PENGARUH PEMBERIAN POLISAKARIDA LARUT AIR BENGKUANG
(Pachyrhizus erosus L.) TERHADAP MENCIT PENDERITA
DIABETES MELLITUS
SKRIPSI
Oleh:
SRI RIZKI FITRI
110305036 /ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGARUH PEMBERIAN POLISAKARIDA LARUT AIR BENGKUANG
(Pachyrhizus erosus L.) TERHADAP MENCIT PENDERITA
DIABETES MELLITUS
SKRIPSI
Oleh:
SRI RIZKI FITRI 110305036
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Ilmu dan Teknologi Pangan di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Disetujui oleh: Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP
Ketua Anggota
Ridwansyah, STP, M.Si
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Skripsi : Pengaruh Pemberian Polisakarida Larut Air Bengkuang (Pachyrhizus erosus L.) Terhadap Mencit Penderita Diabetes Mellitus
Nama : Sri Rizki Fitri
NIM : 110305036
Program Studi : Ilmu dan Teknologi Pangan
Disetujui oleh: Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP
Ketua Anggota
Ridwansyah, STP, M.Si
Mengetahui,
Ketua Program Studi Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP
ABSTRAK
SRI RIZKI FITRI. PENGARUH PEMBERIAN POLISAKARIDA LARUT AIR BENGKUANG (Pachyrhizus erosus L.) TERHADAP MENCIT PENDERITA DIABETES MELLITUS. Dibimbing oleh HERLA RUSMARILIN dan RIDWANSYAH. Bengkuang (Pachyrhizus erosus L.) merupakan jenis umbi-umbian yang memiliki kandungan sangat potensial yaitu polisakarida larut air (PLA). Polisakarida larut air memilki kemampuan dalam menurunkan kadar glukosa darah. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui sifat fisik dan kimia polisakarida larut air umbi bengkuang serta mengetahui pengaruh pemberian polisakarida larut air bengkuang terhadap mencit penderita diabetes mellitus.
Dilakukan pengujian karakteristik fisik dan kimia terhadap polisakarida larut air bengkuang dengan parameter antara lain viskositas, daya larut, dextrose equivalent, derajat polimerasi, kadar glukosa, total gula, kadar gula pereduksi, dan kadar pati. Pengujian in vivo menggunakan 31 ekor mencit jantan galur wistar berumur 2 bulan dengan rata-rata bobot badan 25-30 g dengan parameter: uji toleransi glukosa, penimbangan berat badan, dan pengujian efek hipoglikemik. Uji toleransi glukosa terdiri dari 5 ekor mencit dan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Kadar glukosa darah diuji pada menit ke-30, 60, 90, dan 120. Pada pengujian berat badan dan efek hipoglikemik yang terdiri dari 28 ekor mencit percobaan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor yaitu jenis perlakuan: kelompok kontrol (kelompok mencit yang diberi akuades), kelompok negatif (mencit yang diinduksi streptozotocin 180 mg/kg berat badan dan diberi akuades), kelompok positif (mencit yang diberi PLA bengkuang 400 mg/kg berat badan), dan kelompok perlakuan (mencit yang diinduksi streptozotocin 180 mg/kg berat badan dan diberi PLA bengkuang 400 mg/kg berat badan) dan waktu periodik pengujian: minggu ke-1, minggu ke-2, minggu ke-3, dan minggu ke-4. Masing-masing perlakuan terdiri dari 7 ekor mencit.
Hasil uji toleransi glukosa menunjukkan bahwa polisakarida larut air (PLA) bengkuang mampu menghambat penyerapan glukosa dalam pencernaan. Hasil penelitian menunjukkan PLA bengkuang sebanyak 400 mg/kg berat badan secara signifikan (P<0,01) dapat menurunkan kadar glukosa darah dan meningkatkan berat badan selama 4 minggu pada mencit yang diinduksi streptozotocin.
Kata kunci : bengkuang, polisakarida larut air, kadar glukosa darah, diabetes mellitus
ABSTRACT
SRI RIZKI FITRI. THE EFFECT OF WATER-SOLUBLE POLYSACCHARIDE FROM YAM (Pachyrhizus erosus L.) ON MICE WITH DIABETES MELLITUS. Supervised by HERLA RUSMARILIN dan RIDWANSYAH. Yam tuber (Pachyrhizus erosus L.) is the kind of tuber that contain potential compounds i.e. water-soluble polysaccharide (WSP). The WSP have an ability to degrade blood glucose level. The purpose of this study was to uncover the characteristics of WSP in yam and the effect of the WSP on the male white mice with diabetes mellitus.
The observed parameters on the chemico-pysical charactersitics of the WSP were viscosity, soluble ability, dextrose equivalent, polymerization degree, glucose content, total sugars, reducing sugars, and starch content. In vivo test was using 31 male white mice (aged 2 months) with an average weight of 25-30 g for glucose tolerance test, body weight measure, and the hypoglycaemic effect. The glucose tolerance test concisted 5 of mice and using a Completely Randomize Design (CRD). The blood glucose level was examined periodic at 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, and 120 minutes. The examination of body weight and the hypoglycaemic effect was done for 28 mice using a Completely Randomize Design (CRD) with two factors i.e. the type treatment: the control group (treated with aquadest), the negative group (inducted with streptozotocin 180 mg/kg body weight and treated aquadest), the positive group (treated WSP of 400 mg/kg body weight), and the treatment group (inducted with streptozotocin of 180 mg/kg body weight and treated with WSP of 400 mg/kg body weight) and periodical time of examination: week-1, week-2, week-3, and week-4. Each treatment consisted of 7 mice.
Glucose tolerance test showed that the WSP of yam could inhibited glucose absorption in the gastrointestinal. Result of this research showed that the suplementation of yam WSP at 400 mg/kg body weight can significantly decreased blood glucose level and increased body weight (P<0,01) in 4 weeks of streptozotocin induction mice.
Keyword : yam, water-soluble polysaccharide, blood glucose level, diabetes mellitus
RIWAYAT HIDUP
SRI RIZKI FITRI dilahirkan di Kisaran pada tanggal 26 Maret 1993, sebagai anak tertua dari tiga bersaudara pasangan Abdul Hamid (Alm.) dan Jamaliah. Pendidikan Sekolah Dasar ditempuh penulis di SD Negeri 013885 Guntung di Batu Bara (1999-2005), SMP Negeri 1 Tanjung Tiram di Batu Bara (2005-2008), dan SMA Negeri 1 Tanjung Tiram di Batu Bara (2008-2011). Penulis diterima di di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara pada tahun 2011 melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Selama menjadi mahasiswa, penulis memiliki pengalaman berorganisasi menjadi anggota di Ikatan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (IMITP), sebagai anggota Badan Kenazdiran Musholla (BKM) FP USU, dan anggota di Komunitas Hijau Sumatera Utara (KOPHI SUMUT). Penulis juga sebagai asisten praktikum di Laboratorium Teknologi Pangan Fakultas Pertanian USU. Penulis juga telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Balai Besar Pengawasan Obat dan Makanan (BBPOM) Medan dari tanggal 7 Juli sampai 28 Agustus 2014.
Penulis menyelesaikan tugas akhir sebagai syarat memperoleh gelar sarjana Teknologi Pertanian pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan dengan melalukan penelitian berjudul “Pengaruh Pemberian Polisakarida Larut Air Bengkuang (Pachyrhizus erosus L.) Terhadap Mencit Penderita Diabetes Mellitus”.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya yang telah memelihara dan memberi kesehatan serta kemudahan kepada penulis, sehingga skripsi penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Pemberian Polisakarida Larut Air Bengkuang (Pachyrhizus
erosus L.) Terhadap Mencit Penderita Diabetes Mellitus.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP selaku ketua pembimbing dan Ridwansyah, STP., M.Si, selaku anggota pembimbing atas waktu dan kesabarannya dalam membimbing dan mengarahkan penulis hingga terselesaikan penyusunan skripsi.
2. Seluruh dosen dan staf Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
3. Kedua orang tua Ayahanda Abdul Hamid (Alm.) dan Ibunda Jamaliah, serta adik-adik, Ahmad Azizi dan Khairin Tamami yang memberikan doa dan dorongan demi terselesaikannya skripsi ini.
4. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Teknologi Pangan, Neng Sarah, Fina, dan Beby Yun, serta adik-adik tersayang asisten LTP atas motivasi dan bantuannya.
5. Teman-teman seperjuangan ITP 2011 atas motivasi dan bantuannya.
6. Abang kakak 2008 hingga 2010, dan adik-adik 2012 hingga 2015 atas kebersamaannya.
7. Asisten Laboratorium Fisiologi dan Anatomi Hewan FMIPA USU yang telah banyak membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian.
8. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Medan, Januari 2016
Penulis
DAFTAR ISI
Pembuatan polisakarida larut air ... 22
Pengujian in vivo terhadap mencit percobaan ... 22
Uji toleransi glukosa (GTT, Glucose Tolerance Test) ... 22
Pengujian efek hipoglikemik dan berat badan mencit percobaan ... 23
Parameter Penelitian ... 24
Penentuan total gula... 24
Penentuan kadar glukosa ... 25
Penentuan kadar pati ... 29
Penentuan viskositas ... 30
Daya larut ... 31
Penentuan dextrose equivalent ... 31
Penentuan derajat polimerasi ... 31
Pengujian toleransi terhadap glukosa (GTT, Glucose Tolerance Test) ... 31
Penimbangan berat badan hewan percobaan ... 32
Pengujian efek hipoglikemik ... 32
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
Karakteristik Sifat Fisik dan Kimia Polisakarida Larut Air Bengkuang .... 37
Total gula ... 37 bengkuang terhadap mencit percobaan ... 42
Uji toleransi glukosa (GTT, Glukosa Toleransi Test) ... 42
Berat badan mencit percobaan ... 44
Pengaruh jenis perlakuan terhadap persentase kenaikan berat badan mencit percobaan ... 44
Pengaruh waktu periodik penimbangan berat badan terhadap berat badan mencit percobaan ... 47
Pengaruh interaksi antara jenis perlakuan dan waktu periodik penimbangan berat badan terhadap persentase kenaikan berat badan mencit percobaan ... 47
Efek hipoglikemik Polisakarida Larut Air (PLA) Bengkuang ... 47
Pengaruh jenis perlakuan terhadap kadar glukosa darah mencit percobaan ... 47
Pengaruh waktu periodik pengujian terhadap kadar glukosa darah mencit percobaan ... 49
Pengaruh interaksi antara jenis perlakuan dan waktu periodik pengujian terhadap kadar glukosa darah mencit percobaan ... 51
DAFTAR TABEL
No. Hal
1. Komposisi zat gizi umbi bengkuang ... 8 2. Sifat kimia ekstrak PLA bengkuang umur 5 bulan ... 9 3. Karakteristik fisik dan kimia polisakarida larut air bengkuang ... 37 4. Uji LSR efek utama waktu penentuan kadar glukosa darah terhadap
kadar glukosa darah mencit (mg/dL) ... 42 5. Uji LSR efek utama pengaruh jenis perlakuan terhadap persentase
kenaikan berat badan mencit (%) ... 45 6. Uji LSR pengaruh jenis perlakuan terhadap kadar glukosa darah mencit
percobaan (mg/dL) ... 47 7. Uji LSR pengaruh waktu periodik pengujian terhadap kadar glukosa
darah mencit percobaan (mg/dL) ... 50 8. Uji LSR pengaruh jenis perlakuan mencit percobaan dan waktu periodik
pengujian kadar glukosa darah terhadap kadar glukosa darah mencit percobaan (mg/dL) ... 52
DAFTAR GAMBAR
No. Hal
1. Umbi bengkuang ... 6
2. Struktur kimia inulin ... 13
3. Struktur kimia streptozotocin ... 15
4. Skema pembuatan pati bengkuang ... 33
5. Skema ekstraksi polisakarida larut air (PLA) bengkuang ... 34
6. Skema uji toleransi glukosa terhadap mencit percobaan ... 35
7. Skema pengujian in vivo mencit percobaan terhadap penimbangan berat badan mencit percobaan dan efek hipoglikemik PLA bengkuang ... 36
8. Hubungan antara waktu periodik uji toleransi glukosa dengan kadar glukosa darah mencit ... 43
9. Hubungan antara jenis perlakuan pada mencit percobaan dengan persentase kenaikan berat badan selama 28 hari ... 45
10. Hubungan antara jenis perlakuan dengan kadar glukosa darah mencit percobaan ... 48
11. Hubungan antara waktu periodik pengujian dengan kadar glukosa darah mencit percobaan ... 51
12. Hubungan antara jenis perlakuan dan waktu periodik pengujian terhadap kadar glukosa darah mencit percobaan ... 52
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal
1. Kurva Standard Fenol-Sulfat, glukosa, dan DNS ... 62
2. Data analisis karakteristik polisakarida larut air (PLA) bengkuang ... 64
3. Daftar analisis sidik ragam uji toleransi glukosa ... 65
4. Daftar analisis sidik ragam berat badan mencit percobaan ... 66
5. Daftar analisis sidik ragam kadar glukosa darah mencit percobaan ... 67
6. Gambar penelitian ... 68
7. Ethical clearence... 70
