Profil Sel Beta Pankreas pada Tikus Diabetes yang Diberi Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolia (L.) Schott.) BAB 0

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

i

PROFIL SEL BETA PANKREAS PADA TIKUS DIABETES YANG

DIBERI UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolia (L.) Schott.)

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan Guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh: Uswatun Hasanah

NIM. M0412078

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2016

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut.

Surakarta, 2 Agustus 2016

Uswatun Hasanah NIM. M0412078

commit to user

iv

PROFILSEL BETA PANKREAS PADA TIKUS DIABETES YANG

DIBERI UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolia (L.) Schott.)

Uswatun Hasanah

Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ABSTRAK

Diabetes mellitus merupakan salah satu penyakit degeneratif yang menjadi perhatian pemerintah dan masyarakat, karena angka kejadian penderita terus meningkat dari tahun ke tahun. Salah satu cara untuk menurunkan kadar glukosa dalam darah yaitu dengan mengkonsumsi pangan fungsional. Salah satu tanaman yang dimanfaatkan yaitu kimpul (Xanthosoma sagittifolia). Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kimpul memiliki aktivitas anti hiperglikemia terhadap mencit yang diinduksi aloksan danmemperbaiki kerusakan struktur sel-sel pulau langerhans pankreas mencit hiperglikemik dengan pewarnaan Hematoxylin eosin (HE). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah sel beta pankreas tikus hiperglikemik yang diinduksistreptozotocin setelah pemberian kimpul.

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Hewan model yang digunakan adalah tikus putih jantan berumur 2-3 bulan dengan berat badan 150-250 gram sebanyak 21 ekor yang dibagi dalam 3 kelompok perlakuan yaitu kelompok I sebagai kontrol yang diberi aquades dan pakan pelet, kelompok II diberi glibenklamid dengan dosis 0,9mg/200gBB tikus, dan kelompok III diberi kimpul secara ad libitum.Data kuantitatif dengan menghitung jumlah sel beta pankreas dan kadar gula darah dianalisis dengan Analysis of Variance (ANOVA) jika terdapat beda nyata dilanjutkan dengan pengujian DMRT (Duncan Multiple

Range Test) pada taraf signifikansi 5%. Data kualitatif dianalisis dengan

mengamati penampang pankreas tikus kemudian dibandingkan pada masing-masing perlakuan.Gambaran histologi menggunakan imunohistokimia dan Chromium Hematoxylin Gomori menunjukkan pankreas yang diberi kimpul memiliki jumlah sel beta pankreas lebih banyak dengan beda nyata (p<0,05) dibandingkan kelompok perlakuan Na-CMC dan kelompok glibenklamid.

Kata kunci: diabetes mellitus, umbi kimpul, hiperglikemia, streptozotocin, Imunohistokimia, Chromium Hematoxylin Gomori.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

v

PROFIL OF BETA PANCREATIC CELL IN RATS ARE GIVEN

KIMPUL (Xanthosoma sagittifolia (L.) Schott.)

Uswatun Hasanah Study Program of Biology

Faculty of Matematic And Natural Science, Sebelas Maret University, Surakarta.

ABSTRACT

Diabetes mellitus is one of the degenerative diseases of concern to the government and the public, because the incidence of patients continues to increase from year to year. One way to reduce levels of glucose in the blood that is by consuming functional food. One plant used kimpul (Xanthosoma sagittifolia). Previous research showed that the kimpul has activity against anti hyperglycemic mice induced alloxan and repair structural damage to the islet cells of the pancreas Langerhans hyperglycemic mice with Hematoxylin eosin staining (HE). This research aims to determine the number of pancreatic beta cells hyperglycemic rats induced streptozotocin after givenkimpul.

This research uses a completely randomized design (CRD). Animal models used are male rats 2-3 months old weighing 150-250 grams were 21 rats were divided into three treatment groups: the first group as a control were given distilled water and feed pellets, the second group was given a dose of glibenclamide with 0,9mg / 200gBB rats, and the third group were given kimpulad libitum. Quantitative data by counting the number of beta cells of the pancreas and blood sugar levels were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA) if there is a significant difference continued with Duncan Multiple testing (Duncan Multiple Range Test) at the 5% significance level. The qualitative data were analyzed by observing the cross section of the pancreas of rats were then compared to each treatment. Histology using Immunohistochemistry and Chromium Hematoxylin Gomori showed pancreas by kimpul has a number of pancreatic beta cells more with a significant difference (p <0.05) compared to treatment Na-CMC and glibenclamide.

Keyword: diabetes mellitus, kimpul, hiperglycemic, streptozotocin, Immunohistochemistry, Chromium Hematoxylin Gomori.

commit to user

vi

MOTTO

“Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalatmu Sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar”

(Al-Baqarah: 153)

“Jika kamu berbuat baik (berarti) kamu berbuat baik bagi dirimu sendiri, dan jika kamu berbuat jahat, maka kejahatan itu untuk dirimu sendiri..”

(QS. Al-Isra’: 7)

"Orang-orang hebat di bidang apapun bukan baru bekerja karena mereka terinspirasi, namun mereka menjadi terinspirasi karena mereka lebih suka bekerja. Mereka tidak menyia-nyiakan waktu untuk menunggu inspirasi."

(Ernest Newman)

"Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka

menyerah." (Thomas Alva Edison)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

vii

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan karya kecilku ini untuk:

Orang TERHEBAT sepanjang hidupku, IBU (Sarmi) dan BAPAK (Sadikun) TERSAYANG

Mbak Lilik Rohmah Hayati dan Mas Rohman yang selalu menginspirasiku Keponakanku Terlucu Firman Hadi Anfal dan Hafsah Taqiyah Rohman Keluarga Besarku

Sahabatku Tercinta (Dwi Astuti, Rita Y., Nanda, Haekrit Erlin, Rengganis, Atik, Lisca, Titian, Widya Rachmawati, mbak Nikmah, Silva, Machfuri Latifah, mbak cici, Deny, Hendro, Toyib, Anas, Harin, Ayuk, dek Inna )

Dosen jurusan Biologi FMIPA UNS Almamater Tercinta (UNS)

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Distribusi Sel Beta Pankreas Pada Tikus Diabetes Yang Diberi Umbi Kimpul

(Xanthosoma Sagittifolia (L.) Schott.)” dengan baik sebagai salah satu persyaratan

memperoleh derajat Strata Satu (S1) Jurusan Biologi pda Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Penulis menyadari banyak pihak yang telah berpartisipasi dan membantu dalam menyel esaika-n skripsi ini. Untuk itu pada kesempatan ini ppenulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.d, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, yang telah memberikan inspirasi, memotivasi mahasiswa untuk segera menyelesaikan skripsi ini.

2. Ibu Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si, selaku kepala prodi jurusan Biologi FMIPA UNS atas izin skripsi dan motivasi yang diberikan kepada penulis selama kuliah maupun penyusunan skripsi.

3. Prof.Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, motivasi, dan nasehat kepada penulis selama perkuliahan, penelitian dan penyusunan skripsi.

4. Ibu Dra. Noor Soesanti Handajani M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah membimbing, memberikan nasehat dan membantu penelitian ini.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

ix

5. Ibu Dr. Shanti Listyawati S.Si., M.Si dan Dr. Artini Pangastuti S.Si., M.Si selaku dosen penelaah yang telah memberikan bimbingan dan nasehatnya dalam penyusunan skripsi ini.

6. Ibu Dra. Marti Harini M.Si., selaku pembimbing akademik yang memberikan motivasi serta bimbingannya selama ini.

7. Dosen-dosen di Jurusan Biologi yang dengan sabar memberikan ilmu, nasehat, dan dorongan baik spiritual maupun materiil, sehinga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

8. Segenap staff Laboratorium Biologi FMIPA, Universitas Sebelas Maret yang telah membantu dalam menyelesaikan penelitian.

9. Pak Sukidi dan Pak Samidi yang membantu saya selama penelitian di Laboratorium Hhistologi FK UNS dan di LPPT UGM.

10.Berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.dengan berbagai alsan yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.

Dengan kerendahan hai penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu masukan yang berupa kritik dan saran yang membangun dari para pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak terkait.

Surakarta, 1 April 2016

commit to user

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... .i

PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

ABSTRAK ... iv

ABSTRACT ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vi

MOTTO ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR SINGKATAN ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 3

C. Tujuan Penelitian ... 4

D. Manfaat Penelitian ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

A. Tinjauan Pustaka ... 5

1. Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott ... 5

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

xi

3. Terapi Farmakologi ... 11

4.Glibenklamid ... 12

5. Streptozotocin ... 13

6. Pankreas ... 14

7. Histopatologi ... 19

B. Kerangka Berpikir ... 22

C. Hipotesis ... 24

BAB III METODE PENELITIAN... 25

A. Waktu dan Tempat ... 25

B. Alat dan Bahan ... 25

C. Cara Kerja ... 26

1. Persiapan Hewan Uji ... 26

2. Induksi Diabetes dengan Streptozotocin (STZ) ... 26

3. Pengukuran Kadar Glukosa Darah dengan Metode GOD-PAP ... 27

4. Pembuatan Preparat Histologi ... 28

5. Perhitungan Sel β Pankreas ... 31

D. Analisis Data ... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33

BAB V PENUTUP ... 52

A. Kesimpulan ... 52

B. Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA ... 53

commit to user

xii

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kandungan Gizi Umbi Kimpul per 100 g Berat Bahan. ... 8 Tabel 2. Rata-rata jumlah sel β Pankreas pada Pulau Langerhans ... 34 Tabel 3. Rata-rata jumlah sel β Pankreas pada Pulau Langerhans ... 38 Tabel 4. Pengamatan Chromium Hematoxylin Gomori dan Imunohistokimia .... 42 Tabel 5. Rataan kadar glukosa darah sebelum dan sesudah perlakuan ... 43

commit to user

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium) ... .7 Gambar 2. Struktur Kimia Streptozotocin ... 14 Gambar 3. Penampang Melintang Pulau Langerhans Tikus dengan Pewarnaan

Chromium Hematoxylin Gomori ... 17 Gambar 4. Penampang Melintang Pulau Langerhans Tikus dengan Pewarnaan

Imunohistokimia ... 17 Gambar 5. Bagan Kerangka Berfikir ... 23 Gambar 6. Gambaran Histologi Pulau Langerhans Pewarnaan Chromium

Hematoxylin Gomori ... 36 Gambar 7. Gambaran histopatologi pankreas dengan pengecatan

Imunohistokimia, pembesaran 400x. Sel β pankreas menunjukkan immunoreaktif terhadap insulin ... 41 Gambar 8. Grafik rata-rata kadar glukosa darah dengan berbagai perlakuan ... 47

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xv

xv

DAFTAR SINGKATAN

Singkatan Kepanjangan

DM HE IG ATP ROS STZ DMRT Ca IDDM NIDDM DNA GLUT VIP UV-Vis PTA NaCL GOD-PAP DAB Na CMC H2O2 PBS DEPS ANOVA NO O2 Ab Ag PP SOD CAT GSGG GSH MDA diabetes mellitus hematoxylin eosin indeks glikemik adenosine triphosphate reactive oxygen species streptozotocin

duncan multiple range test calsium

insulin dependent diabetes mellitus non insulin dependent diabetes mellitus deribonucleic acid

glucose transporter

vasoactive intestinal peptide ultraviolet visible

potassium acid natrium clorida

glucose oxydase phenol aminoantipyrine diamino benzidine

natrium carboxymethyle cellulose hidrogen peroksida

phosphate buffer saline dako envision system analysis of variance nitrogen monoksida oksigen antibodi antigen polipeptida pankreas superoxide dismutase catalase oxidized glutathione reduce glutathione malondialdehid

commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data murni hasil pengukuran kadar glukosa darah ... .59 Lampiran 2. Analisis hasil uji ANOVA gula darah ... 60 Lampiran 3. Analisishasil uji ANOVA sel beta pankreas ... 62

commit to user

xi

3. Terapi Farmakologi ... 11

4.Glibenklamid ... 12

5. Streptozotocin ... 13

6. Pankreas ... 14

7. Histopatologi ... 19

B. Kerangka Berpikir ... 22

C. Hipotesis ... 24

BAB III METODE PENELITIAN... 25

A. Waktu dan Tempat ... 25

B. Alat dan Bahan ... 25

C. Cara Kerja ... 26

1. Persiapan Hewan Uji ... 26

2. Induksi Diabetes dengan Streptozotocin (STZ) ... 26

3. Pengukuran Kadar Glukosa Darah dengan Metode GOD-PAP ... 27

4. Pembuatan Preparat Histologi ... 28

5. Perhitungan Sel β Pankreas ... 31

D. Analisis Data ... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33

BAB V PENUTUP ... 52

A. Kesimpulan ... 52

B. Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA ... 53

commit to user

xii

commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kandungan Gizi Umbi Kimpul per 100 g Berat Bahan. ... 8 Tabel 2. Rata-rata jumlah sel β Pankreas pada Pulau Langerhans ... 34 Tabel 3. Rata-rata jumlah sel β Pankreas pada Pulau Langerhans ... 38 Tabel 4. Pengamatan Chromium Hematoxylin Gomori dan Imunohistokimia .... 42 Tabel 5. Rataan kadar glukosa darah sebelum dan sesudah perlakuan ... 43

commit to user

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium) ... .7 Gambar 2. Struktur Kimia Streptozotocin ... 14 Gambar 3. Penampang Melintang Pulau Langerhans Tikus dengan Pewarnaan

Chromium Hematoxylin Gomori ... 17 Gambar 4. Penampang Melintang Pulau Langerhans Tikus dengan Pewarnaan

Imunohistokimia ... 17 Gambar 5. Bagan Kerangka Berfikir ... 23 Gambar 6. Gambaran Histologi Pulau Langerhans Pewarnaan Chromium

Hematoxylin Gomori ... 36 Gambar 7. Gambaran histopatologi pankreas dengan pengecatan

Imunohistokimia, pembesaran 400x. Sel β pankreas menunjukkan immunoreaktif terhadap insulin ... 41 Gambar 8. Grafik rata-rata kadar glukosa darah dengan berbagai perlakuan ... 47

commit to user

xv

DAFTAR SINGKATAN

Singkatan Kepanjangan

DM HE IG ATP ROS STZ DMRT Ca IDDM NIDDM DNA GLUT VIP UV-Vis PTA NaCL GOD-PAP DAB Na CMC H2O2 PBS DEPS ANOVA NO O2 Ab Ag PP SOD CAT GSGG GSH MDA diabetes mellitus hematoxylin eosin indeks glikemik adenosine triphosphate reactive oxygen species streptozotocin

duncan multiple range test calsium

insulin dependent diabetes mellitus non insulin dependent diabetes mellitus deribonucleic acid

glucose transporter

vasoactive intestinal peptide ultraviolet visible

potassium acid natrium clorida

glucose oxydase phenol aminoantipyrine diamino benzidine

natrium carboxymethyle cellulose hidrogen peroksida

phosphate buffer saline dako envision system analysis of variance nitrogen monoksida oksigen antibodi antigen polipeptida pankreas superoxide dismutase catalase oxidized glutathione reduce glutathione malondialdehid

commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data murni hasil pengukuran kadar glukosa darah ... .59 Lampiran 2. Analisis hasil uji ANOVA gula darah ... 60 Lampiran 3. Analisishasil uji ANOVA sel beta pankreas ... 62