Efek Pemberian Teripang Pasir (Holothuria scabra J) terhadap Profil Imunohistokimia Antioksidan Dismutase (SOD) pada Pankreas Tikus Diabetes

EFEK PEMBERIAN TERIPANG PASIR (Holothuria scabra J) TERHADAP
PROFIL IMUNOHISTOKIMIA ANTIOKSIDAN SUPEROKSIDA
DISMUTASE (SOD) PADA PANKREAS TIKUS DIABETES

ANI KARMILA

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Efek Pemberian
Teripang Pasir (Holothuria scabra J) terhadap Profil Imunohistokimia Antioksidan
Superoksida Dismutase (SOD) pada Pankreas Tikus Diabates adalah benar karya
saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan
dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2013
Ani Karmila
NIM B04090049

ABSTRAK
ANI KARMILA. Efek Pemberian Teripang Pasir (Holothuria scabra J) terhadap
Profil Imunohistokimia Antioksidan Superoksida Dismutase (SOD) pada Pankreas
Tikus Diabetes. Dibimbing oleh TUTIK WRESDIYATI.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa pengaruh pemberian
teripang pasir (Holothuria scabra J) terhadap profil imunohistokimia antioksidan
copper,zinc-superoxide dismutase (Cu,Zn-SOD) pada pankreas tikus diabetes
mellitus. Sebanyak 25 ekor tikus putih jantan (Sprague Dawley) digunakan dalam
penelitian ini. Tikus dikelompokkan menjadi lima kelompok perlakuan; (1) kontrol
negatif (KN), (2) kontrol positif, tikus dengan diabetes mellitus (KP), (3) tikus
diabetes dengan perlakuan hidrolisat protein teripang pasir (HDL), (4) tikus
diabetes dengan perlakuan konsentrat protein teripang pasir (KST), (5) tikus
diabetes dengan perlakuan isolat protein teripang pasir (ISL). Kondisi diabetes
didapat melalui injeksi aloksan dengan dosis 110 mg/kg bb. Sel β pankreas akan
dirusak oleh aloksan sehingga sekresi insulin akan menurun. Perlakuan dilakukan

selama 28 hari. Jaringan pankreas disampling setelah perlakuan berakhir. Jaringan
pankreas difiksasi dengan larutan Bouin dan kemudian diproses menjadi preparat
histologi. Jaringan pankreas diwarnai dengan teknik pewarnaan imunohistokimia
menggunakan antibodi monoklonal Cu,Zn-SOD. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa perlakuan HDL, KST, dan ISL teripang pasir (Holothuria scabra J)
meningkatkan kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada jaringan pankreas.
Perlakuan HDL memberikan efek paling baik dalam peningkatan antioksidan
Cu,Zn-SOD pada jaringan pankreas tikus diabetes.
Kata kunci: antioksidan Cu,Zn-SOD, diabetes mellitus, imunohistokimia, pankreas
tikus, teripang pasir (Holothuria scabra J).

ABSTRACT
ANI KARMILA. The Effect of Sea Cucumber (Holothuria scabra J) on the Profile
of Immunohistochemical Antioxidant Superoxide Dismutase (SOD) in the
Pancreatic of Diabetic Rats. Under the supervision of TUTIK WRESDIYATI.
The aim of this research is to analyse the effect of sea cucumber (Holothuria
scabra J) on the profile of antioxidant enzymes copper,zinc-superoxide dismutase
(Cu,Zn-SOD) in the pancreatic of diabetes mellitus rats. A total of 25 male white
rats (Sprague Dawley) were used for this study. They were divided into five groups;
(1) negative control (KN), (2) positive control, rats with diabetes mellitus (KP), (3)

diabetic rats treated with sea cucumber protein hydrolyzate (HDL), (4) diabetic
rats treated with sea cucumber protein concentrated (KST), (5) diabetic rats treated
with sea cucumber protein isolate (ISL). Diabetic condition conducted by alloxan
injection with doses 110 mg/kg bb. Pancreatic β cells will be damaged by alloxan,
then the insulin secretion will decrease. The treatment were done for 28 days. The
pancreatic tissue were obtained after treatment ends. Pancreatic tissue were fixed
with Bouin solution and then processed into histological preparations. The tissue
were then stained with immunohistochemical staining techniques using monoclonal

antibody of Cu,Zn-SOD. The results showed that treatment of HDL, KST, and ISL
sea cucumber (Holothuria scabra J) increased content antioxidant Cu,Zn-SOD in
pancreatic tissue. The HDL treatment gave the best effect in increasing the
antioxidant content of Cu,Zn-SOD in pancreatic tissue of diabetic rats.
Keywords: antioxidant Cu,Zn-SOD, diabetes mellitus, immunohistochemistry, rats
pancreatic, sea cucumber (Holothuria scabra J).

EFEK PEMBERIAN TERIPANG PASIR (Holothuria scabra J) TERHADAP
PROFIL IMUNOHISTOKIMIA ANTIOKSIDAN SUPEROKSIDA
DISMUTASE (SOD) PADA PANKREAS TIKUS DIABETES

ANI KARMILA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan
pada
Fakultas Kedokteran Hewan

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Judul Skripsi : Efek Pemberian Teripang Pasir (Holothuria scabra J) terhadap Profil
Imunohistokimia Antioksidan Dismutase (SOD) pada Pankreas
Tikus Diabetes
Nama
: Ani Karmila
NIM
: B04090049

Disetujui oleh

Prof Drh Tutik Wresdiyati, PhD, PAVet
Pembimbing

Diketahui oleh

Drh Agus Setiyono, MS, PhD, APVet
Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan.
Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2012
ialah Efek Pemberian Teripang Pasir (Holothuria scabra J) terhadap Profil
Imunohistokimia Antioksidan Superoksida Dismutase (SOD) pada Pankreas Tikus
Diabetes.

Penelitian ini merupakan bagian dari proyek penelitian yang didanai oleh
Direktoral Jendral Pendidikan Tinggi (DIKTI) Kementerian Pendidikan Nasional
RI melalui program Hibah Bersaing atas nama Rahman Karnila.
Terima kasih yang tak terhingga penulis ucapkan kepada Ibu Prof drh Tutik
Wresdiyati, PhD, PAVet selaku dosen pembimbing skripsi, yang telah banyak
memberi ilmu, semangat, arahan, kritik, saran yang sangat membangun dan
mendukung terselesaikannya skripsi ini.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Drh Hj Gunanti, MS sebagai
dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan serta semangat
kepada penulis selama penulis menjalani pendidikan di Fakultas Kedokteran
Hewan IPB. Selanjutnya, ucapan terima kasih kepada teknisis laboratorium; Pak
Iwan, Pak Maman, terima kasih atas bantuan dan bimbingan yang telah diberikan
selama penelitian berlangsung.
Ungkapan rasa hormat dan sayang untuk ayahanda dan ibunda tercinta, terima
kasih atas doa, perhatian, kasih sayang, semangat dan dorongannya kepada penulis,
serta terima kasih kepada teman-temanku Indah, Smytha, Yuyun, dan Maya yang
telah membantu dan memberikan semangat kepada penulis. Terima kasih kepada
semua teman-teman Geochelone dan semua penghuni kosan Doi atas segala doa,
bantuan dan semangatnya dalam penyelesaian skripsi ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2013
Ani Karmila

DAFTAR ISI
DAFTAR ISI

viii

DAFTAR GAMBAR

ix

DAFTAR LAMPIRAN

ix

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian

Manfaat Penelitian
Hipotesa

1
1
2
2
2

TINJAUAN PUSTAKA
Teripang Pasir (Holothuria scabra J)
Imunohistokimia
Copper,Zinc-Superoxide Dismutase (Cu,Zn-SOD)
Pankreas
Hewan Percobaan
Diabetes Mellitus

2
2
4

5
6
7
8

METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Alat dan Bahan
Prosedur Penelitian
Prosedur Analisis Data

9
9
9
9
12

HASIL DAN PEMBAHASAN

12

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

16
16
17

DAFTAR PUSTAKA

17

LAMPIRAN

20

RIWAYAT HIDUP

23

DAFTAR TABEL
1 Distribusi dan frekuensi enzim Cu,Zn-SOD pada jaringan pankreas tikus
percobaan
15

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5

Teripang pasir (Holothuria scabra J)
3
Struktur direct dan indirect teknik imunohistokimia
5
Prinsip teknik pewarnaan imunohistokimia
5
Reaksi SOD terhadap ion superoksida
6
Fotomikrograf pulau Langerhans jaringan pankreas tikus percobaan
dengan pewarnaan imunohistokimia terhadap antioksidan Cu,ZnSOD
13
6 Fotomikrograf sel-sel asinar jaringan pankreas tikus percobaan dengan
pewarnaan imunohistokimia terhadap antioksidan Cu,Zn-SOD
14

DAFTAR LAMPIRAN
1 Proses pengambilan organ dan preparasi jaringan
2 Tahapan pewarnaan imunohistokimia

20
21

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Negara Indonesia adalah negara kepulauan yang memiliki garis pantai
terpanjang di dunia dengan panjang 81 000 km dengan luas perairan laut sekitar 5.8
juta km2 (Dewi et al. 2010). Oleh karena itu, Indonesia kaya akan hasil laut. Salah
satu hasil laut Indonesia yang memiliki nilai ekonomi dan mulai banyak dikonsumsi
masyarakat adalah teripang. Teripang mengandung banyak zat-zat aktif yang
bermanfaat bagi kesehatan manusia. Teripang dimanfaatkan sebagai sumber bahan
pangan, materi penyembuh barbagai penyakit, maupun sebagai bahan baku industri
farmasi.
Teripang termasuk dalam kelas Holothuridae yang sering dikenal dengan
ketimun laut. Salah satu jenis teripang yang dapat dijadikan bahan pangan adalah
teripang pasir (Holothuria scabra J). Kandungan kimia daging teripang tersebut
secara umum terdiri atas air 87.33 ± 1.09% bb, protein 72.93 ± 7.58% bk, abu 16.5
± 4.24% bk, lemak 3.54 ± 0.24% bk, dan karbohidrat 7.04 ± 4.23% bk (Karnila
2012). Teripang juga mengandung asam amino esensial, kolagen, vitamin E, fosfor,
besi, iodium, natrium, vitamin A dan B (thiamin, riboflavin, dan niasin), serta
kandungan asam lemak penting pada teripang adalah EPA dan DHA (Dewi 2008).
Dilihat dari kandungan gizi dan bahan bioaktif yang terkandung dalam teripang,
teripang dapat digunakan sebagai bahan pangan dan produk kesehatan alami salah
satunya mengontrol glukosa darah, sehingga teripang diduga dapat mengatasi
gangguan diabetes mellitus (Sendih dan Gunawan 2007).
Diabetes mellitus (DM) atau yang dikenal dengan penyakit kencing manis
merupakan penyakit metabolik yang berkaitan dengan abnormalitas fungsi
pankreas sebagai organ endokrin. Penyakit DM ditandai dengan tingginya kadar
gula darah dari normal atau hiperglikemia akibat kerusakan sekresi insulin, kerja
insulin, atau keduanya (ADA 2004; Holt dan Neil 2007). Insulin yang diproduksi
oleh pankreas tidak cukup untuk mengikat gula darah, atau ketidakmampuan tubuh
untuk menggunakan insulin yang diproduksi dengan efektif dapat menimbulkan
penyakit DM (Karnila 2012).
Prevalensi penyakit DM terus meningkat seiring dengan perkembangan
zaman. Hal ini terjadi karena adanya perubahan pola hidup dan makan pada
masyarakat. Berdasarkan data World Health Organization (WHO) diperkirakan
bahwa penduduk dunia meninggal akibat DM sekitar 3.2 juta jiwa. Pada tahun 2003
WHO memperkirakan 194 juta jiwa (5.1%) dari 3.8 miliar penduduk dunia yang
berusia 20-79 tahun menderita DM dan akan meningkat menjadi 333 juta jiwa pada
tahun 2025. Hasil survei WHO, prevalensi penyakit DM di Indonesia pada tahun
2000 adalah 8.4 juta jiwa dan pada tahun 2030 diperkirakan akan meningkat
menjadi 21.3 juta jiwa jika tidak menerapkan pola hidup sehat dari sekarang dan
jika tidak ditangani dengan baik (Depkes 2008).
Stres oksidatif pada penderita DM mengalami peningkatan, hal ini
diakibatkan oleh produksi reactive oxygen species (ROS) yang berlebihan serta
pertahanan antioksidan yang mengalami penurunan. Selama perkembangan DM,
oksidasi lipid dan protein meningkat, serta asam sialat dalam darah juga meningkat
pada penderita diabetes tipe 2 (Artunay et al. 2009). Pada stres oksidatif terjadi

2
ketidakseimbangan antara radikal bebas dengan antioksidan yang ada di dalam
tubuh, hal ini terjadi pada penderita DM. Telah dilaporkan oleh Wresdiyati et al.
(2008), pada pankreas tikus DM, terjadi penurunan enzim antioksidan copper,zincsuperoxide dismutase (Cu,Zn-SOD). Kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD di hati
Macaca fasicularis DM juga dilaporkan rendah (Wresdiyati et al. 2003). Dalam
jangka panjang penyakit DM dapat menyebabkan gangguan atau kerusakan pada
jantung, pembuluh darah, mata, ginjal, dan saraf (WHO 2010).

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menganalisa pengaruh pemberian teripang pasir
(Holothuria scabra J) terhadap profil imunohistokimia antioksidan copper,zincsuperoxide dismutase (Cu,Zn-SOD) pada jaringan pankreas tikus DM.

Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi terkait manfaat
teripang pasir (Holothuria scabra J) terhadap kandungan antioksidan copper,zincsuperoxide dismutase (Cu,Zn-SOD) pada jaringan pankreas tikus DM.

Hipotesa
Ekstrak teripang dapat memperbaiki penurunan antioksidan Copper,ZincSuperoxide Dismutase (Cu,Zn-SOD) pada pankreas tikus yang menderita DM.

TINJAUAN PUSTAKA
Teripang Pasir (Holothuria scabra J)
Teripang merupakan hewan laut yang tidak bertulang belakang, yang
memiliki tubuh seperti silinder memanjang dari bagian anterior sampai posterior.
Teripang pasir (Holothuria scabra J) memiliki bentuk tubuh bulat, panjang seperti
ketimun, dengan punggung kehitaman berbintik putih atau kuning serta seluruh
permukaan tubuh dilapisi oleh lapisan kapur (Karnila 2012).

3

Gambar 1 Teripang pasir (Holothuria scabra J) (Karnila 2012)
Menurut Martoyo et al. (2004) klasifikasi dari teripang pasir adalah :
Filum
: Echinodermata
Sub-filum
: Echinozoa
Kelas
: Holothuroidea
Sub-kelas
: Aspidochirotda
Ordo
: Aspidochirota
: Dendrochirota
Famili
: Aspidochirotae
: Holothuridae
Genus
: Holothuria, Stichopus, Thelonota, Actinopyga,
Muelleria
Spesies
: Holothuria scabra J, Holothuria
nobilis J,
Stichopus variegatus J, Thelonota ananas J,
Actinopyga lecanora J, Actinopyga miliaris,
Actinopyga echinites, Muelleria lecanora
Bahan bioaktif yang dikandung teripang berperan sebagai antioksidan yang
membantu mengurangi kerusakan sel dan jaringan tubuh. Teripang juga diketahui
memiliki efek antinosiseptif (penahan sakit) dan antiinflamasi yang berfungsi
melawan radang dan mengurangi pembengkakan. Teripang mengandung bahan
aktif yang sangat bermanfaat, seperti antioksidan yang bermanfaat dalam perbaikan
sel-sel yang rusak. Selain itu, teripang juga kaya dengan nutrisi serta omega 3 yang
terdiri dari kandungan asam eikosapentaenoat (EPA) dan asam dokosaheksaenoat
(DHA) yang mempu menghambat proses penuaan dan menurunkan kolesterol jahat
dalam tubuh (Arlyza 2009).
Teripang memiliki kadar peotein yang cukup tinggi, dari analisis kimia yang
dilakukan Karnila (2012), diketahui kandungan protein daging teripang pasir
(Holothuria scabra J) cukup tinggi yaitu 72.93% bk. Tingginya kadar protein pada
teripang tersebut menunjukkan bahwa teripang memiliki nilai gizi yang baik
sebagai bahan pangan. Selain itu, protein teripang juga memiliki asama amino yang
lengkap.
Protein teripang pasir dapat diperoleh dalam bentuk hidrolisat, konsentrat,
dan isolat. Hidrolisa protein merupakan pemutusan rantai polipeptida sehingga
terbentuk peptida pendek atau asam amino bebas. Hidrolisat protein teripang pasir
dapat diperoleh dengan dengan cara menghidrolisis protein dari bahan dasar daging

4
teripang dalam bentuk tepung menggunakan enzim tripsin. Konsentrat protein
teripang pasir merupakan produk pekatan protein. Konsentrat protein dibuat dengan
cara menghilangkan komponen nonprotein seperti lemak, karbohidrat, mineral, dan
air sehingga kandungan protein produk menjadi lebih tinggi dari bahan baku aslinya
(Amoo et al. 2006). Konsentrat protein teripang pasir diperoleh dengan melakukan
ekstraksi lemak dari bahan dasar daging teripang pasir dalam bentuk tepung
menggunakan aseton. Isolat protein teripang dapat diperoleh dari komponen
teripang lainnya. Isolat protein teripang pasir didapatkan melalui isolasi protein dari
bahan dasar daging teripang pasir dalam bentuk tepung dengan melakukan
pengaturan pH melalui penambahan NaOH 35% dan HCL.
Telah dilaporkan oleh Karnila (2012), hidrolisat protein teripang pasir
mengandung protein yang paling tinggi dibandingkan konsentrat dan isolat teripang
pasir. Selain itu, asam amino bebas penstimulasi insulin yang dapat meningkatkan
kecepatan stimulasi sekresi insulin oleh sel β pankreas, sehingga mempercepat
peningkatan plasma insulin yang berdampak pada peningkatan kecepatan
penurunan glukosa darah.

Imunohistokimia
Imunohistokimia merupakan suatu teknik pewarnaan jaringan yang mampu
mendeteksi komponen aktif (antigen) dalam jaringan, yang bertujuan untuk
diagnosa dan penelitian. Konsep dasar dari imunohistokimia sangat sederhana dan
merupakan gabungan dari tiga disiplin ilmu, yaitu imunologi yang berkaitan dengan
prinsip ikatan antara antigen dan antibodi, histologi yang berhubungan dengan
penggunaan sediaan dengan ketebalan mikro yang diamati dengan mikroskop
cahaya, dan ilmu kimia yang berhubungan dengan reaksi kimia yang terjadi saat
pewarnaan (Ramos-Vara 2005).
Hasil publikasi AH Coons, Creech HJ, dan Jones RN pada tahun 1941 dalam
Ramos-Vara (2005) menggambarkan sebuah teknik imunofluoresensi untuk
mendeteksi antigen selular yang kemudian menandai awal berkembangnya
imunohistokimia. Pewarnaan imunohistokimia berdasarkan ikatan antara antigenantibodi spesifik, sedangkan imunoglobulin (Ig) yang umum digunakan dalam
pewarnaan ini adalah IgG. Ada dua metode imunohistokimia, yaitu direct
imunohistokimia yang hanya terdiri dari antibodi primer dan indirect
imunohistokimia yang terdiri dari antibodi primer dan antibodi sekunder (Gambar
2). Antibodi yang digunakan dalam teknik pewarnaan ini adalah antibodi primer
dan antibodi sekunder (Ramos-Vara 2005). Prinsip teknik pewarnaan
imunohistokimia metode ABC secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 3.

5

Gambar 2 Struktur direct (kiri) dan indirect (kanan) teknik imunohistokimia
(Ramos-Vara 2005)

Gambar 3 Prinsip teknik pewarnaan imunohistokimia (Ramos-Vara 2005)

Copper,Zinc-Superoxide Dismutase (Cu,Zn-SOD)
Stres oksidatif merupakan konsekuensi alami dari metabolisme oksigen.
Metabolisme oksigen menghasilkan suatu elemen yang reaktif seperti ion
superoksida (O2-) dan ion hidroksil (OH-) yang disebut dengan radikal bebas.
Radikal bebas, reactive oxygen species (ROS) atau reactive nitrogen species (RNS)
merupakan senyawa yang memiliki elektron bebas yang tidak berpasangan dan
sangat reaktif dengan molekul lain yang akhirnya membentuk reaksi berantai (chain
reaction). Reaksi ini dapat membahayakan DNA, protein seluler yang penting, dan
membran lemak (lipid peroxidation), yang dapat menyebabkan kematian sel
(Menvielle-Bourg 2005).
Salah satu antioksidan alami yang kuat, yang bertindak terhadap reaksi
berantai (chain reaction) dari stres oksidatif sebagai proses pertahanan terhadap

6
radikal bebas adalah enzim superoksida dismutase (SOD). Tiga bentuk enzim SOD
yang terdapat di dalam tubuh yaitu copper,zinc-superoxide dismutase (Cu,Zn-SOD),
manganase superoxide dismutase (Mn-SOD), dan iron superoxide dismutase (FeSOD) (Valko et al. 2007). Lokasi enzim superoksida dismutase dalam tubuh
mamalia antara lain Mn-SOD terdapat dalam mitokondria, SOD ekstraseluler, dan
Cu,Zn-SOD terdapat pada sitosol dan inti sel (Yon et al. 2008). Antioksidan
superoksida dismutase bekerja dengan menginaktivasi ion superoksida (O2-)
menjadi hidrogen peroksida (H2O2), kemudian dikatalisasi dengan cepat oleh enzim
katalase menjadi oksigen (O2) dan air (H2O). Secara sederhana reaksi tersebut dapat
dilihat sebagai berikut:

SOD
+ 2H+

2Oˉ2

H2O2 + O2

GPx
2H2O2

2H2O + O2
Catalase

Gambar 4 Reaksi SOD terhadap ion superoksida (Menvielle-Bourg 2005)
Antioksidan Cu,Zn-SOD merupakan salah satu SOD yang paling stabil. Hal
ini disebabkan oleh ikatan non-kovalen dan ikatan disulfida yang tergabung dalam
setiap sub unit. Enzim ini mempunyai peranan penting dalam pertahanan tubuh
untuk menetralisir radikal bebas (Wresdiyati et al. 2010).

Pankreas
Pankreas adalah organ yang memiliki fungsi eksokrin dan endokrin. Sebagai
fungsi eksokrin pankreas menghasilkan enzim pencernaan, seperti enzim amilase,
peptidase, dan lipase. Fungsi endokrin pankreas berperan dalam menghasilkan
hormon metabolik yang terdiri dari insulin, glukagon, dan somatostatin.
Pulau Langerhans berperan dalam fungsi endokrin, ditemukan oleh
Langerhans pada tahun 1869. Pada tikus dewasa, pankreas berisi 1-2% pulau-pulau
Langerhans dengan diameter antara 100-200 µm (Boorman dan Beth 1999). Pulau
Langerhans memiliki beberapa tipe sel yang masing-masing memiliki kemampuan
sekresi hormon yang berbeda-beda, yaitu (1) sel β yaitu sel yang menghasilkan
hormon insulin, sel ini memenuhi 80% dari volume pulau Langerhans, (2) sel alpha
yang menghasilkan hormon glukagon yang merupakan sel terbanyak kedua yang
ditemukan di pulau Langerhans setelah sel β, (3) sel delta yang menghasilkan
somatostatin, (4) sel F menghasilkan pancreatic polypeptide, (5) sel gamma.

7
Kerja utama hormon insulin adalah meningkatkan pengambilan glukosa
darah ke dalam jaringan (Squires 2003). Hormon ini menjaga kestabilan glukosa
darah agar tidak terjadi hiperglikemia sewaktu terjadi pemasukan glukosa.
Tingginya kadar glukosa dalam darah akan merangsang sel β pankreas untuk
mensekresikan insulin. Pada penderita DM tipe 1 ditemukan perubahan pada
pankreas berupa atrofi pankreas, atrofi kelenjar eksokrin pankreas, dan atrofi selsel asinar di sekitar pulau Langerhans yang mengalami degenerasi. Pada penderita
DM tipe 2 yang terjadi adalah ketidakseimbangan dari sekresi eksokrin pankreas
dan gangguan kontrol glukosa darah.

Hewan Percobaan
Hewan percobaan merupakan hewan yang digunakan sebagai hewan model
dalam mempelajari dan mengembangkan berbagai bidang ilmu dalam tahap
penelitian atau pengamatan laboratorium. Penggunaan hewan percobaan banyak
digunakan dalam bidang ilmu fisiologi, farmakologi, biokimia, histopatologi, dan
bidang ilmu lainnya.
Pemilihan hewan percobaan mempertimbangkan berbagai faktor, terutama
tujuan dari penelitian, salah satu contohnya penggunaan kelinci sebagai hewan yang
cocok dan paling sering digunakan untuk penelitian mengenai hiperkolesterolemia.
Seringnya kelinci digunakan dalam penelitian mengenai hiperkolesterolemia
karena kelinci memiliki cadangan lemak tubuh yang banyak (Sirois 2005) dan peka
terhadap kolesterol (Muliasari 2009).
Hewan percobaan yang umum digunakan dalam penelitian ilmiah adalah
tikus. Tikus memiliki daya adaptasi yang baik, sehingga tikus didomestikasi
sebagai hewan laboratorium. Tikus yang didomestikasi sebagai hewan percobaan
dan hewan peliharaan adalah tikus putih (Rattus norvegicus). Tikus ini adalah
hewan percobaan yang paling sering digunakan dalam penelitian karena memiliki
karakter fungsional yang baik sebagai model bagi hewan mamalia. Tikus dapat
digunakan sebagai hewan coba penyakit DM (Nugroho 2006).
Sistem klasifikasi tikus Rattus norvegicus menurut Gerardi dan Zimmerman
(2005) adalah sebagai berikut:
Kingdom
: Animalia
Filum
: Chordata
Kelas
: Mammalia
Ordo
: Rodentia
Famili
: Muridae
Sub-famili
: Murinae
Genus
: Rattus
Spesies
: Rattus norvegicus
Terdapat tiga galur atau varietas tikus Rattus norvegicus yang biasa
digunakan sebagai hewan percobaan yaitu galur Sprague Dawley yang memiliki
kepala kecil, berwarna albino, dan ekornya lebih panjang dari badannya. Galur
Wistar, memiliki kepala besar, berwarna putih, dan ekor yang lebih pendek. Galur
Long Evans, lebih kecil dari tikus putih dan memiliki warna hitam pada kepala
hingga tubuh bagian depan serta warna putih pada tubuh bagian belakang.
Penelitian ini menggunakan tikus sebagai hewan percobaan. Tikus yang digunakan

8
dalam penelitian ini adalah spesies Rattus norvegicus (Albino Norway Rats) galur
Sprague Dawley jantan.

Diabetes Mellitus
Diabetes mellitus (DM) merupakan kelompok penyakit metabolisme
kompleks dengan karakteristik tingginya kadar gula dalam darah (hiperglikemia)
yang terjadi karena penurunan sekresi insulin secara progresif, gangguan kerja
insulin atau keduanya (Karunakaran dan Park 2013). Standar untuk menentukan
diagnosa DM menurut American Diabetes Association adalah berdasarkan
konsentrasi glukosa darah sesaat, glukosa darah puasa, dan glukosa darah normal.
Seseorang dikatakan DM apabila konsentrasi glukosa darah sesaat ≥ 200 mg/dL
atau 11.1 mmol/L, glukosa darah puasa ≥ 126 mg/dL atau 7 mmol/L, dan glukosa
darah normal ≥ 200 mg/L atau 11.1 mmol/L (Rimbawan dan Siagian 2004; Rubin
2004). Menurut ADA (2004) ada empat tipe DM, yaitu DM tipe 1, DM tipe 2, DM
jenis lain, dan DM saat hamil.
DM tipe 1 atau Insulin Dependent Diabetes Mellitus (IDDM) merupakan
tipe diabetes yang tergantung terhadap insulin (Rubenstein et al. 2003). DM tipe ini
ditandai dengan penurunan kadar insulin yang dihasilkan oleh sel β pankreas. DM
tipe 1 dapat menyerang semua umur dan kejadiannya bersifat akut. Menurut Nelson
dan Cox (2004) gejala klinik dari penderita DM tipe 1 adalah polidipsia, sering
poliuria, dan glukosuria, sedangkan menurut Carver dan Martin (2009) penderita
DM tipe 1 dapat mengalami polipagia, kehilangan berat badan, penglihatan menjadi
kabur, serta kepenatan.
DM tipe 2 atau Noninsulin Dependent Diabetes Mellitus (NIDDM)
merupakan tipe DM yang tidak tergantung insulin. Insulin diproduksi secara normal
atau mendekati normal oleh sel-sel β pankreas namun sel tubuh tidak mampu
menggunakannya akibat defisiensi atau gangguan pada reseptor insulin. DM tipe
ini dapat terjadi seiring dengan pertambahan usia, kegemukan, keturunan, atau
kurangnya olahraga. Resistensi insulin dapat terjadi akibat kegemukan, hal ini
memiliki korelasi yang tinggi terhadap gangguan metabolik (Takada 2008).
Penyebab dari DM tipe 2 adalah kerusakan fungsi membran sel akibat kehadiran
asam lemak. Konsumsi asam lemak dalam jumlah sedikit dan dalam jangka waktu
yang lama mengakibatkan resiko DM (Risérus 2006). Komplikasi yang sering
muncul pada penderita DM tipe 2 adalah penyakit makrovaskular dan
mikrovaskular (Carver dan Martin 2009).
DM saat hamil atau gestational diabetes ditetapkan sebagai perkembangan
dari DM yang ditemukan selama kehamilan. Resiko dari gestational diabetes
adalah meningkatnya morbiditas dan mortalitas prenatal, peningkatan resiko
kelahiran sesar, dan hipertensi kronis pada ibu. Terjadinya kelahiran seser
diakibatkan dari pertumbuhan janin yang luar biasa sehingga bayi yang dilahirkan
memiliki berat badan yang besar (macrosomia). Bayi yang dilahirkan dari ibu yang
mengalami gestational diabetes lebih cendrung mengalami hypoglikemia. Hal
paling buruk terjadi pada wanita yang sebelumnya telah mengalami diabetes, jika
pada trisemester pertama kehamilan kadar glukosa darah mereka berada pada
suboptimal maka akan terjadi malformasi kongenital pada bayi yang dikandung.

9
DM tipe lain disebabkan oleh berbagai faktor. Faktor tersebut tidak terbatas
pada kelainan genetik fungsi sel β, kelainan genetik kerja insulin, penyakit pada
kelenjer eksokrin sperti adanya cystic fibrosis. Selain itu, juga dapat disebabkan
oleh obat-obatan, atau induksi bahan kimia seperti pengobatan AIDS, atau dapat
pula disebabkan setelah tranplantasi organ (Carver dan Martin 2009).

METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus 2012 sampai bulan Juni 2013.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Histologi Departemen Anatomi Fisiologi
dan Farmakologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor.

Alat dan Bahan
Alat yang digunakan terdiri atas gunting, pinset, alas bedah, botol sampel,
tissue basket, inkubator, cup untuk embedding, tissue embedding console,
refrigerator, mikrotom putar, pisau mikrotom, gelas objek, cover glass, waterbath,
rak gelas objek, ultrasonic cleaner, pipet tetes, pipet mohr, mikropipet, gelas piala,
gelas ukur, tabung Erlenmeyer, tabung Eppendorf, vortex¸ mikroskop, dako pen,
dan kamera Nikon (D5000).
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah pankreas tikus putih
Sprague Dawley jantan dengan berat tubuh 150-200 gram per ekor, larutan fiksatif
Bouin (asam pikrat jenuh, formalin, dan asam asetat glasial dengan perbandingan
15:5:1), alkohol 70%, 80%, 90%, 95%, dan alkohol absolut (alkohol 100%), xylol,
parafin, akuades, entelan, pewarna hematoksilin, metanol, H2O2, air bebas ion
(MilliQ), neophren in toluene 0.2%, phosphate buffered saline (PBS), serum
normal, biocare’s bacground sniper, antibodi primer/monoklonal Cu,Zn-SOD
(SIGMA S2147), trekkie universal link, trek avidin-HRP, larutan kromogen
diamino benzidine (DAB).

Prosedur Penelitian
Rancangan Percobaan
Sebanyak 25 ekor tikus putih jantan dari galur Sprague Dawley dengan umur
2-3 bulan serta bobot badan 150-200 gram per ekor, kemudian dikelompokkan
menjadi lima kelompok perlakuan. Lima kelompok tersebut terdiri dari kontrol
negatif (KN) kelompok tikus yang tidak DM, kontrol positif (KP) yaitu kelompok
tikus DM yang tidak diberi hidrolisat, konsentrat,dan isolat protein teripang pasir.
Kelompok tikus DM yang diberi hidrolisat protein teripang (HDL), kelompok tikus
DM yang diberi konsentrat protein teripang (KST), dan kelompok tikus DM yang
diberi isolat protein teripang (ISL). Konsentrasi pemberian HDL, KST, dan ISL
adalah 300 mg/kg bb.

10
Tikus dibuat menjadi diabetes dengan pemberian aloksan dengan dosis
tunggal pada awal percobaan. Sebelum diberi aloksan, tikus dipuasakan selama satu
malam. Dosis aloksan yang diberikan adalah 110 mg/kg bb dengan cara pemberian
melalui intraperitonial (Wresdiyati et al. 2008). Sel β pankreas akan rusak oleh
aloksan sehingga fungsi pankreas menjadi abnormal, dimana pankreas tidak
mampu untuk menghasilkan insulin, sehingga timbul gangguan metabolik berupa
diabetes mellitus. Tikus dikatakan diabetes mellitus, jika kadar kadar glukosa darah
sesaat di atas 200 mg/dl. Kelompok KN tidak diberi aloksan melainkan diberi
natrium fisiologis dengan dosis 1 mg/kg bb. Masa perlakuan terhadap hewan
percobaan adalah selama 28 hari. Selama percobaan kelompok HDL, KST, dan ISL
diberi perlakuan setiap harinya sesuai kelompok, sedangkan kelompok KN dan KP
tidak diberi hidrolisat, konsentrat, dan isolat teripang pasir melainkan hanya diberi
ransum standar.
Setelah masa percobaan berakhir, maka selanjutnya dilakukan pengambilan
organ pankreas tikus percobaan. Sebelum melalukan pengambilan organ pankreas,
dilakukan eutanasi pada tikus percobaan. Eutanasi dilakukan dengan cara dislocatio
cervicalis. Setelah tikus mati, dilakukan pembedahan pada abdominal tikus dan
pengambilan pankreas, kemudian dicuci dengan NaCl fisiologis. Setelah itu,
dimasukkan ke dalam larutan fiksasi yaitu larutan Bouin.
Pembuatan Preparat Histologi Jaringan Pankreas
Proses pembuatan preparat histologi meliputi pengambilan sampel jaringan
(sampling), fiksasi, dehidrasi, penjernihan (clearing), infiltrasi parafin, embedding,
pemotongan (sectioning), dan pewarnaan (staining). Pada proses sampling, organ
pankreas tikus diambil kemudian dicuci dengan larutan NaCl fisiologis 0.9%,
kemudian dimasukkan ke dalam larutan fiksatif Bouin yang telah disiapkan
sebelumnya. Fiksasi dilakukan selama 24 jam.
Setelah terfiksasi, organ pankreas dipindahkan ke dalam alkohol 70% yang
berperan sebagai stopping point dimana proses fiksasi dihentikan. Selanjutnya
sampel organ pankreas di-triming menjadi bagian kecil-kecil seperti dadu dan
dimasukkan ke dalam tissue basket serta diberi label. Sampel jaringan yang telah
berada dalam tissue basket kemudian didehidrasi dengan alkohol bertingkat mulai
dari alkohol 80%, 90%, dan 95% masing-masing selama 24 jam. Selanjutnya
dilakukan dehidrasi dalam alkohol absolut (100%) I, II, III masing-masing selama
1 jam. Dehidrasi bertujuan untuk mengeluarkan air dari jaringan pankreas.
Setelah didehidrasi, kemudian dilakukan penjernihan dengan cara
memindahkan tissue basket ke dalam xylol I, II, dan III masing-masing selama 1
jam. Tahapan ini bertujuan untuk menghilangkan sisa larutan alkohol dari proses
dehidrasi. Perendaman pada xylol III dilakukan 30 menit pada suhu kamar dan 30
menit pada suhu 60 oC. Setelah itu, dilanjutkan dengan infiltrasi dalam parafin cair
I, II, III pada suhu 60 °C selama masing-masing 1 jam.
Tahapan selanjutnya adalah embedding, yaitu penanaman jaringan pankreas
dalam cetakan parafin sehingga memudahkan pada saat pemotongan dengan
mikrotom. Cetakan parafin dibuat dengan cara menuangakan parafin dari Tissue
Embedding Console dan didinginkan. Setelah beku cetakan dipotong berupa blokblok dan ditempelkan pada blok kayu. Blok parafin yang berisi jaringan pankreas
tersebut kemudian dipotong menggunakan mikrotom dengan ketebalan kurang

11
lebih 3 µm. Sebelum pemotongan dengan ketebalan kurang lebih 3 µm, terlebih
dahulu dilakukan trimming dengan ketebalan 5-10 µm.
Pada tahapan pemotongan, hasil potongan yang diperoleh kemudian
direndam dalam akuades. Sayatan yang bagus dimasukkan ke dalam akuades yang
dipanaskan pada suhu 37 oC menggunakan waterbath. Setelah kurang lebih 2 menit
di dalam waterbath kemudian diambil menggunakan gelas objek dan diberi label.
Gelas objek untuk pewarnaan imunohistokimia dilengkapi dengan agen perekat
neophren in toluene 0.2% yang berfungsi untuk merekatkan jaringan. Sediaan yang
telah jadi, sebelum masuk ketahap pewarnaan diinkubasi terlebih dahulu dalam
inkubator selama 24 jam.
Pewarnaan Imunohistokimia
Pewarnaan ini dilakukan untuk mengamati antioksidan pada jaringan
pankreas tikus percobaan. Tahapan awal pewarnaan imunohistokimia adalah
deparafinisasi dan rehidrasi. Proses deparafinisasi dilakukan dengan merendam
sediaan yang telah ditempelkan pada gelas objek menggunakan basket slide ke
dalam xylol III, II, I secara berurutan masing-masing selama 3 menit. Setelah itu,
dilanjutkan denga proses rehidrasi, yaitu perendaman preparat ke dalam larutan
alkohol bertingkat (alkohol absolut III, II, I, alkohol 95%, 90%, 80%, sampai
alkohol 70%) masing-masing selama 3 menit. Setelah itu preparat direndam dengan
MilliQ selama 10 menit sebagai stopping point. Setelah deparafinisasi dan rehidrasi
dilakukan, tahap selanjutnya adalah penghilangan enzim peroksidase endogen
menggunakan substrat metanol sebanyak 30 ml yang ditambah dengan H2O2
sebanyak 0.3 ml (disiapkan sesaat sebelum gelas objek dimasukkan) kemudian
preparat dicelupkan ke dalam larutan selama 15 menit dalam keadaan gelap.
Kemudian dilakukan pencucian menggunakan MilliQ dan PBS masing-masing
sebanyak 2 kali selama 5 menit. Permukaan sediaan disekitar jaringan pankreas
dikeringkan menggunakan tisu, tetapi jaringan jangan sampai kering.
Sediaan preparat disusun berjejer dalam kotak preparat lembab, kemudian
masing-masing preparat ditetesi dengan normal serum sebanyak 50-60 µl. Tujuan
penetesan normal serum adalah untuk memblokir Ag nonspesifik yang terdapat di
dalam sel agar tidak mengacaukan reaksi. Kotak preparat ditutup rapat dan
diinkubasi di dalam inkubator suhu 37 °C selama 30-60 menit. Selanjutnya preparat
dicuci menggunakan PBS sebanyak 3 kali masing-masing selama 5 menit dan
dikeringkan. Jaringan kemudian dilingkari menggunakan dako pen, kemudian
jaringan ditetesi dengan biocare`s background sniper yang berfungsi sebagai
protein blocker dan diinkubasi kembali di dalam inkubator suhu 37 °C selama 15
menit.
Preparat dicuci dengan PBS sebanyak 3 kali masing-masing selama 5 menit.
Setelah itu, preparat ditetesi dengan antibodi primer Cu,Zn-SOD 1:200 dalam PBS
sebanyak 50-60 µl pada masing-masing preparat, kemudian diinkubasi pada suhu 4
o
C selama dua malam. Setelah diinkubasi, preparat dicuci kembali dengan PBS
sebanyak 3 kali masing-masing selama 5 menit, selanjutnya ditambahkan satu tetes
trekkie universal link dan diinkubasi selama 20 menit di dalam inkubator suhu 37
o
C. Preparat dicuci kembali dengan PBS sebanyak 3 kali masing-msing selama 5
menit, kemudian ditambahkan satu tetes trekAvidin-HRP pada sedian kemudian
diinkubasi di dalam inkubator suhu 37 oC selama 10 menit, lalu dicuci kembali
dengan PBS sebanyak 3 kali selama masing-masing 5 menit.

12
Sediaan preparat selanjutnya ditetesi dengan larutan kromogen DAB dalam
kondisi gelap dan ditutup dengan kain selama 3-5 menit pada suhu ruang. Tahap
selanjutnya preparat dicuci dengan MilliQ dan dilakukan pengecekan dengan
mikroskop cahaya. Adanya warna cokelat pada sediaan menunjukkan hasil positif.
Proses selanjutnya adalah counterstain menggunakan pewarna hematoksilin untuk
mewarnai sel yang tidak menghasilkan antioksidan Cu,Zn-SOD dan dilanjutkan
dengan dehidrasi pada alkohol bertingkat 70%, 80%, 90%, 95%, absolut I, dan
absolut II masing-masing beberapa detik serta absolut III selama 1 menit,
dilanjutkan penjernihan dengan xylol I dan II selama beberapa detik, serta xylol III
selama 1 menit. Proses pewarnaan diakhiri dengan mounting (penutupan sediaan
dengan cover glass) menggunakan entelan. Preparat yang telah selesai diwarnai
kemudian diamati di bawah mikroskop cahaya dan didokumentasikan dengan
kamera Nikon (D5000)

Prosedur Analisis Data
Hasil pewarnaan imunohistokimia terhadap antioksidan cupper,zincsuperoxide dismutase (Cu,Zn-SOD) diamati menggunakan mikroskop cahaya.
Pengamatan dilakukan secara kualitatif dan dianalisa secara deskriptif. Distribusi
dan frekuensi kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada jaringan kelompok kontrol
dibandingkan dengan kelompok perlakuan. Warna cokelat pada inti sel dan
sitoplasma menunjukkan keberadaan antioksidan Cu,Zn-SOD, sedangkan sel-sel
yang bewarna biru menunjukkan tidak terdapatnya antioksidan tersebut.
Pengamatan dilakukan terhadap keberadaan dan distribusi Cu,Zn-SOD pada
sel asinar dan pulau Langerhans pankreas. Hasil pengamatan terhadap kandungan
antioksidan Cu,Zn-SOD disajikan secara kualitatif mulai dari + sampai dengan
+++++. Semakin banyak tanda + maka semakin banyak kandungan enzim tersebut.
Tanda + menunjukkan kandungan paling sedikit, sedangkan tanda +++++
menunjukkan kandungan paling banyak.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Enzim antioksidan Cu,Zn-SOD adalah salah satu enzim yang berperan
sebagai scavengers radikal bebas. Scavengers radikal bebas adalah suatu molekul
yang dapat bereaksi dengan radikal bebas atau menetralkan radikal bebas dalam
tubuh. Selain enzim Cu,Zn-SOD, yang dapat berperan sebagai scavengers radikal
bebas adalah glutation peroksidase (GPx) dan vitamin C (Girish et al 2011). Enzim
antioksidan Cu,Zn-SOD terdapat di seluruh sel atau jaringan tubuh, termasuk
pankreas. Antioksidan tersebut berfungsi untuk menetralkan radikal bebas yang
terbentuk akibat paparan lingkungan dan hasil metabolisme oksigen secara alami.
Keberadaan dan kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD dalam jaringan pankreas
tikus percobaan dapat diketahui melalui pewarnaan imunohistokimia (Wresdiyati
et al. 2008). Hasil pewarnaan imunohistokimia menunjukkan keberadaan

13
antioksidan Cu,Zn-SOD pada inti sel dan sitoplasma sel-sel pulau Langerhans
maupun sel-sel asinar jaringan pankreas (Gambar 5 dan 6).

PL

KN

PL

PL
KP

HDL

PL

PL
KST

ISL

Gambar 5 Fotomikrograf pulau Langerhans jaringan pankreas tikus percobaan dengan pewarnaan
imunohistokimia terhadap antioksidan Cu,Zn-SOD. Kandungan enzim terbanyak terdapat
pada kelompok KN, dan kandungan enzim terendah terdapat pada kelompok KP.
Kelompok HDL, KST, dan ISL menunjukkan kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada
pulau Langerhans lebih tinggi dari kelompok KP. KN = kontrol negatif; KP = kontrol
positif; HDL = hidrolisa protein teripang; KST = Konsentrat protein teripang; ISL = isolate
protein teripang. Skala
= 50 µm.
: reaksi positif (warna cokelat pada inti
sel dan sitoplasma).
: reaksi negatif (warna biru pada inti sel dan sitoplasma)

14

KN

KP

HDL

KST

ISL

Gambar 6 Fotomikrograf sel-sel asinar jaringan pankreas tikus percobaan dengan pewarnaan
imunohistokimia terhadap antioksidan Cu,Zn-SOD. Kandungan enzim terbanyak
terdapat pada kelompok perlakuan KN, dan kandungan enzim terendah terdapat pada
kelompok KP. Kelompok HDL, KST, dan ISL menunjukkan kandungan antioksidan
Cu,Zn-SOD pada sel-sel asinar lebih tinggi dari kelompok KP. KN = kontrol negatif;
KP = kontrol positif; HDL = hidrolisat protein teripang; KST = Konsentrat protein
teripang; ISL = isolat protein teripang. Skala
= 50 µm
: reaksi positif
(warna cokelat pada inti sel dan sitoplasma).
: reaksi negatif (warna biru pada
inti sel dan sitoplasma).

Pengamatan terhadap kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada sel-sel pulau
Langerhans dan sel-sel asinar jaringan pankreas tikus percobaan dilakukan dengan
membandingkan distribusi serta intensitas warna cokelat pada inti sel dan
sitoplasmanya. Distribusi dan frekuensi antioksidan Cu,Zn-SOD pada pulau
Langerhans (PL) dan sel-sel asinar jaringan pankreas tikus percobaan dapat dilihat
pada Tabel 1.

15
Tabel 1 Distribusi dan frekuensi enzim Cu,Zn-SOD pada pulau Langerhans dan
sel-sel asinar jaringan pankreas tikus percobaan
Kandungan Cu,Zn-SOD
Kelompok
Pulau Langerhans
Sel-sel asinar
KN
+++++
+++++
KP
+
+
HDL
++++
++++
KST
++
++
ISL
+++
+++
KN = kontrol negatif; KP = kontrol positif; HDL = hidrolisa protein teripang pasir; KST =
konsentrat protein teripan pasir; ISL = isolat protein teripang pasir; tanda (+) menunjukkan
kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD. Semakin banyak tanda + maka semakin banyak kandungan
enzim tersebut. Tanda + menunjukkan kandungan paling sedikit, sedangkan tanda +++++
menunjukkan kandungan paling banyak.

Secara kualitatif, kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada PL maupun selsel asinar jaringan pankreas kelompok kontrol negatif (KN) terlihat paling tinggi
dibandingkan kelompok lainnya. Hal ini dikarenakan kelompok KN tidak diinjeksi
aloksan sehingga tidak mengalami DM. Menurut Wresdiyati et al. (2008) tikus
yang tidak diinjeksi aloksan memiliki kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD lebih
tinggi dibandingkan tikus DM.
Kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD, baik pada PL maupun pada sel-sel
asinar pankreas kelompok kontrol positif (KP) terlihat paling rendah dibandingkan
dengan kelompok lainnya. Rendahnya kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada
kelompok KP dikarenakan kelompok KP diinjeksi aloksan sehingga mengalami
kondisi DM. Wresdiyati et al. (2008) melaporkan kandungan antioksidan Cu,ZnSOD pada jaringan pankreas tikus DM juga rendah. Demikian juga halnya pada
jaringan hati dan ginjal tikus DM (Wresdiyati et al. 2010).
Tikus yang diinjeksi dengan aloksan akan mengalami kerusakan pada sel-sel
β pulau Langerhans pankreas. Hal ini berdampak terhadap penurunan produksi
insulin oleh sel β pulau Langerhans pankreas. Penurunan produksi insulin akan
berdampak pada peningkatan kadar glukosa darah (hiperglikemia) yang kemudian
menginduksi terjadinya kondisi DM pada tikus percobaan.
Kondisi hiperglikemia pada penderita DM terjadi karena pengangkutan
glukosa ke dalam sel berkurang akibat gangguan produksi insulin, resistensi insulin,
atau keduanya sehingga kadar glukosa di dalam darah menjadi tinggi. Rendahnya
kadar glukosa yang masuk ke dalam sel akan membuat sel kekurangan energi,
sehingga sel akan melakukan proses glikogenolisis (pemecahan glikogen) dan
glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari bahan selain karbohidrat), pemecahan
asam lemak, dan katabolisme protein untuk memenuhi kebutuhan energinya
(Wresdiyati et al. 2003). Semua proses ini menghasilkan produk sampingan berupa
radikal bebas yang toksik bagi sel. Menurut Niedowicz dan Daleke (2005),
oxidative phosphorylation, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase
(NADPH), xanthine oxidase, pelepasan lipoxygenase, monooksigenase sitokrom
P450, dan autoksidasi glukosa akan memproduksi reactive oxygen species (ROS)
atau radikal bebas.
Radikal bebas yang banyak dihasilkan pada kondisi diabetes akan dinetralkan
oleh antioksidan tubuh antara lain Cu,Zn-SOD, yang berperan sebagai scavengers
radikal bebas. Antioksidan Cu,Zn-SOD bekerja dengan menginaktivasi ion

16
superoksida (O2-) menjadi hydrogen peroksida (H2O2) yang kemudian dikatalisasi
dengan cepat oleh enzim katalase dan glutation peroksidase (GPx) menjadi oksigen
(O2) dan air (H2O) (Menvielle-Bourg 2005). Namun, akibat meningkatnya produksi
radikal bebas pada tikus DM akan menguras pertahanan antioksidan, dimana
antioksidan banyak digunakan untuk menetralkan radikal bebas. Hal ini
menimbulkan stres oksidatif yang dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan
pankreas tikus. Stres oksidatif dapat menyebabkan kerusakan pada sel asinar,
disfungsi sel β pulau Langerhans, dan menyebabkan degenerasi serta kematian pada
sel (Karunakaran dan Park 2013). Oleh karena itu, kandungan antioksidan Cu,ZnSOD pada kelompok KP pada penelitian ini sangat rendah akibat dari tingginya
produksi radikal bebas.
Kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada kelompok hidrolisat protein
teripang pasir (HDL), konsentrat protein teripang pasir (KST), dan isolat protein
teripang pasir (ISL) pada PL dan sel-sel asinar jaringan pankreas lebih tinggi
dibandingkan kelompok KP. Hal ini menunjukkan pemberian HDL, KST, dan ISL
teripang pasir (Holothuria scabra J) mampu mempertahankan kandungan
antioksidan Cu,Zn-SOD pada tikus dalam kondisi DM. Kandungan antioksidan
Cu,Zn-SOD kelompok HDL paling tinggi dari kelompok KST dan ISL. Hal ini
menunjukkan hidrolisat teripang pasir (Holothuria scabra J) memiliki kemampuan
paling baik dalam mempertahankan antioksidan Cu,Zn-SOD pada jaringan
pankreas tikus DM.
Dari hasil penelitian Karnila (2012), hidrolisat protein teripang pasir
(Holothuria scabra J) memiliki daya hipoglikemik yang paling baik dibandingkan
dengan konsentrat dan isolat protein teripang pasir (Holothuria scabra J). Selain
itu, hidrolisat teripang pasir (Holothuria scabra J) juga mengandung protein dan
asam amino bebas yang paling tinggi dibandingkan dengan konsentrat dan isolat
protein teripang pasir. Kandungan protein pada hidrolisat, konsentrat, dan isolat
teripang pasir berturut-turut adalah adalah 89.57, 73.07, dan 82.17 %bk, serta
kandungan kandungan asam amino bebas dari hidrolisat, konsentrat, dan isolat
protein teripang pasir secara berturut-turut adalah 2.88, 0.22, dan 0.25 %bk.
Asam amino bebas mampu meregulasi sekresi insulin oleh sel β pankreas,
meningkatkan produksi ATP melalui siklus asam trikarboksilat (TCA) (Newsholme
et al. 2006; Liu et al. 2008). Melalui peningkatan sekresi insulin dan peningkatan
energi mampu meningkatkan intake glukosa ke dalam sel sehingga hiperglikemia
dan peningkatan radikal bebas tidak terjadi. Oleh karena itu, pada kelompok tikus
diabetes mellitus yang diberi hidrolisat teripang pasir (Holothuria scabra J) mampu
mempertahankan kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada jaringan pankreas.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pemberian hidrolisat, konsentrat, dan isolat protein teripang pasir (Holothuria
scabra J) dapat mempertahankan kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada jaringan
pankreas tikus DM. Hidrolisat teripang pasir (Holothuria scabra J), yang

17
mengandung asam amino paling tinggi, memiliki efektifitas paling baik dalam
mempertahankan kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada jaringan pankreas tikus
DM.
Saran
Perlu dilanjutkan penelitian tentang khasiat teripang pasir sebagai obat
diabetes pada manusia.

DAFTAR PUSTAKA
[ADA] American Diabetes Association. 2004. Diagnosis and Clasification of
Diabetes mellitus. Diabetes Care. 27 (1):S5-S10.
Amoo IA, Adebayo OT, Oyeleye AO.2006. Chemical Evaluation of Winged Beans
(Psophocarous tetragonolabus), Pitanga Cherries (Eugenia uniflora) and
Orchid Fruit (Orchid fruit myristica). African J Food Agr Nutr Development.
6(2):1-12
Arlyza IS. 2009. Teripang dan bahan aktifnya. Oseana XXXIV (1): ISSN 026-1877.
Artunay Ö, Uslu E, Ünal M, Aydin S, Devranoğlu K, Bahçeçioğlu H. 2009. Role
of anti-oxidant system and lipid peroxidation in the development of agerelated and diabeti cataract. Glo-Kat. 4:221-225.
Boorman GA, Beth WG. 1999. Pathology of the Mouse. USA: Cache River Press.
pp191-193.
Carver C, Martin A. 2009. Diabetes mellitus overview. Educating Your Patien with
Diabetes. New York (US): Human Press
[Depkes] Departemen Kesehatan RI. 2008. Pedoman Pengendalian Diabetes
Mellitus dan Penyakit Metabolik. Jakarta (ID): Depkes RI.
Dewi KH, Devi S. Laili S, Masturah M, Hajiral M. 2010. Ekstrak teripang pasir
(Holothuria scabra) sebagai sumber testosteron pada berbagai kecepatan
dan lama pengadukan. Di dalam Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia
“Kejuangan”. Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber
Daya Alam Indonesia; 2010 Januari 26; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta
(ID): ISSN 1693-4393.
Dewi KH. 2008. Kajian ekstraksi steroid teripang pasir (Holothuria scabra J)
sebagai sumber testosteron alami [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor.
Gerardi MH, Zimmerman MC. 2005. Wastewater Phatogens. Canada (US): John
Wiley & Sons.Inc.Hoboken
Girish BN, Rajesh G, Vaidyanathan K, Balakrishnan V. 2011. Assessment of
oxidative status in chronic pancreatitis and its relation with zinc status.
Indian J Gastroenterol. 30(2): 84-88.doi:10.1007/s12664-011-0094-8.
Holt RIG, Neil AH. 2007. Essential Endocrinology and Diabetes. Ed ke-5. USA
(US): Blackwell Publishing
Karnila R. 2012. Daya hipoglikemik hidrolisat, konsentrat, dan isolat protein
teripang pasir (Holothuria scabra J) pada tikus percobaan [disertasi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.

18
Karunakaran U, Park KG. 2013. A systematic review of oxidative stress and safety
of antioxidants in diabetes: focus on islets and their defense. Dmj.
37(2):106-112.
Liu Z, Jeppesen PB, Gregersen S, Chen X, Hermansen K. 2008. Dose- and glucosedependent effects of amino acids on insulin secretion from isolated mouse
islets and clonal INS-1E beta-cells. The rev diabet stud. 5(4):232-244.
Martoyo J, Aji N, Winanto T. 2004. Budidaya Teripang. Jakarta (ID): Penebar
Swadaya.
Menvielle-Bourg FJ. 2005. Superoxide Dismutase (SOD), a powerful antioxidant,
is now available orally. Phytothérapie. 3: 1-4.doi:10.1007/s10298-005.
Muliasari A. 2009. Konsentrasi lipid peroksida hati kelinci hyperlipidemia yang
diberi senyawa hipolipidemik [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Nelson DL, Cox MM. 2004. Lehninger Principles Biochemistry Ed ke-4. USA
(US): Wisconsin Madison Publishing.
Newsholme P, Brennan L, Bender K. 2006. Amino acid metabolism, β-cell function,
and diabetes. Diabetes. 55(2):39-47.
Niedowicz DM, Daleke DL. 2005. The role of oxidative stress in diabetic
complications. Cell Biochemistry and Biophysics. 43:289-330
Nugorho AE. 2006. Hewan percobaan diabetes mellitus: patologi dan mekanisme
aksi diabetogenik. Biodiversitas. 7(4):378-382.
Rahayu L, Damayanti R, Wikanta T. 2006. Gambaran hist