PEMANFAATAN BERAS KETAN HITAM BALI (Oryza sativa L.)DALAM MENINGKATKAN AKTIVITAS INSULIN DAN MEMPERBAIKI REGENERASI SEL β-PANKREAS PADA TIKUS
PUTIH DIABETES
UTILIZATION OF BLACK STICKY RICE (Oryza sativa L.) IN IMPROVING INSULIN ACTIVITY AND REGENERATION OF β-PANCREAS CELL ON DIABETIC WHITE RAT INDUCED BY
ALLOXAN
ADRIANTA KETUT AGUS*, I GUSTI AGUNG AYU KUSUMA WARDANI*
Akademi Farmasi Saraswati Denpasar, Jalan Kamboja No 11 A, Denpasar, Indonesia
Abstrak: Penyakit diabetes mellitus merupakan penyakit yang harus diwaspadai, prevalensi diabetes untuk semua kelompok umur di seluruh dunia diperkirakan 2,8% pada tahun 2000 dan 4,4% pada tahun 2030. Jumlah penderita diabetes diproyeksikan naik dari 171 juta pada tahun 2000 menjadi 366 juta pada tahun 2030. Berbagai jenis pengobatan antidiabetik telah digunakan selama berabad-abad untuk mengobati penyakit diabetes. Perkembangan pengobatan antidiabetik pun semakin berkembang dari masa ke masa, baik dengan farmakoterapi ataupun terapi herbal menggunakan bahan-bahan alami untuk mengontrol kadar gula darah pasien dan mencegah komplikasi diabetes. Tujuan jangka panjang dari penelitian ini adalah terciptanya produk inovasi berupa herbal terstandar (beras ketan hitam) sebagai terapi komplementer yang bisa digunakan sehari-hari oleh masyarakat, sehingga resiko morbiditas penyakit diabetes mellitus dapat ditekan. Hasil penelitian menunjukan bahwa secara histopatologi jumlah sel β-pankreas dosis 800 mg/Kg BB adalah dosis yang dapat meregenerasi sel β-pankreas paling tinggi.
Kata kunci: Diabetes mellitus, beras ketan hitam, antosianin
Abstract: The development of antidiabetic treatment has been growing from time to time, either with pharmacotherapy or herbal therapy using natural ingredients to control blood sugar levels of patients and prevent diabetic complications. Black sticky rice traditionally used as food in Bali (jaje bali) can be an alternative treatment in diabetics. The highly dominant anthocyanin contained in black glutinous rice is expected to improve the performance of pancreatic beta cells in the production of insulin and increase the activity of insulin work. The results showed that black sticky rice (Oryza sativa L.) dose 800 mg / KgBW was effective for lowering blood glucose level. The histopathology analysis on pancreatic β-pancreas cells can regenerate pancreatic β-cells in alloxan induced diabetic white male rats (Rattus norvegicus). Dose 800mg/KgBW is a dose that can regenerate the highest β-cells of pancreas.
Keywords: Diabetes mellitus, black sticky rice, anthocyanin
PENDAHULUAN
Penyakit diabetes mellitus merupakan penyakit yang harus diwaspadai, prevalensi diabetes untuk
semua kelompok umur di seluruh dunia
diperkirakan 2,8% pada tahun 2000 dan 4,4% pada 2030. Jumlah penderita diabetes diproyeksikan naik dari 171 juta pada tahun 2000 menjadi 366 juta pada tahun 2030. Data terbaru di tahun 2015 yang ditunjukkan oleh Perkumpulan Endokrinologi (PERKENI) menyatakan bahwa jumlah penderita diabetes di Indonesia telah mencapai 9,1 juta orang.
Berbagai jenis pengobatan antidiabetik telah digunakan selama berabad-abad untuk mengobati penyakit diabetes. Perkembangan pengobatan
antidiabetik pun semakin berkembang dari masa ke masa, baik dengan farmakoterapi ataupun terapi herbal menggunakan bahan-bahan alamiah untuk mengontrol kadar gula darah pasien dan mencegah
komplikasi diabetes. Obat-obatan modern yang
digunakan sebagai antidiabetik antara lain insulin, sulphonylurea, biguanide dan glitazon. Penggunaan obat antidiabetes tersebut sering kali diiringi dengan munculnya efek samping dan toksisitas seperti mual, muntah, reaksi hematologi dan dermatologi, obstructive jaundice, hiponatremia, dan bertambahnya berat badan pada penggunaan sulfonilurea (Aru, 2009).
Penggunaan bahan-bahan alami dalam
pengobatan alternatif memang sudah menjadi pilihan yang sejak lama dikenal masyarakat bahkan
jauh sebelum dikenalnya obat-obatan berbahan kimia. Selain dari segi ekonomis, penggunaan bahan-bahan alam memberikan efek samping yang sangat minim bahkan tidak ada efek sampingnya.
Beberapa bahan alami yang diduga dapat mengobati diabetes mellitus yaitu beras ketan hitam (Oryza sativa L). Beras ketan hitam merupakan sumber pangan lokal yang kaya akan antosianin. Konsumsi antosianin dalam diet terbukti mampu memberikan efek perlindungan terhadap penyakit kardiovaskuler, diabetes melitus, antioksidan, anti inflamasi, dan antikanker. Penggunaan beras ketan hitam bagi masyarakat Bali pada umumnya sering digunakan untuk makanan tradisional atau dikenal dengan istilah “jaje bali”. Banyak potensi yang dapat dikembangkan dari penggunaan beras ketan hitam ini, namun pada pelaksanaannya belum banyak penelitian yang dilakukan. Hal inilah yang melatarbelakangi dilakukannya penelitian secara ilmiah tentang efek antidiabetes dari ekstrak air
beras ketan hitam (Oryza sativa L.).
Adapun target luaran yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah adanya publikasi ilmiah mengenai pemanfaatan ekstrak beras ketan hitam (Oryza sativa L.) yang memiliki efektivitas dalam meningkatkan aktivitas insulin melalui regenerasi sel β-pankreas pada tikus putih diabetes mellitus yang diinduksi aloxan.
BAHAN DAN METODE
Rancangan Penelitian. Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental yang dilakukan di Laboratorium Akademi Farmasi Saraswati Denpasar dan Laboratoriun hewan FK-UNUD. Penelitian eksperimental sebagai metode penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang terkendalikan.
Adapun teknik sampling yang digunakan dalam
penelitian ini adalah nonprobability sampling
(random). Pada pengambilan sampel random, setiap unit populasi mempunyai kesempatan yang sama untuk diambil sebagai sampel.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian
yaitu beras ketan hitam (Oryza sativa L.).
Rancangan penelitian yang digunakan dalam
penelitian ini adalah rancangan penelitian
eksperimental murni randomized pre-test post-test
control group design (Pocock, 2008).
Semua tikus jantan yang ada dibagi menjadi 4 kelompok yaitu kelompok kontrol positif yang diberi glibenklamid 5 mg, kelompok kontrol negatif yang diberi placebo dan kelompok perlakuan yang diberi ekstrak 400 mg/KgBB dan 800 mg/kg BB ekstrak beras ketan hitam (Oryza sativa L.) secara oral.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Histopatologi Sel Beta Pankreas
Gambar 1. Kontrol negatif , Sel beta (1), dan nekrosis sel β (2)
Gambar 2. Kontrol Positif (II), Sel beta (1), nekrosis sel β (2).
Gambar 3. Ekstrak Air Beras Ketan Hitam 400mg/kgBB (III), Sel beta (1), dan nekrosis sel β
(2)
Gambar 4. Ekstrak Air Beras Ketan Hitam 800mg/kgBB (IV), Sel beta (1) dan
nekrosis sel β (2).
Pengamatan terhadap histopatologi pulau
Langerhans pada pankreas tikus putih, histopatologi diatas menunjukan kelompok kontrol
2 1 1 2 1 2 1 2
negatif (P1) yang diinduksi aloksan mengalami perlemakan, nekrosis sel atau kematian sel yang hal tersebut mengalami pengurangan pada tiga kelompok perlakuan yang lain.
Tabel 1. Hasil Perhitungan jumlah sel β-pankreas
No Kelompok Jumlah Lapang Pandang Rata-rata I II II Rata-rata 1. Kontrol Negatif (P1) 24 27 29 26,66 26,81 2. 27 31 25 27,66 3. 31 24 28 27,66 4. 25 27 26 26 5. 27 26 25 26 6. 27 25 26 26 7. 31 24 28 27,66 8. Kontrol Positif (P2) 39 35 32 35,33 37,28 9. 37 40 38 38,33 10. 39 39 40 39,33 11. 37 35 37 36,33 12. 39 36 31 35,33 13. 37 40 38 38,33 14. 37 39 38 38 15. Ekstrak dosis 400mg/ KgBW (P3) 60 60 64 61,33 63,90 16. 70 59 66 65,00 17. 69 60 66 65,00 18. 59 63 69 63,66 19. 71 59 67 65,66 20. 63 59 69 63,66 21. 60 61 68 63,00 22. Eklstrak 800mg/ KgBW (P4) 69 73 72 71,33 71,47 23. 71 71 73 71,66 24. 73 70 74 72,33 25. 74 71 69 71,33 26. 69 72 72 71 27. 73 71 71 71,66 28. 70 71 72 71,00
Tabel 2. Hasil Analisa statistik
Kelompok/subjek Kelompok Pembanding Nilai P Interpretasi Kontrol Negatif Kontrol Positif 0,001 Ada perbedaan Perlakuan infusa beras ketan hitam 400mg/kgBB 0,001 Ada perbedaan Perlakuan infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB 0,001 Ada perbedaan Kontrol Positif Perlakuan infusa beras ketan hitam 400mg/kgBB 0,001 Ada perbedaan Perlakuan infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB 0,001 Ada perbedaan Perlakuan infusa beras ketan hitam 400mg/kgBB Perlakuan infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB 0,001 Ada perbedaan
Hasil uji lanjutan menunjukan bahwa:
1. Rerata jumlah sel β-pankreas antara kelompok
kontrol negatif yaitu pemberian aquades dan kelompok kontrol positif yaitu pemberian glibenklamid berbeda secara bermakna dengan nilai p = 0,001, kelompok kontrol negatif jumlah sel beta pankreas lebih tinggi.
2. Rerata jumlah sel β-pankreas antara kelompok
kontrol negatif yaitu pemberian aquadest dan kelompok pemberian infusa beras ketan hitam 400mg/kgBB yaitu pemberian berbeda secara bermakna dengan nilai p = 0,001, kelompok perlakuan infusa beras ketan hitam 400mg/kgBB jumlah sel beta pankreas lebih tinggi.
3. Rerata jumlah sel β-pankreas antara kelompok
kontrol negatife yaitu pemberian aquadest dan kelompok pemberian infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB yaitu pemberian berbeda secara bermakna dengan nilai p = 0,001, kelompok perlakuan infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB jumlah sel beta pankreas lebih tinggi.
4. Rerata jumlah sel β-pankreas antara kelompok
kontrol positif yaitu pemberian glibenklamid dan kelompok pemberian infusa beras ketan hitam 400mg/kgBB yaitu pemberian berbeda secara bermakna dengan nilai p = 0,001, kelompok perlakuan infusa beras ketan hitam 400mg/kgBB jumlah sel beta pankreas lebih tinggi.
5. Rerata jumlah sel β-pankreas antara kelompok
kontrol positif yaitu pemberian glibenklamid dan kelompok pemberian infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB yaitu pemberian berbeda secara bermakna dengan nilai p = 0,001, kelompok perlakuan infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB jumlah sel beta pankreas lebih tinggi.
6. Rerata jumlah sel β-pankreas antara kelompok
perlakuan infusa berasketan hitam 400mg/kgBB dan kelompok pemberian infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB yaitu pemberian berbeda secara bermakna dengan nilai p = 0,001, kelompok perlakuan infusa beras ketan hitam 800mg/kgBB jumlah sel beta pankreas lebih tinggi.
Grafik perbedaan Rata-rata pre-posttest kadar gula darah 2 jam Post-prandial
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Aquadest Glibenklamid Ekstrak 400 mg/kg BB Ekstrak 800 mg/kg BB Pretest Posttest
Table 3. Hasil uji Statistik kadar gula darah 2 jam Post-prandial
Kelompok Pembanding Kelompok Nilai p Keterangan Aquadest Glibenklamid 0,000 Ada perbedaan Ekstrak 400 mg/kgBB 0,001 Ada perbedaan Ekstrak 800 mg/kgBB 0,000 Ada perbedaan Glibenklamid Aquadest 0,000 Ada perbedaan Ekstrak 400 mg/kgBB 0,006 Ada perbedaan Ekstrak 800 mg/kgBB 0,877 Tidak ada perbedaan Ekstrak 400 mg/kgBB Aquadest 0,001 Ada perbedaan Glibenklamid 0,006 Ada perbedaan Ekstrak 800 mg/kgBB 0,004 Ada perbedaan Ekstrak 800 mg/kgBB Aquadest 0,000 Ada perbedaan Glibenklamid 0,877 Tidak ada perbedaan Ekstrak 400
mg/kgBB 0,004
Ada perbedaan
Pada hasil analisa diatas, ekstrak 800 mg/kgBB dengan Glibenklamid tidak menunjukkan adanya perbedaan, dengan nilai p yaitu 0,877 dimana p > 0,05 sehingga tidak terdapat perbedaan signifikan antara hasil perlakuan ekstrak 800 mg/kgBB dengan hasil perlakuan glibenklamid.
Peran Metabolit Sekunder Terhadap Regenerasi Sel- 𝜷 Pankreas
Peningkatan jumlah sel β-pankreas dengan ekstrak air beras ketan hitam dapat disebabkan oleh senyawa bioaktif yang terdapat pada ekstrak air beras ketan hitam yang dapat mencegah terjadinya
kerusakan pada sel β-pankreas sehingga
meningkatnya sekresi insulin. Senyawa bioaktif pada beras ketan hitam adalah alkaloid, flavonoid, triterpenoid, fenol dan antosianin yang telah dibuktikan oleh penelitian Parisnawan (2015). Salah satu kandungan kimia yang terdapat pada beras ketan hitam yaitu antosianin yang dapat
menurunkan kadar glukosa darah dengan
kemampuannya sebagai zat antioksidan. Kondisi
hiperglikemia cenderung meningkatkan
pembentukan radikal bebas (ROS) seperti hydrogen peroksida melalui jalur metabolisme glukosa, Diduga kerja antosianin sebagai antioksidan adalah dengan cara memotong reaksi oksidasi berantai radikal bebas. Radikal bebas atau ROS akan menerima elektron dari antioksidan, senyawa ini tidak reaktif lagi dan tidak merusak sel β-pankreas yang mempengaruhi sekresi insulin akibat dari proses oksidasi telah terputus, sehingga radikal bebas menjadi senyawa yang lebih stabil. Antioksidan dapat mengikat radikal bebas sehingga
dapat mengurangi resistensi insulin. Dengan berkurangnya resistensi insulin maka kadar gula darah akan menurun karena insulin sudah bekerja dengan baik.
SIMPULAN
1. Ekstrak air beras ketan hitam (Oryza sativa L.)
memiliki pengaruh terhadap regenerasi sel
β-pankreas pada tikus putih (Rattus norvegicus)
jantan diabetes yang diinduksi aloksan. Dosis 800mg/kgBB adalah dosis yang mampu meregenerasi sel β-pankreas paling baik diperlihatkan dari jumlah sel β-pankreas yang tinggi sebagai indikator, sehingga semakin tinggi dosis yang diberikan semakin banyak pula jumlah sel β-pankreas.
2.Ekstrak air beras ketan hitam (Oryza sativa L.)
memiliki efektivitas dalam meningkatkan aktivitas insulin dengan menurunkan kadar gula
darah 2 jam post prandial tikus putih (Rattus
norvegicus) jantan yang diabetes. Dosis 800 mg/Kg BB adalah dosis yang dapat menurunkan kadar gula darah paling besar, sehingga semakin tinggi dosis yang diberikan semakin besar pula penurunan kadar gula darah
DAFTAR PUSTAKA
Amma, N.R. (2009). Efek Hipoglikemik Ekstrak
daun Murbei (Morus multicaulis) Terhadap
Kadar Glukosa Darah Tikus DM. Tesis.
Bogor: Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga IPB.
Aru W Sudoyo, Stiyohadi bambang, Alwi idrus et all. 2009. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam Jilid I. Interna Publishing, 885.
Ditjen Bina Farmasi dan Alkes. (2005).
Pharmaceutical Care untuk penyakit Diabetes Mellitus. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Halaman 9, 29, 30, 32, 39, 43.
Pocock, S. 2008. Clinical Trials: A Practical
Approach. Chichester: John Wiley & Sons. p. 128-129.
Parisnawan. 2015. Identifikasi Senyawa Antosianin dan Metabolit Sekunder dari Ekstrak Etanol
Beras Ketan Hitam (Oryza sativa L.) dalam
Pemanfaatannya sebagai ALternatif
Pengobatan Demam Berdarah Dengue. Akademi Farmasi Saraswati Denpasar. Bali Ridwan, 2013. Etika Pemanfaatan Hewan Coba
Sandhar, H.K., Kumar, B., Prasher, S., Tiwari, P., Salhan, M., Sharma, P., 2011. A revie of
Phytochesmitry and Pharmacology of
Flavonoid. International Pharmaceutica
