Uji efek hipoglikemik rendaman beras ketan hitam pada tikus betina yang dibebani glukosa - USD Repository
UJI EFEK HIPOGLIKEMIK RENDAMAN BERAS KETAN HITAM PADA TIKUS BETINA YANG DIBEBANI GLUKOSA
SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :
Maria Riaswati NIM : 058114077
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008
UJI EFEK HIPOGLIKEMIK RENDAMAN BERAS KETAN HITAM PADA TIKUS BETINA YANG DIBEBANI GLUKOSA
SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :
Maria Riaswati NIM : 058114077
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008
HALAMAN PERSEMBAHAN
Orang bijak akan selalu bertanya Orang pintar selalu menjawab semua pertanyaan
Ada empat hal yang tidak bisa kembali dalam hidup manusia : Batu ketika sudah dilempar, Waktu ketika sudah dilewatkan, Kesempatan ketika sudah hilang, Perkataan ketika sudah terucapkan. (Romo Rudi, OMI)
Karya ini ku persembahkan untuk: Pelindungku Bunda Maria dan Yesus Kristus yang telah memberikan rahmat berlimpah dan menjadikan semua yang diciptakannya begitu indah
Bapak, mamak sebagai tanda cinta dan bakti yang tidak sebanding dengan kasih yang diberikan, Kakak dan adik-adikku sebagai motivasi untuk terus berkarya
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan penyertaan yang diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Uji Efek Hipoglikemik Rendaman Beras Ketan Hitam pada Tikus Betina
yang Dibebani Glukosa”. Skripsi ini ditulis sebagai salah satu syarat memperoleh
gelar sarjana Farmasi di Universitas Sanata Dharma.Penulis menyadari penulisan skripsi ini tidak mungkin terwujud tanpa bimbingan, bantuan dan pengarahan berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis menghaturkan banyak terima kasih dan penghargaan kepada: 1.
Bapak Drs. Mulyono, Apt selaku pembimbing utama, inspirator dan dosen penguji yang selalu memberikan masukan dan semangat hingga terselesaikannya skripsi ini.
2. Dr. Lusiana Kuswibawati, M.Kes. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dalam penulisan skripsi ini.
3. Ipang Djunarko, S.Si, Apt. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dalam penulisan skripsi ini.
4. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si sebagai pimpinan laboratorium Farmasi yang telah memberikan izin penggunaan semua fasilitas laboratorium untuk penelitian skripsi ini.
5. Mas Kayat, Mas Heru, Mas Parjiman, Mas Yuono dan semua staf laboratorium Farmasi yang bersedia direpotkan dan menemani selama penelitian berlangsung.
6. Bapak (Yohanes Edi Daru P.) dan mamak (Yustina Tri Andari) atas semua doa, kasih sayang dan pendampingan yang tiada habisnya.
7. Mbak Anggar dan Mas Karlin, adikku Bram dan Agri yang selalu memberi semangat dan penyegaran ketika semangat mulai turun.
8. Mbak Asih sahabat terbaikku, pendengar yang baik dan sang pemberi solusi.
9. Teman terbaikku, Virginia Permatasari yang selalu setia mendampingi tanpa pamrih selama penelitian dan penulisan skripsi ini.
10. Mbak Gayatri yang sering bareng memberi makan tikus.
11. Lina Chang dan Felisia tempat diskusi dan mencari solusi.
12. Diana Erosita dengan penuh semangat mau ikut ke laboratorium hayati Imono.
13. Teman-teman seperantauan Weni, Darti dan semua warga Flamboyan tempat curhat dan menghibur diri.
14. Teman teman KMPKS Voice yang membuat jiwaku bernyanyi, segar dan bahagia.
15. Staf keamanan kampus III Paingan yang selalu siap direpotkan.
16. Romo Sunu SJ atas segala bantuan dan masukannya.
17. Bapak Aris yang telah memperkenalkan statistika yang sangat berguna dalam penelitian ini.
18. Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu Semoga Tuhan yang maha kasih selalu menyertai dan memberikan rahmat kebahagiaan dalam hidup mereka.
Bak kata pepatah Tiada Gading yang Tak Retak, penulis menyadari karya ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis membuka diri untuk segala masukan, saran dan kritik membangun demi perbaikan penulisan skripsi ini. Penulis berharap hasil penelitian ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu farmasi di bidang eksplorasi bahan alam dan obat tradisional dan bagi masyarakat khususnya mereka yang menderita diabetes melitus.
Yogyakarta, Desember 2008 Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................. iii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... v PRAKATA ..................................................................................................... vi PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ................................................. ix DAFTAR ISI ................................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii
INTISARI ........................................................................................................ xviii ABSTRACT ................................................................................................... xix
BAB I. PENGANTAR A.
1 Latar Belakang .....................................................................................
1.
2 Perumusan masalah ........................................................................
2.
3 Keaslian penelitian .........................................................................
3. Manfaat penelitian a.
3 Manfaat teoritis ........................................................................
b.
3 Manfaat praktis .........................................................................
B. Tujuan Penelitian ..................................................................................
4
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA A. Diabetes Melitus ...................................................................................
5 B. Metabolisme Karbohidrat .....................................................................
11 C. Beras Ketan Hitam ...............................................................................
12 D. Metode Penetapan Kadar Glukosa dalam Darah .........................................................................................
14 E. Obat Antidiabetes Oral..........................................................................
15 F. Landasan Teori .....................................................................................
17 G.
18 Hipotesis ..............................................................................................
BAB III. METODE PENELITIAN A.
19 Jenis dan Rancangan Penelitian ...........................................................
B.
Variabel dan Definisi Operasional 1.
19 Variabel penelitian .........................................................................
2.
20 Definisi operasional ........................................................................
C.
21 Bahan Penelitian ..................................................................................
D.
22 Alat Penelitian ......................................................................................
E.
Tata Cara Penelitian 1.
22 Pembuatan glukosa monohidrat 15%b/v ........................................
2.
23 Pembuatan CMC Na 1%b/v ...........................................................
3.
23 Penentuan keseragaman bobot tablet glibenklamid .......................
4.
23 Pembuatan suspensi glibenklamid 5 mg%b/v ................................
5. Penentuan dosis glibenklamid ......................................................
24
6. Penentuan waktu serapan stabil/operating time ...........................
24 7. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum .......................
24 8. Pembuatan persamaan kurva baku ...............................................
25 9. Penentuan waktu pemberian Glibenklamid ....................................
25 10. Pembuatan rendaman beras ketan hitam .......................................
26 11. Perlakuan terhadap hewan uji ........................................................
27 12. Penetapan kadar glukosa darah ......................................................
28 F. Analisis Data ........................................................................................
29 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A.
30 Penentuan Waktu Serapan Stabil .........................................................
B.
Penetapan Panjang Gelombang Serapan Maksimum ..............................................................................
32 C.
33 Persamaan Kurva Baku ........................................................................
D.
34 Reaksi Pembentukan Warna ................................................................
E.
35 Penentuan Waktu Pemberian Glibenklamid ........................................
F.
Efek Hipoglikemik Rendaman Beras Ketan Hitam .............................................................
36 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN A.
48 Kesimpulan ...........................................................................................
B.
48 Saran .....................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... LAMPIRAN ..................................................................................................... BIOGRAFI .......................................................................................................
49
52
67
DAFTAR TABEL
Tabel I. Persyaratan Keseragaman Bobot Tablet Menurut Farmakope Indonesia III ......................................................... 23 Tabel II. Data Penetapan Waktu Serapan Stabil Glukosa Monohidrat ................................................................................ 30 Tabel III. Hasil Pengukuran Kadar Seri Kurva Baku .......................................... 33 Tabel IV. Pengaruh waktu pemberian glibenklamid 0,45 mg/kg BB
0-300
terhadap persentase penurunan LDDK glukosa darah UTGO tikus .................................................................. 35 Tabel V. Rata-rata kadar glukosa darah tikus (mg/dL) terhadap waktu (menit) setelah perlakuan Kontrol negatif (Air suling),kontrol positif
(Glibenklamid), rendaman Beras Ketan Hitam 15;30; dan 60 g yang ditambahkan 100 ml air suling .................................................... 37
0-300
Tabel VI. LDDK (menit.mg/dL) pada pemberian air suling .......................... 39
0-300
Tabel VII. LDDK (menit.mg/dL) pada pemberian Glibenklamid dosis 0,45 mg/Kg BB ............................................................................ 39
0-300
Tabel VIII. LDDK (menit.mg/dL) pada pemberian rendaman beras ketan hitam konsentrasi 15 g dalam 100 ml air suling................. 40 Tabel IX. Kadar glukosa darah tikus pada pemberian rendaman beras ketan hitam konsentrasi 30 g ditambah 100 ml air suling ........... 40
0-300
Tabel X. LDDK (menit.mg/dL) pada pemberian rendaman beras ketan hitam konsentrasi 60 g ditambah 100 ml air suling ............. 41
0-300
Tabel XI. Rata-rata LDDK pada perlakuan air suling, Glibenklamid, Rendaman Beras Ketan Hitam konsentrasi 15%; 30% dan 60% b/v ..................................................... 41
Tabel XII. Nilai Luas Daerah di Bawah Kurva (LDDK)0-300 dan persentase penurunan kadar glukosa darah (PKGD terhadap kontrol air suling ................................................................ 43
0-300
Tabel XIII. Uji Distribusi Normal Sampel LDDK ..................................... 43 Tabel XIV. Hasil Uji Post Hoc Antar Kelompok Perlakuan dengan Taraf Kepercayaan 95 %........................................................ 44
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Pengaruh peningkatan beban metabolik akibat nutrisi berlebih dan penurunan aktivitas ................................. 8 Gambar 2. Mekanisme apoptosis sel beta pada patogenesis diabetes melitus tipe 2 ...................................................................... 9 Gambar 3. Metabolisme karbohidrat .................................................................... 12 Gambar 4. Struktur umum golongan sulfonilurea ................................................. 16 Gambar 5. Struktur umum golongan biguanid ...................................................... 16 Gambar 6. Kurva hubungan antara waktu inkubasi dan absorbansi glukosa monohidrat .......................................................... 31 Gambar 7. Kurva hubungan antara panjang gelombang dan absorbansi .................................................................................... 32 Gambar 8. Kurva hubungan korelasi antara kadar glukosa monohidrat (mg/dL) vs absorbansi .............................. 33 Gambar 9. Profil rata-rata kadar glukosa darah vs. Waktu setelah perlakuan kontrol negatif (air suling),kontrol positif
(Glibenklamid), Rendaman Beras Ketan Hitam konsentrasi 15; 30; 60 g dalam 100 ml air suling............................... 38
0-300
Gambar 10. Diagram Rata-rata LDDK perlakuan akuades, glibenklamid, rendaman beras ketan hitam konsentrasi 15; 30 dan 60 % b/v ......................................................... 42
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Keseragaman Bobot Tablet Glibenklamid ...................................... 52 Lampiran 2. Pengukuran Waktu Serapan Stabil/Operating Time ....................... 53 Lampiran 3. Penetapan Panjang Gelombang Serapan Maksimum ..................... 54 Lampiran 4. Penimbangan Bahan ....................................................................... 55 Lampiran 5. Data Penentuan Waktu Pemberian Glukosa Monohidrat ............... 56 Lampiran 6. Data kadar glukosa darah dan hasil perhitungan
0-300
Luas Daerah di Bawah Kurva (LDDK) ..................................... 58 Lampiran 7. Analisis Statistik Menggunakan SPSS 15 ...................................... 63
INTISARI
Beras ketan hitam merupakan salah satu bahan pangan kaya nutrisi dan mengandung komponen kimia alami seperti protoantosianidin, antosianidin, flavonoid, isoflavon, tokostienol, dan fitosterol. Warna hitam pada ketan hitam diakibatkan kandungan antosianin yang tinggi. Saat ini, secara empiris rendaman ketan hitam digunakan dalam pengobatan diabetes. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi mengenai efek hipoglikemik dari rendaman ketan hitam.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan rancangan acak lengkap pola searah menggunakan tikus Wistar betina umur 2,5-3,5 bulan, berat 150 – 200 g. Pengujian hipoglikemik rendaman beras ketan hitam dilakukan dengan metode uji toleransi glukosa oral, cuplikan darah akan diambil pada menit ke-0, 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240 dan 300 setelah pemberian glukosa oral. Kadar glukosa darah akan ditetapkan dengan metode enzimatis menggunakan enzim GOD PAP
0-300
“Diasys”. Luas Daerah di Bawah Kurva (LDDK) diperoleh dengan metode Trapezoid lalu dianalisis menggunakan uji statistik ANOVA satu arah dan kemudian dilanjutkan dengan uji Post Hoc Tuckey dengan taraf kepercayaan 95 %.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Rendaman beras ketan hitam dengan berat 15; 30; dan 60 g yang ditambahkan 100 ml air suling mampu menurunkan secara signifikan (p<0,05) kadar glukosa darah berturut–turut 24,97 %; 44,71%; dan 51,59% pada tikus betina yang dibebani glukosa.
Kata kunci : rendaman beras ketan hitam, hipoglikemik, glukosa oral dan metode GOD PAP Yogyakarta ,.....................................
Drs. Mulyono, Apt Pembimbing
ABSTRACT
Black glutinous rice is one of nutritious food contain of natural chemical component such as protoanthocyanidin, anthocyanidin, flavonoids, isoflavon, tikostineol and fitosterol. The higher level of anthocyanin in Black glutinous rice make it has a black color. Today, empirically the submerged of Black glutinous rice use in treat of diabetes mellitus. This research has been performed to obtain information on the hypoglycemic effect of submerged of Black glutinous rice.
This study is an experimental research with the one-way complete randomized design use Wistar female rats, aged 2,5-3,5 month, weight 150-200 g. The submerged of Black glutinous rice had been tested using oral glucose tolerance test, the submerged samples take on minutes 0, 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240 and 300 after giving oral glucose. The blood glucose level determines with enzymatic method
0-300
use GOD PAP “Diasys”. The Area Under Curve (AUC) was determinated with Trapezoid method, after that it was analyzed using the one way ANOVA with 95% significance level continued using Post Hoc Tuckey.
The result show that submerged of black glutinous rice on weight 15; 30 and 60 gram are added with 100 ml of aquadest have potention to decrease significantly (p<0,05) the blood glucose level of female rats that induce with oral glucose on 24,97%; 44,71% and 51,59% ratio with aquadest as negative control.
BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Globalisasi telah berkembang dengan pesat dan mempengaruhi hidup
masyarakat. Pola makan yang kurang sehat seperti makanan cepat saji yang kurang serat dan kaya kolesterol, minuman dengan bahan pewarna dan pengawet dapat memicu timbulnya berbagai penyakit salah satunya diabetes melitus.
Diabetes melitus merupakan suatu penyakit yang ditandai dengan kadar glukosa dalam darah lebih dari normal. Menurut kriteria diagnostik Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (PERKENI), seseorang dikatakan menderita diabetes jika memiliki kadar gula darah puasa lebih dari 126mg/dL dan pada tes sewaktu lebih dari 200 mg/dL (Soegondo, 2006). Diabetes melitus dapat menyebabkan komplikasi terhadap organ lain, misalnya gangguan pada retina dan ginjal, kerusakan saraf perifer, dan mendorong terjadinya penyakit aterosklerosis pada jantung, kaki dan otak.
Indonesia menempati peringkat keempat dunia untuk penyakit diabetes dengan 5–6 juta penderita (Soegondo, 2006). Meningkatnya jumlah penderita penyakit diabetes melitus tidak lepas dari berubahnya gaya hidup masyarakat. Masyarakat mulai tidak memperhatikan dan menyeimbangkan antara asupan kalori dari makanan dengan jumlah kalori yang dibutuhkan untuk kegiatannya. Kondisi ini diperparah dengan berkurangnya aktivitas olah raga karena sudah dimanjakan oleh kemajuan teknologi dan berkembangnya transportasi. Dalam penelitiannya, Susilowati dan Amiruddin (2008) menyatakan bahwa risiko diabetes melitus meningkat dengan adanya faktor risiko berupa obesitas, hipertensi, kolesterol tinggi, stres serta riwayat diabetes dalam keluarga.
Dalam penanggulangan penyakit diabetes melitus, obat hanya merupakan pelengkap diet dan hanya diberikan apabila pengaturan diet secara maksimal tidak mengendalikan kadar gula darah (Agoes, 1991). Obat hipoglikemik oral dapat menyebabkan efek samping diantaranya prevalensi kematian tinggi untuk glibenklamid yang diberikan pada pasien diabetes melitus dengan penyakit kardiovaskuler, efek diuretik dijumpai pada klorpropamid, acetohexamide, tolazamide dan gliburide (Ediningsih, 2006).
Beras ketan hitam merupakan salah satu bahan pangan kaya komponen kimiawi dan manfaat bagi kesehatan. Akhir-akhir ini rendaman beras ketan hitam secara empiris digunakan masyarakat dalam pengobatan diabetes melitus. Penelitian menyatakan pigmen pada beras ketan hitam berperan dalam pencegahan pengerasan pembuluh nadi, pengobatan pada tekanan darah tinggi dan masalah ginjal. Untuk membuktikan rendaman beras ketan hitam memiliki aktivitas hipoglikemik, maka perlu dilakukan penelitian mengenai efek tersebut pada hewan uji.
1. Perumusan masalah
Penggunaan bahan alam dalam penanggulangan penyakit membutuhkan suatu penelitian ilmiah untuk mengetahui kebenaran khasiatnya. Pokok permasalahan yang akan dibahas pada penelitian ini adalah mengetahui apakah rendaman beras ketan hitam memiliki aktivitas hipoglikemik pada penyakit diabetes melitus tipe 2 yang ditandai dengan penurunan kadar glukosa setelah Uji Toleransi Glukosa Oral (UTGO)?
Permasalahan kedua yang ingin diketahui adalah apakah dengan meningkatnya berat beras ketan hitam yang direndam dengan menambahkan 100 ml air suling akan meningkatkan aktivitasnya dalam menurunkan kadar glukosa darah?
2. Keaslian penelitian
Sejauh penelusuran penulis di perpustakaan Universitas Sanata Dharma, penelitian mengenai uji efek hipoglikemik rendaman beras ketan hitam pada tikus betina yang dibebani glukosa belum pernah dilakukan .
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian mengenai uji efek hipoglikemik rendaman beras ketan hitam diharapkan dapat memberikan manfaat untuk mengembangkan ilmu pengetahuan tentang obat bahan alam sebagai alternatif dalam penanggulangan penyakit diabetes melitus.
b. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai khasiat bahan alam kepada masyarakat khususnya bagi penderita penyakit Diabetes Melitus tipe 2 tentang kegunaan rendaman beras ketan hitam sebagai obat antidiabetes oral.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai melalui penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas hipoglikemik rendaman beras ketan hitam terhadap tikus betina yang dibebani glukosa. Hasil penelitian diharapkan bisa menjadi suatu informasi pengobatan penyakit diabetes melitus tipe 2 (Diabetes Melitus Tidak Tergantung Insulin / DMTTI).
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Diabetes Melitus Diabetes melitus, penyakit gula, atau penyakit kencing manis diketahui
sebagai suatu penyakit yang disebabkan oleh adanya gangguan menahun terutama pada sistem metabolisme karbohidrat, lemak, dan juga protein dalam tubuh (Lanywati, 2001). Dalam keadaan normal, kira-kira 50% glukosa yang dimakan mengalami metabolisme sempurna menjadi karbondioksida dan air, 5% diubah menjadi glikogen dan kira-kira 30-40% diubah manjadi lemak (Suharto dan Handoko, 1999). Gangguan metabolisme karbohidrat disebabkan kurangnya produksi insulin yang diperlukan dalam proses pengubahan gula menjadi tenaga serta sintesis lemak (Lanywati, 2001).
Dalam keadaan normal kadar gula dalam darah saat berpuasa berkisar antara 80–120 mg/dL, sedangkan satu jam sesudah makan akan mencapai 170 mg/dL, dan dua jam sesudah makan akan turun hingga mencapai 140 mg/dL. Jika kadar gula dalam darah lebih tinggi dari nilai normal, maka disebut hiperglikemia, namun sebaliknya jika lebih rendah dari nilai normal, maka disebut hipoglikemia (Lanywati, 2001). Badan Kesehatan Dunia/World Health Organization (WHO) menganjurkan penegakkan diagnosis diabetes melitus berdasarkan ditemukannya minimal dua hal berikut pada hari yang sama yaitu: kadar glukosa darah sewaktu lebih dari 11,1 mmol/L ; glukosa darah puasa lebih dari 7,0 mmol/L; dan diabetes 2 jam posprandial lebih dari 11,1 mmol/L setelah pemberian glukosa oral 75 g ( Rubenstein, Wayne, and Bradley, 2007).
Menurut Lanywati (2001), gejala khas dan klasik pada penyakit diabetes melitus yaitu poliuria, polidipsi dan polipagio.
1. Poliuria (banyak kencing), merupakan gejala umum pada penderita diabetes melitus. Hal ini disebabkan kadar glukosa darah berlebihan, sehingga merangsang tubuh untuk mengeluarkannya melalui ginjal bersama air dan kencing. Gejala ini umumnya terjadi pada malam hari.
2. Polidipsi (banyak minum), merupakan reaksi tubuh akibat banyaknya pengeluaran urin. Untuk menghindari tubuh kekurangan cairan, maka secara otomatis pada penderita akan timbul rasa haus yang menyebabkan timbulnya keinginan untuk minum selama kadar glukosa darah belum terkontrol.
3. Polipagio (banyak makan), terjadi akibat berkurangnya kadar glukosa dalam tubuh meskipun kadar glukosa dalam darah tinggi. Hal ini terjadi karena tubuh berusaha memperoleh tambahan cadangan gula yang berasal dari makanan.
Gejala yang umumnya tampak pada penderita diabetes melitus adalah sebagai berikut 1. adanya perasaan haus yang terus-menerus 2. sering buang air kecil dan dalam jumlah banyak 3. timbul rasa letih yang tidak dapat dijelaskan penyebabnya 4. timbulnya rasa gatal dan peradangan kulit yang menahun pada tingkat penyakit yang berat, akan timbul beberapa gejala lain seperti 1. terjadi penurunan berat badan
2. timbulnya rasa kesemutan/ mati rasa atau sakit pada tangan atau kaki 3. timbulnya luka pada kaki yang tidak kunjung sembuh 4. hilangnya kesadaran diri
(Lanywati, 2001) Hasil penelitian pada tahun 2001 menunjukkan bahwa diabetes melitus tidak hanya disebabkan oleh faktor keturunan (genetik), tetapi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang multi-kompleks, antara lain kebiasaan hidup dan lingkungan. Kebiasaan hidup misalnya makan yang berlebihan yang menyebabkan kelenjar pankreas harus bekerja lebih keras dalam memproduksi hormon insulin. Jika suatu saat pankreas sudah tidak mampu lagi memenuhi kebutuhan insulin maka glukosa tidak dapat terolah dan masuk ke dalam darah serta urin (Lanywati, 2001).
Menurut Katzung (2002), diabetes melitus dapat diklasifikasikan menjadi empat jenis, yaitu 1. diabetes melitus tipe 1
Diabetes melitus tipe ini disebabkan oleh defisiensi absolut hormon insulin. Pada tipe ini terjadi destruksi sel-sel β pankreas sehingga sel-sel β pankreas tidak mampu membuat dan mengeluarkan insulin dalam jumlah cukup, bahkan kadang-kadang tidak terdapat sekresi insulin sama sekali sehingga sel-sel tidak bisa menyerap glukosa darah (Tjay dan Raharja, 2002). Diabetes melitus tipe 1 yang diawali oleh faktor autoimun hingga saat ini belum diketahui dengan jelas, namun proses ini diperantarai oleh sel makrofag dan limfosit T melalui autoantibodi terhadap antigen sel- β (Dipiro, Wells dan Schwinghammer, 2003).
2. diabetes melitus tipe 2
Diabetes melitus tipe 2 biasanya dialami oleh orang dewasa yang menderita obesitas. Diabetes melitus tipe ini biasanya terjadi akibat resistensi insulin maupun disfungsi sel beta (Lina dan Wijaya, 2005). Resistensi insulin ditunjukkan dengan meningkatnya lipolisis dan produksi asam lemak bebas, peningkatan produksi glukosa hepar, dan penurunan pengambilan glukosa oleh otot (Dipiro at al, 2003). Menurut Lina dan Wijaya (2005), disfungsi sel beta bisa terjadi melalui mekanisme-mekanisme sebagai berikut a.
Adaptasi jumlah sel beta. Jumlah sel beta akan berubah dinamis dan beradaptasi dengan beban metabolik dalam tubuh. Peningkatan beban metabolik dapat disebabkan oleh obesitas dan resistensi insulin.
Gambar 1. Pengaruh peningkatan beban metabolik akibat nutrisi berlebih dan penurunan aktivitas (Indriyanti, 2005)
Pada manusia peningkatan jumlah sel beta disebabkan oleh replikasi dan neogenesis serta hipertrofi sel beta. Pada kondisi normal, sel beta terdapat dalam 70% sel-sel endokrin islet. Akan tetapi pada penderita diabetes melitus tipe 2, jumlah islet dapat menurun (akibat timbulnya plak amiloid) dan dapat berubah bentuk.
b.
Apoptosis sel beta. Apoptosis adalah bentuk kematian sel pada organisme multiseluler yang terjadi saat pergantian sel, perubahan jaringan dan pembuangan sel-sel mati. Selama patogenesis diabetes melitus tipe 2, terdapat mekanisme yang memicu peningkatan apoptosis sel beta diantaranya hiperglikemia kronis yang memicu stres retikulum endoplasma dan stres oksidatif.
Gambar 2. Mekanisme apoptosis sel beta pada patogenesis diabetes melitus tipe 2 (Lina dan Wijaya, 2005)
Apoptosis sel beta juga bisa disebabkan akibat fosforilasi tirosin IRS- 2 (Insulin Receptor Substrate 2) yang mengakibatkan peningkatan pertumbuhan dan pertahanan sel beta. Selain itu, IRS-2 juga merupakan bagian untuk fosforilasi serin/threonin yang dapat memberikan efek negatif dari transduksi sinyal IRS yang memicu degradasi IRS akibatnya pertumbuhan sel beta menjadi terhambat yang pada akhirnya menyebabkan kematian sel beta.
c. Stres oksidatif. Pada kondisi hiperglikemia dan konsentrasi lipid yang tinggi akan menginduksi protein UCP2 (Uncoupling Protein) yang merupakan regulator sekresi insulin dalam sel beta pankreatik dan juga memicu meningkatnya produksi superoksida melalui rantai transfer elektron.
Pembentukan superoksida merupakan suatu hasil dari respirasi seluler mitokondrial akibat terbentuknya elektron yang tidak berpasangan. Elektron tidak berpasangan ini akan bereaksi dengan oksigen membentuk ion superoksida yang merupakan radikal bebas yang sangat reaktif. USP2 yang teraktivasi akan menjadi sarana keluarnya proton yang akan mengganggu proses GSIS (Glucose Stimulated Insulin Secretion ) sehingga menurunkan produksi ATP dari glukosa.
3. diabetes gestational Diabetes melitus tipe ini terjadi pada wanita yang sedang hamil.
Biasanya timbul pada trimester kedua (minggu 24-28) dan akan berakhir pada saat bayi lahir. Diabetes ini disebabkan karena tubuh penderita tidak dapat menggunakan glukosa dalam darah dengan normal sehingga kadar glukosa dalam darah lebih tinggi dari seharusnya.
4. diabetes melitus spesifik yaitu Maturity Onset Diabetes of The Young (MODY).
Maturity Onset Diabetes of The Young merupakan bentuk diabetes yang
berkaitan dengan salah satu gen pada fungsi sel beta pankreas dan umumnya tidak terkait dengan resistensi insulin. MODY disebabakan terjadinya mutasi pada faktor-faktor transkripsi hepatocyte nuclear factor, HNF-1
α, insulin
promotor factor-1, HNF-1
β dan neuroD.BETA2 yang berujung pada disfungsi sel beta (Lina dan Wijaya, 2005).
B. Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh (Irawan, 2007). Karbohidrat akan mengalami proses pencernaan dalam mulut, lambung dan usus menjadi monosakarida. Sebagian besar karbohidrat yang terdapat dalam makanan akan membentuk glukosa, galaktosa ataupun fruktosa setelah dicerna. Senyawa-senyawa ini lalu diangkut ke hepar melalui vena porta hati. Di dalam hati, galaktosa dan fruktosa segera diubah manjadi glukosa (Murray, Granner, Mayes and Rodwell, 2000).
Di dalam tubuh, karbohidrat yang telah terkonversi menjadi glukosa tidak hanya akan berfungsi sebagai sumber energi utama bagi kontraksi otot atau aktivitas fisik tubuh, namun glukosa juga berfungsi sebagai sumber energi bagi sistem saraf pusat termasuk juga untuk kerja otak. Selain itu, karbohidrat yang dikonsumsi juga dapat tersimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk glikogen di dalam otot dan hati. Glikogen otot merupakan salah satu sumber energi tubuh saat sedang berolahraga sedangkan glikogen hati dapat berfungsi untuk membantu menjaga ketersediaan glukosa di dalam sel darah dan sistem saraf pusat (Irawan, 2007).
Pembentukan glikogen yang berasal dari glukosa dikenal sebagai siklus asam laktat atau siklus glukosa-alanin. Siklus asam laktat terjadi di hati dan di otot.
Mekanisme sederhana proses metabolisme glukosa menjadi glikogen tampak pada gambar 3 pada halaman 12.
Gambar 3. Metabolisme karbohidrat pada orang normal (Suharto dan Handoko, 1999)
Pada keadaan normal, persediaan glikogen dalam hati cukup untuk mempertahankan kadar glukosa darah selama beberapa jam. Bila hepar terganggu fungsinya maka akan mudah terjadi hipoglikemia dan hiperglikemia (Suharto dan Handoko, 1999). Selain di hati glikogen juga disimpan di otot. Metabolisme glikogen menjadi glukosa diatur oleh enzim. Di dalam otot metabolisme glikogen diatur oleh hormon epinephrine dan insulin sedangkan di dalam hati, metabolisme glikogen diatur oleh hormon glukagon, insulin dan perbandingan glukagon insulin (Davidson, 1999). Kadar gula dalam darah diatur oleh hormon insulin yang dihasilkan oleh sel- sel β pada pulau-pulau Langerhans pankreas dan disekresikan ke dalam darah sebagai reaksi terhadap keadaan hiperglikemia (Murray dkk, 2000).
C. Beras Ketan Hitam
Beras ketan hitam merupakan salah satu spesies yang termasuk ke dalam suku Poaceae yang memiliki nilai ekonomis yang penting. Beras ketan hitam diketahui mengandung senyawa golongan antosianin, yang memiliki beberapa aktivitas farmakologi salah satunya adalah aktivitasnya sebagai antioksidan (Aligita, 2007).
Penelitian di China menunjukkan beras ketan hitam itu mempunyai khasiat menyembuhkan berbagai penyakit. Beras ketan hitam saat ini digunakan sebagai obat dan bahan pangan, kadar vitamin, mikroelemen dan asam amino dari beras ketan hitam semuanya lebih tinggi daripada beras biasa. Pigmen pada beras ketan hitam kaya akan aktif flavonoid dan kadarnya lima kali lipat dari pada beras putih dan berperan sangat besar bagi pencegahan pengerasan pembuluh nadi (Anonim, 2008b).
Beras ketan hitam memiliki kandungan kimia alami seperti protoantosianidin, antosianidin, flavonoid, isoflavon, tokostienol, dan fitosterol (Anonim, 2008a). Wrolstad (2001) menemukan bahwa pigmen antosianin pada Bilberries (Vaccinium myrtillus) telah lama digunakan pada kerusakan sirkulasi.
Wrolstad (2001) melaporkan adanya penelitian yang menyatakan antosianin dan flavonoid memiliki aktivitas sebagai antiinflamasi dan adanya laporan bahwa penggunaan antosianin secara oral bermanfaat untuk mengobati diabetes, ulser, mungkin juga memiliki aktivitas sebagai antivirus dan antimikroba. Cazarolli, Zanatta, Elga, Reis, Folador, Damazio, Pizzolatti Mena dan Fatima (2008) pada penelitiannya memfokuskan pada mekanisme aksi seluler dan molekuler dari flavonoid pada metabolisme karbohidrat. Hasil penelitian ini diharapkan memberi manfaat terkait diabetes melitus. Salah satu aktivitas flavonoid adalah kemampuannya mencegah absorpsi glukosa atau meningkatkan toleransi glukosa. Selanjutnya, flavonoid merangsang masuknya glukosa dalam jaringan peripheral, mengatur aktivitas dan/ekspresi enzim yang terlibat dalam jalur metabolisme karbohidrat.
D. Metode Penetapan Kadar Glukosa dalam Darah
Menurut Widowati (1997), secara umum metode penentuan glukosa darah dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu
1. Metode kondensasi gugus amin Prinsip dari metode ini adalah terjadinya kondensasi aldosa dengan orto toluidin dalam suasana asam dan akan menghasil larutan berwarna hijau setelah dipanaskan. Penetapan kadar glukosa ditentukan dengan metode spektrofotometri sesuai dengan intensitas warna yang terjadi.
2. Metode reduksi Prinsip metode ini adalah dengan reaksi oksidasi reduksi menggunakan suatu oksidan ferisianida. Adanya glukosa dalam darah akan mereduksi ferisianida menjadi ferosianida suasana basa dan dengan pemanasan. Kemudian kelebihan garam feri akan dititrasi secara iodometri.
3. Metode pemisahan glukosa Pada metode ini glukosa dipisahkan dalam keadaan panas dengan antron atau timol dalam suasana asam menggunakan asam sulfat pekat. Glukosa juga dapat dipisahkan secara kromatografi, tetapi pemisahan glukosa ini jarang dilakukan.
4. Metode enzimatik Penetapan kadar glukosa dapat ditentukan secara enzimatik, rnisalnya dengan penambahan enzim glukosa oksidase (GOD). Dengan adanya oksigen atau udara, glukosa dioksidasi dengan dikatalisis oleh enzim menjadi asam glukonat disertai pembentukan H O . Dengan adanya enzim fenoaminoantipirin
2
2
peroksidase, H O akan membebaskan O yang mengoksidasi akseptor
2
2
2
kromogen yang sesuai serta memberikan warna yang sesuai pula. Penetapan kadar glukosa darah dilakukan berdasarkan intensitas warna yang terjadi dan diukur intensitasnya secara spektrofotometri (Anonim, 2008c).
Pada penelitian ini penetapan kadar glukosa dilakukan dengan metode enzimatik. Enzim biasa digunakan untuk menganalisis suatu bahan dalam suatu campuran. Metode enzimatik merupakan metode yang spesifik, reprodusibel, sensitif, cepat, dan ideal untuk tujuan analisis. Metode enzimatis memiliki sensitifitas dan spesifisitas tinggi sehingga analisis kuantitatif suatu komponen dalam sampel yang kompleks dengan sedikit atau tanpa preparasi dapat dilakukan (Anonim, 2008c).
E. Obat Antidiabetes Oral
Antidiabetes oral mungkin berguna untuk penderita alergi insulin atau yang tidak mau menggunakan insulin. Dalam penanggulangan penyakit diabetes, obat hanya merupakan pelengkap diet dan hanya diberikan apabila olah raga dan pengaturan diet secara maksimal tidak dapat mengendalikan kadar gula darah (Agoes, 1991).
Dipiro, Wells dan Schwinghammer (2003) mengelompokkan obat antidiabetes oral menjadi tiga golongan yaitu
1. Golongan sulfonilurea
O 2 H H R S N C N R 1 2 O
Gambar 4. Struktur umum golongan sulfonilurea (Ediningsih, 2006) Golongan sulfonilurea utamanya bekerja dengan merangsang sekresi insulin di pankreas selain itu golongan sulfonilurea memiliki efek regulasi terhadap reseptor-reseptor insulin di jaringan sehingga akan memperbesar kepekaan jaringan terhadap insulin (Ediningsih, 2006). Terdapat dua golongan sulfonilurea yaitu generasi pertama (asetohexamide, clorpropamide, talozamide dan tolbutamid) dan generasi kedua (glimepiride, glipizide, glibenklamid, dan gluburide).
Antidiabetes oral golongan sulfonilurea biasanya digunakan pada pasien yang kurus karena obat ini cenderung meningkatkan berat badan. Efek samping obat ini adalah gejala saluran cerna, sakit kepala, dan hipoglikemia yang dapat terjadi tanpa gejala khas (Tjay dan Rahardja, 2002).
2. Golongan biguanid
R H N C C R 2 NH NH
Gambar 5. Struktur umum golongan biguanid (Ediningsih, 2006)
Golongan biguanid bekerja dengan meningkatkan sensitifitas terhadap insulin yang terdapat pada sel hati dan otot yaitu golongan biguanid dan tiazolidindion. Suharto dan Hartono (1999) menyatakan golongan biguanid secara in vitro merangsang glikolisis anaerob dan peristiwa itu memungkinkan glukosa lebih banyak masuk ke sel otot. Agoes (1991) menyatakan ada tiga jenis obat golongan ini yaitu metformin, buformin dan fenformin. Namun yang digunakan saat ini adalah metformin karena dua jenis yang lain memiliki efek samping asidosis laktat yang dapat menyebabkan kematian.
3. Penghambat kerja enzim
α-glukosidase Obat yang masuk golongan ini seperti acarbose dan miglitol. Obat-obat ini akan bekerja dengan mengambat enzim
α-glukosidase di usus dalam penyerapan amilum. Dengan penghambatan enzim tersebut maka reaksi penguraian polisakarida menjadi monosakarida juga terhambat sehingga glukosa yang dilepaskan lebih lambat dan kecepatan absorspsi ke dalam darah juga berkurang.
F. Landasan Teori Antosianin merupakan pigmen tumbuhan yang memberikan warna ungu.
Penelitian yang dilakukan oleh Wrolstad (2001) menemukan bahwa kandungan antosianin dalam tumbuhan digunakan dalam pengobatan diabetes. Cazzaroli at al (2008) menemukan bahwa kandungan flavonoid dalam tumbuhan akan memiliki aktivitas memperlambat proses metabolisme karbohidrat.
Beras ketan hitam memiliki kandungan alami di antaranya antosianin, protoantosianidin, antosianidin, flavonoid, isoflavon, tokostienol, dan fitosterol.
Adanya kandungan antosianin pada beras ketan hitam memungkinkan beras ketan hitam memiliki efek dalam menurunkan kadar glukosa dalam darah.
G. Hipotesis
Rendaman beras ketan hitam memiliki efek dalam menurunkan kadar glukosa darah (hipoglikemik) pada tikus betina yang dibebani glukosa.
BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan menggunakan pola rancangan acak lengkap searah. B. Variabel dan Definisi Operasional 1. Variabel penelitian Variabel utama pada penelitian ini adalah berat beras ketan hitam yang
ditambahkan dalam 100 ml air suling dan Luas Daerah di Bawah Kurva (LDDK) pada menit ke-0 sampai 300 (Ambarwati, 2002).
a. Variabel bebas.
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah berat ketan hitam yang ditambahkan dalam 100 ml air suling. Berat yang digunakan dalam penelitian ini adalah 15 g; 30 g; dan 60 g.
b. Variabel tergantung.
Variabel tergantung adalah Luas Daerah di Bawah Kurva (LDDK) pada rentang waktu menit ke- 0 sampai menit ke 300.
c. Variabel pengacau terkendali.
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini antara lain Jenis kelamin : betina Umur hewan uji : 2,5 – 3,5 bulan Berat badan : 150-200 g Galur : Wistar d. Variabel pengacau tak terkendali
Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah kondisi patofisiologi hewan uji.
2. Definisi operasional a.
Sampel uji Sampel uji adalah rendaman beras ketan hitam yang merupakan hasil rendaman beras ketan hitam selama 30 menit dalam 100 ml air suling lalu disaring untuk memisahkan butiran beras ketan hitam dan air rendaman.
b. Diabetes Melitus Tidak Tergantung Insulin (DMTTI) Diabetes melitus tipe ini terjadi akibat tubuh tidak memproduksi insulin dalam jumlah cukup untuk mengolah glukosa. Kenaikan kadar glukosa diinduksi dengan cara pemberian glukosa monohidrat 1,75 g/ Kg BB.
c. Luas Daerah di Bawah Kurva (LDDK) Luas Daerah di Bawah Kurva merupakan luas daerah di bawah kurva pada rentang waktu menit ke-0 sampai menit ke-300. Luas daerah di bawah kurva ini menggambarkan kadar glukosa darah pada rentang waktu menit ke-0 sampai 300 berdasarkan metode Trapezoid.
C. Bahan Penelitian 1.
Hewan uji Hewan uji yang digunakan adalah tikus berjenis kelamin betina galur
Wistar yang berumur 2,5–3,5 bulan, berat badan 150-200 g dengan kondisi sehat. Hewan uji diperoleh dari Laboratorium Hayati Imono Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma. Banyaknya hewan uji adalah 5 ekor untuk setiap perlakuan.
2. Bahan uji
Bahan uji adalah beras ketan hitam yang diperoleh di salah satu supermarket di Yogyakarta dengan merek Delanggu.
3. Pereaksi Glukosa Oksidase Peroksidase (GOD-PAP) “Diasys” Pereaksi GOD-PAP berisi bahan-bahan sebagai berikut yaitu: Bufer fosfat pH 7,5 250 mmol/L, Fenol 5 mmol/L, 4-aminoantipirin 0,5 mmol/L, glukosa oksidase lebih dari 10 kU/L dan Peroksidase lebih dari 1 kU/L.
4. Lain-lain
®
a. Inviclot Heparin Sodium (Fahrenheit) 5000 IU/ mL sebagai antikoagulan saat pengambilan darah.
b. Glukosa monohidrat p.a (E. Merck) sebagai standar dan larutan baku
c. Air suling yang berasal dari laboratorium Farmakologi Universitas Sanata Dharma.
d. Larutan asam trikloroasetat/TCA (E. Merck) 15 % digunakan untuk deproteinasi cuplikan darah sampel
D.
Alat Penelitian
Alat- alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut 1. spektrofotometer UV-Vis merek OPTIMA SP 300 Spectrofotometer 2. mikropipet 40 – 200 µL 3. mikropipet 200 – 1000 µL 4. neraca analitik merek Mettler AE 260 Deltarange 5. neraca kasar Mettler Toledo 6.
vortex 7.
sentrifugator merek Hettich EBA 8S 8. syiring Peroral 9. pengaduk magnetik 10. tabung Evendorf 11. alat-alat gelas
E. Tata Cara Penelitian
1. Pembuatan glukosa monohidrat 15 % b/v Pembuatan larutan glukosa monohidrat ini diawali dengan menimbang seksama 15,0 g glukosa monohidrat kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100,0 ml dan ditambahkan air suling hingga tanda lalu dihomogenkan.
2. Pembuatan CMC Na 1 % b/v Pembuatan CMC Na 1% diawali dengan penimbangan CMC Na sebanyak 1,0 g, lalu bahan dimasukkan dalam labu ukur 100,0 ml dan ditambah air suling hingga tanda lalu dihomogenkan.
3. Penentuan keseragaman bobot tablet glibenklamid Pengujian keseragaman bobot tablet diawali dengan penimbangan 20 tablet Glibenklamid satu per satu lalu hitung bobot rata-ratanya. Dalam
Farmakope Indonesia III (1979), Tablet dikatakan seragam jika memenuhi persyaratan “tidak boleh lebih dari dua tablet yang masing-masing bobotnya menyimpang dari bobot rata-ratanya lebih dari harga yang ditetapkan pada kolom A dan tidak ada satu tablet pun yang bobotnya menyimpang dari bobot rata-ratanya lebih dari harga yang tertera pada kolom B” yang terdapat pada tabel I.
Tabel I. Persyaratan Keseragaman Bobot Tablet Menurut Farmakope Indonesia III
Bobot rata-rata Penyimpangan bobot rata-rata dalam % A B 25 mg atau kurang
15
30 26 mg sampai dengan 150 mg
10
20 151 mg sampai dengan 300 mg 7,5
15 Lebih dari 300 mg
5
10