Pengaruh Ekstrak Etanol Buah Labu Siam (Sechiumedule Jacq. Swartz.) Terhadap Aktivitas Glutatione Peroksidase Pada Mencit Hiperglikemia YangDiinduksi Streptozotocyn (STZ)
PENGARUH EKSTRAK ETANOL BUAH LABU SIAM(Sechium edule
Jacq.Sw artz . )TERHADAP AKTIVITASGLUTATIONE
PEROKSIDASEPADA MENCIT HIPERGLIKEMIA YANG
DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN (STZ)
Tesis
Disusun Oleh :
Jekson Martiar Siahaan
Nim : 127008019 (BM)
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA (USU)
MEDAN
2015
PENGARUH EKSTRAK ETANOL BUAH LABU SIAM(Sechium edule
Jacq.Sw artz . )TERHADAP AKTIVITASGLUTATIONE
PEROKSIDASEPADA MENCIT HIPERGLIKEMIA YANG
DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN (STZ)
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Magister Biomedik dalam Program Studi Magister Ilmu Biomedik
Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Oleh :
Jekson Martiar Siahaan
Nim : 127008019 (BM)
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Judul Tesis
:
Pengaruh
Ekstrak
Etanol
Buah
Labu
Siam
(Sechiumedule Jacq. Swartz.) Terhadap Aktivitas
Glutatione Peroksidase Pada Mencit Hiperglikemia
YangDiinduksi Streptozotocyn (STZ)
Nama Mahasiswa
: Jekson Martiar Siahaan
Nomor Pokok
: 127008019
Program Studi
: Biomedik
Disetujui
Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.) (dr. Ricke Loesnihari, M. Ked. (Clin-Pat)., SpPK(K.))
Ketua
Ketua Program Studi
Anggota
Dekan
(dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D.) (Prof. dr. Gontar A Siregar, Sp.PD., KGEH.)
Tanggal Lulus : 13 Juni 2015
Telah diuji pada
Tanggal
: 13Juni 2015
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
Sekretaris
Anggota
: Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.
: dr. Ricke Loesnihari, M. Ked (Clin-Pat)., SpPK(K).
: Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt.
dr. Helvi Mardiani, M. Kes.
Abstrak
Streptozotocin menyebabkan hiperglikemia pada hewan coba melalui
mekanisme stress oksidatif yang merusak sel β pankreas. Pemberiaan ekstrak
etanol buah labu siam dapat menurunkan stress oksidatif.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efek EEBLS terhadap
penurunan kadar gula darah, peningkatan aktivitas enzim glutatione peroksidase
dan pengaruh terhadap gambaran histologis pankreas mencit putih jantan yang
diinduksi STZ.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan rancangan
penelitian post test randomized controlled group design , menggunakan mencit
putih jantan (Mus musculus L.) Strain DD Webster yang dirandomisasi dalam 4
kelompok yakni kelompok kontrol negatif, kelompok kontrol positip, kelompok
yang mendapatkan EEBLS 100 mg/kgBB, dan kelompok yang mendapat EEBLS
200 mg/kgBB.
Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan kadar gula darah yang
bermakna bila dibandingkan dengan kelompok kontrol. Aktivitas enzim glutation
peroksidase pada penelitian ini terjadi penurunan namun tidak signifikan bila
dibandingkan dengan kelompok kontrol. Pengamatan terhadap histologis pankreas
menunjukkan adanya perubahan diameter pada kelompok yang mendapatkan
EEBLS.
Kesimpulan penelitian ini adalah EEBLS 200 mg/kgbb secara signifikan
menurunkan kadar gula darah mencit, tidak ada perubahan aktivitas enzim
glutatione peroksidase yang signifikan dengan pemberian EEBLS dan terdapat
perbedaan diameter sel sel β pankreas yang signifikan pada kelompok yang diberi
EEBLS 200 mg/kgbb.
Kata kunci : Streptozotocin, stress oksidatif, antioksidan, flavonoid.
i
Abstract
Streptozotocin causing hyperglycemia in animal models through oxidative
stress mechanism that damage the β cells pancreatic. The ethanol extract of
Sechium edule can reduce oxidative stress.
The purpose of this study was to determine the effects EEBLS to decrease
blood sugar levels, increased activity of the enzyme glutathione peroxidase and
influence on pancreatic histological white male mice induced by STZ.
This research is experimental research design post test randomized
controlled group design, using male white mice ( Mus musculus L.) Strains DD
Webster were randomized into 4 groups: negative control group, positive control
group, the group receiving EEBLS 100 mg / kg , and the group that received
EEBLS 200 mg / kg.
The results showed a decrease in blood sugar levels significantly when
compared with the control group. Glutathione peroxidase enzyme activity in this
study, but no significant decrease when compared with the control group.
Histological observation of the pancreas showed a change in diameter in the group
receiving EEBLS.
The conclusion of this study is EEBLS 200 mg / kg significantly lowered
blood sugar levels in mice, there was no change in the activity of the enzyme
glutathione peroxidase significant with EEBLS administration and there are
differences in the diameter of the pancreatic β cells significantly in the group
given EEBLS 200 mg / kg.
The purpose of this study was to determine the effect EEBLS male white
mice induced by STZ. This study used male white mice (Mus musculus L.) Strains
DD Webster were randomized into 4 groups by using post test study design
randomized controlled group. It was found that the ethanol extract of Sechium
edule 200 mg/kgbb may decreased blood glucose levels and pancreatic β cell
diameter greater than the control group, but there were no significant differences
in the enzyme glutathione peroxidase. Sechium edule antioxidant effects caused
contain flavonoids.
Keywords: Streptozotocin, oxidative stre
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus atas rahmat dan
berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul
”Pengaruh Ekstrak Etanol Buah Labu Siam (Sechium edule Jacq. Swartz.)
Terhadap Aktivitas Glutatione Peroksidase Pada Mencit Hiperglikemia Yang
Diinduksi Oleh Streptozotocin (STZ)”. Tesis ini merupakan salah satu syarat
dalam rangka menyelesaikan program pendidikan Magister Ilmu Biomedik
Fakultas Kedokteran, USU Medan.
Selama proses pelaksanaan penelitian hingga selesainya tesis ini, penulis
memperoleh dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat: Bapak Prof. Dr.
dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., MSc (CTM)., Sp.A (K.) sebagai Rektor USU
Medan beserta seluruh jajarannya. Bapak Prof. dr. Gontar A. Siregar, Sp.PD.,
KGEH., sebagai Dekan Fakultas Kedokteran USU Medan beserta seluruh
jajarannya. Ibu dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D., sebagai Ketua Program Studi Ilmu
Biomedik, Fakultas Kedokteran USU Medan beserta seluruh jajarannya. Bapak
Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., dan Ibu dr.Ricke Loesnihari, M.Ked (Clin-Path).,
Sp.PK (K.) yang telah mengorbankan waktu sebagai dosen pembimbing untuk
memberikan bimbingan, serta saran-saran yang bermanfaat kepada Penulis mulai
dari penyusunan proposal, persiapan penelitian sampai pada penyelesaian tesis ini.
Dosen pembanding, Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt., dan Ibu dr.
Helvi
Mardiani,
M.
Kes.,
yang
bersedia
iii
meluangkan
waktu
dalam
menyempurnakan, menguji dan menilai tesis ini. Ketua Prodi Magister Biologi
FMIPA, Bapak Prof. Dr. Drs. Syafruddin Ilyas, M.Biomed., yang telah
memberikan izin penelitian hewan coba di FMIPA dan masukan dalam
penyelesaian tesis ini serta para assisten Laboratorium pemeliharaan hewan
FMIPA USU. Bapak Prof. Dr. Drs. Syafruddin Ilyas, M.Biomed., dan Ibu dr. Alya
Amila Fitrie, M.Kes., Sp.PA., yang telah memberikan bimbingan dalam
pengamatan histopatologi untuk penyelesaian tesis ini. Ibu dr. Putri Chairani
Eyanoer, MS. Epi., Ph.D. beserta staff yang telah membimbing penulis untuk
menyelesaikan interpretasi data dalam tesis ini. Seluruh Dosen Program Studi
Biomedik
Fakultas
Kedokteran
USU
Medan,
yang
telah
memberikan
pembelajaran saat mengikuti pendidikan. Kedua orangtua serta keluarga saya
yang telah memberikan kasih sayang, dukungan dan doa sepenuhnya kepada
penulis selama penyelesaian tesis ini. Seluruh teman - teman Biomedik
seangkatan 2012.
Akhirnya, Penulis menyadari bahwa isi hasil penelitian ini masih perlu
mendapat masukan untuk kesempurnaanya. Oleh karena itu dengan rendah hati
Penulis
berharap
adanya
kritik
serta
saran
yang
membangun
untuk
penyempurnaan tesis ini. Semoga penelitian ini membawa manfaat bagi ilmu
pengetahuan. Amin.
Medan, Juni 2015
Penulis
Jekson Martiar Siahaan
iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap
: Jekson Martiar Siahaan
Tempat /tanggal lahir
: Marihat Ulu, 12Maret 1985
Jenis Kelamin
: Laki – laki
Status Perkawinan
: Belum menikah
Agama
: Kristen Protestan
Pendidikan Terakhir
: S1 dokter umum
PENDIDIKAN FORMAL
SDN 091251 Marihat Ulu
berijazah tahun 1997.
SMP RK Budi Mulia Pematangsiantar
berijazah tahun 2000.
SMUN 1 Pematangsiantar
berijazah tahun 2003.
FK. UMI Medan
berijazah tahun 2010.
KONTAK
Alamat
: Perumahan Setia Budi Mansion
Jl. Harmonika Baru No. B7
Medan, Kelurahan PB. Selayang
II, Kecamatan Medan Selayang,
Kode Pos 20131, Medan
Sumatera Utara.
Telepon / HP
: 089666444206
Email
:
jekson.siahaan.sked@gmail.com
RIWAYAT PEKERJAAN
Staff pengajar FK. UMI Medan
: 2011 sampai dengan sekarang.
KARYA ILMIAH
Buku Exit Exam Penerbit Graha Ilmu Yogyakarta, 2013
v
DAFTAR ISI
Halaman
Abstrak .....................................................................................................
i
Abstract ....................................................................................................
ii
Kata Pengantar........................................................................................
iii
Daftar Riwayat Hidup ............................................................................
v
Daftar Isi ..................................................................................................
vi
Daftar Gambar ........................................................................................
ix
Daftar Tabel .............................................................................................
x
Daftar Singkatan .....................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN .................................................................
1
1.1
Latar Belakang ..............................................................
1
1.2
Perumusan Masalah ......................................................
5
1.3
Hipotesis .......................................................................
6
1.4
Tujuan Penelitian ..........................................................
6
1.5
Kerangka Pikir Penelitian .............................................
7
1.6
Manfaat Penelitian ........................................................
8
TINJAUAN PUSTAKA .......................................................
9
2.1
Definisi DM ..................................................................
9
2.2
Epidemiologi.................................................................
9
2.3
Klasifikasi DM ..............................................................
11
2.4
Etiologi..........................................................................
11
2.5
Patofisiologi ..................................................................
16
2.6
Streptozotocin ...............................................................
17
BAB II
vi
BAB III
2.7
Stres Oksidatif...............................................................
18
2.8
Biomarker Stress Oksidatif ...........................................
23
2.9
Glutation peroksidase ...................................................
26
2.10 Sechium edule (Jacq.) Swartz .......................................
27
2.11 Insulin ...........................................................................
30
2.12 Flavonoid ......................................................................
32
2.13 Hispopatologi Pankreas ................................................
33
METODE PENELITIAN ....................................................
35
3.1
Kerangka Konsep ..........................................................
35
3.2
Desain Penelitian ..........................................................
36
3.2.1 Kriteria Inklusi ..............................................................
37
3.2.2 Kriteria Ekslusi .............................................................
37
3.3
Tempat dan Waktu Penelitian .......................................
37
3.4
Perkiraan Besar Sampel ................................................
38
3.5
Ruang Lingkup Penelitian ............................................
39
3.6
Definisi Operasional .....................................................
39
3.7
Etika Penelitian .............................................................
40
3.8
Alat dan Bahan..............................................................
40
3.9
Cara Kerja .....................................................................
41
3.9.1 Pembuatan Ekstrak Etanol ............................................
41
3.9.2 Induksi Hiperglikemia ..................................................
42
3.9.3 Pemeriksaan GPx ..........................................................
42
3.9.4 Pembuatan blok paraffin ...............................................
43
3.10 Variabel yang diamati ...................................................
45
3.10.1 Variabel terikat ...........................................................
45
3.10.2 Variabel bebas ............................................................
45
3.11 Analisis Data .................................................................
46
vii
BAB IV
3.12 Jadwal Penelitian ..........................................................
46
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................
47
4.1
Hasil Penelitian ............................................................
47
4.1.1 Analisis Sampel ............................................................
47
4.1.2 KGD Mencit Putih Jantan .............................................
47
4.1.3 Aktivitas Enzim Glutatione Peroksidase Mencit
Putih Jantan ...................................................................
56
4.1.4 Gambaran Histopatologis Pankreas ..............................
57
4.2
Pembahasan ..................................................................
59
4.2.1 KGD Mencit Putih Jantan .............................................
59
4.2.2 Aktivitas Enzim Glutatione Peroksidase Mencit
Putih (Mus musculus L) ................................................
60
4.2.3 Gambaran Histopatologis Pankreas ..............................
61
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN...............................................
62
5.1
Kesimpulan ..................................................................
62
5.2
Saran .............................................................................
62
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
63
LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Judul
Halaman
Gambar 1.1
Kerangka pikir penelitian ............................................
7
Gambar 2.1
Struktur kimia Streptozotocin..........................................
17
Gambar 2.2
Mekanisme biokimia metabolisme glukosa menyebabkan
ROS ............................................................................
22
Gambar 2.3
Buah Labu Siam (SechiumEdule) ....................................
28
Gambar 2.4
Diameter sel β pancreas yang normal dan diabetes .........
34
Gambar 3.1
Kerangka konsep penelitian ............................................
35
Gambar 3.2
Alur penelitian .................................................................
36
Gambar 4.1
KGD per-minggu .............................................................
53
Gambar 4.2
Histopatologis diameter Sel β Pankreas ..........................
58
ix
DAFTAR TABEL
Tabel
Judul
Halaman
Tabel 2.1
Etiologi dan klasifikasi DM. ...........................................
15
Tabel 3.1
Definisi operasional .........................................................
39
Tabel 3.2
Jadwal kegiatan penelitian ...............................................
46
Tabel 4.1
KGD sebelum diinduksi dengan STZ 60 mg/kgBB ........
48
Tabel 4.2
KGD sesudah diinduksi dengan STZ 60 mg/kgBB .........
48
Tabel 4.3
Uji Anova KGD sesudah diinduksi dengan STZ 60
mg/kgBB..........................................................................
49
Tabel 4.4
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-7 ...
50
Tabel 4.5
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-14 .
50
Tabel 4.6
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-21 .
51
Tabel 4.7
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-28 .
52
Tabel 4.8
Perbedaan KGD antar kelompok dengan Uji Psot Hoc
Test ..................................................................................
Tabel 4.9
54
Hasil aktivitas enzim glutathione peroksidase dari darah mencit
putih jantan setelah perlakuan selama 28 hari.................
x
57
DAFTAR SINGKATAN
ADA
ADP
AGEPs
ATP
BHT
CAT
COX
Cyp 245
Cyp 450
DM
EASD
EEBLS
eNOS
ESC
BHT
GAD
GDM
GPx
HLA
HNO2
H2O2
HOCl
IDDM
IDF
KLT
LS
LOX
mRNA
MODY
NADPH oxidase
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
NIDDM
NF-κB
:
:
•NO
•NO2ONOOPAI-1
PERKENI
RONOO
ROS
RNS
S.eduleJacq. Swartz.
SOD
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
American Diabetes Association
Adenosin difosfat
Advance Glycosylation End Products
Adenosin Tri Posfat
Butylated Hydroxy Toluena
Catalase
Cyclo-oksigenase
CytochromeP245
Cytochrome P450
DM
European Association for the Study of Diabetes
Ekstrak Etanol Buah Labu Siam
Endothelial Nitric Oxide Synthase
European Society of Cardiology
Butylated Hydroxy Toluena
Glutamic Acid Decarboxylase
Gestasional DM
Glutatione Peroksidase
Human Leucocyte Antigen
Asam nitrit
Hidrogen peroksida
Asam hipoklorit
Insulin – Dependent DM
International Diabetes Federation
Kromatografi Lapis Tipis
Labu Siam
Lipoxygenase
messenger RNA
Maturity-Onset Diabetes of the Young
Nicotinamide Adenine Dinucleotide PhosphateOxidase
Non Insulin Dependent DM
Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of
activated B cells
nitric oksida
Nitrogen Diokisida
Peroksinitrit
Plasminogen activator inhibitor 1
Perkumpulan Endokrinologi Indonesia
Alkyl peroxynitrates
Reactive Oxygen Species
Reactive Nitrogen Species
Sechium edule Jacq. Swartz.
Superoksida Dismutase
xi
SOD-1
SOD-2
STZ
TGF
RB
Riskesdas DEPKES RI
:
:
:
:
:
:
VEGF
•NO
•O2•OH
•RO2
•HRO2-
:
:
:
:
:
:
Superoksida Dismutase – 1
Superoksida Dismutase – 2
Streptozotocin
Transforming Growth Factor
Radikal Bebas
Riset Kesehatan Dasar Departemen
Republik Indonesia
Vascular Endothelial Growth Factor
Nitric oksida
Superoksida
Hidroksida
Peroksida
Hidroperoksida
xii
Kesehatan
Jacq.Sw artz . )TERHADAP AKTIVITASGLUTATIONE
PEROKSIDASEPADA MENCIT HIPERGLIKEMIA YANG
DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN (STZ)
Tesis
Disusun Oleh :
Jekson Martiar Siahaan
Nim : 127008019 (BM)
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA (USU)
MEDAN
2015
PENGARUH EKSTRAK ETANOL BUAH LABU SIAM(Sechium edule
Jacq.Sw artz . )TERHADAP AKTIVITASGLUTATIONE
PEROKSIDASEPADA MENCIT HIPERGLIKEMIA YANG
DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN (STZ)
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Magister Biomedik dalam Program Studi Magister Ilmu Biomedik
Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Oleh :
Jekson Martiar Siahaan
Nim : 127008019 (BM)
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Judul Tesis
:
Pengaruh
Ekstrak
Etanol
Buah
Labu
Siam
(Sechiumedule Jacq. Swartz.) Terhadap Aktivitas
Glutatione Peroksidase Pada Mencit Hiperglikemia
YangDiinduksi Streptozotocyn (STZ)
Nama Mahasiswa
: Jekson Martiar Siahaan
Nomor Pokok
: 127008019
Program Studi
: Biomedik
Disetujui
Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.) (dr. Ricke Loesnihari, M. Ked. (Clin-Pat)., SpPK(K.))
Ketua
Ketua Program Studi
Anggota
Dekan
(dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D.) (Prof. dr. Gontar A Siregar, Sp.PD., KGEH.)
Tanggal Lulus : 13 Juni 2015
Telah diuji pada
Tanggal
: 13Juni 2015
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
Sekretaris
Anggota
: Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.
: dr. Ricke Loesnihari, M. Ked (Clin-Pat)., SpPK(K).
: Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt.
dr. Helvi Mardiani, M. Kes.
Abstrak
Streptozotocin menyebabkan hiperglikemia pada hewan coba melalui
mekanisme stress oksidatif yang merusak sel β pankreas. Pemberiaan ekstrak
etanol buah labu siam dapat menurunkan stress oksidatif.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efek EEBLS terhadap
penurunan kadar gula darah, peningkatan aktivitas enzim glutatione peroksidase
dan pengaruh terhadap gambaran histologis pankreas mencit putih jantan yang
diinduksi STZ.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan rancangan
penelitian post test randomized controlled group design , menggunakan mencit
putih jantan (Mus musculus L.) Strain DD Webster yang dirandomisasi dalam 4
kelompok yakni kelompok kontrol negatif, kelompok kontrol positip, kelompok
yang mendapatkan EEBLS 100 mg/kgBB, dan kelompok yang mendapat EEBLS
200 mg/kgBB.
Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan kadar gula darah yang
bermakna bila dibandingkan dengan kelompok kontrol. Aktivitas enzim glutation
peroksidase pada penelitian ini terjadi penurunan namun tidak signifikan bila
dibandingkan dengan kelompok kontrol. Pengamatan terhadap histologis pankreas
menunjukkan adanya perubahan diameter pada kelompok yang mendapatkan
EEBLS.
Kesimpulan penelitian ini adalah EEBLS 200 mg/kgbb secara signifikan
menurunkan kadar gula darah mencit, tidak ada perubahan aktivitas enzim
glutatione peroksidase yang signifikan dengan pemberian EEBLS dan terdapat
perbedaan diameter sel sel β pankreas yang signifikan pada kelompok yang diberi
EEBLS 200 mg/kgbb.
Kata kunci : Streptozotocin, stress oksidatif, antioksidan, flavonoid.
i
Abstract
Streptozotocin causing hyperglycemia in animal models through oxidative
stress mechanism that damage the β cells pancreatic. The ethanol extract of
Sechium edule can reduce oxidative stress.
The purpose of this study was to determine the effects EEBLS to decrease
blood sugar levels, increased activity of the enzyme glutathione peroxidase and
influence on pancreatic histological white male mice induced by STZ.
This research is experimental research design post test randomized
controlled group design, using male white mice ( Mus musculus L.) Strains DD
Webster were randomized into 4 groups: negative control group, positive control
group, the group receiving EEBLS 100 mg / kg , and the group that received
EEBLS 200 mg / kg.
The results showed a decrease in blood sugar levels significantly when
compared with the control group. Glutathione peroxidase enzyme activity in this
study, but no significant decrease when compared with the control group.
Histological observation of the pancreas showed a change in diameter in the group
receiving EEBLS.
The conclusion of this study is EEBLS 200 mg / kg significantly lowered
blood sugar levels in mice, there was no change in the activity of the enzyme
glutathione peroxidase significant with EEBLS administration and there are
differences in the diameter of the pancreatic β cells significantly in the group
given EEBLS 200 mg / kg.
The purpose of this study was to determine the effect EEBLS male white
mice induced by STZ. This study used male white mice (Mus musculus L.) Strains
DD Webster were randomized into 4 groups by using post test study design
randomized controlled group. It was found that the ethanol extract of Sechium
edule 200 mg/kgbb may decreased blood glucose levels and pancreatic β cell
diameter greater than the control group, but there were no significant differences
in the enzyme glutathione peroxidase. Sechium edule antioxidant effects caused
contain flavonoids.
Keywords: Streptozotocin, oxidative stre
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus atas rahmat dan
berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul
”Pengaruh Ekstrak Etanol Buah Labu Siam (Sechium edule Jacq. Swartz.)
Terhadap Aktivitas Glutatione Peroksidase Pada Mencit Hiperglikemia Yang
Diinduksi Oleh Streptozotocin (STZ)”. Tesis ini merupakan salah satu syarat
dalam rangka menyelesaikan program pendidikan Magister Ilmu Biomedik
Fakultas Kedokteran, USU Medan.
Selama proses pelaksanaan penelitian hingga selesainya tesis ini, penulis
memperoleh dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat: Bapak Prof. Dr.
dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., MSc (CTM)., Sp.A (K.) sebagai Rektor USU
Medan beserta seluruh jajarannya. Bapak Prof. dr. Gontar A. Siregar, Sp.PD.,
KGEH., sebagai Dekan Fakultas Kedokteran USU Medan beserta seluruh
jajarannya. Ibu dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D., sebagai Ketua Program Studi Ilmu
Biomedik, Fakultas Kedokteran USU Medan beserta seluruh jajarannya. Bapak
Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., dan Ibu dr.Ricke Loesnihari, M.Ked (Clin-Path).,
Sp.PK (K.) yang telah mengorbankan waktu sebagai dosen pembimbing untuk
memberikan bimbingan, serta saran-saran yang bermanfaat kepada Penulis mulai
dari penyusunan proposal, persiapan penelitian sampai pada penyelesaian tesis ini.
Dosen pembanding, Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt., dan Ibu dr.
Helvi
Mardiani,
M.
Kes.,
yang
bersedia
iii
meluangkan
waktu
dalam
menyempurnakan, menguji dan menilai tesis ini. Ketua Prodi Magister Biologi
FMIPA, Bapak Prof. Dr. Drs. Syafruddin Ilyas, M.Biomed., yang telah
memberikan izin penelitian hewan coba di FMIPA dan masukan dalam
penyelesaian tesis ini serta para assisten Laboratorium pemeliharaan hewan
FMIPA USU. Bapak Prof. Dr. Drs. Syafruddin Ilyas, M.Biomed., dan Ibu dr. Alya
Amila Fitrie, M.Kes., Sp.PA., yang telah memberikan bimbingan dalam
pengamatan histopatologi untuk penyelesaian tesis ini. Ibu dr. Putri Chairani
Eyanoer, MS. Epi., Ph.D. beserta staff yang telah membimbing penulis untuk
menyelesaikan interpretasi data dalam tesis ini. Seluruh Dosen Program Studi
Biomedik
Fakultas
Kedokteran
USU
Medan,
yang
telah
memberikan
pembelajaran saat mengikuti pendidikan. Kedua orangtua serta keluarga saya
yang telah memberikan kasih sayang, dukungan dan doa sepenuhnya kepada
penulis selama penyelesaian tesis ini. Seluruh teman - teman Biomedik
seangkatan 2012.
Akhirnya, Penulis menyadari bahwa isi hasil penelitian ini masih perlu
mendapat masukan untuk kesempurnaanya. Oleh karena itu dengan rendah hati
Penulis
berharap
adanya
kritik
serta
saran
yang
membangun
untuk
penyempurnaan tesis ini. Semoga penelitian ini membawa manfaat bagi ilmu
pengetahuan. Amin.
Medan, Juni 2015
Penulis
Jekson Martiar Siahaan
iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap
: Jekson Martiar Siahaan
Tempat /tanggal lahir
: Marihat Ulu, 12Maret 1985
Jenis Kelamin
: Laki – laki
Status Perkawinan
: Belum menikah
Agama
: Kristen Protestan
Pendidikan Terakhir
: S1 dokter umum
PENDIDIKAN FORMAL
SDN 091251 Marihat Ulu
berijazah tahun 1997.
SMP RK Budi Mulia Pematangsiantar
berijazah tahun 2000.
SMUN 1 Pematangsiantar
berijazah tahun 2003.
FK. UMI Medan
berijazah tahun 2010.
KONTAK
Alamat
: Perumahan Setia Budi Mansion
Jl. Harmonika Baru No. B7
Medan, Kelurahan PB. Selayang
II, Kecamatan Medan Selayang,
Kode Pos 20131, Medan
Sumatera Utara.
Telepon / HP
: 089666444206
:
jekson.siahaan.sked@gmail.com
RIWAYAT PEKERJAAN
Staff pengajar FK. UMI Medan
: 2011 sampai dengan sekarang.
KARYA ILMIAH
Buku Exit Exam Penerbit Graha Ilmu Yogyakarta, 2013
v
DAFTAR ISI
Halaman
Abstrak .....................................................................................................
i
Abstract ....................................................................................................
ii
Kata Pengantar........................................................................................
iii
Daftar Riwayat Hidup ............................................................................
v
Daftar Isi ..................................................................................................
vi
Daftar Gambar ........................................................................................
ix
Daftar Tabel .............................................................................................
x
Daftar Singkatan .....................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN .................................................................
1
1.1
Latar Belakang ..............................................................
1
1.2
Perumusan Masalah ......................................................
5
1.3
Hipotesis .......................................................................
6
1.4
Tujuan Penelitian ..........................................................
6
1.5
Kerangka Pikir Penelitian .............................................
7
1.6
Manfaat Penelitian ........................................................
8
TINJAUAN PUSTAKA .......................................................
9
2.1
Definisi DM ..................................................................
9
2.2
Epidemiologi.................................................................
9
2.3
Klasifikasi DM ..............................................................
11
2.4
Etiologi..........................................................................
11
2.5
Patofisiologi ..................................................................
16
2.6
Streptozotocin ...............................................................
17
BAB II
vi
BAB III
2.7
Stres Oksidatif...............................................................
18
2.8
Biomarker Stress Oksidatif ...........................................
23
2.9
Glutation peroksidase ...................................................
26
2.10 Sechium edule (Jacq.) Swartz .......................................
27
2.11 Insulin ...........................................................................
30
2.12 Flavonoid ......................................................................
32
2.13 Hispopatologi Pankreas ................................................
33
METODE PENELITIAN ....................................................
35
3.1
Kerangka Konsep ..........................................................
35
3.2
Desain Penelitian ..........................................................
36
3.2.1 Kriteria Inklusi ..............................................................
37
3.2.2 Kriteria Ekslusi .............................................................
37
3.3
Tempat dan Waktu Penelitian .......................................
37
3.4
Perkiraan Besar Sampel ................................................
38
3.5
Ruang Lingkup Penelitian ............................................
39
3.6
Definisi Operasional .....................................................
39
3.7
Etika Penelitian .............................................................
40
3.8
Alat dan Bahan..............................................................
40
3.9
Cara Kerja .....................................................................
41
3.9.1 Pembuatan Ekstrak Etanol ............................................
41
3.9.2 Induksi Hiperglikemia ..................................................
42
3.9.3 Pemeriksaan GPx ..........................................................
42
3.9.4 Pembuatan blok paraffin ...............................................
43
3.10 Variabel yang diamati ...................................................
45
3.10.1 Variabel terikat ...........................................................
45
3.10.2 Variabel bebas ............................................................
45
3.11 Analisis Data .................................................................
46
vii
BAB IV
3.12 Jadwal Penelitian ..........................................................
46
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................
47
4.1
Hasil Penelitian ............................................................
47
4.1.1 Analisis Sampel ............................................................
47
4.1.2 KGD Mencit Putih Jantan .............................................
47
4.1.3 Aktivitas Enzim Glutatione Peroksidase Mencit
Putih Jantan ...................................................................
56
4.1.4 Gambaran Histopatologis Pankreas ..............................
57
4.2
Pembahasan ..................................................................
59
4.2.1 KGD Mencit Putih Jantan .............................................
59
4.2.2 Aktivitas Enzim Glutatione Peroksidase Mencit
Putih (Mus musculus L) ................................................
60
4.2.3 Gambaran Histopatologis Pankreas ..............................
61
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN...............................................
62
5.1
Kesimpulan ..................................................................
62
5.2
Saran .............................................................................
62
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
63
LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Judul
Halaman
Gambar 1.1
Kerangka pikir penelitian ............................................
7
Gambar 2.1
Struktur kimia Streptozotocin..........................................
17
Gambar 2.2
Mekanisme biokimia metabolisme glukosa menyebabkan
ROS ............................................................................
22
Gambar 2.3
Buah Labu Siam (SechiumEdule) ....................................
28
Gambar 2.4
Diameter sel β pancreas yang normal dan diabetes .........
34
Gambar 3.1
Kerangka konsep penelitian ............................................
35
Gambar 3.2
Alur penelitian .................................................................
36
Gambar 4.1
KGD per-minggu .............................................................
53
Gambar 4.2
Histopatologis diameter Sel β Pankreas ..........................
58
ix
DAFTAR TABEL
Tabel
Judul
Halaman
Tabel 2.1
Etiologi dan klasifikasi DM. ...........................................
15
Tabel 3.1
Definisi operasional .........................................................
39
Tabel 3.2
Jadwal kegiatan penelitian ...............................................
46
Tabel 4.1
KGD sebelum diinduksi dengan STZ 60 mg/kgBB ........
48
Tabel 4.2
KGD sesudah diinduksi dengan STZ 60 mg/kgBB .........
48
Tabel 4.3
Uji Anova KGD sesudah diinduksi dengan STZ 60
mg/kgBB..........................................................................
49
Tabel 4.4
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-7 ...
50
Tabel 4.5
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-14 .
50
Tabel 4.6
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-21 .
51
Tabel 4.7
Uji Anova KGD sesudah pemberian EEBLS hari ke-28 .
52
Tabel 4.8
Perbedaan KGD antar kelompok dengan Uji Psot Hoc
Test ..................................................................................
Tabel 4.9
54
Hasil aktivitas enzim glutathione peroksidase dari darah mencit
putih jantan setelah perlakuan selama 28 hari.................
x
57
DAFTAR SINGKATAN
ADA
ADP
AGEPs
ATP
BHT
CAT
COX
Cyp 245
Cyp 450
DM
EASD
EEBLS
eNOS
ESC
BHT
GAD
GDM
GPx
HLA
HNO2
H2O2
HOCl
IDDM
IDF
KLT
LS
LOX
mRNA
MODY
NADPH oxidase
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
NIDDM
NF-κB
:
:
•NO
•NO2ONOOPAI-1
PERKENI
RONOO
ROS
RNS
S.eduleJacq. Swartz.
SOD
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
American Diabetes Association
Adenosin difosfat
Advance Glycosylation End Products
Adenosin Tri Posfat
Butylated Hydroxy Toluena
Catalase
Cyclo-oksigenase
CytochromeP245
Cytochrome P450
DM
European Association for the Study of Diabetes
Ekstrak Etanol Buah Labu Siam
Endothelial Nitric Oxide Synthase
European Society of Cardiology
Butylated Hydroxy Toluena
Glutamic Acid Decarboxylase
Gestasional DM
Glutatione Peroksidase
Human Leucocyte Antigen
Asam nitrit
Hidrogen peroksida
Asam hipoklorit
Insulin – Dependent DM
International Diabetes Federation
Kromatografi Lapis Tipis
Labu Siam
Lipoxygenase
messenger RNA
Maturity-Onset Diabetes of the Young
Nicotinamide Adenine Dinucleotide PhosphateOxidase
Non Insulin Dependent DM
Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of
activated B cells
nitric oksida
Nitrogen Diokisida
Peroksinitrit
Plasminogen activator inhibitor 1
Perkumpulan Endokrinologi Indonesia
Alkyl peroxynitrates
Reactive Oxygen Species
Reactive Nitrogen Species
Sechium edule Jacq. Swartz.
Superoksida Dismutase
xi
SOD-1
SOD-2
STZ
TGF
RB
Riskesdas DEPKES RI
:
:
:
:
:
:
VEGF
•NO
•O2•OH
•RO2
•HRO2-
:
:
:
:
:
:
Superoksida Dismutase – 1
Superoksida Dismutase – 2
Streptozotocin
Transforming Growth Factor
Radikal Bebas
Riset Kesehatan Dasar Departemen
Republik Indonesia
Vascular Endothelial Growth Factor
Nitric oksida
Superoksida
Hidroksida
Peroksida
Hidroperoksida
xii
Kesehatan