Pengaruh Ekstrak Etanol Buah Labu Siam (Sechiumedule Jacq. Swartz.) Terhadap Aktivitas Glutatione Peroksidase Pada Mencit Hiperglikemia YangDiinduksi Streptozotocyn (STZ)

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Diabetes Mellitus (DM) merupakan suatu kelompok penyakit metabolisme
dengan karakteristik hiperglikemia akibat kelainan sekresi insulin, kerja insulin
ataupun keduanya. Hiperglikemia yang berkepanjangan berhubungan dengan
kerusakan jangka panjang, disfungsi dan kegagalan berbagai organ (ADA, 2014).
Laporan statistik menempatkan Indonesia pada posisi keempat teratas
setelah India, Cina, dan Amerika Serikat sebagai negara penderita DM tertinggi.
Laporan statistik tersebut memprediksi terjadi peningkatan penderita DM di
Indonesia dari 8,4 juta orang pada tahun 2000 menjadi 21,3 juta orang pada tahun
2030 (Diabetes Care, 2004). MenurutRiskesdasDEPKES RI, 2013 menunjukkan
terjadi peningkatan prevalensi DM berdasarkan wawancara dari 1,1 persen (2007)
menjadi 2,1 persen (2013) (DEPKES RI, 2013).
Hiperglikemia

persisten

pada

penderita

DM

akan

menyebabkan

peningkatan stres oksidatif karena ketidakseimbangan antara RB dan antioksidan
alami yang dibentuk tubuh. Peningkatan stres oksidatif dapat terjadi pada IDDM
atau DM Tipe 1 dan NIDDM atau DM Tipe 2. Pada DM Tipe 1 stres oksidatif
akan

merusak

sel

menyebabkangangguan

pankreas

produksi

sedangkan
insulin,

(Sheikhpour, et al., 2013).

1

pada

pelepasan,

DM
dan

Tipe
fungsi

β

akan
insulin

STZ dapat menginduksi Hiperglikemia pada hewan coba. Nama kimiawi
senyawa

ini

glucopyranose

adalah

2-Deoxy-2-[[(methylnitrosoamino)-carbonyl]amino]-D-

diperoleh

dariStreptomycesachromogenes

dan

secara

strukturalmerupakan turunan nitrosourea. Rakieten pertama kali menggunakan
STZ sebagai diabetogenik pada anjing dan tikus pada tahun 1963 (Nugroho, 2006;
Srinivasan dan Ramarao, 2007). Mekanisme STZ diperantarai terutama oleh
pembentukan RB ROS, RNS yang menyebabkan kerusakan sel

pankreas

(Srinivasan dan Ramarao, 2007).
Stres oksidatif padasel pankreas merusak protein, enzim, membran lipid,
DNA serta mengurangi respon imun dan antioksidan, meningkatkan kadar
peroksidase lipid danproinflammatorycytokines(Moussa, 2008).Hiperglikemia
kronis dapat merusak jaringan termasuk sel islet pankreas. Berbagai mekanisme
biokimia akibat toksisitas glukosa sehingga menimbulkan stres oksidatif dapat
melalui 6 mekanisme yakni metilglioksal dan glikasi protein nonenzimatik, jalur
poliol sorbitol (aldose reduktase), aktivasi metabolisme heksosamin, aktivasi
protein c kinase, dan fosforilasi oksidatif dan otooksidasi glukosa (Setiawan dan
Eko, 2005; Robertson, 2004; Sheikhpour, 2013; Shradha, 2010; Atalay, 2002).

ROS, RNS dan nonradikal hidrogen peroksida (H2O2), hydrochlorous acid
(HOCl) yang dihasilkan dari metabolisme sel normal akan terganggu
keseimbangannya bila terjadi hiperglikemia persisten. Ketidakseimbangan terjadi
bila produksi ROS meningkat sedangkan produksi antioksidan non enzimatik
(Vitamin

E,

Vitamin

C,

Thiol

antioxidants,

Melatonin

(N-acetyl-5-

methoxytryptamine), Karotenoids, Flavonoids), maupun antioksidan enzimatik

2

seperti katalase (CAT), glutatione peroksidase (GPx), dan superoksida dismutase
(SOD) menurun. RB mengakibatkan kerusakan dan disfungsi sel sehingga terjadi
cedera jaringan.Yang termasuk ROS adalah superoksida (•O2-), hidroksida
(•OH),peroksida (•RO2), hidroperoksida (•HRO2-), dan nonradikal hidrogen
peroksida (H2O2), Asam hipoklorit (HOCl). Yang termasuk RNS adalah nitrik
oksida (•NO), nitrogen diokisida (•NO2-), non radikal peroksinitrit (ONOO-),
asam nitrit (HNO2) danalkyl peroxynitrates (RONOO) (Moussa, 2008; Johansen,

et al., 2005; Rahman, 2007).
Ekspresi GPx messenger RNA (mRNA) sangat rendahpada sel islet
pankreas tikus dan manusia, sebaliknya kadar superoksidadismutase-1(SOD1)dansuperoksidadismutase-2(SOD-2)pada sel islet pankreas tikus dan manusia
lebih rendah dibandingkan dengan di hati. Ekspresi katalase hampir tidak
terdeteksi pada islet pankreas tikus dan pada manusia, sehingga proteksi sel
pankreas yang tepat adalah GPx (Robertson, 2007).
Antioksidan adalah molekul yang dapat mencegah kerusakan sel akibat
RB dengan cara menstabilkannya. Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan

sumbernya menjadi antioksidan alami dan sintetik. Efektivitas antioksidan alami
lebih rendah dibandingkan dengan antioksidan sintetik namun aman karena tidak
terkontaminasi bahan kimia lain dan mudah diperoleh sedangkan antioksidan
sintetis sepertiButylated Hydroxy Toluena (BHT) penggunaannyadibatasi oleh
karena bersifat karsinogenik (Rahman, 2007). Sumber antioksidan alami yang
terbaik berasal dari buah dan sayuran (Dimitrios, 2006). Salah satu sumber
antioksidan alami berasal dari Labu Siam (LS) (Sechium edule Jacq. Swartz)

3

(Firdous, 2011). LS merupakan tanaman yang memiliki banyak manfaat.
Masyarakat Indonesia banyak menggunakannya sebagai sayuran, selain dalam
industri makanan, kandungan pektin didalamnya dapat digunakan dalam bidang
farmasi dan kosmetik (Daryono, 2002). Selain itu kandungan pektin dalam
LSmemiliki efek antikolesterol, antikanker usus besar dan DM (Agustini,
2006).Berdasarkan penelitian skrining fitokimia ekstrak etanol dan analisis
kromatografi lapis tipis (KLT) ekstrak buah LSyang dilakukan oleh Marliana, et
al., 2005 mengandung alkaloid, saponin, kardenolin/bufadienol, dan flavonoid
(Marliana, et al., 2005). Selain itu, EEBLS juga berfungsi sebagai antiproliferasi
(Inuguez, 2012) dan antiepilepsi serta daya depresan susunan saraf pusat (Firdous,

2012). Penelitian efek antidiabetes EEBLS juga sudah diteliti (Maity, 2013). Air
perasannya memiliki efek nefroprotektif (Mumtaz, et al., 2013). Ekstrak buah LS
berkhasiat sebagai antimikroba terhadap bakteri dan jamur saluran cerna. Daun
dan buahnya memiliki efek diuresis, kardioprotektif dan antiinflamasi, daunnya
telah digunakan sebagai antiarteriosklerosis, hipertensi dan melarutkan batu ginjal
(Kamble, et al., 2008; Gordon, et al., 2000). Bahan aktif dalam LS dapat diekstrak
dengan menggunakan pelarut tertentu. Pelarut yang umum untuk ekstraksi bahan
alam adalah etanol karena lebih baik dibandingkan dengan air (Lukiati, 2012).
Ekstrak etanol LS juga berkhasiat sebagai hepatoprotektor mungkin disebabkan
oleh aktivitas antioksidannya (Firdous, et al., 2012). Demikian banyaknya
manfaat dari LS dan masyarakat belum mendapatkan informasi ilmiah terkait
dengan kandungan antioksidan dan khasiat tumbuhan ini, khususnya penyakit
yang diakibatkan RB, disamping penelitian yang terdahulu masih meneliti efek

4

antioksidan terhadap hepar tikus maka peneliti tertarik untuk meneliti pengaruh
EEBLS terhadap aktivitas glutatione peroksidase pada mencitputih jantan
hiperglikemia yang diinduksi oleh STZ.

1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka rumusan masalah penelitian
adalah sebagai berikut:
a. apakah EEBLS dapat menurunkan kadar gula darah mencitputih jantan
hiperglikemia yang diinduksi STZ.
b. apakah EEBLSdapat meningkatkan aktivitas GPxmencit putih jantan
hiperglikemia yang diinduksi STZ.
c. apakah ada pengaruh EEBLSterhadap gambaran histopatologis pankreas
mencit putih jantan hiperglikemia yang diinduksi STZ.

1.3 Hipotesis
Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka hipotesis penelitian ini adalah
sebagai berikut:
a. Hipotesis I
Ho

: EEBLStidak

menurunkan

kadar

gula

darahmencit

putih

jantanhiperglikemia yang diinduksi STZ.
Ha

:

EEBLS

dapat

menurunkan

kadar

jantanhiperglikemia yang diinduksi STZ.

5

gula

darahmencit

putih

b. Hipotesis II
Ho

: EEBLStidak

meningkatkanaktivitas

GPxmencit

putih

jantan

hiperglikemia yang diinduksi STZ.
Ha

: EEBLS dapat meningkatkanaktivitas GPx mencit putih jantan
hiperglikemia yang diinduksi STZ.

c. Hipotesis III
Ho

: EEBLS tidak berpengaruh terhadap gambaran histopatologis pankreas
mencit putih jantan hiperglikemia yang diinduksi STZ.

Ha

: EEBLS berpengaruh terhadap gambaran histopatologis pankreas
mencit putih jantan hiperglikemia yang diinduksi STZ.

1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan:
1.4.1 Tujuan Umum
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengetahui efek EEBLS pada
mencit putih jantanyang diinduksi STZ.
1.4.2 Tujuan Khusus
Tujuan khusus penilitian ini adalah:
a. mengetahui EEBLS dapat menurunkan kadar gula darah mencit putih
jantan hiperglikemia yang diinduksi STZ.
b. mengetahui EEBLS dapat meningkatkanaktivitas GPx mencit putih
jantan hiperglikemia yang diinduksi STZ.

6

c. mengetahui

pengaruh

EEBLSterhadap

gambaran

histopatologis

pankreas mencit putih jantan hiperglikemia yang diinduksi STZ.

1.5 Kerangka Pikir Penelitian
Hiperglikemia yang diinduksi STZ akan mengakibatkan stres oksidatif sel
islet

pankreas sehingga merusak sel

pankreas. Dengan pemberian

EEBLSyang mengandung flavonoid akan menurunkan stres oksidatif. Hubungan
variabel-variabel tersebut dapat dilihat pada kerangka pikir penelitian (Gambar
1.1.).
Variabel bebas
STZ 60 mg/kg BB
(Park dan Han, 2012)

Variabel terikat

Parameter

Mencit (Mus musculus L.)
strain DD Webster jantan

Stress Oksidatif
Variasi Dosis EEBLS
100mg/kgBB
200 mg/kgBB

Mencit Hiperglikemia

Kadar Gula Darah

mg/dl

Aktivitas Enzim GPx

mU/mL

Gambaran
Histopatologis
Pankreas

Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian

7

Normal :Diameter
>100μm;
Abnormal