25 PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta perubahan pola hidup masyararakat yang semakin pesat akibat berkurangnya aktivitas fisik, diet tidak seimbang, konsumsi alkohol, diet tidak sehat, konsumsi rokok, hipertensi, obesitas, dan hiperkolesterolemia merupakan salah satu faktor terbesar terjadinya risiko diabetes melitus (Sri dkk., 2012). Diabetes melitus ditandai dengan adanya hiperglikemia yang disebabkan oleh menurunnya sekresi insulin sehingga meningkatkan kadar
glukosa yang beredar dalam darah (Erwin dkk, 2013). Insulin adalah hormon yang dihasilkan oleh sel pankreas yang dapat membuka masuknya glukosa dalam sel yang kemudian di dalam sel, glukosa dimetabolime menjadi tenaga (Soegondo, 2009). Namun, kerusakan pada sel beta pankreas menyebabkan produksi insulin berkurang sehingga menimbulkan hiperglikemia (Badole et al., 2007).
Sama halnya seperti dengan manusia, diabetes melitus juga dapat menyerang hewan. Pada hewan, Potensi Ekstrak Etanol Bawang Bombay (Allium cepa L.) terhadap Jumlah Sel
Endokrin Pankreas Tikus Putih (Rattus norvegicus) yang Diinduksi Aloksan THE POTENTIAL OF ONION (Allium cepa L.) ETHANOL EXTRACT ON THE
NUMBERS OF ENDOCRINE CELLS IN THE ISLETS OF WHITE RATS LANGERHANS PANCREATIC TISSUE
(Rattus norvegicus) INDUCED BY ALLOXAN
Chairanir Rofi’ah 1), Sri Agus Soejarwo 2), Eka Pramyrtha Hestianah 2)
1)Mahasiswa, 2)Dosen
Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga Kampus C UNAIR, Jl. Mulyorejo-Surabaya 60115
Telp. 031-5992785, Fax. 031-5993015 Email : jbmvunair@gmail.com
ABSTRACT
The aim of this research was to know the the potential of onion (Allium cepa L.) ethanol extract on the numbers of endocrine cells in the islets of langerhans pancreatic tissue rats (Rattus norvegicus) induced by alloxan. This study was experimental study, using male rats with 150-200 gram weight induced hyperglicemic with alloxan 120 mg/kgBW (IP). Samples consist of twenty rats were divided into five groups, negative control group (K-) was not induced by alloxan, which treatment by giving CMC Na 0,5%, positive control group (K+) was induced by alloxan without onion ethanol extract, group 1 (P1) was induced by alloxan and gave onion ethanol extract 200 mg/kgBW, group 2 (P2) was induced by alloxan and gave onion ethanol extract 400 mg/kgBW, group 3 (P3) was induced by alloxan and gave onion ethanol extract 800 mg/kgBW daily for 14 days period. The tissues were stained with Hematoxylin-Eosin for morphological study and analysis of the number of pancreatic endocrine cells. The data have been described in the table form, analyzed with One Way Anova for the normality of the data, furthermore analyzed with Duncan test. The results of this research showed that adding ethanol extract of onion (Allium cepa L.) with the dose 400 mg/kgBW group 2 (P2) was significantly higher (p < 0,05) than the group 1 (P1) 200 mg/kgBW, group 3 (P3) 800 mg/kgBW, and positive control group K(+).
Keywords : Allium cepa L., alloxan, hyperglycemic, pancreatic endocrine cells, rats.
26
diabetes melitus merupakan penyakit endokrin yang paling banyak menyerang anjing ataupun kucing.
Beberapa ras anjing yang rawan terjangkit penyakit ini adalah Beagle, Miniature Poodle, Pinscher, Dachshund , dan Miniature Schnauzer, Cairn Terrier, Spitz, Bichson Frise, Samoyed, Maltese, dan Pug. Umumnya, anjing didiagnosa diabetes melitus pada umur 4-14 tahun.
Penyakit ini adalah penyakit genetik, yang berarti keturunan dari anjing diabetes melitus akan memiliki peluang besar terkena diabetes melitus (Pineda dan Dooley, 2003).
Pengobatan penyakit ini memerlukan waktu yang panjang dan biaya yang relatif mahal. Penderita berisiko menderita komplikasi yang disebabkan oleh obat-obatan seperti glibenclamide, sulfonilure, biguanid yang memiliki efek samping dari seperti diare, mual, sakit perut, serta vertigo (Ahmad, 2008). Oleh karena itu, penggunaan obat herbal bisa menjadi pilihan karena diambil langsung dari alam dan efek sampingnya relatif lebih kecil (Harmanto dan Subroto, 2007).
Bawang bombay (Allium cepa L.) merupakan salah satu bahan obat yang diduga digunakan sebagai penurun kadar glukosa darah. Komponen sulfur pada bawang bombay terdapat dalam bentuk allyl propyl disulphide yang mempunyai peran penting dalam menurunkan glukosa darahdengan cara meningkatkan produksi insulin (Astawan dan Kasih, 2008). Bawang bombay juga mengandung senyawa flavonoid (quercetin) yang cukup tinggi (Astawan dan Kasih, 2008). Quercetin merupakan salah satu jenis flavanoid yang memiliki potensi inhibisi enzim yang kuat. Adanya inhibisi pada enzim ini, proses pemecahan dan absorbsi karbohidrat akan terganggu, sehingga kadar glukosa darah pada hiperglikemia dapat diturunkan (Wulandari, 2010).
MATERI DAN METODE
PENELITIAN Alat dan Bahan
Alat yang digunakan untuk membuat ekstrak bawang bombay dengan metode maserasi adalah pisau, alat penggiling bawang, loyang, baskom plastic, pengaduk, timbangan, toples kaca, gelas ukur, cawan petri, botol, blender, corong buchner, pompa hisap, vaccum rotaty evaporator, labu pisah, kertas saring, dan lemari pendingin untuk menyimpan ekstrak bawang bombay.
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah lima buah kandang tikus putih plastik polipropilen lengkap, tempat makan, botol air minum, alat penimbang berat badan, sonde, glucose test strips, glukometer digital (merek Easy Touch®), alat bedah (blade, scalpel, pinset, gunting bedah), pot preparat, kertas label, alat tulis, alat dokumentasi, counter, mikroskop cahaya dan alat untuk pembuatan preparat histologi
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah ekstrak bawang bombay, aloksan, formalin, makanan tikus berupa pellet, aquadest, CMC Na 0,5%, alkohol 70%, dietil eter, etanol 96%, formalin 10%, sekam untuk alas kandang dan kertas label.
Hewan coba yang digunakan adalah 20 ekor tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan berat badan 150 gram – 200 gram berumur 2-3 bulan, sehat dan tidak ada kelainan anatomis.
METODE PENELITIAN Tahap Persiapan Hewan Coba
Tikus putih (Rattus norvegicus) jantan dengan berat badan 150-200 gram berusia 2-3 bulan berjumlah 20 ekor dimasukkan kedalam lima kandang yang masing-masing kandang di isi empat ekor tikus putih yang dipilih
27 dengan metode random sampling. Tikus
putih diadaptasikan selama tujuh hari bertujuan agar hewan coba tidak mengalami stres.
Tahap Pembuatan Ekstrak Bawang Bombay
Pembuatan ekstrak bawang bombay dilakukan dengan cara menimbang bawang bombay segar sebanyak 5000 gram, dikupas dan dicuci bersih kemudian diiris tipis lalu dikeringkan dengan cara diangin- anginkan pada suhu kamar dan terlindung dari cahaya matahari.
Bawang bombay yang sudah kering digiling hingga menjadi lalu ditimbang.
Serbuk yang diperoleh diekstraksi dengan cara maserasi dengan merendam pada larutan etanol 96%
selama 3 hari, lalu disaring menggunakan kertas saring dengan bantuan pompa vacum. Maserat yang diperoleh diuapkan dengan menggunakan evaporator sampai mendapat ekstrak etanol kental bawang bombay.
Tahap Perlakuan
Hewan coba sebanyak 20 ekor tikus putih (Rattus norvegicus) diadaptasikan selama tujuh hari, ditimbang berat badannnya dan diacak.
Pada penelitian ini dibagi menjadi lima kelompok percobaan dan setiap kelompok terdiri atas empat kali ulangan, yaitu:
K (-) : Tikus putih tidak diinduksi aloksan dan diberi pelarut CMC Na 0,5% secara peroral perhari.
K (+) : Tikus putih diinduksi aloksan dan diberi pelarut CMC Na 0,5%
secara peroral perhari.
P1 : Tikus putih diinduksi aloksan dan diterapi dengan ekstrak bawang bombay dosis 200 mg/kgBB secara peroral.
P2 : Tikus putih diinduksi dan diterapi dengan ekstrak bawang bombay dosis 400 mg/kgBB secara peroral.
P3 : Tikus putih diinduksi aloksan dan diterapi dengan ekstrak bawang bombay dosis 800 mg/kgBB secara peroral.
Induksi aloksan dengan dosis 120 mg/kgBB dilakukan sekali selama penelitian diberikan secara intraperitonial, yaitu pada hari ke delapan, setelah tujuh hari masa adaptasi tikus putih. Ekstrak bawang bombay diberikan empat hari setelah penyuntikan aloksan dan setelah dilihat kenaikan kadar glukosa darah tikus putih . Pemberian ekstrak bawang bombay dilakukan pada kelompok P1, P2, P3 sekali sehari selama empat belas hari secara peroral menggunakan sonde lambung.
Pemeriksaan kadar glukosa darah tikus putih dilakukan dengan menggunakan glukometer digital Easy Touch®. Darah tikus putih yang akan diperiksa diambil melalui pembuluh darah ekor dengan metode potong ekor.
Pemeriksaan kadar glukosa darah dilakukan sebanyak tiga kali yaitu pertama kali sebelum tikus memperoleh induksi aloksan (hari ke-8), lalu pada hari ke-12 setelah pemberian aloksan dan hari ke-27.
Tahap Pembuatan Histologi Pankreas Tikus (Rattus norvegicus) yang telah dianestesi dengan dietil eter lalu dilakukan pembedahan pada bagian abdomen untuk mengambil organ pankreas bagian sepertiga caudal.
28
Setelah itu, organ dimasukkan kedalam pot organ yang telah berisi formalin 10%. Sampel organ kelenjar pankreas tikus putih yang telah diperoleh selanjutnya dibuat preparat histopatologi dengan menggunakan pewarnaan Hematoxylin Eosin (HE).
Tahap Pemeriksaan Preparat Histopatologi
Pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan mikroskop cahaya pada perbesaran 400 kali terhadap lima pulau langerhans pada setiap sedian preparat histopatologi. Pada sediaan preparat histopatologi pankreas dengan pewarwaan Hematoxylin Eosin (HE).
Hasil uji statistik Analysis Of Variance (ANOVA) menunjukkan perbedaan yang nyata (p < 0,05) lalu dilanjutkan menggunakan uji jarak berganda Duncan dengan hasil yang diperoleh menunjukkan perlakuan K(-) berbeda nyata (p < 0,05) dengan K(+), P1, dan P3 namun tidak berbeda nyata dengan P2. Perlakuan K(+) berbeda nyata (p < 0,05) dengan K(-), P1, P2, dan P3.
Berdasarkan hasil dari rata-rata jumlah sel endokrin pulau Langerhans pada kelompok K(+) memiliki rata-rata jumlah sel endokrin pulau Langerhans
Analisis Data
Data yang diperoleh dianalisa dengan hasil uji statistik dengan uji F (Analysis Of Variance/ANOVA) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang nyata (p < 0,05) diantara perlakuan, dimana hasil uji dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan (Kusriningrum, 2010).
Hasil dan Pembahasan
Berikut adalah hasil analisis jumlah sel endokrin pulau Langerhans pada tikus putih (Rattus norvegicus) yang diperiksa dengan menggunakan mikroskop pembesaran 400x.
paling rendah dibandingkan dengan perlakuan lain. Hal ini dikarenakan pada kelompok ini tikus putih (Rattus norvegicus) diinduksi dengan aloksan 120 mg/kgBB dan hanya diterapi dengan CMC Na 0,5% Pemberian aloksan secara intraperitonial dapat memberikan efek sebagai diabetogenik (Szkudelski, 2001). Aloksan memiliki dua mekanisme yang berbeda.
Mekanisme pertama yaitu aloksan secara selektif menghambat sekresi insulin yang diinduksi oleh glukosa dari sel β pankreas. Mekanisme kedua yaitu melalui kemampuan aloksan untuk Tabel 1 Rerata jumlah sel endokrin pulau Langerhans pada tikus putih (Rattus
norvegicus) setelah menerima perlakuan
Perlakuan Rerata jumlah sel ± SD
K(-) 74.900c ± 6.476
K(+) 20.400a ± 3.611
P1 60.650b ± 4.997
P2 67.950bc ± 5.756
P3 59.500b ± 7.141
Keterangan: Superscript yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata (p<0,05)
29 menginduksi pembentukan Reactive
Oxygen Species (ROS) yang menghasilkan nekrosis selektif sel β pankreas (Lenzen, 2008). Aloksan secara selektif merusak sel β pankreas, hal ini terjadi karena aloksan menginduksi pengeluaran ion kalsium dari mitokondria yang mengakibatkan proses oksidasi sel terganggu.
Keluarnya ion kalsium dari mitokondria ini mengakibatkan gangguan homeostasis yang merupakan awal dari matinya sel (Suharmiati, 2003).
Pembentukan oksigen reaktif diawali dengan proses reduksi aloksan dalam sel β Langerhans. Aloksan dengan produk reduksinya yaitu asam dialurik menghasilkan radikal bebas akibat adanya auto oksidasi aloksan dengan O2. Jika senyawa radikal bebas dapat dicegah maka sel β dapat memproduksi insulin untuk menjaga konsentrasi kadar glukosa darah agar tidak mengalami perubahan (Reiter et al., 2006).
Pengaruh pemberian ekstrak bawang bombay dalam memperbaiki jumlah sel endokrin pulau Langerhans pankreas pada dosis 200 mg/kgBB adalah 60,650±4,997, pada dosis 400 mg/kgBB adalah 67,950±5,756, dan pada dosis 800 mg/kgBB adalah 59,500±7,141. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak bawang bombay dapat memperbaiki jumlah sel endokrin pankreas tikus putih (Rattus norvegicus) yang diinduksi aloksan sehingga dapat menurunkan kadar glukosa darah.
Analisis statistik ketiga perlakuan tersebut tidak berbeda nyata tetapi jumlah yang paling tinggi terdapat pada
kelompok P2 dan paling rendah pada kelompok P3. Kandungan yang terdapat pada bawang bombay seperti, senyawa organosulphur dalam bentuk allyl prophyl disulphide yang berguna untuk menurunkan kadar glukosa darah. Komponen sulfur pada bawang bombay terdapat dalam bentuk allyl propyl disulphide. Allyl propyl disulphide (APDS) menurunkan kadar glukosa darah dengan cara meningkatkan sekresi insulin dan proses metabolisme glukosa di hepar (Dalimartha dan Adrian, 2012).
Selain itu, bawang bombay mengandung zat antioksidan.
Kandungan antioksidan yang terdapat pada bawang bombay berfungsi untuk menghambat kerja oksigen reaktif dan mencegah berbagai zat lain yang nantinya menjadi racun bagi tubuh.
Salah satunya adalah quercetin. Senyawa quercetin pada pankreas bentindak sebagai antioksidan dan meningkatkan sekresi insulin melalui metabolisme Ca2+. Sekresi insulin terjadi bila glukoreseptor pada sel β pankreas dapat berikatan dengan glukosa untuk glikolisis dan menghasilkan ATP.
Produksi ATP akan menyebabkan menutupnya channel K+ sehingga terjadi depolarisasi membrane yang mengakibatkan membukanya channel Ca2+. Pembukaan channel Ca2+
mengakibatkan Ca2+ masuk ke dalam sel β pankreas yang menyebabkan granula yang berisi insulin bergerak ke membaran sel dan melepaskan insulin secara eksositosis (Guyton and Halls, 2006). Hasil pengamatan mikroskopis dapat dilihat pada gambar 1.
30
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa pemberian ekstrak etanol bawang mg/kgBB bombay (Allium cepa L.)
dosis 400 mg/kgBB efektif dalam memperbaiki jumlah sel endokrin pulau Langerhans pankreas tikus putih (Rattus norvegicus) yang diinduksi aloksan.
Gambar 1. Gambaran histopatologi pankreas tikus perbesaran 400x dengan pewarnaan HE pada perlakuan K(-), K(+), P1, P2, P3 ( ) menunjukkan sel endokrin pulau Langerhans pankreas
K(-) K(+)
P3
P2 P1
31 Daftar Pustaka
Astawan, M. and A.L, Kasih. 2008.
Khasiat Warna-Warni Makanan.
Jakarta. Gramedia Pustaka Utama.
Dalimartha, S. dan F, Adrian. 2012.
Makanan & Herbal untuk Penderita Diabetes Melitus.
Jakarta. Penebar Swadaya. 125- 126.
Erwin., Etrinawati., Muttaqien., T.W, Pangestiningsih., dan S, Widyarini. 2013. Ekspresi Insulin pada Pankreas Mencit (Mus musculus) yang Diinduksi dengan Streptozotocin Berulang.
Jurnal Kedokteran Hewan. 7(2):
97-100.
Guyton, A.C. and J.E, Halls. 2006. The Book of Medical Physiology. 7th ed. Philadelphia USA. Elsevier Saunders.78: 961-967.
Harmanto, N dan M.A, Subroto. 2008.
Herbal Jamu Pengaruh dan Efek Sampingnya. Jakarta. Elex Media Komputindo. Hal 138.
Kusriningrum, R.S. 2010. Perancangan Percobaan. Airlangga University Press. Surabaya. Hal 82-86.
Lenzen, S. 2008. The Mechanism of Alloxan and Streptozotocin Induced Diabetes. Diabetologia.
51: 216-226.
Mardjono, M. 2007. Farmakologi dan Terapi. Jakarta. Universitas Indonesia Press. Hal 8.
Pineda, M.H. and Dooley, M.P. 2003.
Veterinary Endocrinology and Reproduction. 5th. Ed. Iowa State Press. Iowa. 142, 158.
Pramilah, D. 2009. Penggunaan Obat Hipoglikemik Oral (OHO) Pada Pasien Geriatri Diabetes Melitus tipe 2 pada Instalasai Rawat
Gawat Jalan RSUD
DR.Moewardi Surakarta periode Januari-Juli 2008. Fakultas Kedokteran. Universitas Muhammadiyah Surakarta. 6-9.
Reiter, R.J., F. Gultekin., L.J. Flores., M.P Terron., and D. Tan. 2006.
Melatonin: Potential Utility for Improving Public Health. TAF Prev. Med. Bull. 5(2):131-148.
Scobie, I.N. 2007. Atlas of Diabetes Melitus. 3rd Edition. London:
Informa.
Siswandono, S.1995. Kimia Medisinal.
Surabaya. Airlangga University Press. Hal 57-66.
Soegondo, S. 2009. Penatalaksanaan Diabetes Melitus Terpadu. Balai Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Jakarta.
161-164.
Sri, A., Ari, U., dan Prabar, G. 2012.
Hubungan Antara Perilaku Pengendalian Diabetes dan Kadar Glukosa Darah Pasien Rawat Jalan Diabetes Melitus Studi Kasus di RSUD Arjawinangun Kabupaten Cirebon. Jurnal Kesehatan Masyarakat. 1(2); 466 - 478.
32
Suharmiati. 2003. Pengujian Bioaktivitas Anti Diabetes Melitus Tanaman Obat. Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Pusat Penelitian dan Pengembangan Pelayanan dan Teknologi Kesehatan Departemen Kesehatan RI.
Surabaya. Cermin Dunia Kedokteran No. 140-148.
Szkudelski, T. 2001. The Mechanism of Alloxan And Streptozotocin Action in B Cells of the Rat Pancreas. Physiological Research. 50 (6). 537-546.
Wulandari, C.E. 2010. Pengaruh Pemberian Ekstrak Bawang Merah terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah pada Tikus WIstar dengan Hiperglikemia. Artikel Karya Ilmiah. Universitas DIponegoro.
Semarang. Hal 4.
