Antioxidants and Antidiabetic Potency of Aqueous and Ethanolic Extracts of Bawang Dayak Bulbs in vitro and in vivo
POTENSI ANTIOKSIDAN DAN ANTIDIABETIK EKSTRAK
AIR DAN ETANOL UMBI BAWANG DAYAK
(Eleutherine palmifolia) SECARA in vitro DAN in vivo
ANDI EARLY FEBRINDA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Potensi Antioksidan dan
Antidiabetik Ekstrak Air dan Etanol Umbi Bawang Dayak (Eleutherine
Palmifolia) Secara in vitro dan in vivo adalah benar karya saya dengan arahan
dari komisi pembimbing Prof Dr Ir Made Astawan, MS, Prof drh Tutik
Wresdiyati, PhD PAVet dan Dr Ir Nancy Dewi Yuliana, MSc, 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 disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Andi Early Febrinda
NIM F261080121
RINGKASAN
ANDI EARLY FEBRINDA. Potensi Antioksidan dan Antidiabetik Ekstrak Air
dan Etanol Umbi Bawang Dayak (Eleutherine Palmifolia) Secara in vitro dan in
vivo. Dibimbing oleh MADE ASTAWAN, TUTIK WRESDIYATI dan NANCY
DEWI YULIANA.
Eleutherine palmifolia yang dikenal dengan nama bawang dayak adalah
tanaman asal Kalimantan yang banyak digunakan oleh masyarakat suku Dayak
dalam mengobati berbagai penyakit secara tradisional, termasuk diabetes melitus.
Tujuan penelitian ini adalah membuktikan secara ilmiah khasiat antioksidan dan
antidiabetik umbi bawang dayak serta mengkaji keamanan konsumsinya pada
tikus percobaan agar dapat dimanfaatkan sebagai sumber pangan fungsional.
Ekstraksi umbi bawang dayak dilakukan secara maserasi menggunakan dua
jenis pelarut yaitu air dan etanol. Larutan yang mengandung ekstrak air dan
ekstrak etanol umbi bawang dayak kemudian dikeringkan menggunakan freeze
dryer. Penapisan fitokimia terhadap kedua jenis ekstrak memperlihatkan bahwa di
dalam ekstrak air dan ekstrak etanol umbi bawang dayak ditemukan adanya
senyawa golongan alkaloid, tanin, fenolik, flavonoid, triterpenoid, dan steroid.
Jenis senyawa fitokimia yang menonjol pada ekstrak air adalah alkaloid, fenolik
dan triterpenoid, sedangkan pada ekstrak etanol adalah alkaloid, tanin, fenolik,
flavonoid dan triterpenoid. Kedua jenis ekstrak menunjukkan aktivitas
antioksidan, yaitu kemampuan dalam membersihkan (scavenging) radikal bebas
DPPH dengan nilai IC50 526 ppm untuk ekstrak air dan 112 ppm untuk ekstrak
etanol, serta kemampuan menghambat aktivitas enzim alfa-glukosidase dengan
nilai IC50 505 ppm untuk ekstrak air dan 241 ppm untuk ekstrak etanol.
Hasil analisis Nuclear Magnetic Resonance (NMR) memperlihatkan bahwa
di dalam ekstrak etanol terdapat senyawa eleutherinoside A, eleutherol, dan
eleuthoside B. Ketiga senyawa turunan naphtalene ini merupakan senyawa aktif di
dalam ekstrak etanol yang menghambat alfa-glukosidase. Sedangkan di dalam
ekstrak air aktivitas inhibisi alfa-glukosidase diduga merupakan hasil kolaborasi
senyawa fitokimia fenolik, alkaloid dan triterpenes.
Penentuan dosis eksperimen untuk percobaan in vivo terhadap tikus
percobaan dilakukan dengan uji toleransi glukosa oral (oral glucose tolerance test,
OGTT). Berdasarkan uji tersebut maka dosis eksperimen yang digunakan adalah
100 mg/kg BB untuk tikus diabetes, sedangkan pada tikus non diabetes digunakan
dosis yang lebih tinggi (500 mg/kg BB) dengan tujuan mempelajari keamanan
konsumsi ekstrak terhadap sel hati dan ginjal. Tikus yang digunakan adalah tikus
jantan jenis Sprague-Dawley berumur ± 8 minggu dengan bobot ± 180 gram.
Kondisi diabetes melitus (DM) diperoleh dengan induksi senyawa aloksan
monohidrat dosis 110 mg/kg BB. Tikus diberi makan dan minum secara ad
libitum. Ransum standar yang digunakan mengacu pada AOAC 2005. Pemberian
ekstrak air dan ekstrak etanol terhadap tikus diabetes dan non diabetes dilakukan
selama 28 hari melalui penyondean. Terminasi dilakukan dengan suntikan
ketamine pada hari ke-29 dan dilakukan pengumpulan darah, hati, ginjal dan
pankreas. Pengamatan dan analisis yang dilakukan meliputi berat badan, kadar
glukosa darah, kadar insulin serum, profil lipid darah (total kolesterol, HDLkolesterol, LDL-kolesterol, dan trigliserida), aktivitas enzim katalase dan super
oksida dismutase (SOD) serum, kadar malonaldehid (MDA) hati, kadar kreatinin
serum, kadar albumin serum, kadar Serum Glutamic-Piruvic Transaminase
(SGPT), kadar Serum Glutamic-Oxaloacetatic Transaminase (SGOT), jumlah
pulau Langerhans, jumlah sel beta pankreas, profil enzim Cu,Zn-SOD ginjal, serta
morfologi jaringan hati dan ginjal.
Pemberian ekstrak air dan etanol umbi bawang dengan dosis 100 mg/kg BB
selama 28 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus diabetes. Kadar
insulin serum, aktivitas enzim SOD dan katalase serum pada tikus diabetes yang
diberi ekstrak air dan etanol umbi bawang dayak sangat nyata lebih tinggi
(P
AIR DAN ETANOL UMBI BAWANG DAYAK
(Eleutherine palmifolia) SECARA in vitro DAN in vivo
ANDI EARLY FEBRINDA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Potensi Antioksidan dan
Antidiabetik Ekstrak Air dan Etanol Umbi Bawang Dayak (Eleutherine
Palmifolia) Secara in vitro dan in vivo adalah benar karya saya dengan arahan
dari komisi pembimbing Prof Dr Ir Made Astawan, MS, Prof drh Tutik
Wresdiyati, PhD PAVet dan Dr Ir Nancy Dewi Yuliana, MSc, 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 disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Andi Early Febrinda
NIM F261080121
RINGKASAN
ANDI EARLY FEBRINDA. Potensi Antioksidan dan Antidiabetik Ekstrak Air
dan Etanol Umbi Bawang Dayak (Eleutherine Palmifolia) Secara in vitro dan in
vivo. Dibimbing oleh MADE ASTAWAN, TUTIK WRESDIYATI dan NANCY
DEWI YULIANA.
Eleutherine palmifolia yang dikenal dengan nama bawang dayak adalah
tanaman asal Kalimantan yang banyak digunakan oleh masyarakat suku Dayak
dalam mengobati berbagai penyakit secara tradisional, termasuk diabetes melitus.
Tujuan penelitian ini adalah membuktikan secara ilmiah khasiat antioksidan dan
antidiabetik umbi bawang dayak serta mengkaji keamanan konsumsinya pada
tikus percobaan agar dapat dimanfaatkan sebagai sumber pangan fungsional.
Ekstraksi umbi bawang dayak dilakukan secara maserasi menggunakan dua
jenis pelarut yaitu air dan etanol. Larutan yang mengandung ekstrak air dan
ekstrak etanol umbi bawang dayak kemudian dikeringkan menggunakan freeze
dryer. Penapisan fitokimia terhadap kedua jenis ekstrak memperlihatkan bahwa di
dalam ekstrak air dan ekstrak etanol umbi bawang dayak ditemukan adanya
senyawa golongan alkaloid, tanin, fenolik, flavonoid, triterpenoid, dan steroid.
Jenis senyawa fitokimia yang menonjol pada ekstrak air adalah alkaloid, fenolik
dan triterpenoid, sedangkan pada ekstrak etanol adalah alkaloid, tanin, fenolik,
flavonoid dan triterpenoid. Kedua jenis ekstrak menunjukkan aktivitas
antioksidan, yaitu kemampuan dalam membersihkan (scavenging) radikal bebas
DPPH dengan nilai IC50 526 ppm untuk ekstrak air dan 112 ppm untuk ekstrak
etanol, serta kemampuan menghambat aktivitas enzim alfa-glukosidase dengan
nilai IC50 505 ppm untuk ekstrak air dan 241 ppm untuk ekstrak etanol.
Hasil analisis Nuclear Magnetic Resonance (NMR) memperlihatkan bahwa
di dalam ekstrak etanol terdapat senyawa eleutherinoside A, eleutherol, dan
eleuthoside B. Ketiga senyawa turunan naphtalene ini merupakan senyawa aktif di
dalam ekstrak etanol yang menghambat alfa-glukosidase. Sedangkan di dalam
ekstrak air aktivitas inhibisi alfa-glukosidase diduga merupakan hasil kolaborasi
senyawa fitokimia fenolik, alkaloid dan triterpenes.
Penentuan dosis eksperimen untuk percobaan in vivo terhadap tikus
percobaan dilakukan dengan uji toleransi glukosa oral (oral glucose tolerance test,
OGTT). Berdasarkan uji tersebut maka dosis eksperimen yang digunakan adalah
100 mg/kg BB untuk tikus diabetes, sedangkan pada tikus non diabetes digunakan
dosis yang lebih tinggi (500 mg/kg BB) dengan tujuan mempelajari keamanan
konsumsi ekstrak terhadap sel hati dan ginjal. Tikus yang digunakan adalah tikus
jantan jenis Sprague-Dawley berumur ± 8 minggu dengan bobot ± 180 gram.
Kondisi diabetes melitus (DM) diperoleh dengan induksi senyawa aloksan
monohidrat dosis 110 mg/kg BB. Tikus diberi makan dan minum secara ad
libitum. Ransum standar yang digunakan mengacu pada AOAC 2005. Pemberian
ekstrak air dan ekstrak etanol terhadap tikus diabetes dan non diabetes dilakukan
selama 28 hari melalui penyondean. Terminasi dilakukan dengan suntikan
ketamine pada hari ke-29 dan dilakukan pengumpulan darah, hati, ginjal dan
pankreas. Pengamatan dan analisis yang dilakukan meliputi berat badan, kadar
glukosa darah, kadar insulin serum, profil lipid darah (total kolesterol, HDLkolesterol, LDL-kolesterol, dan trigliserida), aktivitas enzim katalase dan super
oksida dismutase (SOD) serum, kadar malonaldehid (MDA) hati, kadar kreatinin
serum, kadar albumin serum, kadar Serum Glutamic-Piruvic Transaminase
(SGPT), kadar Serum Glutamic-Oxaloacetatic Transaminase (SGOT), jumlah
pulau Langerhans, jumlah sel beta pankreas, profil enzim Cu,Zn-SOD ginjal, serta
morfologi jaringan hati dan ginjal.
Pemberian ekstrak air dan etanol umbi bawang dengan dosis 100 mg/kg BB
selama 28 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus diabetes. Kadar
insulin serum, aktivitas enzim SOD dan katalase serum pada tikus diabetes yang
diberi ekstrak air dan etanol umbi bawang dayak sangat nyata lebih tinggi
(P