iv
ABSTRAK
EFEK EKSTRAK ETANOL
DAUN AFRIKA (Vernonia amygdalina Del.)
TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH PADA MENCIT
SWISS WEBSTER JANTAN
Felicia Kusuma, 2015
Pembimbing 1: Fenny, dr., SpPK, M. Kes. Pembimbing 2: Wenny Waty, dr., MPd. Ked.
Latar belakang: Diabetes melitus merupakan suatu kelompok penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi karena kelainan sekresi insulin, kerja insulin, atau keduanya. Daun afrika mengandung sesquiterpene lactones yang bertanggungjawab untuk produksi, stimulasi, dan pelepasan insulin dari sel pulau-pulau pankreas, sehingga dapat menurunkan kadar glukosa darah. Tujuan: Untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun afrika terhadap penurunan kadar glukosa darah mencit Swiss Webster jantan.
Metode Penelitian: Menggunakan pola eksperimental laboratorik sungguhan dengan Rancangan Acak Lengkap. Subjek penelitian adalah mencit Swiss Webster
jantan sebanyak 25 ekor yang dibagi dalam 5 kelompok, yaitu: kelompok perlakuan dengan ekstrak etanol daun afrika dosis 100 mg/kgBB, 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB, kontrol positif dengan metformin, dan kontrol negatif dengan CMC 1%. Data yang diukur adalah penurunan glukosa darah setelah perlakuan. Analisis data dilakukan dengan one way ANOVAdan uji LSD dengan α=0,05.
Hasil: Pemberian ekstrak etanol daun afrika dengan dosis 100mg/kgBB, 200mg/kgBB, 400mg/kgBB menurunkan kadar glukosa darah. Dosis 200mg/kgBB dan 400mg/kgBB menurunkan secara bermakna (p<0,05) dibandingkan dengan kontrol negatif dan tidak ada perbedaan dengan kontrol positif.
Simpulan: Ekstrak etanol daun afrika menurunkan kadar glukosa darah mencit
Swiss Webster jantan.
v
ABSTRACT
THE EFFECT OF AFRICAN LEAF’S ETHANOL EXTRACT
(
Vernonia amygdalina Del.
) TOWARDS BLOOD GLUCOSE
LEVEL OF ADULT MALE SWISS WEBSTER MICE
Felicia Kusuma, 2015
1st Tutor : Fenny, dr., SpPK, M. Kes.
2nd Tutor : Wenny Waty, dr., MPd. Ked.
Background : Diabetes mellitus is a group of metabolic disease with a characteristic of hyperglicemia that occurs due to insulin secretion disorder, insulin effect disorder, or both. African leaf contains sesquiterpene lactones that is responsible for production, stimulation and releasement of insulin from -cell of the pancreatic islets, therefore can reduces blood glucose level.
Aim : the aim of this research was to determine the effect of african leaf’s ethanol extract in reducing blood glucose level in male Swiss Webster mice. Method : this research was a true laboratory experimental,using a complete-randomized design. The subjects were 25 Swiss Webster mice, divided into 5 groups, which are given 100 mg/kgBB, 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB of african
leaf’s ethanol extract, with metformin as a positive control, and CMC 1% as a negative control. Blood glucose level reduction was measured after the treatment. Data was analyzed by using one way ANOVA and LSD test with α = 0,05.
Result : the giving of 100mg/kgBB, 200mg/kgBB, 400mg/kgBB of african
leaf’s ethanol extract reduced blood glucose level but the dose of 200mg/kgBB and 400mg/kgBB reduced blood glucose level significantly with p<0,05 compared to the negative control and had shown no difference with the positive control. Conclusion : african leaf’s ethanol extract reduced blood glucose level of male Swiss Webster mice.
viii DAFTAR ISI
JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Manfaat Penelitian ... 2
1.5 Kerangka Pemikiran dan Hipotesis Penelitian ... 2
1.5.1 Kerangka Pemikiran ... 2
1.5.2 Hipotesis Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Anatomi Pankreas ... 4
2.1.1 Struktur ... 4
2.1.2 Hubungan dengan Organ Lain ... 6
2.1.3 Hubungan dengan Peritoneum ... 6
2.1.4 Ductus Pancreaticus ... 6
2.1.5 Pembuluh Darah ... 7
2.1.6 Sistem Getah Bening Pankreas ... 8
ix
2.2 Histologi Pankreas ... 8
2.2.1 Insula Pancreatica ... 9
2.3 Fisiologi Pankreas ... 10
2.4 Glukosa Darah ... 11
2.4.1 Pengaturan Kadar Glukosa Darah ... 11
2.4.2 Transport Glukosa ... 12
2.5 Insulin ... 13
2.6 Glukagon ... 15
2.6.1 Efek pada Karbohidrat ... 15
2.6.2 Efek pada Lemak ... 15
2.6.3 Efek pada Protein ... 16
2.7 Hiperglikemia ... 16
2.8 Diabetes Melitus ... 17
2.8.1 Definisi ... 17
2.8.2 Klasifikasi dan Etiologi ... 18
2.8.3 Patogenesis ... 18
2.8.3.1 Gangguan Sekresi Insulin pada Sel Beta ... 18
2.8.3.2 Resistensi Insulin dan Obesitas ... 20
2.8.4 Manifestasi Klinik ... 22
2.8.5 Diagnosis ... 24
2.8.6 Komplikasi ... 25
2.8.7 Penatalaksanaan ... 28
2.8.8 Kriteria Pengendalian Diabetes Melitus ... 30
2.9 Daun Afrika ... 32
2.9.1 Taksonomi Daun Afrika ... 33
2.9.2 Karakteristik Fisik Daun Afrika ... 34
2.9.3 Kandungan dan Manfaat Gizi Daun Afrika ... 34
2.10 Metformin ... 35
x
BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1 Bahan, Alat dan Subjek Penelitian ... 37
3.1.1 Bahan Penelitian ... 37
3.1.2 Alat Penelitian ... 37
3.1.3 Subjek Penelitian ... 38
3.1.4 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 38
3.2 Metode Penelitian ... 38
3.2.1 Desain Penelitian ... 38
3.2.2 Variabel Penelitian ... 38
3.2.3 Perhitungan Besar Sampel Penelitian ... 39
3.3 Prosedur Kerja ... 40
3.3.1 Persiapan Hewan Coba ... 40
3.3.2 Prosedur Pembuatan Ekstrak Etanol Daun Afrika ... 40
3.3.3 Pelaksanaan Penelitian ... 40
3.3.4 Alur Penelitian ... 42
3.3.5 Prosedur Pengambilan dan Pengolahan Sampel Darah ... 43
3.3.6 Prosedur Pemeriksaan Kadar Glukosa Darah ... 43
3.4 Metode Analisis Data ... 43
3.4.1 Hipotesis Statistik ... 43
3.4.2 Kriteria Uji ... 44
3.5 Aspek Etik Penelitian ... 44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 45
4.2 Pembahasan ... 48
4.3 Uji Hipotesis ... 49
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ... 50
xi
DAFTAR PUSTAKA ... 51
LAMPIRAN ... 54
ETHIC APPROVAL ... 60
xii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Klasifikasi dan Etiologi DM ... 18
2.2 Kriteria Diagnosis DM ... 25
2.3 Kriteria Pengendalian DM ... 31
4.1 Kadar glukosa darah puasa setelah diberi aloksan (mg/dL) ... 45
4.2 Rerata glukosa darah setelah perlakuan (mg/dL) ... 46
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Anatomi pankreas ... 5
2.2 Ductus pancreaticus ... 7
2.3 Pembuluh darah ... 7
2.4 Histologi pankreas ... 9
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Perhitungan Dosis ... 54
Lampiran 2 ANOVA ... 55
Lampiran 3 Dokumentasi Penelitian ... 57
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Hiperglikemia atau peningkatan kadar glukosa darah merupakan faktor risiko dari diabetes yang tidak terkontrol (WHO, 2015). Diabetes melitus merupakan suatu kelompok penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi karena kelainan sekresi insulin, kerja insulin, atau keduanya (ADA, 2014). Saat ini 347 juta penduduk dunia menyandang diabetes melitus. Pada tahun 2012, 1.500.000 kematian disebabkan oleh diabetes melitus. Lebih dari 80% kematian akibat diabetes melitus terjadi di negara dengan pendapatan menengah kebawah (WHO, 2015). Diabetes Melitus Tipe 2 merupakan kelompok penyakit tidak menular yang menjadi epidemi di Indonesia. Sekitar 50% penyandang diabetes melitus masih belum terdiagnosis di Indonesia (PERKENI, 2011).
Hanya dua pertiga dari penyandang diabetes melitus yang terdiagnosis menjalani pengobatan, baik farmakologis maupun non farmakologis (PERKENI, 2011). Pada umumnya pengobatan konvensional dengan menggunakan insulin dan obat diabetes peroral atau obat hipoglikemi oral untuk mengobati diabetes melitus menyebabkan banyak efek samping. Efek samping yang dapat ditimbulkan dari obat standar diabetes melitus adalah dispepsia, diare, edema, dan muntah. Dengan bertambahnya kemajuan teknologi, masyarakat zaman sekarang semakin mudah mencari informasi mengenai pengobatan herbal. Pengobatan herbal cenderung diminati karena bahan yang berasal dari alam dan efek samping yang ditimbulkan tidak membahayakan (Okolie, Okeke, Oli, & Ehiemere, 2008). Saat ini penggunaan obat herbal sudah semakin meluas di masyarakat meskipun sebenarnya banyak dari mereka yang tidak tahu pasti apa kegunaan dari obat yang mereka konsumsi. Salah satu tanaman herbal yang dapat menurunkan kadar glukosa darah adalah daun afrika (Vernonia amygdalina Del.). Secara umum zat aktif yang terdapat pada daun afrika adalah alkaloid, saponin, tannin,
2
glikosida steroid, senyawa sesquiterpene, dan antioksidan (Forimbi & Oweye, 2011).
1.2Identifikasi Masalah
Apakah ekstrak etanol daun afrika berefek menurunkan kadar glukosa darah mencit Swiss Webster jantan.
1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun afrika (Vernonia amygdalina Del.) terhadap kadar glukosa darah dan untuk mengembangkan pengobatan herbal daun afrika (Vernonia amygdalina Del.). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efek konsumsi ekstrak etanol daun afrika (Vernonia amygdalina Del.) terhadap penurunan kadar glukosa darah.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat akademis adalah untuk menambah pengetahuan dan wawasan farmakologi tanaman obat, yaitu efek daun afrika (Venonia amygdalina Del.) terhadap penurunan kadar glukosa darah.
Manfaat praktis penelitian yaitu memberi informasi kepada masyarakat tentang manfaat suplementasi daun afrika (Vernonia amygdalina Del.) dalam mengontrol glukosa darah.
1.5 Kerangka Pemikiran dan Hipotesis
1.5.1 Kerangka Pemikiran
Sesquiterpene lactones pada daun afrika (Vernonia amygdalina Del.) bertanggungjawab untuk produksi, stimulasi, dan pelepasan insulin dari sel
3
pulau-pulau pankreas. Sesquiterpene lactones memiliki manfaat menghambat pembentukan nitric oxide (NO). NO merupakan radikal bebas yang mudah larut dan berumur pendek. Pembentukan NO yang berlebih dapat merusak sel pankreas dengan mekanisme yang dimulai dari nekrosis sel dan diakhiri dengan apoptosis. Kandungan senyawa sesquiterpene lactones pada daun afrika akan dapat menghambat pembentukan radikal bebas NO yang berlebihan, sehingga kerusakan sel pankreas dapat dihambat. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa
sesquiterpene lactones memiliki mekanisme sebagai antioksidan untuk melindungi sel pankreas dalam terapi diabetes melitus (Yeap, et al., 2010). Tannin, glikosida flavonoid, dan phitosterol tanaman bertindak sebagai alpha glucosidase inhibitor (Yeap, et al., 2010). Alpha glucosidase inhibitor
mengurangi absorpsi glukosa di usus halus, sehingga mempunyai efek
menurunkan kadar glukosa darah sesudah makan (PERKENI, 2011). Kandungan
polisakarida non-pati daun afrika (Vernonia amygdalina Del.) dapat mengurangi penyerapan glukosa darah postprandial dengan cara menghambat penyerapan glukosa di usus karena adanya peningkatan viskositas. Interaksi antara metabolit sekunder polisakarida non-pati dapat berkontribusi untuk peningkatan produksi insulin pankreas dan mekanisme insulin like effect (Yeap, et al., 2010).
1.5.2 Hipotesis Penelitian
Ekstrak etanol daun afrika (Vernonia amygdalina Del.) berefek menurunkan kadar glukosa darah pada mencit Swiss Webster jantan.
50 BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Ekstrak etanol daun afrika (Vernonia amygdalina Del.) berefek menurunkan kadar glukosa darah pada mencit Swiss Webster jantan.
5.2 Saran
1.Perlu dilakukan penelitian lanjutan terhadap efek daun afrika dalam menurunkan kadar glukosa darah untuk mencari dosis optimal yang dapat meningkatkan aktivitas sekresi insulin pada keadaan hiperglikemik tetapi tidak menyebabkan hipoglikemik.
2.Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai adakah efek samping yang mungkin terjadi setelah mengkonsumsi ekstrak daun afrika dalam jangka panjang.
3.Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang uji toksisitas daun afrika.
51
DAFTAR PUSTAKA
Agbogidi, O. M., & Akpomorine, M. O. (2013). Health And Nutritional Benefits of Bitterleaf (Vernonia Amygdalina Del.). Hetero Group of Journal . Akinola, O. S., Caxton-Martins, E. A., & Akinola, O. B. (2010). Ethanolic Leaf
Extract of Vernonia amygdalina Improves Islet Morphology And Upregulates Pancreatic G6PDH Activity in Streptozotocin-Induced Diabetic Wistar Rats. Pharmacologyonline .
American Diabetes Association. (2014). Diabetes Care. Retrieved Januari 27, 2015, from Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus: http://care.diabetesjournals.org/content/37/Supplement_1/S81.extract Anthony, U., & Adebimpe, O. (2009). Hypoglicemic Potential of the Young
Leave Methanolic Extract of Magnifera indica in Alloxan Induced Diabetic Rat. Pakistan Journal of Nutrition .
Chike, C., Georgewill, O., & Noodi, C. (2006). Effect Of Aqueous Leaf Extract of Vernonia Amygdalina (Bitter Leaf) On Blood Glucose Ceoncentration Of Alloxan Induced Diabetic Albino Wistar Rats. African Journal of Applied Zoology & Enviromental Biology .
Drake, R. L., Vogl, A. W., & Mitchell, A. W. (2010). Gray's Anatomy for Students (2 ed.). Churchill Livingstone.
Eroschenko, V. P. (2012). Atlas Histologi diFiore. Jakarta: EGC.
Fasola, T., Okeocha, P., & Odetola, A. (2010). Screening for the Hypoglycaemic Potentials of the Extract of Vernonia amygdalina. Ethnobotanical Leaflets. Forimbi, E. O., Owoeye, O. (2011). Antioxidative and chemopreventive properties of Vernonia amygdalina and Garcinia biflavonoid.
International Journal of Environmental Research and Public Health.
Guyton, A. C., & Hall, J. E. (2012). Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11.
Jakarta: EGC.
London Liver Centre. (2015). Pancreatic Cancer Treatment London. Retrieved 10 22,2015,fromPancreaticCancer:http://www.londonlivercentre.co.uk/pancre atic-cancer/the-pancreas/
McGraw-HIll Companies, Inc. (2012). Harrison's Principles Of Internal Medicine Eighteenth Edition (Vol. 18). USA.
52
M., Dian, & D., Firda. (2015, 3 13). Article Indonesian Research Institute for Biotechnology and Bioindustry. Retrieved 10 16, 2015, from Indonesian Research Institute for Biotechnology and Bioindustry: http://www.iribb.org/index.php?option=com_content&view=article&id=2
38:potensi-insulin-plant-vernonia-amygdalina-sebagai-obat-alami-diabetes-mellitus&catid=9:artikel&Itemid=58
Oboh, F., & Masodje, H. (2009). Nutritional and Antimicrobial Properties of Vernonia amygdalina Leaves. International Journal of Biomedical and Health Sciences .
Okolie, U. V., Okeke, C. E., Oli, J. M., & Ehiemere, I. O. (2008, November 4). Hypoglycemic indices of Vernonia amygdalina on postprandial blood glucose concentration of healthy humans. African Journal of Biotechnology.
Osinubi, A. A. (2007). Effects Of Vernonia amygdalina And Chlorpropamide On Blood Glucose. Medical Journal of Islamic World Academy of Sciences . PERKENI. (2011). Konsensus Pengelolaan dan Pencegahan Diabetes Melitus
Tipe 2 di Indonesia 2011. Indonesia: PERKENI.
Permana, H. (2009, 9). Komplikasi Kronik dan Penyakit Penyerta pada Diabetes. Bandung, Jawa Barat, Indonesia. Retrieved 9 6, 2015, from http://pustaka.unpad.ac.id/wpcontent/uploads/2009/09/kompilasi_kronik_d an_penyakit_penyerta_pada_diabetesi.pdf
Robbins, S. L., Kumar, V., & Cotran, R. S. (2012). Buku Ajar Patologi (7 ed., Vol. 2). Jakarta, Indonesia: EGC.
Sherwood, L. (2012). Fisiologi Manusia Dari Sel Ke Sistem (Vol. 6). Jakarta, Indonesia: EGC.
Shri Gopi Group of Institutions. (2012). Alloxan Induced Diabetes: Mechanisms and Effects. International Journal of Research in Pharmaceutical and Biomedical Sciences .
Theophine, O., Ogochukwu, A. M., Michael, A., David, U., & Philip, U. (2010). Antidiabetic Effect Of Combined Aqueous Leaf Extract Of Vernonia Amygdalina And Metformin In Rats. Journal of Basic and Clinical Pharmacy .
UPT Materia Medica. (2014). Determinasi Tanaman Daun Afrika. Dinas Kesehatan Provinsi Jawa Timur. Batu: Dinkes.
Wazis, C. H., Timothy, S. Y., Zakama, S. G., Balla, H. J., Maspalma L. (2012). Phytochemical screenting and purgative activity of ethanolic extract of
Vernonia amygdalina Del. Leaf. International Journal of Research in Ayuverda & Pharmacy.
53
WHO. (2015, Januari). Media Centre Diabetes. Retrieved Januari 27, 2015, from WorldHealthOrganization:http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs31 2/en/
Wibowo, D. S., & Paryana, W. (2010). Anatomi Tubuh Manusia. Bandung, Jawa Barat, Indonesia: Graha Ilmu.
Yeap, S. K., Ho, W. Y., Beh, K. B., Liang, W. S., Ky, H. Y., Abdul H. N., et al.(2010, Oktober 22). Vernonia amygdalina, an ethnoveterinary and ethnomedical used green vegetable with multiple bio-activities. Journal of Medicinal Plants Research.
Yeap, S. K., Liang, W. S., Beh, B. K., Ho, W. Y., Yousr, A. N., & Alitheen, N. B. (2013). In vivo Antidiabetic and Acute Toxicity of Spray-Dried Vernonia amygdalina Water Extract. International Food Research Journal .
