PENGARUH PEMBERIAN ASPARTAM TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH TIKUS DIABETES MELITUS DIINDUKSI ALOKSAN.
PENGARUH PEMBERIAN ASPARTAM TERHADAP KADAR
GLUKOSA DARAH TIKUS DIABETES MELITUS
DIINDUKSI ALOKSAN
SKRIPSI
Diajukan ke Fakultas Kedokteran Universitas Andalas sebagai
pemenuhan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar Sarjana Kedokteran
oleh
EGA PURNAMASARI RESTU DANI
NO.BP. 1010312092
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRACT
EFFECT OF ASPARTAME ON BLOOD GLUCOSE LEVELS OF
ALLOXAN INDUCED DIABETIC RATS
By:
Ega Purnamasari Restu Dani
1010312092
Aspartame is a low-calorie sugar substitute that is often consumed by people
with diabetes. However, the safety of aspartame for consumption with diabetes is
still controversial. Aspartame has a sweet taste that high intensity so as to lower
blood glucose levels. Other studies mention that the metabolism of aspartame in
the form of aspartic acid and phenylalanine could be expected to be a precursor of
glucose through gluconeogenesis, thereby increasing blood glucose levels. This
study aims to determine the effect of aspartame on blood glucose levels of alloxan
induced diabetic rats.
This type of research is an experimental with posttest only control group
design. The sample was 32 male white rats (Rattus novergicus) strain Wistar
divided into 4 groups: negative control group (KN), positive control (KP),
treatment 1 (P1), and treatment 2 (P2). KN was not induced by alloxan and not
given aspartame, KP induced by alloxan dose of 150 mg/kg body weight and not
given aspartame, P1 not induced by alloxan and given aspartame dose 315 mg/kg
body weight, P2 induced by alloxan dose of 150 mg/kg body weight and given
315 mg/kg body weight aspartame. The study was conducted for 4 weeks (28
days). Measurement of fasting blood glucose levels using a spectrophotometer.
The results showed the mean fasting blood glucose levels KN (88.39 ± 2.52
mg/dL), KP (134.11 ± 2.83 mg/dL), P1 (93.95 ± 1.49 mg/dL), and P2 (66.66 ±
8.47 mg/dL). ANOVA and Post Hoc test analysis showed that there were
significant differences between groups, except between the KN and P1. The
conclusion of this study is the provision of aspartame in alloxan induced diabetic
rats can cause a decrease in blood glucose levels significantly.
Key words: Aspartame, Blood Glucose Levels, Diabetes Mellitus, Alloxan
iii
ABSTRAK
PENGARUH PEMBERIAN ASPARTAM TERHADAP KADAR
GLUKOSA DARAH TIKUS DIABETES MELITUS
DIINDUKSI ALOKSAN
Oleh:
Ega Purnamasari Restu Dani
1010312092
Aspartam merupakan gula pengganti rendah kalori yang sering dikonsumsi
pengidap diabetes. Akan tetapi keamanan aspartam untuk dikonsumsi pengidap
diabetes masih kontroversi. Aspartam memiliki intensitas rasa manis yang tinggi
sehingga dapat menurunkan kadar glukosa darah. Penelitian lain menyebutkan
bahwa hasil metabolisme aspartam berupa asam aspartat dan fenilalanin diduga
dapat menjadi prekursor glukosa melalui glukoneogenesis sehingga dapat
meningkatkan kadar glukosa darah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa darah tikus diabetes melitus
diinduksi aloksan.
Jenis penelitian adalah eksperimental dengan rancangan posttest only control
group design. Sampel penelitian ini adalah 32 ekor tikus putih jantan (Rattus
novergicus) strain Wistar dibagi menjadi 4 kelompok yaitu kelompok kontrol
negatif (KN), kontrol positif (KP), perlakuan 1 (P1), dan perlakuan 2 (P2). KN
tidak diinduksi aloksan dan tidak diberi aspartam, KP diinduksi aloksan dosis 150
mg/kgBB dan tidak diberi aspartam, P1 tidak diinduksi aloksan dan diberi
aspartam dosis 315 mg/kgBB, P2 diinduksi aloksan dosis 150 mg/kgBB dan
diberi aspartam 315 mg/kgBB. Penelitian dilakukan selama 4 minggu (28 hari).
Pengukuran kadar glukosa darah puasa menggunakan spektofotometer.
Hasil penelitian didapatkan rerata kadar glukosa darah puasa KN (88.39±2.52
mg/dL), KP (134.11±2.83 mg/dL), P1 (93.95±1.49 mg/dL), dan P2 (66.66±8.47
mg/dL). Uji analisis ANOVA dan Post Hoc menunjukkan terdapat perbedaan
yang bermakna antar kelompok, kecuali antara kelompok KN dan P1. Kesimpulan
penelitian ini adalah pemberian aspartam pada tikus diabetes melitus diinduksi
aloksan dapat menyebabkan penurunan kadar glukosa darah yang bermakna.
Kata kunci: Aspartam, Kadar Glukosa Darah, Diabetes Melitus, Aloksan
iv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Diabetes Melitus (DM) merupakan suatu kelompok penyakit metabolik
dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi karena kelainan sekresi insulin,
kerja insulin atau kedua-duanya (American Association Diabetes, 2010).
Prevalensi diabetes melitus di dunia diperkirakan akan meningkat dari 2,8% pada
tahun 2000 menjadi 4,4% pada tahun 2030. Prevalensi DM di Indonesia juga
diperkirakan akan meningkat dari 8,4% pada tahun 2000 menjadi 21,3% pada
tahun 2030 (Wild et al, 2004). Peningkatan prevalensi DM telah terjadi di
Sumatera Barat dari 1,5% pada tahun 1982 menjadi 5,12% pada tahun 2005
(Suyono, 2010).
Saat ini, terapi nonfarmakologis menjadi tatalaksana awal dan terpilih dalam
pengendalian
kadar
glukosa
darah
bagi
pengidap
diabetes.
Terapi
nonfarmakologis meliputi pengaturan pola makan dan meningkatkan aktivitas
jasmani (Yunir dan Soebardi, 2010).
Pengidap diabetes kebanyakan mengalami kesulitan mengatur pola makan,
terutama terhadap makanan manis. Salah satu cara yang sering dilakukan untuk
memenuhi kepuasannya terhadap makanan manis tetapi tetap dapat menjaga kadar
glukosa darahnya adalah dengan mengonsumsi gula pengganti atau pemanis
buatan (American Diabetes Association, 2013). Gula pengganti memiliki rasa
manis 30 sampai 13.000 kali lipat, tetapi tidak memiliki atau rendah kalori. Rasa
manis yang sangat kuat tersebut membuat penggunaannyapun hanya dalam
1
jumlah kecil dan bahkan dibawah dosis aman berdasarkan acceptable daily intake
(ADI) (Shastry et al, 2012; Abegaz et al, 2012).
Sekitar sembilan puluh persen pengidap diabetes menggunakan aspartam
sebagai gula pengganti. Aspartam telah disetujui dan dinyatakan aman oleh Food
and Drug Administration (FDA) dengan tingkat keamanan aspartam sesuai
dengan ADI yaitu 50 mg/kgBB/hari. (Aspartame Information Centers, 2012;
Calorie Control Council, 2012). Aspartam dinyatakan aman di Indonesia sesuai
dengan Surat Keputusan Kepala Badan POM No. H.K.00.05.5.1.4547, aspartam
dapat digunakan secara aman dan tidak bermasalah bila sesuai dengan takaran
yang diperbolehkan (BPOM RI, 2012).
Meskipun sudah dinyatakan aman oleh FDA dan BPOM, penggunaan
aspartam sebagai gula pengganti untuk pengidap diabetes masih kontroversi. Studi
Tamura et al (1984) membuktikan bahwa penggunaan aspartam tidak merubah
kontrol glikemik, termasuk kadar glukosa darah puasa, glycohemoglobin, dan
toleransi glukosa oral pada pengiadap diabetes.
Melanson et al (1999) melaporkan bahwa penggunaan aspartam diikuti oleh
penurunan glukosa darah. Penurunan kadar glukosa darah dapat terjadi setelah
mengonsumsi aspartam karena pengaruh dari intesitas rasa manis aspartam yang
tinggi. Ketika aspartam mencapai usus, rasa manis akan terdeteksi oleh reseptor
kemudian disajikan ke sel enteroendokrin untuk regulasi glucose transporter
(GLUT) dengan sinyal hormon incretin. Salah satu hormon incretin yang
dilepaskan yaitu glucagon-like peptide-1 (GLP-1). GLP-1 dapat menghambat
apoptosis sel β pankreas, merangsang proliferasi dan neogenesis sel β, dan
meningkatkan eksositosis insulin. Hal ini diduga merupakan proses yang berperan
2
dalam penurunan kadar glukosa darah setelah mengonsumsi aspartam (Renwick
dan Molinary, 2010; Campbell dan Drucker, 2013).
Sementara itu, studi oleh Sahstry et al (2012) yang mengevaluasi komparatif
potensi diabetogenik dan mutagenik pemanis buatan menggunakan tikus normal
diberi diet aspartam dengan dosis yang dikonversikan ke dosis hewan coba yaitu 1
kali ADI (315 mg/kgBB), 2 kali ADI, dan 4 kali ADI. Simpulan yang didapatkan
yaitu penggunaan aspartam jangka panjang tidak aman meskipun sesuai ADI,
terjadi peningkatan kadar glukosa darah puasa yang cukup signifikan, dan dapat
menjadi sebuah zat diabetogenik. Penelitian ini didukung juga oleh penelitian
Collison et al (2012) dengan simpulannya aspartam dapat meningkatkan berat
badan, penimbunan lemak abdomen, kadar glukosa darah puasa, dan menurunkan
sensitivitas insulin.
Berdasarkan kontroversi beberapa hasil penelitian diatas, maka penggunaan
aspartam sebagai gula pengganti dapat menjadi sebuah permasalahan bagi
pengidap diabetes. Penulis ingin membuktikan keamanan dan kelayakan aspartam
untuk dikonsumsi oleh pengidap diabetes melitus. Penulis akan melakukan
penelitian eksperimental tentang pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar
glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan, dengan dosis aspartam
sesuai ADI yang dikoversikan untuk dosis tikus yaitu 315 mg/kgBB.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimanakah pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa darah
tikus diabetes melitus diinduksi aloksan?
3
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan Umum
Mengetahui pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa darah
tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.3.2 Tujuan Khusus
1. Mengetahui kadar glukosa darah tikus normal tanpa diinduksi aloksan.
2. Mengetahui kadar glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi
aloksan.
3. Mengetahui pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa
darah tikus normal.
4. Mengetahui pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa
darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Akademis
Menambah pengetahuan, pengalaman, dan bahan dalam penerapan ilmu
metode penelitian mengenai pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar
glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.4.2 Manfaat Klinis
Menambah informasi klinisi mengenai pengaruh pemberian aspartam
terhadap kadar glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.4.3 Manfaat bagi Masyarakat
Meningkatkan pengetahuan masyarakat mengenai pengaruh pemberian
aspartam terhadap kadar glukosa darah.
4
GLUKOSA DARAH TIKUS DIABETES MELITUS
DIINDUKSI ALOKSAN
SKRIPSI
Diajukan ke Fakultas Kedokteran Universitas Andalas sebagai
pemenuhan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar Sarjana Kedokteran
oleh
EGA PURNAMASARI RESTU DANI
NO.BP. 1010312092
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRACT
EFFECT OF ASPARTAME ON BLOOD GLUCOSE LEVELS OF
ALLOXAN INDUCED DIABETIC RATS
By:
Ega Purnamasari Restu Dani
1010312092
Aspartame is a low-calorie sugar substitute that is often consumed by people
with diabetes. However, the safety of aspartame for consumption with diabetes is
still controversial. Aspartame has a sweet taste that high intensity so as to lower
blood glucose levels. Other studies mention that the metabolism of aspartame in
the form of aspartic acid and phenylalanine could be expected to be a precursor of
glucose through gluconeogenesis, thereby increasing blood glucose levels. This
study aims to determine the effect of aspartame on blood glucose levels of alloxan
induced diabetic rats.
This type of research is an experimental with posttest only control group
design. The sample was 32 male white rats (Rattus novergicus) strain Wistar
divided into 4 groups: negative control group (KN), positive control (KP),
treatment 1 (P1), and treatment 2 (P2). KN was not induced by alloxan and not
given aspartame, KP induced by alloxan dose of 150 mg/kg body weight and not
given aspartame, P1 not induced by alloxan and given aspartame dose 315 mg/kg
body weight, P2 induced by alloxan dose of 150 mg/kg body weight and given
315 mg/kg body weight aspartame. The study was conducted for 4 weeks (28
days). Measurement of fasting blood glucose levels using a spectrophotometer.
The results showed the mean fasting blood glucose levels KN (88.39 ± 2.52
mg/dL), KP (134.11 ± 2.83 mg/dL), P1 (93.95 ± 1.49 mg/dL), and P2 (66.66 ±
8.47 mg/dL). ANOVA and Post Hoc test analysis showed that there were
significant differences between groups, except between the KN and P1. The
conclusion of this study is the provision of aspartame in alloxan induced diabetic
rats can cause a decrease in blood glucose levels significantly.
Key words: Aspartame, Blood Glucose Levels, Diabetes Mellitus, Alloxan
iii
ABSTRAK
PENGARUH PEMBERIAN ASPARTAM TERHADAP KADAR
GLUKOSA DARAH TIKUS DIABETES MELITUS
DIINDUKSI ALOKSAN
Oleh:
Ega Purnamasari Restu Dani
1010312092
Aspartam merupakan gula pengganti rendah kalori yang sering dikonsumsi
pengidap diabetes. Akan tetapi keamanan aspartam untuk dikonsumsi pengidap
diabetes masih kontroversi. Aspartam memiliki intensitas rasa manis yang tinggi
sehingga dapat menurunkan kadar glukosa darah. Penelitian lain menyebutkan
bahwa hasil metabolisme aspartam berupa asam aspartat dan fenilalanin diduga
dapat menjadi prekursor glukosa melalui glukoneogenesis sehingga dapat
meningkatkan kadar glukosa darah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa darah tikus diabetes melitus
diinduksi aloksan.
Jenis penelitian adalah eksperimental dengan rancangan posttest only control
group design. Sampel penelitian ini adalah 32 ekor tikus putih jantan (Rattus
novergicus) strain Wistar dibagi menjadi 4 kelompok yaitu kelompok kontrol
negatif (KN), kontrol positif (KP), perlakuan 1 (P1), dan perlakuan 2 (P2). KN
tidak diinduksi aloksan dan tidak diberi aspartam, KP diinduksi aloksan dosis 150
mg/kgBB dan tidak diberi aspartam, P1 tidak diinduksi aloksan dan diberi
aspartam dosis 315 mg/kgBB, P2 diinduksi aloksan dosis 150 mg/kgBB dan
diberi aspartam 315 mg/kgBB. Penelitian dilakukan selama 4 minggu (28 hari).
Pengukuran kadar glukosa darah puasa menggunakan spektofotometer.
Hasil penelitian didapatkan rerata kadar glukosa darah puasa KN (88.39±2.52
mg/dL), KP (134.11±2.83 mg/dL), P1 (93.95±1.49 mg/dL), dan P2 (66.66±8.47
mg/dL). Uji analisis ANOVA dan Post Hoc menunjukkan terdapat perbedaan
yang bermakna antar kelompok, kecuali antara kelompok KN dan P1. Kesimpulan
penelitian ini adalah pemberian aspartam pada tikus diabetes melitus diinduksi
aloksan dapat menyebabkan penurunan kadar glukosa darah yang bermakna.
Kata kunci: Aspartam, Kadar Glukosa Darah, Diabetes Melitus, Aloksan
iv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Diabetes Melitus (DM) merupakan suatu kelompok penyakit metabolik
dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi karena kelainan sekresi insulin,
kerja insulin atau kedua-duanya (American Association Diabetes, 2010).
Prevalensi diabetes melitus di dunia diperkirakan akan meningkat dari 2,8% pada
tahun 2000 menjadi 4,4% pada tahun 2030. Prevalensi DM di Indonesia juga
diperkirakan akan meningkat dari 8,4% pada tahun 2000 menjadi 21,3% pada
tahun 2030 (Wild et al, 2004). Peningkatan prevalensi DM telah terjadi di
Sumatera Barat dari 1,5% pada tahun 1982 menjadi 5,12% pada tahun 2005
(Suyono, 2010).
Saat ini, terapi nonfarmakologis menjadi tatalaksana awal dan terpilih dalam
pengendalian
kadar
glukosa
darah
bagi
pengidap
diabetes.
Terapi
nonfarmakologis meliputi pengaturan pola makan dan meningkatkan aktivitas
jasmani (Yunir dan Soebardi, 2010).
Pengidap diabetes kebanyakan mengalami kesulitan mengatur pola makan,
terutama terhadap makanan manis. Salah satu cara yang sering dilakukan untuk
memenuhi kepuasannya terhadap makanan manis tetapi tetap dapat menjaga kadar
glukosa darahnya adalah dengan mengonsumsi gula pengganti atau pemanis
buatan (American Diabetes Association, 2013). Gula pengganti memiliki rasa
manis 30 sampai 13.000 kali lipat, tetapi tidak memiliki atau rendah kalori. Rasa
manis yang sangat kuat tersebut membuat penggunaannyapun hanya dalam
1
jumlah kecil dan bahkan dibawah dosis aman berdasarkan acceptable daily intake
(ADI) (Shastry et al, 2012; Abegaz et al, 2012).
Sekitar sembilan puluh persen pengidap diabetes menggunakan aspartam
sebagai gula pengganti. Aspartam telah disetujui dan dinyatakan aman oleh Food
and Drug Administration (FDA) dengan tingkat keamanan aspartam sesuai
dengan ADI yaitu 50 mg/kgBB/hari. (Aspartame Information Centers, 2012;
Calorie Control Council, 2012). Aspartam dinyatakan aman di Indonesia sesuai
dengan Surat Keputusan Kepala Badan POM No. H.K.00.05.5.1.4547, aspartam
dapat digunakan secara aman dan tidak bermasalah bila sesuai dengan takaran
yang diperbolehkan (BPOM RI, 2012).
Meskipun sudah dinyatakan aman oleh FDA dan BPOM, penggunaan
aspartam sebagai gula pengganti untuk pengidap diabetes masih kontroversi. Studi
Tamura et al (1984) membuktikan bahwa penggunaan aspartam tidak merubah
kontrol glikemik, termasuk kadar glukosa darah puasa, glycohemoglobin, dan
toleransi glukosa oral pada pengiadap diabetes.
Melanson et al (1999) melaporkan bahwa penggunaan aspartam diikuti oleh
penurunan glukosa darah. Penurunan kadar glukosa darah dapat terjadi setelah
mengonsumsi aspartam karena pengaruh dari intesitas rasa manis aspartam yang
tinggi. Ketika aspartam mencapai usus, rasa manis akan terdeteksi oleh reseptor
kemudian disajikan ke sel enteroendokrin untuk regulasi glucose transporter
(GLUT) dengan sinyal hormon incretin. Salah satu hormon incretin yang
dilepaskan yaitu glucagon-like peptide-1 (GLP-1). GLP-1 dapat menghambat
apoptosis sel β pankreas, merangsang proliferasi dan neogenesis sel β, dan
meningkatkan eksositosis insulin. Hal ini diduga merupakan proses yang berperan
2
dalam penurunan kadar glukosa darah setelah mengonsumsi aspartam (Renwick
dan Molinary, 2010; Campbell dan Drucker, 2013).
Sementara itu, studi oleh Sahstry et al (2012) yang mengevaluasi komparatif
potensi diabetogenik dan mutagenik pemanis buatan menggunakan tikus normal
diberi diet aspartam dengan dosis yang dikonversikan ke dosis hewan coba yaitu 1
kali ADI (315 mg/kgBB), 2 kali ADI, dan 4 kali ADI. Simpulan yang didapatkan
yaitu penggunaan aspartam jangka panjang tidak aman meskipun sesuai ADI,
terjadi peningkatan kadar glukosa darah puasa yang cukup signifikan, dan dapat
menjadi sebuah zat diabetogenik. Penelitian ini didukung juga oleh penelitian
Collison et al (2012) dengan simpulannya aspartam dapat meningkatkan berat
badan, penimbunan lemak abdomen, kadar glukosa darah puasa, dan menurunkan
sensitivitas insulin.
Berdasarkan kontroversi beberapa hasil penelitian diatas, maka penggunaan
aspartam sebagai gula pengganti dapat menjadi sebuah permasalahan bagi
pengidap diabetes. Penulis ingin membuktikan keamanan dan kelayakan aspartam
untuk dikonsumsi oleh pengidap diabetes melitus. Penulis akan melakukan
penelitian eksperimental tentang pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar
glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan, dengan dosis aspartam
sesuai ADI yang dikoversikan untuk dosis tikus yaitu 315 mg/kgBB.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimanakah pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa darah
tikus diabetes melitus diinduksi aloksan?
3
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan Umum
Mengetahui pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa darah
tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.3.2 Tujuan Khusus
1. Mengetahui kadar glukosa darah tikus normal tanpa diinduksi aloksan.
2. Mengetahui kadar glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi
aloksan.
3. Mengetahui pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa
darah tikus normal.
4. Mengetahui pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar glukosa
darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Akademis
Menambah pengetahuan, pengalaman, dan bahan dalam penerapan ilmu
metode penelitian mengenai pengaruh pemberian aspartam terhadap kadar
glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.4.2 Manfaat Klinis
Menambah informasi klinisi mengenai pengaruh pemberian aspartam
terhadap kadar glukosa darah tikus diabetes melitus diinduksi aloksan.
1.4.3 Manfaat bagi Masyarakat
Meningkatkan pengetahuan masyarakat mengenai pengaruh pemberian
aspartam terhadap kadar glukosa darah.
4