobaan
Kelompok perlakuan Perubahan berat badan (g) Jumlah konsumsi (g/hr)
MSA -27,8± 86,32 a 8,72 ± 0,77 a TSA -7,0 ± 5,0 a 12,54 ± 1,10 a MKA -1,6 ± 39,55 a 11,60 ± 1,77 a TKA 18, ± 25,07 a 14,3 ± 0,66 a MSL -7,8 ± 10,75 a 11,28 ± 1,65 a TSL -53,8 ± 4,91 a 8,42 ± 0,83 a MKL 60,0 ± 13,24 a 13,68 ± 0,47 a TKL -58,0 ± 77,65 a 7,32 ± 0,21 a Kontrol 5,0 ± 19,50 a 13,38 ± 0,86 a
Keterangan: Angka yang diikuti huuruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (P> 0,05). MSA (daun muda segar larut air); TSA (daun tua segar larut air); MKA (daun muda kering larut air); TKA (daun tua kering larut air); MSL (daun muda segar larut lemak); TSL (daun tua segar larut lemak); MKL (daun muda kering lemak); TKL(daun tua kering larut lemak).
Menurut Subekti (1999) pada penderita diabetes, walaupun kadar glukosa dalam darah tinggi tetapi sel tidak dapat memanfaatkan glukosa dalam darah sehingga untuk mempertahankan kehidupannya sumber tenaga diambil dari otot ataupun hati melalui proses glukoneogenesis sehingga keadaan ini yang menyebabkan berat badan menurun.
Kadar Glukosa Darah Tikus DM
Pemberian ekstrak daun murbei pada tikus dilakukan dengan menggunakan sonde. Penentuan dosis ekstrak yang dicekokkan ke tikus didasarkan pada pemakaian tradisional dan berdasarkan perhitungan, sehingga didapatkan dosis konversi yaitu 0,01 mg/g berat badan tikus.
Hasil pengujian efek hipoglikemik ekstrak daun murbei terhadap kadar glukosa darah tikus diabetes induksi aloksan sebelum dan 1 jam, 3jam dan 5 jam setelah diberi ekstrak daun murbei menunjukkan perbedaan yang nyata (p < 0,05) berdasarkan uji T (Lampiran 4). Penurunan kadar glukosa darah tikus terlihat sangat kuat terutama 1 jam dan 3 jam setelah perlakuan. Gambar 13 menunjukkan bahwa pada jam ke-1 dan jam ke-3 efek penurunan kadar glukosa darah untuk semua jenis ekstrak baik yang berasal dari daun muda segar dan kering ataupun daun tua segar dan kering dengan pelarut hexane dan pelarut air ini lebih kuat dibandingkan kelompok kontrol.
Pengaruh ekstrak terhadap kadar glukosa darah
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0 jam 1 jam 3 jam 5 jam
waktu k a d a r g u la d a ra h (m g /d L ) MKA KSS MSA MSL TSA TSL MKL TKL TKA
Keterangan: MKA (daun muda kering larut air);KSS (kontrol);MSA (daun muda segar larut air); MSL (daun muda segar larut lemak); TSA (daun tua segar larut air); TSL (daun tua segar larut lemak); MKL (daun muda kering larut lemak); TKL (daun tua kering larut lemak); TKA (daun tua kering larut lemak).
Gambar 12. Pengaruh beberapa jenis ekstrak terhadap kadar glukosa darah
Konsentrasi glukosa darah yang tinggi (hiperglikemia) pada penderita DM disebabkan oleh peningkatan produksi glukosa hati diiringi dengan penurunan pemanfaatan glukosa oleh jaringan perifer. Disamping gangguan metabolisme
karbohidrat, DM juga mempengaruhi metabolisme protein dan lemak. Asam amino terpaksa dikonversi menjadi glukosa. Ketosis merupakan salah satu gangguan metabolisme asam lemak. Ketosis terjadi dengan meningkatnya metabolisme trigliserida yang diikuti dengan kelebihan produksi keton bodies dan kolesterol (Brody 1999).
Hasil penelitian di Jepang tahun 2005 melaporkan bahwa daun murbei mengandung senyawa deoxynojirimicyn (DNJ) dengan rumus kimia C6H13NO4,
yaitu senyawa monosakarida yang secara terstruktur sangat mirip dengan glukosa monomer-monomer tetrasakarida pada acarbose. Acarbose sendiri sudah sangat dikenal sebagai obat oral-non insulin komersial bagi penderita penyakit diabetes yang dikenal dengan nama dagang Glucobay (Sofyan 2005).
Mekanisme kerja acarbose dalam menurunkan kadar glukosa darah penderita diabetes adalah menghambat aktivitas alfa glukosidase, menginversi proses hidrolis karbohidrat, menghambat penyerapan glukosa dan monosakarida-monosakarida lainnya. Senyawa DNJ mempunyai efek yang sama dengan acarbose dalam menghambat aktivitas enzim glukosidase yang berfungsi memecah senyawa polisakarida menjadi monomer-monomer glukosa (Peyrieras et al 1993).
Secara tradisional daun murbei telah diketahui merupakan ramuan kuno obat tradisional Cina untuk mengobati penyakit diabetes (Arisandi & Yovita 2006). Walaupun sampai saat ini bukti ilmiah tentang khasiat tanaman murbei yang dapat menurunkan kadar glukosa darah yang telah dilaporkan masih sangat terbatas tetapi penelitian di Korea, Kim et al (2006) menguji efek dari empat jenis ekstrak tanaman obat yaitu Chrysanthinum coronarium, Morus alba, Dioscorea batatas, dan Citrus unshiu pada tikus diabetes induksi aloksan, ternyata Morus alba atau ekstrak murbei menghasilkan penurunan kadar glukosa darah hingga 35% dan sebanding dengan penurunan kadar glukosa darah yang ditunjukkan oleh obat anti diabetes Glibenclamide. Hasil penelitian ini membuktikan potensi daun murbei sebagai penurun kadar glukosa darah.
Penelitian Sugiwati 2005 menunjukkan bahwa tikus diabetes yang diberi obat acarbose menunjukkan pengaruh yang sangat nyata terhadap penurunan kadar glukosa darah, hal ini diduga disebabkan obat acarbose yang berperan
sebagai inhibitor terhadap enzim sukrase sehingga kerja dari enzim ini akan dihambat secara reversible kompetitf, sehingga tidak semua sukrosa dapat dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa dan terjadi penurunan absorbsi glukosa.
Berdasarkan uraian diatas dapat diduga bahwa kemungkinan penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes yang diberi ekstrak daun murbei disebabkan oleh adanya senyawa deoxinojirimycin (DNJ) yang mempunyai kemiripan dengan acarbose yang terkandung dalam daun murbei.
Pengaruh Jenis Ekstrak Terhadap Kadar Glukosa Darah
Hasil uji statistik (Lampiran 5) menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan nyata perubahan kadar glukosa darah antar perlakuan pada 1 jam setelah diberi ekstrak, walaupun secara faktual kontrol menunjukkan kenaikan kadar glukosa darah sebesar 67,4 mg/dl. Ekstrak dengan pelarut air yang berasal dari daun muda segar (MSA) menunjukkan penurunan kadar glukosa darah sebesar -164,0 mg/dl (41,94%) satu jam setelah perlakuan (Tabel 4). Hasil ini lebih tinggi dari penelitian Kim (2006) yang menguji ekstrak Morus alba pada tikus diabetes induksi aloksan dan menghasilkan penurunan kadar glukosa darah sebesar 35%.
Tabel 4 Perubahan kadar glukosa darah tikus diabetes 1 jam setelah diberi ekstrak Kelompok
perlakuan
Perubahan kadar glukosa darah (mg/dl) MSA -164,0 a TSA -77,6 a MKA -72,2 a TKA -68,2 a MSL -107,6 a TSL -59,6 a MKL -56,2 a TKL -22,6 a Kontrol 67,4 a
Keterangan: MSA (daun muda segar larut air); TSA (daun tua segar larut air); MKA (daun muda kering larut air); TKA (daun tua kering larut air); MSL (daun muda segar larut lemak); TSL (daun tua segar larut lemak); MKL (daun muda kering lemak); TKL(daun tua kering larut lemak).
Penelitian Sugiwati (2005) menunjukkan bahwa ekstrak buah mahkota dewa dengan pelarut non polar (air) dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus, hal ini diduga senyawa aktif yang terkandung dalam ekstrak buah mahkota dewa lebih banyak larut dalam air dibandingkan dengan jenis pelarut lainnya, sehingga
menyebabkan senyawa metabolit sekunder yang berperan sebagai inhibitor alfa-glukosidase yang larut akan lebih banyak.
Dalam keadaan diabetes ”sedang” dimana sel-sel β pankreas hampir mengalami kerusakan maka bahan aktif senyawa DNJ yang terdapat dalam ekstrak daun murbei akan menstimulasi sel-sel β pankreas yang masih tersisa atau bertindak sebagai insulin like atau insulin mimicking yang akan meningkatkan kerja insulin terutama di jaringan periferal, misalnya melalui peningkatan asupan glukosa ataupun melalui kerja enzim yang terlibat dalam metabolisme glukosa (Peyrieras et al 1993).
Metode maserasi ataupun dekoksi merupakan metode ekstraksi yang umum digunakan untuk menghasilkan ekstrak bahan berkhasiat mulai dari pelarut air hingga berbagai pelarut organik. Beberapa efek antihiperglikemik yang dihasilkan ekstrak air misalnya pada Rhizoma Polygonati Odorati, daun Smallantus sonchifolius (Aybar et al 2001).
Meskipun telah diketahui bahwa pelarut air dan alkohol digunakan untuk menghasilkan sediaan obat, tetapi beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa pelarut seperti kloroform dan hexane sering menghasilkan bahan-bahan yang berkhasiat sebagai antihiperglikemik. Seperti sifat antihiperglikemik yang berasal dari ekstrak kloroform Parkia speciosa (Jamaluddin et al, 1994). Yulinah et al (2001) melaporkan bahwa daun sambiloto yang diekstrak dengan pelarut hexane menunjukkan penurunan kadar glukosa darah mencit yang diinduksi dengan aloksan secara bermakna.
Hasil penelitian ini hampir sama dengan hasil yang dilaporkan Alarcon et al (2000) yang melaporkan bahwa ekstrak air dari akar P. decompocotum menunjukkan aktivitas antihiperglikemik yang lebih kuat dibanding ekstrak hexane maupun ekstrak metanol. Sementara itu pada tanaman petai yang diekstrak dengan berbagai pelarut seperti eter, kloroform, hexane, etilasetat, diklorometan dan metanol ternyata hanya ekstrak kloroform yang dapat menghasilkan efek antihiperglikemik. (Jamaludin & Mohamed 1993). Penelitian Sayekti et al (1994) yang menggunakan pelarut air dan hexane untuk mengekstrak daun salam dan herbalutung melaporkan bahwa ekstrak hexane menunjukkan aktivitas hipoglikemik kuat sedangkan aktivitas hipoglikemik terkuat ditunjukkan oleh
ekstrak air, dan berdasarkan uji fitokimia dari ekstrak tersebut dengan fraksi hexane dan air menunjukkan adanya kelompok senyawa steroid, flavonoid dan tanin yang diketahui mempunyai kemampuan hipoglikemik. Perbedaan aktivitas ini sangat mungkin disebabkan oleh perbedaan sifat dan peranan dari bahan aktif yang terkandung dalam tumbuhan.
Beberapa hasil penelitian mengenai aktivitas antihiperglikemik tumbuhan yang diberikan dalam bentuk sediaan ekstrak menunjukkan adanya perbedaan pola respon terhadap kadar glukosa darah hewan maupun manusia. Platel & Srinivasan (1997) memperkirakan bahwa efek hipoglikemik beberapa tanaman yang diekstrak dengan beberapa jenis pelarut baik pelarut an organik seperti air maupun pelarut organik seperti kloroform, eter dan hexane yang mempunyai aktivitas hipoglikemik terjadi selain melalui stimulasi sekresi insulin diduga juga meningkatkan kerja enzim yang terlibat dalam metabolisme glukosa. Menurut Enkhmaa et al (2005) melaporkan dalam beberapa studi telah ditemukan bahwa daun murbei mengandung sejenis flavonoid yang merupakan antioksidan yaitu quercetin 3-glucoside (Q3G)(isoquercetin), quercetin 3-6 malony glucoside (Q3MG) ,kaempferol 3-glucoside dan fagomine yang berfungsi meningkatkan level plasma insulin yang berkontribusi sebagai bagian dari aksi antihiperglikemik.
Berdasarkan uraian diatas dapat diduga bahwa efek hipoglikemik dari ekstrak daun murbei baik daun muda maupun daun tua atau daun segar dan daun kering mengandung senyawa bahan aktif seperti steroid, flavonoid, dan tanin. Menurut Ivorra et al (1999) senyawa bahan alam yang memiliki aktivitas hipoglikemik atau penurun kadar glukosa darah yang sudah diketahui adalah golongan polisakarida dan protein, flavonoid, alkaloid, steroid dan terpenoid. Untuk itu perlu diteliti lebih lanjut tentang kandungan senyawa bahan aktif yang terkandung dalam daun murbei.
