BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian tumbuhan
Uraian tumbuhan meliputi klasifikasi tumbuhanan, nama lain, morfologi tumbuhan, kandungan kimia, kasiat dan kegunaan.
2.1.1 Klasifikasi tumbuhan
Tumbuhan ubi jalar dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Rukmana, 1997):
Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Solanales Famili : Convolvulaceae Genus : Ipomoea
Spesies : Ipomoea batatas L. 2.1.2 Nama lain:
Indonesia : Ubi jalar (nama umum), ketela, ketela rambat, telo rambat (Jawa), patatas (Papua), mantang (Sunda).
Inggris : Sweet potato. Melayu : Ubi keledek. Thailand : Phak man thet. Pilipina : Kamote.
Secara morfologi tumbuhan ubi jalar adalah tumbuhan merambat yang bercabang, batang gundul atau berambut, kadang-kadang membelit dan bergetah. Panjang batang sampai lima meter, tangkai daun 4-20 cm, helai daun lebar, mulai bentuk telur sampai membulat dengan pangkal yang berbentuk jantung atau terpancung rata, bersudut sampai berlekuk. Karangan bunga diketiak daun, bentuk payung. Daun pelindung kecil dan rontok. Daun kelopak memanjang bulat telur dan runcing. Mahkota terluar paling kecil berbentuk lonjong sampai bentuk terompet. Warna bunga ungu muda, panjang 3-4 cm. Benang sari tertanam tidak sama panjangnya. Tangkai putik bentuk benang, kepala putik bentuk bola rangkap. Buah kotak bentuk telur. Ditanam pada ketinggian 2-2.000 m di atas permukaan laut. Kadang-kadang menjadi liar. Pada tumbuhan ubi jalar (Ipomoea batatas L) cadangan makanan disimpan terutama didalam umbi.
2.1.4 Kandungan kimia tumbuhan
Daun ubi jalar biasa digunakan sebagai sayuran. Tumbuhan ubi jalar juga merupakan sumber vitamin dan mineral, vitamin yang terkandung dalam tumbuhan ubi jalar antara lain vitamin A, vitamin C, thiamin (vitamin B1), dan riboflavin. Sedangkan mineral diantaranya adalah zat besi (Fe), fosfor (P), dan kalsium (Ca). Kandungan lainnya adalah protein, lemak, serat kasar dan abu (Kumalaningsih, 2006).
2.1.5 Khasiat dan kegunaan tumbuhan
airnya tinggal 500 ml, kemudian air rebusan diminum . Selain dari itu daun ubi jalar bisa digunakan untuk sayur sedangkan umbinya bisa digunakan untuk berbagai macam makanan (Setiawan, 2009).
2.2 Simplisia
Simplisia adalah bahan alamiah yang dipergunakan sebagai obat yang belum mengalami pengolahan apapun juga kecuali dinyatakan lain berupa bahan yang telah dikeringkan. Simplisia dikelompokkan menjadi tiga macam yaitu simplisia nabati, hewani, dan mineral. Simplisia nabati adalah simplisia yang berupa tanaman utuh, bagian tanaman atau eksudat tanaman. Simplisia hewani berupa zat-zat berguna yang dihasilkan oleh hewan dan belum berupa zat-zat kimia murni. Simplisia mineral merupakan simplisia yang berasal dari bumi, baik telah diolah atau belum, tidak berupa zat kimia murni.
2.3 Ekstrak
Ekstrak adalah sediaan kering, kental atau cair yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan masa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan (Ditjen POM, 1995).
2.3.1 Ekstraksi
polar. Ekstraksi bertingkat secara umum dilakukan secara berturut-turut mulai dengan pelarut non polar (n-heksana), lalu pelarut kepolarannya menengah (diklor metan atau etilasetat) kemudian pelarut bersifat polar (metanol atau etanol) (Harborne, 1987). Metode ekstraksi dengan menggunakan pelarut dibagi menjadi 2 yaitu cara dingin dan cara panas.
2.3.1.1 Cara Dingin a. Maserasi
phenolnya. Namun pendekatan ini tidak cocok dengan senyawa-senyawa yang sensitif terhadap panas.
b. Perkolasi
Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai sempurna yang umunya dilakukan pada temperatur ruangan. Proses terdiri dari tahapan pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya (penetesan atau penampungan ekstrak), terus menerus sampai diperoleh ekstrak (perkolat).
2.3.1.2 Cara Panas a. Infundasi
Infundasi adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur penangas air (bejana infus diatas penangas air mendidih, temperatur terukur 90o
a. Dekoktasi
C) selama 15 menit. Cara ini biasa digunakan untuk zat yang akan diekstraksi tahan pemanasan. Jika tidak ada ketentuan lain infus biasanya disaring panas.
Dekoktasi adalah sama dengan infundasi pada waktu yang lebih lama (≥ 30 menit).
b. Soxhletasi
dibanding dengan maserasi atau perkolasi. Kerugian cara ini adalah tidak dapat digunakan untuk senyawa-senyawa termo labil (Harborne, 1987).
c. Refluks
Refluks adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya, selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Umunya dilakukan pengulangan proses pada residu pertama sampai 3-5 kali.
d. Digesti
Digesti adalah maserasi kinetik (dengan pengadukkan kontinyu) pada temperatur ruangan (kamar).
2.4 Pengaturan Kadar Glukosa Dalam Darah
Pengaturan kadar glukosa dalam darah dipengaruhi oleh organ-organ tertentu yang paling penting adalah pankreas dan hati.
a. Pankreas
kadar glukosa darah, sedangkan glukagon bekerja meningkatkan glukosa darah dengan cara mengubah glikogen menjadi glukosa (Faigin, 2001).
b. Hati
Hati merupakan organ utama yang menstabilkan keseimbangan glukosa antara absorbsi dan penimbunannya sebagai glikogen (Tan dan Raharja, 2002). Pada keadaan setelah makan, sebanyak dua pertiga glukosa yang diabsorbsi dari usus segera disimpan di hati dalam bentuk glikogen. Jika glukosa tidak memasuki tubuh selama beberapa jam, glikogen hati diubah atas perintah glukagon (yang mengaktifkan enzim pengubah glikogen, phosporilase). Degradasi glikogen menghasilkan glukosa, yang kemudian dilepaskan kedalam aliran darah sehingga konsentrasi dalam darah meningkat. Sebagai reaksi dari kegiatan glukagon yang menaikkan glukosa darah, insulin diproduksi untuk membawa glukosa yang baru saja dilepaskan kedalam aliran darah menuju sel-sel tubuh. Hal ini mempercepat turunnya glukosa darah, jika masukan karbohidrat ditiadakan, aksi hormon-hormon ini secara perlahan menghilang karena glikogen hati habis (Faigin, 2001). c. Insulin.
autonomik sekresi insulin dipacu karena kadar glukosa dalam darah meningkat dan di fosfolirasi dalam sel β-pankreas.
Gejala hipoglikemia merupakan reaksi samping yang paling serius dan umum dari kelebihan dosis insulin. Diabetes jangka lama sering tidak memproduksi sejumlah hormon yang menghalangi pengaturan insulin (glukagon, epineprin, kortisol dan hormon pertumbuhan) yang secara normal memberikan pertahanan efektif terhadap hipoglikemia reaksi samping lainnya berupa klipoodistrofi dan reaksi alergi (Price dan Wilson, 2006).
2.5 Diabetes melitus
Diabetes melitus adalah suatu penyakit yang ditandai dengan adanya hiperglikemia kronik dan gangguan metabolisme khususnya karbohidrat di dalam tubuh karena defisiensi insulin relatif maupun absolut. Kekurangan insulin relatif terjadi jika produksi insulin tidak sesuai dengan kebutuhannya, kerja insulin pada sel yang dituju diperlemah oleh antibodi insulin, jumlah reseptor insulin pada organ yang dituju berkurang atau ada cacat reseptor insulin sedangkan kekurangan insulin absolut terjadi jika pankreas tidak mampu untuk mensekresikan insulin. Gejala diabetes melitus berupa poliuria (sering buang air kecil), polidipsia (banyak minum), berat badan menurun walaupun polifagia (banyak makan) dan rasa lemas (Mutschler, 1999).
2.5.1 Klasifikasi DM
Klasifikasi diabetes melitus dan kategori lain intoleransi glukosa berdasarkan National Diabetes Data Group of the National Institutes of Health adalah:
i. Diabetes melitus tipe I tergantung insulin (DMTI)
Penderita tipe ini umumnya timbul pada masa kanak-kanak. Pada diabetes melitus tipe I terdapat destruksi dari sel-sel-ß pankreas, sehingga tidak memproduksi insulin lagi dengan akibat sel-sel tidak bisa menyerap glukosa dan glukosa akan tetap berada di dalam pembuluh darah yang artinya kadar glukosa darah akan meningkat.
ii. Diabetes melitus tipe II tidak tergantung insulin (DMTII)
Diabetes tipe II lebih sering dijumpai dibandingkan dengan diabetes melitus tipe I dan biasanya penderita berusia di atas 40 tahun dan disertai kegemukan. Pada diabetes melitus tipe II jumlah insulin yang diproduksi normal tetapi jumlah reseptor insulin yang terdapat pada permukaan sel sedikit sehingga sel akan kekurangan glukosa dan glukosa di dalam pembuluh darah meningkat menyebabkan terjadinya hiperglikemia.
iii. Diabetes melitus tipe lain yang berkaitan dengan sindroma tertentu seperti penyakit pankreas, penyakit hormonal, obat/bahan kimia dan kelainan reseptor.
b. Gangguan toleransi glukosa
i. Gangguan toleransi glukosa pada orang yang tidak gemuk ii. Gangguan toleransi glukosa pada orang yang gemuk
iii. Gangguan toleransi glukosa yang berkaitan dengan sindroma tertentu. c. Diabetes Melitus pada kehamilan
DMG dan umumnya terdeteksi pada atau setelah trisemester kedua. Kebanyakan kembali normal setelah melahirkan, tetapi 30% - 50% berkembang menjadi DM type 2 atau intoleransi glukosa. Kontrol metabolisme yang ketat dapat mengurangi resiko tersebut.
2.5.2 Penyebab diabetes
Diabetes melitus dapat disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut (Soegondo, 2002):
a. Kelainan fungsi sel-sel ß pankreas yang bersifat genetik (menurun)
Faktor genetik/keturunan biasanya memegang peranan penting pada mayoritas penderita diabetes melitus.
b. Faktor lingkungan
Faktor lingkungan dapat mengubah integritas dan fungsi sel ß-pankreas pada individu yang rentan. Faktor-faktor tersebut antara lain:
i. Agen yang dapat menimbulkan infeksi virus seperti virus penyebab penyakit gondongan dan coxackievirus B4
ii. Obesitas
. Virus ini kemungkinan berperan sebagai pemicu terhadap destruksi pulau Langerhans secara langsung atau secara autoimun.
Obesitas berkaitan dengan resistensi insulin menyebabkan kemungkina besar gangguan toleransi glukosa dan diabetes melitus tipe II. c.Faktor demografi
d. Gangguan sistem imunitas
Gangguan sistem imun mungkin merupakan dasar timbulnya diabetes pada orang-orang tertentu. Sistem ini dapat dilakukan oleh autoimunitas disertai pembentukan sel-sel antibodi terhadap sel-sel ß pankreas dan akhirnya akan menyebabkan kerusakan sel-sel pensekresi insulin.
2.5.3 Diagnosis diabetes
Kriteria yang biasa digunakan untuk menegakkan diagnosis diabetes mellitus adalah dari gejala yang timbul dan glukosa plasma. Adapun gejala diabetes ditandai dengan poliuria, polidipsia serta penurunan berat badan walaupun terjadi polifagia (peningkatan nafsu makan). Gejala lainnya adalah glikosuria, ketosis, asidosis dan koma. Untuk parameter glukosa plasma, American Diabetes Association (ADA) merekomendasikan parameter glukosa
puasa sebagai acuan utama untuk mendiagnosis diabetes melitus pada orang dewasa. Namun selain itu bisa juga ditetapkan dari glukosa plasma sewaktu maupan 2 jam setelah mengkonsumsi glukosa. Jika nilai glukosa plasma masih belum dapat ditentukan dengan tegas, maka pengujian dapat diulangi pada hari yang berbeda (Triplitt, dkk., 2005).
Tabel 2.1 Diagnosis diabetes melitus
Parameter Normal
Pengobatan diabetes melitus pada dasarnya ada 3 hal yaitu diet, olah raga dan obat-obatan. Dalam penanggulangan diabetes melitus, obat hanya merupakan pelengkap dari diet. Obat hanya perlu diberikan bila pengaturan diet secara maksimal tidak berhasil mengendalikan kadar glukosa darah. Peranan diet dalam pengobatan diabetes sangat besar, oleh karena itu bila dengan diet saja tidak berhasil boleh diberikan insulin, sedang antidiabetik oral hanya diberikan pada penderita bila benar-benar dibutuhkan (Ganiswara, 1995). Obat yang sering digunakan dalam mengatasi penyakit diabetes melitus adalah insulin dan non insulin.
a. Insulin (parentral)
Pemberian insulin dilakukan apabila pankreas dari pasien tidak dapat bekerja memproduksi insulin secara maksimal. Insulin tidak dapat digunakan secara oral karena dirusak oleh enzim-enzim protease di lambung, maka selalu diberikan secara parentral.
Insulin parentral ada 4 tipe:
i. Rapid acting (reaksi cepat), contoh Aspart, onset 15-30 menit, puncak 1-2 jam, durasi 3-5 jam, durasi maksimum 5-6 jam. Lispro, onset 15-30 menit, puncak1-2 jam, durasi 3-4 jam, durasi maksimum 4-6 jam.
ii. Short–acting (kerja singkat) contoh,Reguler, onset 0,5-1,0 jam, puncak 2-3 jam, durasi 3-6 jam, durasi maksimum 6-8 jam.
iii. Intermediate–acting (kerja sedang) contoh, Lente, onset 3-4 jam, puncak 6-12 jam, durasi 6-12-18 jam, maksimum20 jam.6-10 jam, puncak 10-16
b. Obat antidiabetik oral
Obat antidiabetik oral digolongkan menjadi beberapa golongan, yaitu
i. Golongan sulfonilurea
Golongan ini bekerja dengan merangsang produksi insulin pada sel ß pankreas untuk mempertinggi sekresi insulinnya. Oleh karena itu, obat golongan sulfonilurea ini hanya efektif pada penderita diabetes melitus tipe II yang sel-sel-ß pulau Langerhansnya masih dapat berfungsi karena merangsang sekresi insulin di pankreas. Obat-obat yang termasuk golongan sulfonylurea seperti klorpropamida, tolbutamid, glibenklamid, asetoheksamida dan lain-lain (Katzung, 1998).
ii. Golongan biguanida
Golongan biguanida berbeda dengan sulfonilurea karena tidak merangsang sekresi insulin. Golongan biguanida bagi penderita obesitas refrakter dimana hiperglikemianya disebabkan karena kerja insulin yang tidak efektif, sebagai terapi kombinasi dengan golongan sulfonilurea bila dengan sulfonilurea gagal diobati dan sebagai terapi kombinasi dengan insulin (Katzung, 1998). Golongan biguanida mempunyai mekanisme kerja sebagai berikut : mengurangi glukoneogenesis di hati, memperlambat absorbsi glukosa dari saluran pencernaan dan peningkatan penyerapan glukosa di jaringan perifer.
iii. Penghambat α-glukosidase
Obat ini bekerja secara kompetitif menghambat kerja enzim α
glukosa dan menurunkan hiperglikemia. Obat ini tidak menyebabkan hipoglikemia. Absorbsinya sangat sedikit dan efek samping utama adalah perut kembung, diare dan kram abdominal. Contoh obat yang termasuk dalam golongan ini adalah akarbose, pemakaiannya per oral sebagai obat aktif pada pengobatan penderita DMTI dan sebagai tambahan memungkinkan dengan insulin pada DMTI. Akarbose menghambat a glukosidase pada vili- vili usus sehingga menurunkan absorbsi glukosa. Tidak seperti obat oral hipoglikemik lainnya, akarbosa tidak merangsang pelepasan insulin dari pankreas (Mycek, 2001).
iv. Golongan thiazolidinediones
Thiazolidinediones adalah golongan obat baru yang mempunyai efek farmakologis meningkatkan sensitivitas insulin. Dapat diberikan secara oral. Obat ini bekerja dengan jalan mengurangi produksi glukosa di hati. Golongan obat ini baru mulai dicoba dan belum beredar di pasaran. Obat yang termasuk ke dalam golongan ini adalah pioglitazone dan rosiglitazone.
v. Golongan miglitinida
Kelompok obat terbaru ini bekerja menurut suatu mekanisme khusus yaitu mencetuskan pelepasan insulin dari pankreas segera sesudah makan. Miglitinida harus diminum sebelum makan dan karena resorpsinya cepat, maka mencapai kadar darah puncak dalam 1 jam. Insulin yang dilepaskan menurunkan glukosa darah secukupnya. Obat yang termasuk golongan miglitinida adalah repaglinida (Tan dan Raharja, 2002).
Metoda yang digunakan untuk pengontrolan glukosa pada semua tipe diabetes adalah pengukuran glikat hemoglobin. Hemoglobin pada keadaan normal tidak mengandung glukosa ketika pertama kali keluar dari sumsum tulang. Selama 120 hari masa hidup hemoglobin didalam eritrosit normalnya hemoglobin sudah mengandung glukosa. Bila kadar glukosa meningkat di atas normal, maka jumlah glikat hemoglobin juga akan meningkat karena pergantian hemoglobin yang lambat, nilai hemoglobin yang tinggi menunjukkan bahwa kadar glukosa darah tinggi selama 4 hari hingga 8 minggu.
2.6.2 Kadar glukosa
Kadar glukosa serum puasa normal adalah 70 sampai 110 mg/dl. Hiperglikemi didefenisikan sebagai kadar glukosa puasa yang lebih tinggi dari 110 mg/dl, sedangkan hipoglikemi bila kadarnya lebih rendah dari 70 mg/dl. Glukosa difiltrasi oleh glomerulus ginjal dan hampir semuanya diabsorbsi oleh tubulus ginjal selama kadar glukosa dalam plasma tidak melebihi kadar ini. Jika glukosa keluar bersama urin, maka keluarnya glukosa dalam urin merupakan pertanda DM (Price dan Wilson, 2006).
2.7Streptozotocin
Streptozotocin dengan nama IUPAC 2-deoxy-2[(methylnitrosoamino)-carbony-L-amino)-D-glukopyranose] Memiliki rumus molekul C8H15N3O7
Streptozotocin adalah senyawa yang dihasilkan dari Streptomyces acromogenes yang merupakan suatu senyawa nitroso urea analog glukosa.
ini mempunyai spesifitas yang tinggi terhadap sel-β. Penyuntikan secara intraperitonial dosis 55 mg/kg bb, dosis tunggal akan menyebabkan hiperglikemia secara cepat (Mc Neill, 1999). Streptozotocin mempunyai aktivitas anti-neoplasma dan antibiotik spektrum luas. Streptozotosin dapat secara langsung merusak masa kritis sel-β-Langerhans atau menimbulkan proses autoimun terhadap sel-β. Streptozotocin menginduksi diabetes pada berbagai spesies hewan sehingga menyerupai adanya hiperglikemik pada manusia. Efek ini secara ekstensif sudah kelihatan dengan adanya penurunan sel beta nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) dan menghasilkan perubahan histopatologi sel beta pankreas. Streptozotocin secara efektif dapat menginduksi diabetes pada kelinci yang ditandai dengan polidipsia, poliuria, polipagia dan hiperglikemia
Streptozotocin menghasilkan efek sitotoksiknya melalui pemutusan spontan menjadi gugus pengalkilasi dan pengkarbonilasi. Obat ini khususnya bermanfaat pada pengobatan tumor sel beta pankreas fungsional yang ganas. Obat ini mempengaruhi sel-sel pada semua tahap dalam siklus sel mamalia. Absorpsi dan sekresi streptozotocin diberikan secara parenteral setelah pemberian infus intravena 200-1600 mg/m2, konsentrasi puncak dalam plasma adalah 30-40
μg/ml. waktu paruh obat tersebut mendekati 15 menit. Hanya 10-20% dosis yang ditemukan kembali dalam urin (Goodman dan Gilman, 1998).
2.8 Metformin
Rumus Metformin Hidroklorida (C4H11N5
Mudah larut dalam air, praktis tidak larut dalam eter dan dalam kloroforom, sukar larut dalam etanol.
.HCl) dengan BM 165,6 (Gambar 2.1). Pemerian Serbuk hablur putih, tidak berbau atau hampir tidak berbau, higroskopik.
Gambar 2.1 Rumus bangun Metformin.
Metformin adalah obat hipoglikemik oral yang termasuk kedalam golongan biguanida. Penggunaan utama metformin untuk pengobatan pada DM tipe 2, terutama pada orang yang mengalami obesitas (Katzung, 2007).
langsung pada jaringan perifer dengan peningkatan pengeluaran glukosa dari darah, mengurangi glukoneogenesis hati, memperlambat absorbsi glukosa dari saluran pencernaan, pengurangan kadar glukagon plasma dan meningkatkan pengikatan insulin pada reseptor insulin (Katzung, 2007).
Metformin mempunyai waktu paruh 1,5–3 jam, tak terikat protein plasma, tidak dimetabolisme dan diekskresi oleh ginjal sebagai senyawa aktif. Kerjanya pada glukoneogenesis di hati dan diduga mengganggu ambilan asam laktat oleh hati (Ediningsih, 2006).
Metformin diabsorbsi dengan lambat dan tidak mengalami metabolisme dan dibersihkan dari tubuh dengan sekresi tubular dan diekskresikan lewat urin dalam bentuk yang tidak berubah. Metformin dikontra indikasikan untuk orang- orang dengan kondisi yang dapat meningkatkan resiko asidosis laktat (metabolik), termasuk kelainan ginjal (kadar kreatinin lebih dari 150 µmol/l), kelainan paru-paru dan hepar. Kegagalan jantung kongestif juga meningkatkan resiko asidosis laktat dengan metformin.
