Uji Aktivitas Hipoglikemik Nano partikel Daun Temuru dan Ekstrak Etanol Daun Temuru (Murraya koenigii (L) Spreng) Terhadap Tikus Putih yang Diinduksi Aloksan Serta Aktivitas Antioksidannya
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Diabetes Mellitus (DM) saat ini merupakan masalah kesehatan utama di
dunia (Chatterji, et al., 2010). WHO memperkirakan penderita DM terus
meningkat di dunia (Singh, et al., 2012) pada tahun 2025 dari 194 juta jiwa
menjadi 333 juta jiwa dan di Indonesia diperkirakan akan terjadi peningkatan
penderita DM di tahun 2030 menjadi 21,3 juta jiwa (Depkes RI, 2008). DM
merupakan penyakit degeneratif yang tidak dapat disembuhkan namun kadar
glukosa darah dapat dikontrol dengan melaksanakan diet, olah raga (Midhet, et
al., 2011), dan obat-obatan. Pengobatan DM dapat dilakukan dengan pemberian
obat sintetik dan atau obat tradisional.
Indonesia
merupakan
salah
satu
negara
yang
kaya
dengan
keanekaragaman hayati nomor empat setelah Brazil, Columbia, dan China
(Mitra, et al., 2007). Keanekaragaman hayati ini memberi peluang besar untuk
ditemukan dan dikembangkannya obat-obat tradisional dengan khasiat yang
besar, efek samping yang kecil, dan toksisitas yang rendah. Telah banyak
dilakukan penelitian dan membuktikan bahwa senyawa fitokimia dapat berperan
sebagai agen antidiabetik. Senyawa fitokimia tersebut bekerja dengan
menginduksi sekresi insulin, memperbaiki fungsi insulin atau sebagai inhibitor
α-glukosidase (Talreja dan Kaur, 2014; Andriani, 2011; Vinuthan, et al., 2004).
Alfa glukosidase adalah enzim yang berperan pada hidrolisis karbohidrat
makanan menjadi glukosa dan monosakarida lainnya. Pada penderita DM,
92
inhibisi terhadap enzim ini menyebabkan absorbsi glukosa terhambat, sehingga
menurunkan kadar glukosa darah postprandial (Sanusi, 2002).
Akarbose adalah obat sintetik yang mempunyai mekanisme kerja
menghambat kerja enzim α-glukosidase yang terdapat pada brush border di
permukaan membran usus halus. Dengan pemberian akarbose, maka pemecahan
karbohidrat menjadi glukosa di usus akan berkurang, dengan sendirinya kadar
glukosa darah akan berkurang (Rahman, 2011). Akarbose sebagai antidiabetik
telah banyak digunakan untuk penderita DM tipe 2 tetapi banyak pasien
mengeluh tidak nyaman dengan efek samping obat ini yaitu flatulensi, diare, dan
sakit perut (Hollander, et al., 1997). Pengobatan menggunakan bahan alam
dianggap lebih aman dan mempunyai efek samping yang relatif kecil (Sudha,
2013; Chatterji, et al, 2010; Tembhurne dan Sakarkar, 2010).
Beberapa senyawa fitokimia telah terbukti dapat menghambat enzim αglukosidase, seperti Alkaloid (Petal, et al., 2012), Polifenol (Sindhu, et al., 2013),
Flavanoid, dan Triterpens (Febrinda, dkk., 2013). Sepuluh tanaman dari familia
Rubiaceae dan lima tanaman dari familia Apocynaceae juga mempunyai aktivitas
antidiabetik dengan cara menghambat enzim α-glukosidase. Kandungan senyawa
kimia yang banyak ditemukan pada ekstrak etanol 80% dari lima simplisia familia
apocynaceae adalah tanin, glikosida, saponin, dan antrakinon. Sepuluh tanaman
dari familia rubiaceae mengandung terpenoid, tanin, glikosida, dan antrakinon
(Yuliastuti, 2011). Senyawa fitokimia alkaloid, terpen, saponin, tannin, glikosida,
flavonoid, dan kuinon menghambat enzim α-glukosidase (Elya, 2012; Pasaribu,
2011). Daun temuru mengandung alkaloid (Amin, et al., 2013; Nagappan, et al.,
2011; Bakar, et al., 2007). Ekstrak air dan ekstrak etanol menunjukkan daun
93
temuru memiliki kandungan fenol, sterol dan steroid, saponin, kuinon, alkaloid,
flavanoid, tanin, dan minyak atsiri (Shalini dan Puspha, 2013; Katoch, et al.,
2012).
Diabetes
kronis
terbukti
meningkatkan
stres
oksidatif
yang
mengakibatkan berkurangnya jumlah glucose transporter (GLUT) dan
berdampak pada peningkatan resistensi insulin, lemahnya insulin signaling dan
mengganggu sekresi insulin oleh sel β pankreas (Kaneto, et al., 1999). Defisiensi
insulin pada penderita DM menyebabkan proses metabolisme tubuh terganggu
(Sharma, et al, 2011: WHO, 1999) yang mengakibatkan mobilisasi asam lemak
bebas dari jaringan adiposa meningkat sehingga produksi LDL-kolesterol
meningkat (Febrinda, dkk., 2013).
Penggunaan senyawa antioksidan semakin berkembang, baik untuk
makanan maupun untuk pengobatan seiring dengan bertambahnya pengetahuan
tentang aktivitas radikal bebas (Boer, 2000). Antioksidan memiliki fungsi untuk
menghentikan atau memutuskan reaksi berantai dari radikal bebas yang terdapat
di dalam tubuh, sehingga dapat menyelamatkan sel-sel tubuh dari kerusakan
akibat radikal bebas (Rohmatussolihat, 2009).
Antioksidan bermanfaat menurunkan resiko komplikasi akibat DM tipe
2 dan mengurangi resistensi insulin (Ridwan, dkk., 2012). Berbagai penelitian
membuktikan bahwa senyawa fenol dan flavanoid dalam tumbuhan mampu
menangkal radikal bebas (Gill dan Sharma, 2014; Amin, et al., 2013). Daun
temuru mengandung senyawa fenolik dan flavanoid. Beberapa penelitian
membuktikan daun temuru mempunyai aktivitas antioksidan (Gill dan Sharma,
94
2014; Sivakumar dan Meera, 2013; Shalini dan Puspha, 2013; Smerq dan
Sharma, 2011; Tembhurne dan Sakarkar, 2010).
Penggunaan obat tradisional merupakan warisan turun temurun dari
nenek moyang kita dari generasi
ke generasi. Temuru atau sering disebut
dengan daun kari selain digunakan sebagai rempah (bumbu masak) juga sering
digunakan sebagai jamu pengobatan alternatif. Daun temuru dipakai sebagai
bahan baku dalam hampir semua obat tradisional India, yang berkhasiat
menyembuhkan berbagai penyakit antara lain pusing-pusing, sakit perut, kulit
gatal, digigit serangga, mual, diare dan disentri (Gul, et al., 2012), antiemetik,
karminativum (Singh, et al., 2012), influenza, reumatik, obat luka, gigitan ular,
dan diabetes (Kong, et al., 1986). Di Indonesia pemanfaatan daun temuru
sebagai obat belum dikenal luas, terutama pada masyarakat daerah Sumatera
yang kerap menggunakan daun temuru sebagai rempah.
Beberapa penelitian telah menunjukkan daun temuru (Murraya koenigii
(L.) Spreng) mempunyai banyak manfaat untuk pengobatan diabetes, kolesterol,
dan antioksidan dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Manfaat daun temuru (Murraya koenigii)
N Bahan
Pengujian
Dosis
o
uji
1
2
3
4
1 Daun KGD
dan 200 dan
temur insulin
600
u
plasma
mg/kg bb
p.o
2 Daun Efek
300 dan
temur hipoglikemik 500
u
dan
mg/kg bb
antiobesitas
95
Induksi
5
Aloksan
Makanan
tinggi
lemak
dan
glukosa
1g/kg bb
tikus
hasil
RefeRensi
7
(a)
6
Menurunkan
KGD
dan
meningkatkan
insulin plasma
Menurunkan
(b)
KGD, kolesterol
total,
dan
trigliserida darah
3
Daun Efek
temur antidiabetik
u
Tabel 1.1 (sambungan)
100 dan Streptozo
200mg/kg - tocin
bb
1
2
4 Daun
temur
u
3
Khasiat
ekstrak
metanol-air
5
100
dan Aloksan
200mg/kg
bb
5 Daun
temur
u
Efek
protektif dan
kemungkina
n mekanisme
antioksidan
Efek
hipoglikemi
k
300
dan Streptozo500mg/kg
tocin
bb
6 Daun
temur
u
7 Daun
temur
u
Aktivitas
antioksidan
Menurunkan
KGD
4
100, 200,
300,
dan
400 mg/kg
bb
12,5
; 25; 50;
dan 100
mg/kg bb
Streptozotoci
n
(c)
6
7
Menurunkan
(d
KGD,
)
trigliserida,
LDL,
dan
VLDL darah
Menurunkan
(e)
KGD
dan
menghambat
lipid
peroksidase
Menurunkan
(f)
KGD
Timbal pada Memberikan
(g
hati, ginjal, perlindungan
)
dan jantung
terhadap hati,
ginjal, jantung
melalui
aktivitas
antioksidannya
8 Daun
Aktivitas
25mg
Streptozotoci - Menunjukkan (h
temur antioksidan
n
aktivitas
)
u
terhadap
hipoglikemik
tikus DM
- Meningkatka
n fungsi sel β
pankreas
- Mengurangi
glikogenesis
dan
glukoneogene
sis
9 Daun
Efek
daun 50%mL/10 Aloksan
- KGD turun (i)
temur kari terhadap g
bb,
diduga
u
kadar
70%mL/10
karena
zat
glukosa
g
bb,
aktif berupa
darah mencit 90%mL/10
antioksidan
g bb
Keterangan: KGD (kadar glukosa darah); (a) Vinuthan, et al., 2004, (b)
Tembhurne dan Sakarkar, 2012, (c) Amin, et al., 2013, (d)
Jayakumar dan Ganesh, 2012, (e) Tembhurne dan sakarkar, 2010,
96
(f) Chatterji, et al., 2010, (g) Ghosh, et al., 2012, (h) Sudha, et al.,
2013, (i) Fauziah, et al., 2014.
WHO merekomendasikan dan mempromosikan obat tradisional/herbal
dalam program perawatan kesehatan alami karena mudah tersedia dengan biaya
rendah, dan relatif aman. WHO menekankan perlunya untuk memastikan kontrol
kualitas produk tanaman obat dengan menggunakan teknik-teknik modern dan
menerapkan standar yang sesuai (Rasheed, et al., 2012).
Aplikasi teknologi nano dalam dunia ilmu pengetahuan terutama dunia
pengobatan terus meningkat (Lanimarta, 2012). Telah banyak dilaporkan
penelitian yang membuktikan daun temuru mempunyai khasiat obat, tetapi
belum ditemukan teknologi nano dalam pengolahan simplisia. Di Indonesia
teknologi nanopartikel terutama untuk herbal masih belum dikembangkan
(Prasetyorini, dkk., 2011). Nanopartikel adalah partikel padat dengan ukuran 11000 nm (Fernandez, 2011).
Ukuran partikel suatu obat secara klinik dapat mempengaruhi pelepasan
zat aktif (Moechtar, 1990). Berkurangnya ukuran partikel akan meningkatkan
kelarutan obat (Soppimath, 2001),
ini disebabkan karena luas permukaan
partikel menjadi lebih besar dan sifat partikel menjadi berubah, sehingga dapat
meningkatkan bioavailibilitas obat di dalam tubuh (Dewandari, dkk., 2013).
Bentuk dan ukuran partikel mempengaruhi proses kelarutan, absorbsi dan
distribusi obat, oleh sebab itu bentuk dan ukuran partikel merupakan salah satu
faktor yang mempengaruhi efektifitas`obat, (Prasetyorini, dkk., 2011).
Teknologi nano dalam pengolahan simplisia bahan alam dapat
memberikan banyak keuntungan diantaranya absorbsi dan bioavailibilitas obat
meningkat, efek samping akibat penggunaan pelarut dapat dihindari (Sahu,
97
2013),
proses penyediaan produk lebih cepat, lebih ekonomis, dan ramah
lingkungan. Oleh sebab itu, melalui kegiatan penelitian ini akan dikembangkan
inovasi teknologi sediaan nanopartikel daun temuru dengan aktivitas
hipoglikemik dan aktivitas antioksidan yang tinggi.
Berdasarkan hal-hal yang diuraikan di atas, maka peneliti tertarik untuk
melakukan sebuah penelitian Perbandingan Uji Aktivitas Hipoglikemik dan
Aktivitas Antioksidan Nanopartikel dan Ektrak daun Temuru (Murraya koenigii
(L.) Spreng) terhadap Tikus Putih yang diinduksi Aloksan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, permasalahan dalam penelitian ini adalah:
a. apakah nanopartikel daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah
tikus putih diabetes mellitus?
b. apakah ekstrak etanol daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah
tikus putih diabetes mellitus?
c. golongan senyawa bioaktif apakah yang terkandung dalam nanopartikel dan
ekstrak etanol daun temuru?
d. apakah aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru lebih besar daripada
aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru?
e. apakah aktivitas antioksidan nanopartikel daun temuru lebih besar daripada
ekstrak etanol daun temuru?
f. apakah peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes
mellitus mempengaruhi kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus?
98
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah maka hipotesis penelitian ini adalah:
a. nanopartikel daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus putih
diabetes mellitus.
b. ekstrak etanol daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus
putih diabetes mellitus.
c. golongan senyawa bioaktif yang terkandung dalam nanopartikel dan ekstrak
etanol daun temuru adalah alkaloid, flavanoid, tanin, dan saponin.
d. aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru lebih besar daripada
aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru.
e. kapasitas antioksidan nanopartikel daun temuru lebih besar daripada ekstrak
etanol daun temuru.
f. peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes mellitus
mempengaruhi kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. menguji aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru.
b. menguji aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru.
c. menentukan golongan senyawa bioaktif yang terkandung dalam nanopartikel
dan ekstrak etanol daun temuru.
d. membandingkan aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru dengan
ekstrak etanol daun temuru.
99
e. mengukur aktivitas antioksidan nanopartikel daun temuru dan ekstrak etanol
daun temuru.
f. mengetahui peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah mempengaruhi
kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
a. hasil penelitian diharapkan dapat menambah informasi potensi nanopartikel
daun temuru dan ekstrak etanol daun temuru sebagai antihiperglikemik dan
antioksidan.
b. hasil penelitian diharapkan dapat dijadikan sebagai antihiperglikemik
alternatif sehingga manfaat daun temuru (Murraya koenigii (L.) Spreng)
dapat dieksplorasi secara optimal.
1.6 Kerangka Teori Penelitian
Kerangka teori penelitian ini meliputi mekanisme kerja aloksan dalam
merusak sel beta pankreas sehingga menyebabkan kondisi diabetes pada hewan
uji dan berhubungan dengan kemungkinan mekanisme kerja senyawa bioaktif
yang terkandung dalam nano partikel daun temuru dan ekstrak daun temuru
sebagai agen hipoglikemik serta aktivitas antioksidannya secara teori. Kerangka
teori penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.1.
100
aloksan
GLUT 2
Sel β-pankreas
- Gangguan
homeostatis
kalsium
intraseluler konsentrasi insulin tinggi
sangat cepat sensitivitas insulin
perifer terganggu
- Menghambat glukokinase
- Aloksan direduksi menjadi asam
dialurat pembentukan oksigen reaktif
ROS meningkat (Gull, dkk., 2012;
Rohilla dan Ali, 2012; Yuriska, 2009)
Senyawa bioaktif
antioksidan nano partikel
daun temuru dan ekstrak
etanol daun temuru
Turun
Sekresi IGF-1 di
hati
(Prameswari,
2004)
Stimulasi
hipothalamus
(sekresi GHRH
meningkat, sekresi
GH meningkat)
Alkaloid
kerusakan
sel lambat
Mencegah
komplikasi DM
- Kadar kolesterol
total turun
(Themburne dan
Sakarkar, 2011)
Kadar glukosa darah (KGD)
Pemecahan karbohidrat
menjadi monosakarida
(glukosa) terhambat
(Matuputun, dkk., 2014
Transport
glukosa di
intestinal
Menghambat
Na+/D-glucose
cotranst system
(SGLUT) di
membran brush
border intestinal
Menghambat enzim
α-glukosidase (Ho
dan Braydan Bray,
1999)
Saponin
Flavonoid
Nano partikel daun temuru dan ekstrak
etanol daun temuru
Gambar 1.1 Diagram Kerangka Teori Penelitian
101
naik
Absorbsi sari
makanan
berkurang
Meningkatkan
glikogenesis,
mengerutkan
membran epitel
usus halus
(Prameswari,
2004)
Tanin
1.7 Kerangka Pikir Penelitian
Penelitian dilakukan dengan preparasi serbuk daun temuru menjadi bentuk
nanopartikel dan ekstrak dalam etanol. Nanopartikel dan ekstrak etanol dibuat
dalam tiga dosis yang berbeda untuk selanjutnya diuji efek hipoglikemik, kadar
kolesterol darah, dan aktivitas antioksidan. Hasil dari pengujian tersebut akan
dibandingkan. Selanjutnya dilihat pengaruh pemberian nanopartikel dan ekstrak
etanol daun temuru terhadap kadar glukosa darah (KGD) hewan uji, apakah ada
pengaruh aktivitas antioksidan terhadap penurunan kadar glukosa darah (KGD)
tikus DM dan apakah hiperkolesterolemia tikus dipengaruhi oleh peningkatan dan
penurunan KGD tikus DM. Kerangka pikir penelitian dapat dilihat pada Gambar
1.2.
Variabel bebas
Nano
partikel
daun
temuru
Serbuk
daun
temuru
Dosis 100;
300;
500mg/kg
bb
Parameter
Efek
hipoglikemik
Kadar
glukosa
darah
(mg/dL)
(nanopar
tikel)
Efek
hipoglikemik
Kadar
glukosa
darah
(mg/dL)
(ekstrak)
tikus
glukosa
Ekstrak
etanol
daun
temuru
Variabel terikat
Dosis 100;
200; 300;
400mg/kg
bb
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian
102
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Parameter
Karakteristik
Nanopartikel
Bentuk (SEM)
dan Ukuran
Partikel (PSA)
Nanopartikel
1.
2.
3.
4.
5.
Alkaloid
Flavonoid
Tanin
Saponin
Triterpenoid /
Steroid
6. Glikosida
7. Antrakinon
Skrining
Fitokimia
(Nanopartikel)
Serbuk
Daun
Temuru
Karakteristik
Simplisia/Ekstrak
Ekstrak Etanol
Skrining
Fitokimia
(Ekstrak)
1.
2.
3.
4.
5.
Makroskop
Mikroskopik
Kadar Air
Kadar abu total
Kadar abu tidak
larut dalam asam
6. Kadar sari larut
dalam air
7. Kadar sari larut
dalam etanol.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian (lanjutan)
103
Alkaloid
Flavonoid
Tanin
Saponin
Triterpenoid /
Steroid
Glikosida
Antrakinon
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Parameter
Nanopartikel
Aktivitas
Hipoglikemik
(nanopartikel)
Kadar Glukosa
Darah (mg/dL)
(nanopartikel)
Kolesterol Darah
(nanopartikel)
Kadar Kolesterol
Total (mg/dL)
(nanopartikel)
Aktivitas
Hipoglikemik
(ekstrak)
Kadar Glukosa
Darah (mg/dL)
(ekstrak)
Ekstrak Etanol
Kolesterol Darah
(ekstrak)
Kadar
Kolesterol Total
(mg/dL)
Nanopartikel
Aktivitas
Antioksidan
(nanopartikel)
Nilai Aktivitas
Penangkal
Radikal Bebas
(IC50)
Ekstrak Etanol
Aktivitas
Antioksidan
(Ekstrak)
Nilai Aktivitas
Penangkal
Radikal Bebas
(IC50)
Aloksan
Tikus putih
jantan
normal
Tikus
hiperglikemia
Serbuk
Daun
Temuru
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian (lanjutan)
104
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Diabetes Mellitus (DM) saat ini merupakan masalah kesehatan utama di
dunia (Chatterji, et al., 2010). WHO memperkirakan penderita DM terus
meningkat di dunia (Singh, et al., 2012) pada tahun 2025 dari 194 juta jiwa
menjadi 333 juta jiwa dan di Indonesia diperkirakan akan terjadi peningkatan
penderita DM di tahun 2030 menjadi 21,3 juta jiwa (Depkes RI, 2008). DM
merupakan penyakit degeneratif yang tidak dapat disembuhkan namun kadar
glukosa darah dapat dikontrol dengan melaksanakan diet, olah raga (Midhet, et
al., 2011), dan obat-obatan. Pengobatan DM dapat dilakukan dengan pemberian
obat sintetik dan atau obat tradisional.
Indonesia
merupakan
salah
satu
negara
yang
kaya
dengan
keanekaragaman hayati nomor empat setelah Brazil, Columbia, dan China
(Mitra, et al., 2007). Keanekaragaman hayati ini memberi peluang besar untuk
ditemukan dan dikembangkannya obat-obat tradisional dengan khasiat yang
besar, efek samping yang kecil, dan toksisitas yang rendah. Telah banyak
dilakukan penelitian dan membuktikan bahwa senyawa fitokimia dapat berperan
sebagai agen antidiabetik. Senyawa fitokimia tersebut bekerja dengan
menginduksi sekresi insulin, memperbaiki fungsi insulin atau sebagai inhibitor
α-glukosidase (Talreja dan Kaur, 2014; Andriani, 2011; Vinuthan, et al., 2004).
Alfa glukosidase adalah enzim yang berperan pada hidrolisis karbohidrat
makanan menjadi glukosa dan monosakarida lainnya. Pada penderita DM,
92
inhibisi terhadap enzim ini menyebabkan absorbsi glukosa terhambat, sehingga
menurunkan kadar glukosa darah postprandial (Sanusi, 2002).
Akarbose adalah obat sintetik yang mempunyai mekanisme kerja
menghambat kerja enzim α-glukosidase yang terdapat pada brush border di
permukaan membran usus halus. Dengan pemberian akarbose, maka pemecahan
karbohidrat menjadi glukosa di usus akan berkurang, dengan sendirinya kadar
glukosa darah akan berkurang (Rahman, 2011). Akarbose sebagai antidiabetik
telah banyak digunakan untuk penderita DM tipe 2 tetapi banyak pasien
mengeluh tidak nyaman dengan efek samping obat ini yaitu flatulensi, diare, dan
sakit perut (Hollander, et al., 1997). Pengobatan menggunakan bahan alam
dianggap lebih aman dan mempunyai efek samping yang relatif kecil (Sudha,
2013; Chatterji, et al, 2010; Tembhurne dan Sakarkar, 2010).
Beberapa senyawa fitokimia telah terbukti dapat menghambat enzim αglukosidase, seperti Alkaloid (Petal, et al., 2012), Polifenol (Sindhu, et al., 2013),
Flavanoid, dan Triterpens (Febrinda, dkk., 2013). Sepuluh tanaman dari familia
Rubiaceae dan lima tanaman dari familia Apocynaceae juga mempunyai aktivitas
antidiabetik dengan cara menghambat enzim α-glukosidase. Kandungan senyawa
kimia yang banyak ditemukan pada ekstrak etanol 80% dari lima simplisia familia
apocynaceae adalah tanin, glikosida, saponin, dan antrakinon. Sepuluh tanaman
dari familia rubiaceae mengandung terpenoid, tanin, glikosida, dan antrakinon
(Yuliastuti, 2011). Senyawa fitokimia alkaloid, terpen, saponin, tannin, glikosida,
flavonoid, dan kuinon menghambat enzim α-glukosidase (Elya, 2012; Pasaribu,
2011). Daun temuru mengandung alkaloid (Amin, et al., 2013; Nagappan, et al.,
2011; Bakar, et al., 2007). Ekstrak air dan ekstrak etanol menunjukkan daun
93
temuru memiliki kandungan fenol, sterol dan steroid, saponin, kuinon, alkaloid,
flavanoid, tanin, dan minyak atsiri (Shalini dan Puspha, 2013; Katoch, et al.,
2012).
Diabetes
kronis
terbukti
meningkatkan
stres
oksidatif
yang
mengakibatkan berkurangnya jumlah glucose transporter (GLUT) dan
berdampak pada peningkatan resistensi insulin, lemahnya insulin signaling dan
mengganggu sekresi insulin oleh sel β pankreas (Kaneto, et al., 1999). Defisiensi
insulin pada penderita DM menyebabkan proses metabolisme tubuh terganggu
(Sharma, et al, 2011: WHO, 1999) yang mengakibatkan mobilisasi asam lemak
bebas dari jaringan adiposa meningkat sehingga produksi LDL-kolesterol
meningkat (Febrinda, dkk., 2013).
Penggunaan senyawa antioksidan semakin berkembang, baik untuk
makanan maupun untuk pengobatan seiring dengan bertambahnya pengetahuan
tentang aktivitas radikal bebas (Boer, 2000). Antioksidan memiliki fungsi untuk
menghentikan atau memutuskan reaksi berantai dari radikal bebas yang terdapat
di dalam tubuh, sehingga dapat menyelamatkan sel-sel tubuh dari kerusakan
akibat radikal bebas (Rohmatussolihat, 2009).
Antioksidan bermanfaat menurunkan resiko komplikasi akibat DM tipe
2 dan mengurangi resistensi insulin (Ridwan, dkk., 2012). Berbagai penelitian
membuktikan bahwa senyawa fenol dan flavanoid dalam tumbuhan mampu
menangkal radikal bebas (Gill dan Sharma, 2014; Amin, et al., 2013). Daun
temuru mengandung senyawa fenolik dan flavanoid. Beberapa penelitian
membuktikan daun temuru mempunyai aktivitas antioksidan (Gill dan Sharma,
94
2014; Sivakumar dan Meera, 2013; Shalini dan Puspha, 2013; Smerq dan
Sharma, 2011; Tembhurne dan Sakarkar, 2010).
Penggunaan obat tradisional merupakan warisan turun temurun dari
nenek moyang kita dari generasi
ke generasi. Temuru atau sering disebut
dengan daun kari selain digunakan sebagai rempah (bumbu masak) juga sering
digunakan sebagai jamu pengobatan alternatif. Daun temuru dipakai sebagai
bahan baku dalam hampir semua obat tradisional India, yang berkhasiat
menyembuhkan berbagai penyakit antara lain pusing-pusing, sakit perut, kulit
gatal, digigit serangga, mual, diare dan disentri (Gul, et al., 2012), antiemetik,
karminativum (Singh, et al., 2012), influenza, reumatik, obat luka, gigitan ular,
dan diabetes (Kong, et al., 1986). Di Indonesia pemanfaatan daun temuru
sebagai obat belum dikenal luas, terutama pada masyarakat daerah Sumatera
yang kerap menggunakan daun temuru sebagai rempah.
Beberapa penelitian telah menunjukkan daun temuru (Murraya koenigii
(L.) Spreng) mempunyai banyak manfaat untuk pengobatan diabetes, kolesterol,
dan antioksidan dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Manfaat daun temuru (Murraya koenigii)
N Bahan
Pengujian
Dosis
o
uji
1
2
3
4
1 Daun KGD
dan 200 dan
temur insulin
600
u
plasma
mg/kg bb
p.o
2 Daun Efek
300 dan
temur hipoglikemik 500
u
dan
mg/kg bb
antiobesitas
95
Induksi
5
Aloksan
Makanan
tinggi
lemak
dan
glukosa
1g/kg bb
tikus
hasil
RefeRensi
7
(a)
6
Menurunkan
KGD
dan
meningkatkan
insulin plasma
Menurunkan
(b)
KGD, kolesterol
total,
dan
trigliserida darah
3
Daun Efek
temur antidiabetik
u
Tabel 1.1 (sambungan)
100 dan Streptozo
200mg/kg - tocin
bb
1
2
4 Daun
temur
u
3
Khasiat
ekstrak
metanol-air
5
100
dan Aloksan
200mg/kg
bb
5 Daun
temur
u
Efek
protektif dan
kemungkina
n mekanisme
antioksidan
Efek
hipoglikemi
k
300
dan Streptozo500mg/kg
tocin
bb
6 Daun
temur
u
7 Daun
temur
u
Aktivitas
antioksidan
Menurunkan
KGD
4
100, 200,
300,
dan
400 mg/kg
bb
12,5
; 25; 50;
dan 100
mg/kg bb
Streptozotoci
n
(c)
6
7
Menurunkan
(d
KGD,
)
trigliserida,
LDL,
dan
VLDL darah
Menurunkan
(e)
KGD
dan
menghambat
lipid
peroksidase
Menurunkan
(f)
KGD
Timbal pada Memberikan
(g
hati, ginjal, perlindungan
)
dan jantung
terhadap hati,
ginjal, jantung
melalui
aktivitas
antioksidannya
8 Daun
Aktivitas
25mg
Streptozotoci - Menunjukkan (h
temur antioksidan
n
aktivitas
)
u
terhadap
hipoglikemik
tikus DM
- Meningkatka
n fungsi sel β
pankreas
- Mengurangi
glikogenesis
dan
glukoneogene
sis
9 Daun
Efek
daun 50%mL/10 Aloksan
- KGD turun (i)
temur kari terhadap g
bb,
diduga
u
kadar
70%mL/10
karena
zat
glukosa
g
bb,
aktif berupa
darah mencit 90%mL/10
antioksidan
g bb
Keterangan: KGD (kadar glukosa darah); (a) Vinuthan, et al., 2004, (b)
Tembhurne dan Sakarkar, 2012, (c) Amin, et al., 2013, (d)
Jayakumar dan Ganesh, 2012, (e) Tembhurne dan sakarkar, 2010,
96
(f) Chatterji, et al., 2010, (g) Ghosh, et al., 2012, (h) Sudha, et al.,
2013, (i) Fauziah, et al., 2014.
WHO merekomendasikan dan mempromosikan obat tradisional/herbal
dalam program perawatan kesehatan alami karena mudah tersedia dengan biaya
rendah, dan relatif aman. WHO menekankan perlunya untuk memastikan kontrol
kualitas produk tanaman obat dengan menggunakan teknik-teknik modern dan
menerapkan standar yang sesuai (Rasheed, et al., 2012).
Aplikasi teknologi nano dalam dunia ilmu pengetahuan terutama dunia
pengobatan terus meningkat (Lanimarta, 2012). Telah banyak dilaporkan
penelitian yang membuktikan daun temuru mempunyai khasiat obat, tetapi
belum ditemukan teknologi nano dalam pengolahan simplisia. Di Indonesia
teknologi nanopartikel terutama untuk herbal masih belum dikembangkan
(Prasetyorini, dkk., 2011). Nanopartikel adalah partikel padat dengan ukuran 11000 nm (Fernandez, 2011).
Ukuran partikel suatu obat secara klinik dapat mempengaruhi pelepasan
zat aktif (Moechtar, 1990). Berkurangnya ukuran partikel akan meningkatkan
kelarutan obat (Soppimath, 2001),
ini disebabkan karena luas permukaan
partikel menjadi lebih besar dan sifat partikel menjadi berubah, sehingga dapat
meningkatkan bioavailibilitas obat di dalam tubuh (Dewandari, dkk., 2013).
Bentuk dan ukuran partikel mempengaruhi proses kelarutan, absorbsi dan
distribusi obat, oleh sebab itu bentuk dan ukuran partikel merupakan salah satu
faktor yang mempengaruhi efektifitas`obat, (Prasetyorini, dkk., 2011).
Teknologi nano dalam pengolahan simplisia bahan alam dapat
memberikan banyak keuntungan diantaranya absorbsi dan bioavailibilitas obat
meningkat, efek samping akibat penggunaan pelarut dapat dihindari (Sahu,
97
2013),
proses penyediaan produk lebih cepat, lebih ekonomis, dan ramah
lingkungan. Oleh sebab itu, melalui kegiatan penelitian ini akan dikembangkan
inovasi teknologi sediaan nanopartikel daun temuru dengan aktivitas
hipoglikemik dan aktivitas antioksidan yang tinggi.
Berdasarkan hal-hal yang diuraikan di atas, maka peneliti tertarik untuk
melakukan sebuah penelitian Perbandingan Uji Aktivitas Hipoglikemik dan
Aktivitas Antioksidan Nanopartikel dan Ektrak daun Temuru (Murraya koenigii
(L.) Spreng) terhadap Tikus Putih yang diinduksi Aloksan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, permasalahan dalam penelitian ini adalah:
a. apakah nanopartikel daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah
tikus putih diabetes mellitus?
b. apakah ekstrak etanol daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah
tikus putih diabetes mellitus?
c. golongan senyawa bioaktif apakah yang terkandung dalam nanopartikel dan
ekstrak etanol daun temuru?
d. apakah aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru lebih besar daripada
aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru?
e. apakah aktivitas antioksidan nanopartikel daun temuru lebih besar daripada
ekstrak etanol daun temuru?
f. apakah peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes
mellitus mempengaruhi kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus?
98
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah maka hipotesis penelitian ini adalah:
a. nanopartikel daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus putih
diabetes mellitus.
b. ekstrak etanol daun temuru dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus
putih diabetes mellitus.
c. golongan senyawa bioaktif yang terkandung dalam nanopartikel dan ekstrak
etanol daun temuru adalah alkaloid, flavanoid, tanin, dan saponin.
d. aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru lebih besar daripada
aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru.
e. kapasitas antioksidan nanopartikel daun temuru lebih besar daripada ekstrak
etanol daun temuru.
f. peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes mellitus
mempengaruhi kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. menguji aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru.
b. menguji aktivitas hipoglikemik ekstrak etanol daun temuru.
c. menentukan golongan senyawa bioaktif yang terkandung dalam nanopartikel
dan ekstrak etanol daun temuru.
d. membandingkan aktivitas hipoglikemik nanopartikel daun temuru dengan
ekstrak etanol daun temuru.
99
e. mengukur aktivitas antioksidan nanopartikel daun temuru dan ekstrak etanol
daun temuru.
f. mengetahui peningkatan dan penurunan kadar glukosa darah mempengaruhi
kadar kolesterol darah tikus putih diabetes mellitus.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
a. hasil penelitian diharapkan dapat menambah informasi potensi nanopartikel
daun temuru dan ekstrak etanol daun temuru sebagai antihiperglikemik dan
antioksidan.
b. hasil penelitian diharapkan dapat dijadikan sebagai antihiperglikemik
alternatif sehingga manfaat daun temuru (Murraya koenigii (L.) Spreng)
dapat dieksplorasi secara optimal.
1.6 Kerangka Teori Penelitian
Kerangka teori penelitian ini meliputi mekanisme kerja aloksan dalam
merusak sel beta pankreas sehingga menyebabkan kondisi diabetes pada hewan
uji dan berhubungan dengan kemungkinan mekanisme kerja senyawa bioaktif
yang terkandung dalam nano partikel daun temuru dan ekstrak daun temuru
sebagai agen hipoglikemik serta aktivitas antioksidannya secara teori. Kerangka
teori penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.1.
100
aloksan
GLUT 2
Sel β-pankreas
- Gangguan
homeostatis
kalsium
intraseluler konsentrasi insulin tinggi
sangat cepat sensitivitas insulin
perifer terganggu
- Menghambat glukokinase
- Aloksan direduksi menjadi asam
dialurat pembentukan oksigen reaktif
ROS meningkat (Gull, dkk., 2012;
Rohilla dan Ali, 2012; Yuriska, 2009)
Senyawa bioaktif
antioksidan nano partikel
daun temuru dan ekstrak
etanol daun temuru
Turun
Sekresi IGF-1 di
hati
(Prameswari,
2004)
Stimulasi
hipothalamus
(sekresi GHRH
meningkat, sekresi
GH meningkat)
Alkaloid
kerusakan
sel lambat
Mencegah
komplikasi DM
- Kadar kolesterol
total turun
(Themburne dan
Sakarkar, 2011)
Kadar glukosa darah (KGD)
Pemecahan karbohidrat
menjadi monosakarida
(glukosa) terhambat
(Matuputun, dkk., 2014
Transport
glukosa di
intestinal
Menghambat
Na+/D-glucose
cotranst system
(SGLUT) di
membran brush
border intestinal
Menghambat enzim
α-glukosidase (Ho
dan Braydan Bray,
1999)
Saponin
Flavonoid
Nano partikel daun temuru dan ekstrak
etanol daun temuru
Gambar 1.1 Diagram Kerangka Teori Penelitian
101
naik
Absorbsi sari
makanan
berkurang
Meningkatkan
glikogenesis,
mengerutkan
membran epitel
usus halus
(Prameswari,
2004)
Tanin
1.7 Kerangka Pikir Penelitian
Penelitian dilakukan dengan preparasi serbuk daun temuru menjadi bentuk
nanopartikel dan ekstrak dalam etanol. Nanopartikel dan ekstrak etanol dibuat
dalam tiga dosis yang berbeda untuk selanjutnya diuji efek hipoglikemik, kadar
kolesterol darah, dan aktivitas antioksidan. Hasil dari pengujian tersebut akan
dibandingkan. Selanjutnya dilihat pengaruh pemberian nanopartikel dan ekstrak
etanol daun temuru terhadap kadar glukosa darah (KGD) hewan uji, apakah ada
pengaruh aktivitas antioksidan terhadap penurunan kadar glukosa darah (KGD)
tikus DM dan apakah hiperkolesterolemia tikus dipengaruhi oleh peningkatan dan
penurunan KGD tikus DM. Kerangka pikir penelitian dapat dilihat pada Gambar
1.2.
Variabel bebas
Nano
partikel
daun
temuru
Serbuk
daun
temuru
Dosis 100;
300;
500mg/kg
bb
Parameter
Efek
hipoglikemik
Kadar
glukosa
darah
(mg/dL)
(nanopar
tikel)
Efek
hipoglikemik
Kadar
glukosa
darah
(mg/dL)
(ekstrak)
tikus
glukosa
Ekstrak
etanol
daun
temuru
Variabel terikat
Dosis 100;
200; 300;
400mg/kg
bb
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian
102
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Parameter
Karakteristik
Nanopartikel
Bentuk (SEM)
dan Ukuran
Partikel (PSA)
Nanopartikel
1.
2.
3.
4.
5.
Alkaloid
Flavonoid
Tanin
Saponin
Triterpenoid /
Steroid
6. Glikosida
7. Antrakinon
Skrining
Fitokimia
(Nanopartikel)
Serbuk
Daun
Temuru
Karakteristik
Simplisia/Ekstrak
Ekstrak Etanol
Skrining
Fitokimia
(Ekstrak)
1.
2.
3.
4.
5.
Makroskop
Mikroskopik
Kadar Air
Kadar abu total
Kadar abu tidak
larut dalam asam
6. Kadar sari larut
dalam air
7. Kadar sari larut
dalam etanol.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian (lanjutan)
103
Alkaloid
Flavonoid
Tanin
Saponin
Triterpenoid /
Steroid
Glikosida
Antrakinon
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Parameter
Nanopartikel
Aktivitas
Hipoglikemik
(nanopartikel)
Kadar Glukosa
Darah (mg/dL)
(nanopartikel)
Kolesterol Darah
(nanopartikel)
Kadar Kolesterol
Total (mg/dL)
(nanopartikel)
Aktivitas
Hipoglikemik
(ekstrak)
Kadar Glukosa
Darah (mg/dL)
(ekstrak)
Ekstrak Etanol
Kolesterol Darah
(ekstrak)
Kadar
Kolesterol Total
(mg/dL)
Nanopartikel
Aktivitas
Antioksidan
(nanopartikel)
Nilai Aktivitas
Penangkal
Radikal Bebas
(IC50)
Ekstrak Etanol
Aktivitas
Antioksidan
(Ekstrak)
Nilai Aktivitas
Penangkal
Radikal Bebas
(IC50)
Aloksan
Tikus putih
jantan
normal
Tikus
hiperglikemia
Serbuk
Daun
Temuru
Gambar 1.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian (lanjutan)
104