EFEK EKSTRAK KAYU MANIS (Cinnamomum cassia) TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH, BERAT BADAN, DAN KOLESTEROL PADA TIKUS JANTAN STRAIN Sparague dawley YANG DIINDUKSI ALOKSAN
Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN
Oleh : HERMANSYAH 1111103000023
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGRI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1435 H/ 2014
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum wr.wb.
Puji serta syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala rahmat dan karunia-Nya saya dapat menyelesaikan penelitian ini. Akan sangat sulit bagi saya untuk dapat menyelesaikan penelitian ini jika tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Prof. DR. (hc) dr. M.K. Tadjudin, Sp. And selaku Dekan FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang selalu membimbing dan memberikan kesempatan kepada saya untuk menempuh pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. dr. Witri Ardini, M.Gizi, Sp.GK selaku Ketua Program Studi Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, serta seluruh dosen di prodi ini yang selalu membimbing serta memberikan ilmu kepada saya selama menjalani masa pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. dr. Hari Hendarto, Sp.PD, Ph.D, FINASIM dan dr. Flori Ratna Sari, Ph.D selaku dosen pembimbing penelitian
saya, yang selalu membimbing dan mengarahkan dalam
berjalannya penelitian ini. 4. Kedua orang tua tercinta, H. Nasruddin, dan Hj Ramsiah. yang selalu memberikan cinta dan kasih sayangnya, memberikan doa, nasihat, serta semangat sepanjang hidup saya. Juga pada kedua kakak kandung saya, dr Halimatussakdian dan Dede fatimah s.pd serta ketiga adik kandung saya, Hajah Azizah, Ainun Mardiah, dan Hafidzatul husna dan untuk seluruh keluarga besar yang senantiasa membuat saya bersemangat dalam menjalani kehidupan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
iv
5. Untuk teman seperjuangan penelitian saya, Kandang Girl dan Boys. Elza Amelia Firdaus, Anisatul Muqorrobin, Norma Maulidatul F, Laras Respati dan Candra ahmad Hanif R. Serta seluruh laboran yang terlibat Mba Ai, Mba Suryani, Mas Rachmadi, Mba Din. Juga pada Mas Panji yang sangat membantu berlangsungnya penelitian ini.
6. Kak Bayu Program Studi Kesehatan Masyarakat 2010 yang membantu saya mengolah data, serta seluruh mahasiswa PSPD 2011 juga seluruh sahabat dan pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu. Saya menyadari laporan penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat saya harapkan demi kesempurnaan laporan penelitian ini. Demikian laporan penelitian ini saya tulis, semoga dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya. Amin.
Jakarta, September 2014
Penulis
v
ABSTRAK Hermansyah. Program Studi Pendidikan Dokter. Pengaruh Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum cassia) terhadap Glukosa Darah, Berat Badan, dan kolesterol pada Tikus jantan strain Sprague dawley yang Diinduksi Aloksan. Diabetes mellitus merupakan penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi akibat kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau keduanya. Kayu manis (Cinnamomum cassia) adalah salah satu tanaman tradisional mempunyai efek sebagai hipoglikemik dan hipolipidemik. Kayu manis memiliki komponen bioaktif golongan polifenol yang memiliki aktivitas mirip dengan insulin. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek ekstrak kayu manis dengan dosis 300 mg/kgbb secara oral selama 14 hari terhadap kadar glukosa darah, berat badan serta kadar kolesterol pada tikus Sprague Dawley yang diinduksi dengan aloksan. Hasil penelitian adalah kadar glukosa darah menurun pada kelompok terapi ekstrak kayu manis, dan juga dilihat pada uji statistic menujukkan p-value 0,001 yang berarti terdapat perbedaan kadar glukosa darah yang bermakna antar kelompok penelitian. Sedangkan pada berat badan terdapat kenaikan berat badan pada kelompok terapi ekstrak kayu manis dan dalam uji statistis menunjukkan p-value 0,409 yang berarti tidak terdapat perbedaan berat badan yang bermakna antar kelompok penelitian. dan pada kadar kolesterol terdapat perbedaan kadar kolesterol pada tikus yang diterapi ekstrak kayu manis dibandingkan dengan kontrol normal dan kontrol Diabetes Mellitus secara signifikan dengan uji statistic p-value 0,024. Dapat disimpulkan bahwa Cinnamomum cassia merupakan agen hipoglikemik, menaikkan berat badan dan juga hipolipidemik terhadap tikus diabetes strain Sprague dawley yang diinduksi aloksan. Kata kunci: glukosa darah, berat badan, kolesterol, ekstrak kayu manis, dan Diabetes Mellitus. ABSTRACT Hermansyah. Medical Education Study Programme. Effect of Cinnamomum cassia to Blood Glucose and Cholesterol Levels and Body Weight to Aloxan-Induced Male Sprague dawley Rats. Diabetes mellitus is a metabolic disorder characterized by hyperglycemia due to abnormality in insulin secretion, utilization, or both. Cinnamomum cassia is a traditional plant having hypoglycemic and hypolipidemic quality. Cinnamomum cassia has a bioactive polyphenol component that has equal activity like that of insulin. This study aims to find out the effect of 300 mg/ kg of oral Cinnamomum cassia administered for 14 days to blood glucose and cholesterol level and body weight on aloxan-induced Sprague dawley rats. The result shows reduction of blood glucose level on the test group treated with Cinnamomum cassia extract which was statistically significant with p-value of 0.001. This shows meaningful difference of blood glucose level between groups tested. Although it is shown that there exists an increase in body weight in test group treated with Cinnamomum cassia extract, the statistical analysis yielded a p-value of 0.409 which indicates no profound difference in body weight found between the groups tested. Cholesterol level also lowered significantly in the test group treated with Cinnamomum cassia extract compared to those in normal and diabetes mellitus control with pvalue of 0.024. This study concludes that Cinnamomum cassia is not only a hypoglycemic and vi
hypolipidemic agent, but also an agent capable to increase body weight in aloxan-induced diabetic Sprague dawley rats. Keywords: blood glucose, body weight, cholesterol, Cinnamomum cassia extract, and Diabetes Mellitus
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................ LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................... LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. KATA PENGANTAR ..................................................................................... ABSTRAK ........................................................................................................ DAFTAR ISI .................................................................................................... DAFTAR TABEL ............................................................................................ DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ii iii iv v vii viii ix x xi xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang .................................................................................. 1.2 Rumusan masalah ............................................................................. 1.3 Tujuan penelitian .............................................................................. 1.3.1 Tujuan umum .......................................................................... 1.3.2 Tujuan khusus ......................................................................... 1.4 Manfaat penelitian ............................................................................ 1.4.1 Bagi peneliti ............................................................................ 1.4.2 Bagi institusi ........................................................................... 1.4.3 Bagi masyarakat ......................................................................
1 1 3 3 3 3 4 4 4 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan teori ................................................................................... 2.1.1 Diabetes Mellitus...................................................................... 2.1.2 Klasifikasi ............................................................................. 2.1.3 Fisiologi insulin ..................................................................... 2.1.4 Patofisiologi .......................................................................... 2.1.5 Manifestasi klinis .................................................................... 2.1.6 Kriteria Diagnosis .................................................................... 2.2 Kayu Manis (Cinnamomum Cassia) ................................................. 2.2.1 Klasifikasi Tanaman Cinnamomum cassia .............................. 2.2.2 Sistematika Cinnamomum cassia ............................................ 2.2.3 Kandungan Tanaman ............................................................... 2.2.4 Manfaat Tanaman .................................................................... 2.3 Aloksan ............................................................................................. 2.4 Kerangka Konsep .............................................................................. 2.5 Defenisi Operasional..........................................................................
5 5 5 5 6 9 11 11 12 13 14 14 15 16 18 19
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Disain penelitian ..............................................................................
20
viii
3.2 Waktu dan tempat penelitian ............................................................ 3.2.1 Waktu penelitian ................................................................. 3.2.2 Tempat penelitian ............................................................... 3.3 Populasi dan Sampel Penelitian ....................................................... 3.4 Cara Kerja Penelitian ...................................................................... 3.4.1 Alat penelitian ......................................................................... 3.4.2 Bahan penelitian ...................................................................... 3.4.3 Adaptasi hewan sampel ........................................................... 3.4.4 Induksi tikus dengan aloksan .................................................. 3.4.5 Pemberian ekstrak kayu manis ................................................ 3.4.6 Pengukuran sampel .................................................................. 3.4.6.1 Glukosa darah .............................................................. 3.4.6.2 Berat badan .................................................................. 3.4.6.3 kolesterol...................................................................... 3.5 Alur penelitian .................................................................................. 3.6 Pengolahan dan analisis data ............................................................
20 20 20 20 21 21 21 21 21 22 22 22 22 22 24 25
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Glukosa darah .................................................................................. 4.2 Berat badan ....................................................................................... 4.3 Kolesterol .......................................................................................... 4.4 Hambatan penelitian .........................................................................
26 28 30 31
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ........................................................................................... 5.2 Saran ..................................................................................................
32 32
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... LAMPIRAN .....................................................................................................
33 36
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Diabetes Mellitus Berdasarkan ADA ............................ Tabel 2.2 langkah langkah Diagnosis DM ....................................................... Tabel 4.1 Rerata glukosa darah hari ke-1, ke-7, dan ke-14............................... Tabel 4.2 Rerata berat badan semua kelompok ............................................... Tabel 4.3 Rerata kolesterol hari ke-14..............................................................
x
5 12 26 28 30
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Rerata glukosa darah semua kelompok ......................................... Grafik 4.2 Rerata berat badan semua kelompok ..............................................
xi
27 29
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pengaruh insulin terhadap sel dan gula darah................................. Gambar 2.2 Pulau langerhans ............................................................................ Gambar 2.3 kulit kayu manis............................................................................. Gambar 7.1 Hasil determinasi tanaman ............................................................. Gambar 7.2 Surat keterangan tikus sehat........................................................... Gambar 7.3 Tikus saat adaptasi ........................................................................ Gambar 7.4 Aloksan monohidrat....................................................................... Gambar 7.5 Penimbangan aloksan .................................................................... Gambar 7.6 Larutan aloksan .............................................................................. Gambar 7.7 Larutan di vortex ............................................................................ Gambar 7.8 Penyuntikan aloksan intraperitoneal .............................................. Gambar 7.9 Pemberian ekstrak dengan sonde .................................................. Gambar 7.10 Coolbox pendingin........................................................................ Gambar 7.11 pembuatan larutan dextrose 40%.................................................. Gambar 7.12 Pengambilan darah dari ekor tikus................................................ Gambar 7.13 Hasil pengukuran Glukometer...................................................... Gambar 7.14 Proses Sacrifice............................................................................. Gambar 7.15 Proses Sentrifugasi........................................................................ Gambar 7.16 Proses Sentrifugasi (5000 rpm)..................................................... Gambar 7.17 Pengambilan plasma darah........................................................... Gambar 7.18 Plasma darah di simpan dalam kulkas........................................... Gambar 7.19 Pemeriksaan kolesterol plasma...................................................... Gambar 7.20 Tabung reaksi pemeriksaan........................................................... Gambar 7.21 Kit Kolesterol................................................................................. Gambar 7.22 Spektrofotometri Genesys 20, 510nm............................................
xii
7 9 13 36 37 45 45 45 45 46 46 46 46 47 47 47 47 48 48 48 48 49 49 49 49
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil identifikasi tanaman ........................................................... Lampiran 2 Surat Keterangan tikus sehat ........................................................ Lampiran 3 Data awal semua kelompok penelitian ......................................... Lampiran 4 Data hasil uji statistik .................................................................... Lampiran 5 Gambar proses penelitan ............................................................... Lampiran 6 Cara perhitungan .......................................................................... Lampiran 7 Riwayat penulis ............................................................................
xiii
36 37 38 39 40 45 46
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Diabetes Mellitus (DM) adalah salah satu penyakit kronik pada metabolisme glukosa karena tidak berfungsinya sel beta pankreas dan resistensi insulin. 1 Prevalensi DM di seluruh dunia pada semua umur diperkirakan 2,8% pada tahun 2000 dan akan meningkat menjadi 4,4% pada tahun 2030. Jumlah penderita DM diperkirakan akan meningkat dari 171 juta pada tahun 2000 dan akan meningkat menjadi 366 juta pada tahun 2030.2 Saat ini, telah ada 230 juta penduduk dunia yang mengidap DM. Angka ini naik 3 persen atau bertambah 7 juta jiwa setiap tahun. 1 Menurut WHO (2006), Indonesia menempati urutan keenam di dunia sebagai negara dengan jumlah penderita DM terbanyak setelah India, Cina, Unisoviet, Jepang, dan Brasil. Pada tahun 2006 jumlah penderita DM di Indonesia menjadi 14 jutaan orang. Hampir 10 persen penduduk di kota besar seperti Jakarta dan Surabaya adalah pengidap DM. Dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk di Indonesia, diperkirakan bahwa pada tahun 2030 prevalensi DM di Indonesia mencapai 21,3 juta orang (Depkes, 2006). Penelitian epidemiologi di Jakarta (urban), mendapatkan prevalensi DM 1,7% (1982), 5,7% (1993) dan menjadi 12,8% pada tahun 2001. Tahun 2003 diperkirakan prevalensi DM di daerah urban/ perkotaan menjadi 14,7% (8,2 juta penderita DM) dan di daerah rural/ pedesaan 7,2% (5,5 juta penderita DM). Tahun 2030 dengan prevalensi DM yang sama akan terdapat 12 juta penderita DM di daerah perkotaan dan 8,1 juta penderita DM di daerah pedesaan.3 Gejala-gejala akut DM disebabkan oleh efek insulin yang tidak adekuat. Karena insulin adalah satu-satunya hormon yang dapat menurunkan kadar glukosa darah, salah satu gambaran DM yang paling menonjol adalah peningkatan kadar glukosa darah atau hiperglikemia. 4,5 Perjalanan penyakit DM dalam jangka panjang dapat menyebabkan kerusakan pada pembuluh darah kecil maupun pembuluh darah besar. Kerusakan pembuluh darah kecil dapat terjadi pada retina, glomerulus ginjal, saraf perifer,
otot, serta kulit. Sedangkan pada
pembuluh darah besar kelainan yang terjadi dapat berupa aterosklerosis. 6
1
2
Pengaruh defisiensi insulin dapat juga menyebabkan defisiensi glukosa intrasel. Akibat dari defesiensi glukosa intrasel akan menyebabkan nafsu makan penderita DM meningkat, namun meskipun asupan makan meningkat berat badan penderita cenderung menurun karena peningkatan katabolisme lemak dan protein. 5,7 Selain berefek pada glukosa darah, insulin memiliki banyak efek terhadap lemak. Seperti menurunkan kadar asam lemak darah dan mendorong pembentukan simpanan trigliserida. Oleh karena itu keadaan tidak adekuatnya insulin ini juga menyebabkan gangguan metabolik pada pasien DM, termasuk pada metabolisme lipid. Gangguan pada metabolisme lipid inilah yang dapat menjadi penyebab utama terjadinya komplikasi kardiovaskular, yang merupakan salah satu komplikasi penting pada pasien DM (Haffner et al., 2000). Efek tidak adanya insulin yang lain adalah pada metabolisme protein. Terjadi pergeseran netto kearah katabolisme protein, sehingga terjadi penguraian protein-protein dan menyebabkan otot rangka lisut dan melemah. Hal ini lah yang menjelaskan penurunan berat badan pada pasien DM. 5 Dalam penatalaksanaan DM, langkah pertama yang harus dilakukan adalah penatalaksanaan secara non farmakologis, yaitu: perencanaan diet, aktivitas fisik, dan penyuluhan. Jika pengendalian kadar glukosa dengan cara ini tidak tercapai, maka langkah selanjutnya adalah penatalaksanaan secara farmakologis atau dengan penggunaan obat. Menurut Soegondo et al. (1999) hampir 88% penderita diabetes menggunakan obat anti diabetik dalam terapinya. Tetapi obat-obat hipoglikemik yang digunakan relatif mahal dan dapat menyebabkan berbagai efek samping, seperti flatulen, diare, dan kram pada abdominal. Kini perhatian mulai difokuskan pada alternatif lain, yaitu pada agen hipoglikemik yang berasal dari produk herbal, alami dan tidak menimbulkan banyak efek samping.8,9 Untuk menghindari efek samping obat anti diabetes dan obat hipolipidemik, dapat diberikan obat tradisional sebagai salah satu terapi yang mampu bekerja sebagai hipoglikemik dan hipolipidemik. Selain murah, obat tradisional juga memiliki efek samping yang minimal. Salah satu tanaman obat tradisional yang dipercaya dapat menurunkan glukosa darah dan kadar profil lipid adalah Cinnamomum cassia atau kayu manis. Kayu manis memiliki komponen bioaktif golongan polifenol yang memiliki aktivitas mirip dengan insulin (insulun mimetic).10,11 Komponen bioaktif ini adalah doublylinkedprocyanidin type-A polymeres yang merupakan bagian dari catechin/epicatechin yang selanjutnya disebut sebagai methylhydroxychalconepolymer (MHCP). Penelitian sebelumnya pada ekstrak kayu manis (Cinnamomum sp.) dengan dosis 200 mg/kgbb dalam waktu 30 hari memberikan efek yang
3
signifikan bagi penurunan kadar glukosa darah.11 Selain itu pada penelitian lain yang samasama menyatakan bahwa ekstrak Cinnamomun cassia berperan langsung dalam metabolisme lipid, sebagai contoh penelitian yang dilakukan dengan dosis berbeda (1,3,6 gram/hari) dapat mencegah terjadinya hiperkolesterolemia, hipertrigliserida dan menurunkan level dari asam lemak bebas diplasma serta meningkatkan kadar HDL pada subjek diabetes mellitus tipe 2. 12 Yang membedakan penelitian sebelumnya dengan penelitian kali ini yaitu dalam segi waktu dan dosis ekstrak kayu manis. Peneliti melakukan terhadap cinnamomum cassia dengan vaariasi dosis 300mg/kgBB tikus selama 14 hari untuk melihat dan membuktikan potensi dari C.casia sebagai agen hipoglikemik, hipolipidemik, dan pengaruhnya terhadap berat badan tikus sprague dawley yang di induksi aloksan. 1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas dapat dirumuskan masalah penelitian
sebagai berikut: 1
Apakah ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300 mg/kgbb dapat menurunkan kadar gula darah dalam jangka waktu 14 hari pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan?
2
Apakah ekstrak kayu manis (Cinnamomun cassia) dengan dosis 300 mg/kgbb mempengaruhi berat badan dalam jangka waktu 14 hari pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan?
3
Apakah ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300 mg/kgbb dapat mempengaruhi kadar kolesterol dalam jangka waktu 14 hari pada tikus Sprague dawley yang diinduksi aloksan?
1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan Umum Mengetahui efek pemberian ekstrak kayu manis (Cinnamomun cassia) terhadap glukosa darah, berat badan dan kolesterol tikus DM 1.3.2 Tujuan Khusus 1
Mengetahui efek ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dalam waktu 14 hari dengan dosis 300 mg/kgbb secara oral dapat menurunkan kadar glukosa darah yang diinduksi aloksan
4
2
Mengetahui efek ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dalam waktu 14 hari dengan dosis 300 mg/kgbb secara oral dapat mempengaruhi berat badan tikus yang diinduksi aloksan.
3
Mengetahui efek ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dalam waktu 14 hari dengan dosis 300 mg/kgbb secara oral dapat mempengaruhi kadar kolesterol darah tikus yang diinduksi aloksan.
1.4 Manfaat Penelitian 1.4.1 Bagi Peneliti -
Mendapatkan pengalaman dalam penelitian terutama dengan metode eksperimental.
-
Menambah
pengetahuan
mengenai tanaman herbal terutama yang
mempunyai efek menurunkan glukosa darah. -
Sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar sarjana kedokteran di fakultas kedokteran dan ilmu kesehatan uin syarif hidayatullah jakarta.
1.4.2 -
Bagi Institusi Menambah referensi penelitian di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk melakukan penelitian lebih dalam bagi peneliti yang lain.
1.4.3 -
Bagi Masyarakat Hasil penelitian ini diharapkan dapat membuktikan aktivitas dari kayu manis sehingga dapat digunakan sebagai alternatif dalam pengembangan obat-obat alami yang baru sebagai pencegahan atau terapi terhadap penyakit diabetes.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori 2.1.1 Diabetes Mellitus (DM) Diabetes melitus merupakan penyakit kronis yang ditandai dengan adanya peningkatan kadar glukosa darah dan gangguan metabolisme dari karbohidrat, protein, dan lemak yang berhubungan dengan insufisiensi sekresi insulin dan dengan berbagai tingkat resistensi insulin.13 2.1.2 Klasifikasi DM Secara tradisional, diabetes diklasifikasikan menjadi dua kategori utama : primer, bentuk tersering, berasal dari defek pada produksi dan/atau kerja insulin; dan sekunder, timbul akibat semua penyakit yang menyebabkan kerusakan luas pulau pankreas, seperti pankreatitis, tumor, obat tertentu, kelebihan zat besi (hemokromatosis), pengangkatan substansi pankreas secara bedah, atau endokrinopati didapat berupa antagonisasi kerja insulin. Klasifikasi DM berdasarkan American Diabetes Association (ADA) terdapat pada tabel dibawah ini : 6,14
Tabel 2.1 Klasifikasi etiologi DM Sumber : PERKENI, (2006)
5
6
Diabetes tipe 1 (tergantung-insulin, insulin-dependent atau juvenile-onset), yang mencakup sekitar 10-20% dari semua kasus diabetes ditandai oleh tidak adanya sekresi insulin.DM tipe 1 dapat dibagi dalam dua diagnosis: (a) autoimun, akibat disfungsi autoimun dengan kerusakan sel-sel beta pankreas; dan (b) idiopatik, tanpa bukti adanya autoimun dan tidak diketahui sumbernya. Subtipe ini lebih sering timbul pada etnik keturunan AfrikaAmerika dan Asia. 5,6 Sedangkan pada DM tipe 2 (tidak tergantung-insulin, non-insulin-dependent atau maturity-onset), sekresi insulin mungkin normal atau bahkan meningkat, tetapi sel-sel sasaran insulin kurang peka terhadap hormon ini dibandingkan dengan normal. Insiden DM tipe 2 sebesar 650.000 kasus baru setiap tahunnya. Obesitas sering dikaitkan dengan penyakit ini. 5,6 Diabetes gestasional (GDM) dikenali pertama kali selama kehamilan dan mempengaruhi 4% dari semua kehamilan. Faktor risiko terjadinya GDM adalah usia tua, etnik, obesitas, multiparitas, riwayat keluarga, dan riwayat GDM terdahulu. 6 2.1.3. Fisiologi Sekresi Insulin A) Proses Pembentukan Insulin Insulin merupakan hormon yang terdiri dari rangkaian asam amino, dihasilkan sel beta kelenjar pankreas.Dalam keadaan normal, bila ada rangsangan pada sel beta, insulin disintesis kemudian disekresikan ke dalam darah sesuai kebutuhan tubuh untuk keperluan regulasi glukosa darah.Insulin disintesis sebagai suatu prepohormon (berat molekul sekitar 11.500) dan merupakan prototipe untuk peptida yang diproses dari molekul prekursor yang lebih besar.Rangkaian “pemandu” yang bersifat hidrofobik dengan 23 asam amino mengarahkan molekul tersebut ke dalam sisterna retikulum endoplasma dan kemudian dikeluarkan. Proses ini menghasilkan proinsulin dengan berat molekul 9000 yang menyediakan bentuk yang diperlukan bagi pembentukkan jembatan disulfida yang sempurna. Penyusunan proinsulin, yang dimulai dari bagian terminal amino, adalah rantai B – peptida C penghubung – rantai A. Molekul proinsulin menjalani serangkaian pemecahan peptida tapakspesifik sehingga terbentuk insulin yang matur dan peptida C dalam jumlah ekuimolar dan disekresikan dari granul sekretorik pada sel beta pankreas.7
7
B) Sekresi Insulin Glukosa merupakan kunci regulator sekresi insulin oleh sel beta pankreas, walaupun asam amino, keton dan nutrien lainnya juga mempengaruhi sekresi insulin. Kadar glukosa >3,9 mmol/L (70 mg/dl) merangsang sintesis insulin. Glukosa merangsang sekresi insulin dengan masuk ke dalam sel beta melalui transporter glukosa GLUT 4. Selanjutnya di dalam sel, glukosa mengalami proses fosforilasi oleh enzim glukokinase dan glikolisis yang akan membebaskan molekul ATP.7 Molekul ATP yang terbebas tersebut, dibutuhkan untuk mengaktifkan proses penutupan K channel yang terdapat pada membran sel. Terhambatnya pengeluaran ion K dari dalam sel menyebabkan depolarisasi membran sel, yang diikuti kemudian oleh proses pembukaan Ca channel. Keadaan inilah yang memungkinkan masuknya ion Ca sehingga meningkatkan kadar ion Ca intrasel, suasana yang dibutuhkan bagi proses sekresi insulin melalui mekanisme yang cukup rumit dan belum seutuhnya dapat dijelaskan. Aktivasi penutupan K channel terjadi tidak hanya disebabkan oleh rangsangan ATP hasil proses fosforilasi glukosa intrasel, tetapi juga dapat oleh pengaruh beberapa faktor lain termasuk obat-obatan. Namun senyawa obat-obatan tersebut (biasanya tergolong obat diabetes), bekerja mengaktivasi K channel tidak pada reseptor yang sama dengan glukosa, tapi pada reseptor tersendiri yang disebut sulphonilurea receptor (SUR), yang juga terdapat pada membran sel beta seperti terlihat pada gambar 2.1.5,7
Gambar 2.1 Pengaruh Insulin Terhadap Sel dan Gula Darah Sumber: Sherwood, (2010)
8
C) Aksi Insulin Kerja insulin dimulai ketika hormon tersebut terikat dengan sebuah reseptor glikoprotein yang spesifik pada permukaan sel target. Reseptor insulin terdiri dari dua heterodimer yang terdiri atas dua subunit yang diberi simbol α dan β. Subunit α terletak pada ekstrasel dan merupakan sisi yang berikatan dengan insulin. Subunit β merupakan protein transmembran yang melaksanakan fungsi.5,7 D) Efek metabolisme dari insulin Gangguan, baik dari produksi maupun aksi insulin, menyebabkan gangguan pada metabolisme glukosa, dengan berbagai dampak yang di timbulkannya. Pada dasarnya ini bermula dari hambatan dalam utilisasi glukosa yang kemudian diikuti oleh peningkatan kadar glukosa darah. Secara klinis, gangguan tersebut dikenal sebagai gejala diabetes mellitus. Pada diabetes mellitus tipe 2, yang merupakan jenis diabetes yang paling sering di temukan, gangguan metabolisme glukosa di sebabkan oleh dua faktor utama yaitu tidak adekuatnya sekresi insulin (defesiensi insulin), dan kurang sensitifnya jaringan tubuh terhadap insulin (resistensi insulin), disertai oleh faktor lingkungan. Sedangkan diabetes mellitus tipe 1 dapat di sebabkan oleh karena gangguan defesiensi insulin secara absolut. 15 Gangguan metabolisme glukosa yang terjadi, diawali oleh kelainan pada dinamika sekresi insulin berupa gangguan pada fase 1 sekresi insulin yang tidak sesuai kebutuhan (inadekuat).Defesiensi insulin ini secara langsung menimbulkan dampak buruk terhadap homeostasis glukosa darah. Yang pertama terjadi adalah hiperglikemia akut pascaprandial (HAP) yakni peningkatan kadar glukosa darah segera (10-30 menit) setelah beban glukosa (makan atau minum).15 Kelainan berupa disfungsi sel beta dan resistensi insulin merupakan faktor etiologi yang bersifat bawaan (genetik).Secara klinis, perjalanan penyakit ini bersifat progresif dan cenderung melibatkan gangguan metabolisme lemak atau protein. Peningkatan kadar glukosa darah oleh karena utilisasi yang tidak berlangsung sempurna pada gilirannya secara klinis sering memunculkan abnormalitas dari kadar lipid darah. Untuk mendapatkan kadar glukosa yang normal dalam darah diperlukan obat obatan yang dapat merangsang sel beta untuk peningkatan sekresi insulin (insulin secretagogue) atau bila diperlukan secara substitusi insulin, disamping obat obatan yang berkhasiat menurunkan resistensi insulin (insulin sensitizier).15
9
2.1.4 Patofisiologi DM Pankreas adalah suatu organ yang terdiri dari jaringan eksokrin dan endokrin. Bagian eksokrin mengeluarkan larutan basa encer dan enzim-enzim pencernaan melalui duktus pankreatikus ke dalam lumen saluran pencernaan. Di antara sel-sel eksokrin
pankreas
tersebar kelompok-kelompok, atau “pulau-pulau” sel endokrin yang dikenal juga dengan pulau-pulang Langerhans (Islet of Langerhans). Jenis sel endokrin yang paling banyak ditemukan adalah sel β (beta),tempat sintesis dan sekresi insulin. Yang penting juga adalah sel α (alfa),yang menghasilkan glukagon. Sel D (delta)adalah tempat sintesis somatostatin, sedangkan sel endokrin yang paling jarang, sel PP,mengeluarkan polipeptida pankreas. 5
Gambar 2.2 Pulau langerhans Sumber : Tortora, (2009) Insulin memiliki efek penting pada berbagai metabolisme seperti metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Hormon ini berfungsi menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam darah serta mendorong penyimpanan nutrien-nutrien tersebut. Insulin menjalankan efeknya yang beragam dengan mengubah transportasi nutrien spesifik dari darah ke dalam sel atau dengan mengubah aktivitas enzim-enzim yang terlibat dalam jalur metabolik tertentu.5 Insulin akan disekresikan oleh sel β pankreas ke dalam darah jika terjadi peningkatan glukosa darah (kontrol utama), begitupun juga bila kadar asam amino meningkat di darah. Insulin yang telah tersekresi akan menempel pada sel-sel yang memiliki reseptor insulin, dan menyebabkan terbentuknya sinyal sehingga GLUT (glucose transporter) berpindah ke permukaan sel dan membuat glukosa darah masuk ke dalam sel dan dapat dimanfaatkan oleh
10
sel menjadi banyak hal, seperti menghasilkan energi, atau sintesis glikogen, lipid dan asam amino sehingga kadar glukosa dalam darah menurun karena dapat dimanfaatkan oleh sel-sel.5 DM tipe 1 (diabetes mellitus tergantung insulin = DMT1) DMT1 merupakan diabetes mellitus yang tergantung insulin/insuline dependent diabetes mellitus (IDDM).Pada DM tipe 1 kelainan terletak pada sel beta, yang bisa idiopatik atau imunologik. Pankreas tidak mampu sintesis dan sekresi insulin dalam kuantitas dan atau kualitas yang cukup, bahkan kadang kadang tidak ada sekresi insulin sama sekali. Jadi pada kasus ini, terdapat kekurangan insulin secara absolut. 15 Pada DM tipe 1 biasanya reseptor insulin dijaringan perifer kuantitas dan kualitasnya cukup atau normal (jumlah reseptor insulin DMT1 antara 30.000-35.000), jumlah reseptor insulin pada orang normal: kurang lebih 35.000. sedang pada DM dengan obesitas kurang lebih 20.000 reseptor insulin.15 DM tipe 2 (diabetes mellitus tidak tergantung insulin = DMT2) Diabtes mellitus tipe 2 adalah diabetes mellitus tidak tergantung insulin(DMTTI)/non insuline dependent diabetes mellitus(NIDDM). Pada tipe ini, pada awalnya kelainan terletak pada jaringan perifer (resistensi insuline) dan kemudian disusul dengan disfungsi sel beta pankreas (defek pada fase pertama sekresi insulin), yaitu sebagai berikut:15 1. Skresi insulin oleh pankreas mugkin cukup atau kurang, namun terdapat keterlambatan sekresi fase-1 (fase cepat), sehingga glukosa sudah diabsorpsi masuk darah tetapi jumlah insulin yang efektif belum memadai. 2. Jumlah reseptor dijaringan perifer kurang (antara 20.000-30.000), pada obesitas jumlah reseptor bahkan hanya sekitar 20.000. 3. Kadang kadang jumlah reseptor cukup, tetapi kualitas reseptor jelek, sehingga kerja insulin tidak efektif (insulin binding, atau afinitas atau sensitivitas insulin terganggu.) 4. Terdapat kelainan dipasca reseptor, sehingga proses glikolisis intrasellular terganggu. 5. Adanya kelainan campuran diantara nomor 1,2,3 dan 4. Dapatlah disimpulkan bahwa pada DM tipe 2 kelainan pada patofisiologi awal: pada jaringan perifer yang predominan (resistensi insulin)
11
2.1.5 Manifestasi Klinis Gejala khas dari DM adalah polidipsi, poliuri, dan polifagia. Pada defisiensi insulin terjadi peningkatan pengeluaran glukosa oleh hati yang menyebabkan hiperglikemia. Ketika kadar glukosa darah melebihi kemampuan sel tubulus melakukan reabsorpsi maka glukosa akan muncul di urin (glukosuria). Glukosa di urin menimbulkan efek osmotik sehingga dapat menarik air yang menyebabkan poliuri. Besarnya cairan yang keluar membuat tubuh mengkompensasi dengan rasa haus yang berlebihan (polidipsia). Selain terjadi peningkatan pengeluaran glukosa oleh sel hati, defisiensi insulin juga menyebabkan menurunnya penyerapan glukosa oleh sel sehingga menyebabkan defisiensi glukosa intrasel. Pada defisiensi glukosa intrasel, nafsu makan meningkat sehingga terjadi polifagia (asupan makanan berlebihan). Namun, meskipun asupan makanan bertambah terjadi penurunan berat badan akibat efek defisiensi insulin pada metabolisme lemak dan protein. 5
2.1.6 Kriteria Diagnosis Untuk mendiagnosis DM dapat ditentukan dengan adanya gejala klasik DM, yaitu poliuri, polidipsi, dan polifagi ditambah dengan kadar glukosa plasma sewaktu ≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/L) atau gejala klasik DM ditambah dengan glukosa plasma puasa ≥126mg/dL (7,0 mmol/L) atau glukosa plasma 2 jam pada TTGO ≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/L). TTGO dilakukan dengan standar WHO, menggunakan beban glukosa yang setara dengan 75 gram glukosa anhidrus yang dilarutkan dalam air.16
12
Tabel 2.2. Langkah- langkah diagnosis DM Sumber: Sudoyo Aru (2007)
Menurut American Heart Association(2012) merubah gaya hidup seperti menurunkan berat badan, meningkatkan aktivitas fisik dapat menurunkan progresivitas DM tipe II dan mengontrol DM tipe I. Perubahan gaya hidup dapat meminimalkan faktor risiko seperti hipertensi dan dislipidemi.17
2.2 Kayu Manis (Cinnamomum cassia) Tanaman kayu manis(Cinnamomum sp) merupakan tanaman tahunan, termasuk salah satu komoditas ekspor penting Indonesia. Kulit, batang, dan rantingnya dapat digunakan untuk bahan minyak dan obat.18 Menurut Dirjen Perkebunan (2007) nama umum yang digunakan di Indonesia: Holim (Batak), Kayu Manis (Melayu), Madang Kulit Manih (Minangkabau), Mentek (Sunda), Onte (Sasak), Kaninggu (Sumba), Puudinga (Flores). 18
13
Gambar 2.3 Kulit kayu manis Sumber : Widiyanti Tri (2012) Kayu manis tumbuh pada tanah yang subur, gembur dengan drainase yang baik serta kaya bahan organik. Sebagian besar tanaman tumbuh di daerah yang memiliki suhu berkisar 10-23˚C, pada ketinggian 100-1200 m dpl. Pada dataran rendah (300-400 m dpl) tanaman dapat tumbuh baik, tetapi produksi kulit rendah dengan ketebalan kulit kurang 2 mm serta warna kulit kuning kecoklatan. Semakin tinggi tempat tumbuhnya maka terjadi perubahan warna kulit coklat sampai kecoklatan.18 2.2.1 Klasifikasi Tanaman Cinnamomum Cassia
Cinnamomum Cassia merupakan spesies kayu manis khas Sri Langka yang tumbuh di daerah Asia Tenggara. Spesies kayu manis yang lain adalah Cinnamomum verum (C. verum) atau Cinnamomum zeylanicum (C. zeylanicum)
atau Cinnamomum aromaticum
(C.aromaticum) yang berasal dari China. Penyebaran C. burmannii di Indonesia banyak terdapat di daerah Jawa dan Sumatra, khususnya di daerah Sumatra Barat dan Kerinci. 19
14
2.2.2 Sistematika kayu manis adalah sebagai berikut:20
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliidae
Ordo
: Laurales
Famili
: Lauraceae
Genus
: Cinnamomum
Spesies
: Cinnamomum cassia
2.2.3 Kandungan Tanaman
Berdasarkan penelitian yang di lakukan sebelumnya komposisi kayu manis terdiri dari: abu (2,4%), protein (3,5%), lemak (4%), serat (33,0%), karbohidrat (52,0%), dan menghasilkan energi 285 Kcal/100g. Sedangkan komposisi mineralnya terdiri atas zat besi (7,0 mg/g), zinc (2,6 mg/g), kalsium (83,8 mg/g), chromium (0,4 mg/g), mangan (20,1 mg/g), magnesium (85,5 mg/g), natrium (0,0 mg/g), kalium (134,7 mg/g), dan fosfor (42,2 mg/g). 19 Komponen bioaktif tanaman yang memiliki efek hipoglikemik adalah flavonoid, alkaloid, glikosida, polisakarida, peptidoglikan, steroid, dan terpenoid. Skrining fitokimia yang dilakukan sebelumnya melaporkan bahwa kayu manis mengandung kadar alkaloid dan tanin yang tinggi, kadar flavonoid yang sedang, dan tidak mengandung saponin. Flavonoid adalah substansi terbanyak dan terpenting pada kelompok polifenol di dalam tanaman. 21 Efek lain yang dimiliki oleh kayu manis adalah penghambatan aktifitas enzim HMGCoA reduktase di hepar dan menurunkan kadar lipid darah pada hewan percobaan juga manusia.21 Kandungan polifenol yangterdapat di dalam kayu manis adalah rutin, quercetin, kaempferol, isorhamnetin, dancatechin. Polifenol dalam kayu manis yang memilikiaktivitas mirip dengan insulin (insulun mimetic) adalah doubly-linked procyanidintype-A polymeres yang merupakan bagian dari catechin/epicatechin yangselanjutnya disebut sebagai MHCP atau cinnamtannin B1. Selain itu, kayu manis juga memiliki komponen bioaktifberupa cinnamaldehyde, cinnamic acid, cinnamate, dan essential oil.22
15
2.2.4 Manfaat Tanaman Cinnamomum cassia
Tanaman kayu manis telah lama digunakan secara turun temurun oleh bangsa China dan India sebagai obat tradisional untuk mengobati berbagai macam penyakit. Manfaat farmakologis
kayu
manis
diantaranya
adalah:
antioksidan,
analgesik,
antipiretik,
antialergenik, antikanker, antimikroba, antiulserogenik, antikonvulsan, anti inflamasi, sedatif, imunomodulator, hipoglikemik, hipokolesterolemik, dan sebagai obat pada penyakit kardiovaskular.19 Berbagai penelitian tentang efek kayu manis telah dilakukan akhir-akhir ini. Dengan membuktikan efek antioksidan ekstrak kayu manis pada tikus yang diinduksi Carbon Tetra Chlorida (CCL4), hasilnya ekstrak kayu manis mampu bertindak sebagai hepatoprotektor dengan menurunkan kadar malonilaldehyde (MDA) dan meningkatkan kadar superoxide dismutase (SOD) dan catalase (CAT).19 Aktivitas antioksidan ini bekerja melalui mekanisme freeradical scavenging yang dilakukan oleh komponen polifenol kayu manis. Penelitian secara in vitro yang dilakukan sebelumnya membuktikan polifenol dan flavonoid yang terkandung dalam kayu manis mampu bertindak sebagai inhibitor Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase 1 (MKK 1) sehingga mampu menghambat pertumbuhan sel kanker. Polifenol yang terkandung dalam ekstrak kayu manis juga mampu menurunkan jumlah sel swelling dan disfungsi mitokondria yang menyebabkan deprivasi oksigen dan glukosa pada sel glia, sehingga kayu manis memiliki efek protektif pada kondisi ischemic brain injury. Penelitian in vitro yang dilakukan sebelumnya pula menyebutkan bahwa ekstrak kayu manis dapat menghambat pembentukan dan agregasi protein atau pada penyakit Alzheimer. Kayu manis juga mampu bertindak sebagai imunomodulator. Pada dosis tinggi mampu menstimulasi imunitas selular dan imunitas humoral, sedangkan pada dosis yang rendah mampu meningkatkan level imunoglobulin serum non-spesifik.23 Polifenol atau komponen fenolik adalah substansi kimia yang terdistribusi sangat luas pada kelompok tanaman. Polifenol adalah hasil dari metabolisme sekunder tanaman yang molekulnya bervariasi mulai dari asam fenolik sederhana hingga molekul dengan polimerisasi yang tinggi, seperti tanin. Keberadaan polifenol secara primer berkonjugasi dengan satu atau lebih residu gula (glikosida) yang berikatan dengan beberapa gugus hidroksil. Ikatan langsung dengan gugus gula juga bisa terjadi, biasanya berupa glukosa. Polifenol yang tidak berikatan dengan gula disebut sebagai aglikon. 24
16
Polifenol dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan struktur kimia dasarnya. Satu pertiga polifenol terdiri dari asam fenol dan dua pertiganya adalah flavonoid. Asam fenol terbagi menjadi dua kelas, yakni: derivat benzoic acid dan cinnamic. Flavonoid memiliki berat molekul yang rendah dan umumnya berada dalam bentuk derivat glikosida atau dapat juga berupa aglikon. Lain halnya dengan flavonoid, tanin memiliki berat molekul yang tinggi dan terbagi menjadi dua kelas yakni: hydrolysable dan tanin yang terkondensasi atau proanthocyanidins.24 Methylhydroxychalcone
polymer
(MHCP)
yang
terkandung
dalam
kayu
manismenunjukkan peningkatan aktivitas insulin lebih dari 20 kali dibandingkandengan komponen lain yang diteliti pada penelitian diabetes in vitro. MHCP menstimulasi autofosforilasireseptor insulin, ambilanglukosa, menghambat aktivitas glikogen sintase-3 β, danmengaktifkan glikogen sintase. Ekstrak kayu manis tidak hanya mampu bertidak sebagai agen hipoglikemik, tetapi juga mampu bertindak sebagai agen hipokolesterolemik. Cinnamate dapat menghambat aktivitas HMG-CoA reduktase hepar dan menurunkan peroksidasi lipid di hepar. Mekanisme ini setara dengan obat penurun kolesterol golongan statin.10 Penelitian secara in vitro menunjukkan bahwa kayu manis meningkatkan ambilan glukosa dengan mengaktivasi reseptor insulin (IR), autofosforilasi dari reseptor insulin, sintesis glukogen beserta enzimnya. Secara in vivo, ekstrak kayu manis meningkatkan penggunaan glukosa pada tikus.25 Efek lain yang dimiliki oleh kayu manis adalah penghambatan aktifitas enzim HMG-CoA reduktase di hepar dan menurunkan kadar lipid darah pada hewan percobaan juga manusia. Penelitian pada tikus yang diinduksi STZ dengan diberikannya Cinnamaldehyde (salah satu komponen aktif Cinnamomum cassia) dosis 5-20 mg/kg/hari menurunkan glukosa darah, HbAIC, kolesterol, trigliserid, dan meningkatkan insulin serta HDL. 26
2.3 Aloksan Aloksan merupakan agen diabetogenic yang secara luas telah digunakan dalam induksi hewan diabetes pada banyak penelitian. Aloksan ini tergolong senyawa hidrofilik yang tidak stabil. waktu paruhnya lebih panjang pada suhu yang lebih rendah. 27 Aloksan dapat menginduksi tikus diabetes jika diberikan secara intravena, intraperitoneal atau subkutan. Dosis yang sering digunakan untuk pengiduksian aloksan pada tikus adalah 65mg/kgbb iv. Ketika diberikan secara intraperitoneal dosis yang digunakan 2-3
17
kali lipat lebih besar dari dosis iv. Pemilihan tikus strain sprague dawley ini didasarkan pada tikus ini lebih susceptible untuk menjadi DM melalui induksi intraperitoneal dibandingkan dengan tikus strain nude.28 Penggunaan dosis pada aloksan ditikus, jika kurang dari 150mg/kgbb dapat menyebabkan belum adekuatnya untuk tikus menjadi diabtes. 22 Biasa dosis dipakai pada aloksan berkisar antara 100-200mg/kgbb. Sedangkan dosis sedang pada aloksan adalah 130mg/kgbb dan kalau lebih dari 150mg/kgbb adalah tergolong dosis tinggi. Untuk pemakaian dosis ringan sampai sedang belum bisa menciptakan DM tipe 1 pada tikus. Sementara untuk pemilihan dosis 150mg/kgbb dilaporkan mapu menginduksi DM tipe 2 pada tikus.29 Setelah proses penginduksian aloksan, terdapat 4 fase yang terjadi. Fase pertama terjadi 30 menit awal terdapat sedikit perubahan morfologi sel beta pankreas. Dalam fase ini terjadi transient hipoglikemik akibat sekresi dari insulin. Fase kedua terjadi antara 2 sampai 4 jam. Dimana sudah mulai terdapat vakuolisasi intrasel, dilatasi retikulum endoplasma, berkurangnya area golgi dan granula grnula sekretori serta pembengkakan mitokondria. Hal ini yang dapat menyebabkan berkurangnya sekresi insulin (hipoinsulinemia). 25 Fase yang ketiga terjadi setelah 4 hingga 8 jam. Dimana fase ini terjadi perubahan sel beta yang irreversiblel. Pada fase ini terjadi peningkatan insulin dalam darah akibat rupturenya mebran sel, hal ini dapat menyebabkan hipoglikemia yang sangat parah yang dapat berakibat kematian jika tidak diberikan glukosa. Fase keempat merupakan fase terakhir yang terjadi antara 12-48 jam, dimana terjadi degranulasi dan menghilangnya sel β pankreas. Pada fase ini tejadi hiperglikemia yang menetap. 30
18
2.4 Kerangka konsep
Aloksan (glukomimetik)
Melalui GLUT2
Defisiensi Insulin Sel β pankreas tikus
Gangguan metabolisme pada makronutrien Pembentukan ROS
Influx Ca2+ di sitosol
Lemak
Protein
Glukosa
Nekrosis Sel β pankreas
Mengurangi efek kerja hormon lipoprotein lipase
Gangguan uptake glukosa oleh sel
Peningkatan katabolisme protein
HMG KoA reduktase meningkat
Kolesterol di darah meningkat Mensekresikan insulin dari sel β pankreas
Hiperglikemia
Berat badan menurun
Aktivitas insulin mimetik
Diabetes Mellitus
IPF (Insulin Potentating Factor)
MHCP
Cinnamomum cassia 300mg/kgbb
Fenol berupa cinnamate
Ket : Menghambat proses
19
2.5 Defenisi Operasional
No
Variabel
Cara ukur
Alat ukur
1.
Kadar glukosa darah
Darah yang diambil
Glukometer
dari
merk
sampel
diteteskan pada strip
GlucoDrTM
glukometer,
model
interpretasi yang
angka
muncul
pada
Skala ukur
Numerik
AGM-
2100 (diproduksi oleh
alat.
allmedicus Co Ltd., Korea)
2.
3.
Berat badan
kolesterol
Diukur berat badan
Timbangan
selama
hari
berat
badan
sebelum dan sesudah
merk
kitchen
diberikan ekstrak
scale
Diukur
Spektofotome-
14
setelah
sampel di sacrificed
ter
Numerik
Numerik
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Desain Penelitian Desain yang digunakan pada penelitian ini adalah desain eksperimental laboratorium.
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian 3.2.1 Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 2013 sampai Maret 2014 3.2.2 Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Animal House, Laboratorium Biologi dan laboratorium Biokimia Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Jakarta, jl. Kertamukti No. 05, Pisangan, Ciputat 15419, Tangerang Selatan.
3.3 Populasi dan Sampel
Hewan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah tikus jantan strain Sprague dawley berumur 90 hari, dengan berat badan rata-rata 200-240 gram, yang diperoleh dari Departemen Patologi Institut Pertanian Bogor (IPB), dan telah dinyatakan sehat. Terdapat tiga kelompok pada penelitian ini, kelompok I adalah N (normal). Kelompok II adalah D (diabetes), atau kontrol tikus diabetes yang diinduksi dengan aloksan 150 mg/kgbb. Kelompok III adalah D + Cc (terapi) atau tikus diabetes yang telah diinduksi dengan aloksan dan diberikan terapi ekstrak kayu manis dengan dosis 300 mg/kgbb. Untuk menentukan jumlah sampel pada setiap kelompok penelitian, digunakan rumus Federer sebagai berikut : (n-1) (t-1)
≥ 15, dengan t = jumlah kelompok, n = jumlah sampel
(n-1) (3-1)
≥15
(n-1)(2)
≥ 15
(n-1)
≥ 15/2 + 1
n
≥ 8,5 (bulatkan 9)
20
21
Berdasarkan dari perhitungan tersebut, maka jumlah sampel minimal yang diperlukan adalah sembilan tikus untuk masing-masing kelompok.Tetapi pada penelitian akan digunakan 9tikus pada setiap kelompok untuk menghindari kejadian yang tidak terduga. Jadi jumlah tikus yang diperlukan selama percobaan adalah 27 tikus. 3.4 Cara Kerja Penelitian 3.4.1 Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah glukometer beserta strip dan lancetnya, kit kolesterol, vortek, sentrifugasi, kulkas -80°C, spektrofotometer, minor set, tabung EDTA dan ependorf, timbangan untuk mengukur berat badan tikus, sonde, kandang tikus, botol minuman dan tempat makan tikus.
3.4.2 Bahan Penelitian Bahan utama yang digunakan dalam penelitian adalah kulit kayu manis (Cinnamomum cassia) yang diperoleh dari pusat konservasi Kebun Raya Bogor sebanyak 2 kg. Kulit kayu manis yang didapat selanjutnya diekstraksi di Institut Pertanian Bogor dan didapatkan hasil ± 1.100 gr ekstrak kering kayu manis. Bahan-bahan kimia yang digunakan untuk penginduksian tikus diabetes adalah Aloksan monohidrat 5%, aquades, ethanol 70%, dextrose 40%, ether, dan reagen kit kolesterol. 3.4.3 Adaptasi Hewan Coba Hewan coba diadaptasikan di Animal House selama 3 minggu yaitu pada hari ke 021. Hewan di adaptasikan dengan lingkungan barunya,makanan, dan minumannya. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengkondisikan semua tikus dalam kondisi yang sama sebelum diberikan perlakuan.
3.4.4 Induksi Tikus Dengan Aloksan Setelah proses adaptasi, dilakukan penginduksian tikus dengan aloksan 150mg/kgbb tikus melalui injeksi intraperitoneal. Kemudian tikus diberikan makanan yang cukup dan tambahan 40% larutan D-glukosa monohidrat pada minumannya 72 jam pertama. Hal ini dilakukan untuk mencegah timbulnya hipoglikemia. Tujuh hari kemudian dilakukan pengukuran gula darah pada tikus. Sebelum induksi tikus tidak dipuasakan karena menghindari efek hipoglikemik yang parah. Tikus dianggap diabetes dan dapat dipakai pada percobaan ini jika gula darah sewaktu >200mg/dl.
22
3.4.5 Pemberian Ekstrak Kayu Manis Terhadap Tikus Setelah tikus dinyatakan diabetes, dilakukan pemberian ekstrak kayu manis selama 2 minggu dengan dosis 300 mg/kgbb pemberian secara oral menggunakan alat pencekok sonde, satu kali dalam sehari. 3.4.6 . Pengukuran Sampel 3.4.6.1 Glukosa Darah Tikus Pengukuran gula darah dilakukan sebelum pemberian ekstrak kayu manis, hari ke 1 sebelum diberikan perlakuan, hari ke 7 dan 14 setelah pemberian. Pengukuran yang dilakukan adalah untuk mengukur kadar glukosa darah sewaktu tikus. Pengambilan darah dilakukan dengan cara memotong sedikit ujung ekor tikus. Sebelum dipotong ekornya, tikus dibius menggunakan larutan ether sampai tidak sadarkan diri untuk mengurangi rasa sakit saat dipotong ujung ekornya. Setelah darah keluar teteskan pada strip pengukur glukosa darah dan diukur dengan glukometer. 3.4.6.2 Berat Badan Tikus Untuk mendapatkan hasil perbandingan berat badan tikus sesudah dan sebelum diberikan ekstrak, maka setelah tikus dinyatakan diabetes, berat badan awal diukur. Dan selanjutnya pengukuran berat badan tikus dilakukan selama 2 minggu sejak diberikan ekstrak kayu manis. 3.4.6.3 Kadar kolesterol darah Pada akhir minggu kedua, dilakukan sacrifice pada tikus dengan cara pembiusan dengan larutan ether sapai mati. Kemudian tikus dibedah dan diambil darahnya secara langsung dari vena cava inferior lalu dimasukkan kedalam tabung EDTA sebanyak 3 mL pada masing masing tikus setelah itu dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 5000rpm selama 15 menit. Plasma yang terbentuk dipisahkan dalam tabung effendop kemudian disimpan dalam kulkas dengan suhu -80º. Plasma ini yang nantinya akan diperiksa kadar koleterol dengan kit kolesterol. Pengukuran kadar kolesterol dilakukan 2 kali/duplo untuk diambil rata rata dengan menggunakan reagen yang biasa dipakai dalam laboratorium biokimia yaitu sclavo.
23
Kami membuat 27 tabung untuk 3 larutan. Larutan uji kolesterol, larutan blanko dan larutan standar yang semuanya dibuat duplo (2 kali lipat) kecuali blanko. Kedalam tabung larutan uji dimasukkan 6µL serum dicampurkan dengan 600µL reagen kolesterol, dikocok hingga homogen, ditunggu selama 10 menit kemudian dibaca di spektofotometer dengan panjang gelombang 510nm.
24
3.5 Alur Penelitian Persiapan alat dan bahan peneltian
Tikus tiba di animal house (hari 1), adaptasi selama 3 minggu makan dan minum ad libitum (hari 1-21)
Kelompok N (normal). gula darah <200mg/dl (hari 22)
Mengukur berat badan (hari 29)
Tikus yang diinduksi aloksan pada tikus Gula darah <200 mg/dl, induksi aloksan 150mg/kgbb (hari 22)
Kelompok D (DM tanpa terapi) Gula darah >200mg/dl. Mengukur berat badan (hari 29)
Kelompok D+Cc (DM denganterapi ekstrak Cinnamomum cassia). Gula darah >200mg/dl. Mengukur berat badan (hari 29)
Sonde oral ekstrak Cinnamomum cassia 300mg/kgbb/hari, dilarutkan dengan aquades (hari29-42)
Mengukur gula darah, dari ujung ekor tikus menggunakan glukometer (hari 42)
Mengukur berat badan (hari 42)
Sacrifice Sacrifice, pembiusan dengan ether dan pengambilan darah dari vena cava inferior (Hari 43)
Darah kemudian disentrifugasi, didapatkan plasma selanjutnya dicampur dengan kit kolesterol
Penilaian kadar kolesterol menggunakan spektrofotometer
Didapatkan : 1. GDS hari ke-42 (mg/dL) 2. Rasio berat badan hari-42/ hari-29 3. Kadar kolesterol (mg/dL) *Hari-29 = hari pengukuran ke-1 Hari-42 = hari pengukuran ke-14
Pengolahan Data
25
3.6 Pengolahan Data Dalam pengambilan data untuk penelitian ini,dilakukan eksperimen langsung terhadap tikus jenis ”Sprague-dawley” dengan berat badan 200gr–240gr, yang telah diberi perlakuan sebelumnya berupa pemberian aloksan dan ekstrak kayu manis (Cinnamomum cassia). Ditambah dengan pencarian literatur dan melakukan peninjauan pustaka untuk mendapatkan informasi mengenai pengaruh kayu manis (Cinnamomum cassia) terhadap penurunan kadar glukosa darah, berat badan, dan kadar kolesterol.Setelah data terkumpul dilakukan pengolahan data secara komputerisasi yaitu dengan SPSS versi 16.0. Uji yang dilakukan dengan variabel kategorik-numerik adalah menggunakan uji One-Way Anova dengan syarat distribusi data normal dan varian data homogen. Jika salah satu uji tersebut tidak terpenuhi maka dilakukan tranformasi data. Ketika uji transformasi data tidak berhasil maka dilakukan uji kruskal wallis.
26
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 4.1.1 Glukosa Darah Data glukosa darah pada pembahasan ini diambil dari jumlah rerata glukosa darah dari awal penelitian (hari ke 1) yaitu saat tikus dinyatakan DM dan normal, (hari ke 7) dan akhir penelitian (hari ke 14) dari masing masing kelompok. Kelompok N merupakan kelompok tikus yang normal, kelompok D merupakan kelompok tikus yang diabetes tanpa terapi, dan kelompok D+Cc adalah kelompok tikus diabetes yang diberikan terapi ekstrak kayu manis Cinnamomun cassia300mg/kgbb selama 14 hari. Data yang didapatkan selama penelitian adalah :
Tabel 4.1.1 Rerata glukosa darah (hari ke 1), (hari ke 7) dan (hari ke 14) dari semua kelompok
penelitian H1
H7
H 14
N
132,75 ± 18,02
120,75 ± 29,51 136,75 ± 13,67*
D
540,25 ± 54,63
430 ± 220,76
536,25 ± 84,94*
D+CC
495,75 ± 179,67
398 ± 163,67
435 ± 156,43*
Keterangan : N, kelompok normal (N=4), D, kelompok diabetes (N=4), D+Cc, kelompok diabetes dengan terapi ekstrak cinnamomum cassia (H=4). *p<0.05
27
700 600 GDS (mg/dL)
500 400 N 300
D
200
D+CC
100 0 H1
H7
H14
Waktu Pengukuran (Hari)
Grafik 4.1.1 Rerata glukosa darah hari ke-1, hari ke-7 dan hari ke-14 pada semua kelompok penelitian.
4.1.2 Berat Badan Data berat badan yang diambil adalah data rerata berat badan setiap hari mulai hari ke-1 sampai hari ke-14 pada semua kelompok. Berikut ini data rerata berat badan pada harike-1, hari ke-7 dan hari ke-14:
Tabel 4.1.2 Rerata berat badan pada semua kelompok penelitian
H1
H7
H 14
Rasio BB %
N
310± 57,73
285± 41,23
330± 20,00
108,74 ± 17,2
D
245± 25,17
240 ± 73,03
240 ± 32,66
98,32 ± 13,6
D+Cc
270± 20,00
270 ± 38,30
300 ± 16,33
111,6 ± 10,67
Keterangan ; N, kelompok normal (N=4), D, kelompok diabetes (N=4), D+Cc, kelompok diabtes dengan terapi ekstrak cinnamomum cassia(N=4). *P<0,005
28
400
Berat Badan (gram)
350 300 250 200
Kelompok normal
150
Kelompok diabetes mellitus Kelompok terapi
100 50 0 Hari 1
Hari 7
Hari 14
Waktu Pengukuran (Hari)
Grafik 4.1.2 Rerata berat badan hari ke-1, hari ke-7, dan hari ke-14 semua kelompok penelitian.
4.1.3 Kolesterol Tabel 4.1.3.1 Rerata kadar Kolesterol dan Standar Deviasi Setiap Kelompok Penelitian Kelompok
Kadar Kolesterol
N
112,8 ± 50,11
D
685,3 ± 228,28
D+Cc
134,15 ± 41,92
Kolesterol (mg/dL)
1000
800 600
N
400
D
200
D + Cc
0 H 14 Waktu Pengukuran (Hari)
Grafik 4.1.3 Rerata kolesterol Hari 14 semua kelompok penelitian.
29
Tabel 4.1.3.2 Hasil Analisa Data terhadap perbedaan kolesterol antar kelompok
Kolesterol
kelompok
Mean Rank
N
4,25*
D
10,50*
D +Cc
4,75*
H-14
(mg/dL)
Keterangan ; N, kelompok normal (N=4), D, kelompok diabetes (N=4), D+Cc, kelompok diabtes dengan terapi ekstrak cinnamomum cassia(N=4). *P<0,005
4.2 Pembahasan 4.2.1 Glukosa Darah Dari tabel 4.1.1 dapat dilihat bahwa terdapat peningkatan glukosa darah pada kelompok normal. Sedangkan pada kelompok lainnya terdapat penurunan glukosa darah. Namun hal ini penurunan persentase terbesar pada glukosa darah terdapat pada kelompok terapi yaitu sebesar 12,25%. Untuk mengetahui data signifikan, data akan diolah dengan uji one way anova, dengan terlebih dahulu dilakukan uji normalitas dan uji homogenitas. Hasil analisa kedua uji tersebut menunjukkan data yang normal dan data yang homogen, sehingga dapat dilakukan dengan uji one way anova. Berdasarkan hasil analisa uji statistik diperoleh p-value 0.001 yang berarti pada α 5% terdapat perbedaan yang bermakna antara semua kelompok penelitian. Hal ini membuktikan bahwa pada pemberian ekstrak cinnamomum cassia dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah secara signifikan. Pada penelitian sebelumnya juga didapatkan pemberian ekstrak cinnamomum cassia selama 15 hari dengan dosis 60mg/kgbb dapat menurunkan glukosa darah tikus secara signifikan. Dan begitu juga pada penelitian lain didapatkan pemberian ekstrak cinnamomum
30
cassia selama 30 hari dengan dosis 200mg/kgbb dapat menurunkan glukosa darah tikus secara signifikan. Pada referensi lain juga mengatakan bahwa pada pemberian ekstrak cinnamomum cassia dengan dosis 200mg/kgbb selama 42 hari dapat menurunkan glukosa darah tikus secara signifikan. Dengan ini peneliti ingin melihat dan membuktikan sendiri, apakah pada dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat menurunkan glukosa darah tikus secara signifikan. Sehingga studi ini pada akhirnya dapat dibuktikan bahwa pemberian ekstrak cinnamomum cassia dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat menurunkan glukosa darah tikus secara signifikan (p<0.005). Dalam berbagai penelitian dilaporkan bahwa ekstrak cinnamomum cassia memiliki kandungan MHCP (methylhydroxy chalcone polymer) yang memiliki aktifitas insulin mimetik yang berfungsi mengaktifasi glikogensintase dan inhibisi glikogensintase kinase 3β. Selain itu, MHCP juga dapat meningkatkan sensitifitas reseptor insulin dengan jalan aktivasi insulin reseptor kinase dan ihibisi insulin reseptor phospatase.heli j et al(2009) juga melaporkan bahwa MHCP dikombinasi dengan insulin respon untuk kerjanya lebih baik daripada hanya MHCP. Selain itu gaber et al (2012) juga melaporkan bahwa ekstrak cinnamomum cassia memiliki bahan aktif berupa IPF (insulin potentiating factor) yang dapat meningkatkan sekresi insulin dari sel β pankreas sehingga mampu menurunkan kadar glukosa darah.
4.2.2 Berat Badan Berdasarkan tabel 4.1.2 didapatkan adanya kenaikan dan penurunan rerata berat badan tikus dengan persentase yang berbeda beda. Hasil persentase menunjukkan peningkatan pada kelompok normal, penurunan pada kelompok DM, sedangkan kelompok terapi terjadi peningkatan berat badan. Pada data ini dapat dilihat bahwa kelompok terapi terjadi peningkatan berat badan paling besar dari kelompok yang lain dengan persentase sebesar 11,1%. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak cinnamomum cassia dengan dosis 300mg/kgbb dapat menaikkan berat badan di tikus. Kemudian dilakukan uji statistik dengan menggunakan one way annova karena distribusi data yang normal dan homogen. Dan didapatkan nilai p-value sebesar 0,409 (>0.005). yang menunjukkan tidak signifikan untuk kenaikan berat badan. Hal ini juga penelitian sebelumnya melaporkan pengaruh pemberian ekstrak cinnamomum cassia dengan
31
dosis 600mg/kgbb selama 30 hari menunjukkan tidak bermakna secara statistik (p-value >0,05).
4.2.3 Kolesterol Berdasarkan tabel 4.1.3.2 pada perhitungan statistik kadar Kolesterol pada uji normalitas didapatkan distrubusi data normal dan pada uji homogenitas varians data tidak homogen sehingga tidak memenuhi syarat perhitungan statistik dengan uji One-Way Anova, maka perhitungan statistik dilanjutkan dengan menggunakan uji non-parametric test yaitu uji Kruskal-Waliis. Berdasarkan analisa hasil dari uji statistik didapatkan p-value 0,024 yang berarti nilai ini bermakna pada α 0,05, sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan yang bermakna antara semua kelompok penelitian. Hal ini membuktikan bahwa pada pemberian ekstrak cinnamomum cassia dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari secara signifikan menunjukkan kadar kolesterol yang rendah pada kelompok terapi ekstrak kayu manis. Hal ini melaporkan pada penelitian sebelumnya Sonia Rahman et al (2013), bahwa pada pemberian ekstrak kayu manis selama 35 hari dengan dosis 0,2 gram/kgBB pada tikus yang hiperkolesterol dan 20 gram/kgbb pada tikus normal
dapat menurunkan kadar
kolesterol secara signifikan. Selain itu, penelitian sebelumnya juga melaporkan bahwa pada ekstrak kayu manis terdapat kandungan fenol berupa cinnamate yang mampu menghambat aktifitas enzim HMG-CoA reduktase yang berperan penting dalam sintesis kolesterol.
4.4 keterbatasan Penelitian Selama penelitian berlangsung, banyak hambatan yang didapat, antara lain: 1.
Mencegah kematian pada tikus pasca induksi aloksan, karena kematian tikus percobaan dalam penelitian ini tinggi.
2.
Terbatasnya sample akibat banyaknya kematian tikus percobaan pasca induksi aloksan menyebabkan, peneliti tidak bisa menambah kelompok normal yang diberikan ekstrak kayu manis.
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan Berdasarkan pembahasan dan uji statistic pada bab sebelumnya, maka peneliti dapat menyimpulkan:
Pemberian esktrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah tikus Sprague dawley yang di induksi aloksan (p-value 0.001). persentase penurunan kadar glukosa darah didapatkan 12,25% setelah 14 hari pemberian ekstrak kayu manis.
Pemberian esktrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari dapat mempengaruhi berat badan tikus Sprague dawley yang di induksi aloksan. Didapatkan persentase kenaikan berat badan pada kelompok terapi (11,1%) sedangkan pada kelompok DM terjadi penurunan berat badan (2,04%), namun belum bermakna secara statistik ( pvalue 0,409)
Pemberian esktrak kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 300mg/kgbb selama 14 hari Didapatkan perbedaan kadar kolesterol antar kelompok yang bermakna (p-value 0,024).
5.2 Saran
Diperlukan penilitian lebih lanjut tentang efek kayu manis Cinnamomum cassia dengan membandingkan beberapa dosis, agar dapat ditentukan kadar terbaik untuk digunakan sebagai terapi pasien DM.
Diperlukan penelitian lebih lanjut tentang efek kayu manis Cinnamomum cassia dengan menggunakan salah satu senyawa aktif langsung dari tanaman ini untuk mengetahui lebih tepat manfaatnya. 32
BAB 6 KERJASAMA RISET Riset ini merupakan bagian kerjasama riset mahasiswa dan kelompok riset diabetes dan regenerasi pankreas PSPD FKIK UIN Syarif Hidayatullah yang di biayai oleh Kementrian Agama Republik Indonesia
di bawah bimbingan dr. Flori Ratna Sari, Ph.D dan dr. Hari
Hendarto, Sp.PD, PhD, FINASIM.
33
DAFTAR PUSTAKA 1. Tandra, Hans. Segala Sesuatu yang Harus Anda Ketahui Tentang Diabetes. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama; 2008. 2. Wild S, Roglic G, Green A, Sicree R, Kig H. Global prevalence of diabetes: estimate for the year 2000 and projections for 2030. Diabetes Care. 2004;1526-1527. 3. Soegondo, Sidartawan, Sukardji, Kartini. Hidup Secara Mandiri dengan Diabetes mellitus Kencing Manis Sakit Gula. Jakarta: FKUI; 2008. 4. Sudoyo Aru W, Setiyohadi Bambang, dkk. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Edisi V. Jakarta. Pusat Penerbitan Ilmu Penyakit Dalam FKUI; 2009. 5. Sherwood, Lauralee. Fisiologi Manusia: dari sel ke sistem. Edisi 7. Jakarta: EGC; 2010 6. Price, Sylvia A. Wilson, Lorraine M. Patofisiologi Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit. Jakarta: EGC.2006 . 7. Guyton, Arthur C & Hall. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, edisi 11. Jakarta: EGC, 2008. 8. Hartono, Andry. Terapi Gizi dan Diet Rumah Sakit. Jakarta : EGC. 2006 9. Lee SK, Hwang JY, Song JH, Jo JR, Kim MJ, Kim ME & KIM JI. 2007. Inhibitory activityof Euonymus alatus alpha-glucosidase in vitro an in vivo. Nutr Res Pract.1:184-188 10. Anderson, R.A., Broadhurst, C.L., Polansky, M.M., Schmidt, W.F., Khan, A., Schoene, N.W., Graves, D.J. Isolation and characterization of polyphenol type-A polymers from cinnamon with insulin-like biological activities, Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004. 52(1): 65-70 11. Baker, W.L. Gutierrez-William, G. White, C.M. Kluger, J, Coleman, C.I. Effect of cinnamon on glucose control and lipid parameters, Diabetes Care2008. 31(1) : 41-43 12. Khan, A., Safdar, M., Khan, M.M.A., Khattak, K.N., Anderson, R.A. Cinnamon improve glucose and lipids of people with type 2 diabetes, Diabetes Care. 2003. 13. Goodman HM. 2003. Basic Medical Endocrinology, 3rd ed. Academic Press. San Diego. 14. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (PERKENI), Diabetes Mellitus, Konsensus Pengelolaan dan Pencegahan DM tipe 2 di Indonesia, Jakarta, 2006; 1–6 15. Tjokroprawiro askandar, poernomo boedi setiawan, dkk. Buku ajar ilmu penyakit dalam. Edisi 2. Surabaya. Airlangga university press; 2007. 34
35
16. Sudoyo Aru W, Setiyohadi Bambang, dkk. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Edisi V. Jakarta. Pusat Penerbitan Ilmu Penyakit Dalam FKUI; 2009. 17. American Heart Association, 2012. 18. Widiyanti, Tri. 2012. Teknik Perbanyakan Kayu Manis (Cinnamomum sp.) Secara Generatif. Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan Surabaya. 19. Ravindran, P.N. Babu, K.N. Shylaja, M (editor). Cinnamon and Cassia The Genus Cinnamomum,CRC Press. 2004. USA. P. 185-198. 20. Priyanga Ranasinghe Dkk. Effects of Cinnamomum zeylanicum (Ceylon cinnamon) on blood glucose and lipids in a diabetic and healthy rat model. Pharmacognosy Res. 2012 Apr-Jun; 4(2): 73–79. doi: 10.4103/0974-8490.94719 PMCID: PMC3326760 21. Lukacinova, A., Mojzis, J., Benacka, R., Racz, O., Nistiar, F. Structure activity relationships of preventive effects of flavonoids in alloxaninduced diabetes mellitus in rats, Journal of Animal and Feed Sciences. 2008. 17: 411–421. 22. Baker, W.L. Gutierrez-William, G. White, C.M. Kluger, J, Coleman, C.I. Effect of cinnamon on glucose control and lipid parameters, Diabetes Care 2008. 31(1) : 41-43 23. Peterson, D.W., George, R.C., Scaramozzino, F., LaPointe, N.E., Anderson, R.A., Graves, D.J., Lew, J. Cinnamon extract inhibits tau aggregation associated with alzheimer’s aisease in vitro, Journal of Alzheimer’s Disease. 2009. 17: 585–597 24. Martin, K.R. and Appel, C.L. Polyphenol as dietary supplements : adouble-edged sword, Nutrition and Dietary Supplements. 2010. 2: 1-12 25. B. Mang, M. Wolters, B. Schmitt, K. Kelb, R. Lichtinghagen, D. O. Stichtenoth, and A. Hahn. Effects of a cinnamon extract on plasma glucose, HbA1C and serum lipids in DM mellitus type 2. European Journal of Clinical Investigation. 2006 340–344 26. Abdul Rahim Al Jamal. Effects of Cinnamon on Blood Glucose and Lipids Levels in Diabetic Patients (Type2). Volume 2, Number 3, September 2009 ISSN 1995-6673 Pages 135 – 138 Jordan Journal of Biological Sciences. 27. Szkudelski, T. The Mechanism of Alloxan and Streptozotocin Action in B Cells of The Rat Pancreas. Physiological Research, 2001 50, 536-546. 28. Abu, Abeeleh., Bani Ismail, Zuhair., Alzaben, Khalid R., Abu Halaweh, Sami A., AlEssa, Mohamed K. Induction of Diabetes Mellitus in Rats using Intraperitoneal Streptozotocin: A Comparison Between 2 Strains of Rats. European Journal of Scietific Research, 2009 32(3), 398-402.
36
29. Mukul, Tailang., Gupta, Bhaskar K., Sharma, Amrish. Antidiabetic Activity of Alcoholic Extract of Cinnamomum zeylanikum leaves in Alloxan Induced Diabetic Rats. People’s Journal of Scientific Research, 2008 1, 9-11. 30. Lenzen, S. The Mechanism of Alloxan- and Streptozotocin-induced Diabetes. Diabetologia, 2007 51, 216-226.
LAMPIRAN Lampiran 1 Hasil Determinasi/ Identifikasi Bahan Uji
Gambar 7.1 Hasil Determinasi Tanaman
36
Lampiran 2 Surat Keterangan Tikus Sehat
Gambar 7.2 Surat Keterangan Tikus Sehat
37
Lampiran 3 Data awal semua kelompok 1. Glukosa Darah 2. Berat Badan Tikus 3. Kolesterol *Data tidak dilampirkan untuk mencegah praktek plagiarisme.
38
Lampiran 4 Data Hasil Uji Statistik A. Uji Normalitas, Varians data dan One Way Annova B. Uji Kruskal Wallis
*Data tidak dilampirkan untuk mencegah praktek plagiarisme.
39
Lampiran 5 Gambar Proses Penelitian
Gambar 7.4 Alloxan Monohydrate
Gambar 7.3 Tikus saat di adaptasi
Gambar 7.5 Penimbangan Aloksan
Gambar 7.6 Larutan Aloksan
(Lanjutan)
40
Gambar 7.8 Penyuntikan Aloksan intraperitoneal
Gambar 7.7 Larutan di Vortex
Gambar 7.10 coolbox pendingin
Gambar 7.9 pemberian ekstrak dg sonde
(Lanjutan)
41
Gambar 7.11 Pembuatan Larutan Dextrose 40%
Gambar 7.12 Pengambilan darah dari ekor tikus
Gambar 7.13 Hasil pengukuran Glukometer
Gambar 7.14 Proses Sacrifice
(Lanjutan)
42
Gambar 7.16 Proses Sentrifugasi(5000 rpm)
Gambar 7.15 Proses Sentrifugasi
Gambar 7.17 Pengambilan Plasma darah
Gambar 7.18 Plasma darah disimpan Pada Kulkas -80ºC
(Lanjutan)
43
Gambar 7.19 Pemeriksaan Kolesterol Plasma
Gambar 7.20 Tabung reaksi pemeriksaan
Gambar 7.21 Kit Kolesterol (Sclavo)
Gambar 7.22 Spektrofotometri Genesys 20, 510nm
Lampiran 6 Cara Perhitungan
44
1. Induksi Alloxan Dosis yang dipakai adalah 150 mg/kgBB tikus Rata-rata BB tikus adalah 300 gram dan jumlah tikus adalah 20 ekor 20 x 300 g x 15 mg/100 g = 900 mg Konsentrasi obat = 15/0,1 15/0,1 = 900/α α = 0,1 x 900/15 α= 6 ml Jadi, untuk 900 g aloksan membutuhkan 6 ml 900 g/ 6 ml = 15/0,1 15/100 x 300 = 45 mg 900 g/6 ml = 45 mg/ β β= 45 x 6 / 900 β= 0,3 ml Jadi, untuk tiap tikus dengan berat 300 g diinjeksi sebanyak 0,3 ml 2. Pemberian Ekstrak Cinnamomum cassia Dosis ekstrak: 300 mg/kgBB = 300 mg/ 1000 g = 30 mg/ 100 g Butuh untuk 10 ekor x 300 g (bb tikus) x 30 mg/ 100 g = 900 mg Konsentrasi obat: 30 mg / 0,1 ml 30 mg/ 0,1 = 900 mg/ α α = 900 x 0,1 / 30 = 3 ml Jadi untuk melarutkan 900 mg dibutuhkan larutan akuades sebanyak 3 ml
Lampiran 7
45
Riwayat Penulis Identitas Nama
: Hermansyah
Jenis Kelamin
: laki-laki
Tempat, Tanggal Lahir
: Subulussalam 10 November 1992
Agama
: Islam
Alamat
: jl. Teuku umar no. 44 Subulussalam - NAD
e-Mail
:
[email protected]
Riwayat Pendidikan 1996-1999
: TK Darma Wanita
1999-2005
: SDN 1 Simpang Kiri
2005-2008
: SMPN 1 Simpang Kiri
2008-2011
: MAS Darul Arafah
2011-sekarang
: UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
46
