EFEKTIVITAS EKSTRAK ETANOL DAUN BAYAM (Amaranthus

EFEKTIVITAS EKSTRAK ETANOL DAUN BAYAM
(Amaranthus tricolor L ) SEBAGAI ANTIOKSIDAN DAN PENURUN
KADAR GULA DARAH .
DISUSUN OLEH:
NIKEN DYAHARIESTI, S.Farm, Apt., M.Si
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN NGUDI WALUYO
2016
ABSTRACT
EFFECTIVENESS OF ETHANOL EXTRACT SPINACH LEAF (Amaranthus tricolor
L) AS ANTIOXIDANT AND LOWERING BLOOD SUGAR LEVELS.
Niken Dyahariesti, Fatimah Azahra, Yunita Safitri
STIKES NGUDI WALUYO
Spinach leaf (Amaranthus tricolor L) is one of the vegetable that is many consumed
by Indonesian people. In the spinach leaf (Amaranthus tricolor L) contains many substances chemicals results of secondary metabolites that can be used for treatment, such as flavonoids.
Flavonoids assumption can be used as antioxidant and lowering of blood sugar levels. The
purpose of this study was to determine the effectiveness of the ethanol extract of spinach leaf
(Amaranthus tricolor L) where as an antioxidant with DPPH and lowering blood sugar levels
in white male rats.
This research for antioxidant activity and using DPPH methods with UV-VIS
spektrofotometri to calculate IC50 values while to lowering blood sugar levels using mouse
that given glucose loading monohydrate. Measurement of glucose levels is calculated using the
AUC and analyzed by ANOVA one way levels of 95%.
The results of this research showed that the ethanol extract of spinach leaf (Amaranthus
tricolor L) that have effective as antioxidant and abilities as the lowering of blood sugar levels.
Keywords: Spinach leaf (Amaranthus tricolor L), antioxidants, blood sugar levels.
INTI SARI
EFEKTIVITAS EKSTRAK ETANOL DAUN BAYAM (Amaranthus tricolor L )
SEBAGAI ANTIOKSIDAN DAN PENURUN KADAR GULA DARAH .
Niken Dyahariesti, Fatimah Azahra, Yunita Safitri
STIKES NGUDI WALUYO
Daun bayam ( Amaranthus tricolor L ) merupakan salah satu sayuran yang banyak
dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia. Di dalam daun bayam ( Amaranthus tricolor L )
banyak mengandung zat – zat kimia hasil metabolit sekunder yang dapat digunakan untuk
pengobatan seperti flavonoid. Flavonoid diduga bisa digunakan sebagai antioksidan dan
sebagai penurun kadar gula dalam darah. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui
efektivitas ekstrak etanol daun bayam ( Amaranthus tricolor L ) sebagai antioksidan dengan
metode DPPH dan penurun kadar gula darah pada tikus putih jantan.
Penelitian untuk aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH dengan spektrof
otometri UV-VIS untuk menghitung nilai IC50 nya sedangkan untuk penurun kadar gula
dalam darah
dengan
menggunakan hewan uji tikus yang diberi pembebanan glukosa
monohidrat. Pengukuran kadar gula dihitung dengan menggunakan AUC dan dianalisis dengan
ANOVA satu jalan taraf kepercayaan 95 %.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak etanol daun bayam ( Amaranthus tricolor
L ) mempunyai efektivitas sebagai antioksidan dan kemampuan sebagai penurun kadar gula
dalam darah.
Kata kunci : Daun bayam ( Amaranthus tricolor L ) , antioksidan , kadar gula darah.
PENDAHULUAN
Kesehatan merupakan prioritas utama dalam kehidupan manusia. Adanya penyakit
yang menghinggapi tubuh dapat menurunkan kualitas hidup dari manusia. Maka dari itu
banyak cara dilakukan untuk selalu menjaga kesehatannya.
Faktor yang mempengaruhi kesehatan manusia dalam pengobatan salah satunya adalah
keseimbangan antara kandungan radikal bebas dan antioksidan di dalam tubuh. Kurangnya
asupan antioksidan yang cukup dari makanan yang dikonsumsi oleh sebagian besar masyarakat
saat ini merupakan penyebab ketidakseimbangan tersebut. Ketidakseimbangan ini menjadi
penyebab radikal bebas dominan di dalam tubuh, sehingga timbul berbagai macam penyakit
seperti jantung koroner, kanker, diabetes, dan penuaan dini (Pasaribu et al, 2011).
Radikal bebas dapat didefinisikan sebagai suatu molekul atau senyawa yang
mempunyai satu atau lebih elektron tidak berpasangan pada orbital luarnya sehingga bersifat
sangat reaktif mencari pasangan dengan cara menyerang dan mengikat elektron yang berada
disekitarnya.
Diabetes mellitus (DM) atau yang dikenal dengan nama kencing manis adalah suatu
penyakit menahun ditandai dengan peningkatan kadar gula darah, karena tubuh tidak dapat
melepaskan atau menggunakan insulin secara adekuat. Penyakit DM ini digolongkan menjadi
dua yakni diabetes melitus tipe I dan diabetes melitus tipe II, yang mana pada dasarnya DM
tipe I disebabkan karena kerusakan pada sel beta pankreas, sedangkan DM tipe II, disamping
disebabkan defisiensi insulin juga oleh karena hormone insulin penderita tidak efektif sehingga
tidak dapat bekerja dengan normal padahal insulin mempunyai peran utama dalam mengatur
kadar glukosa darah (Katzung 2007).
Indonesia merupakan Negara agraris yang memiliki beraneka ragam tanaman hayati
yang dapat dimanfaatkan untuk pengobatan. Banyak penelitian – penelitian tentang obat
tradisional yang mampu terbukti pengobatan. Penelitian yang pernah dilakukan oleh Fahrurozi
menggunakan daun petai cina
menunjukkan bahwa daun petai cina yang mengandung
flavonoid dapat digunakan sebagai antioksidan. Selain itu Susanto pada tahun 2013 juga
meneliti bahwa daun kedondong yang mengandung flavonoid terbukti dapat menurunkan
kadar gula darah.
Tanaman yang mengandung flavonoid yang sering dikonsumsi masyarakat salah
satunya adalah daun bayam merah .
Daun bayam
merah ( Amaranthus tricolor L )
mengandung protein, vitamin A , vitamin C, asam amino, mineral, fosfor, purin , tanin,
flavonoid dan asam oksalat yang banyak dibutuhkan oleh tubuh ( Dalimartha, 2009 ).
Dari pemaparan diatas peneliti ingin meneliti tentang manfaat daun bayam merah (
Amaranthus tricolor L ) sebagai antioksidan dan sebagai penurun kadar gula darah.
PROSEDUR PENELITIAN
1. Alat dan bahan
Gelas ukur, cawan penguap, kain flannel, blender, ayakan nomor 30 mesh, timbangan
elektrik dan waterbath.. Sentrifuge, tabung sentrifuge, mikropipet, pipet, volume,
cuvet, incubator dan spektrofotometer UV-VIS, Tabung reaksi, pipet tetes, gelas ukur,
kertas saring dan lampu spritus. Etanol70%, Metanol, ammonia encer, dan H2SO4
pekat, DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl), Etanol ,Vitamin C, lampu UV panjang
gelombang 366 nm,kertas saring ukuran 5 x 5 cm,skapel/silet, kapas. Metformin,
glukosamonohidrat, etanol 70%, metanol,karboksimetil selulose natrium (CMC Na 1
%), aquades. Bahan utama, Simplisia kering daun bayam merah (Amaranthus tricolor
L.) yang diperoleh dari daerah Ungaran, Kabupaten Semarang, Jawa Tengah. Hewan
uji yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah tikus putih jantan galur wistar
sebanyak 25 ekor dengan berat badan 180-200 g dan berumur 2-3 bulan.
2. Determinasi tanaman
Determinasi dilakukan di Laboratorium Ekologi dan Biosistematik Jurusan Biologi
UNDIP Fakultas MIPA
3. Pembuatan simplisia dan penyarian
Penyiapan bahan baku daun bayam merah (Amaranthus tricolor L.). Dicuci dahulu
dengan menggunakan air mengalir sampai bersih, kemudian dikeringkan di bawah
sinarmatahari secara tidak langsung dengan ditutup kain hitam. Setelah kering daun
dibuat serbuk dengan cara diblender sampai halus dan diayak dengan ayakan nomor 30
mesh. Proses penyarian dengan metode maserasi menggunakan pelarut etanol 70 %.
Dan proses penguapan dilakukan pada suhu 60 °C.
4. Identifikasi flavonoid
Sebanyak 0,1 g sampel ditambahkan metanol sampai terendam lalu dipanaskan,
kemudian filtratnya ditambahkan H2SO4, terjadi perubahan warna dari kuning
kehijauan menjadi warna merah karna penambahan H2SO4 menunjukkan adanya
senyawa flavonoid. ( Markham, 1988 )
5. Cara kerja
a. Antioksidan
Pengujian antioksidan dilakukan dengan metode DPPH (2,2-Diphenyl-1Picrylhydrazyl). Ekstrak sampel dan pembanding dibuat dalam 3 seri konsentrasi.
Konsentrasi ekstrak sampel (daun bayam merah) 200 ppm, 400 ppm, 600 ppm dan
pembanding (vitamin C) 2 ppm, 4 ppm dan 6 ppm. Masing-masing konsentrasi
larutan sampel dan pembanding, diambil sebanyak 100 µl dimasukkan kedalam
tabung reaksi. Kedalam tiap tabung reaksi ditambahkan 1 ml larutan DPPH 0.4 Mm
dalam etanol p.a, volume dicukupkan dengan etanol p.a sampai 5 ml. Selanjutnya
dihomogenkan dengan sentrifuge selama 1 menit dan diinkubasi pada suhu 370 C
selama 15 menit sesuai hasil penentuan operating time yang diperoleh. Selanjutnya
serapan diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang antara
514 nm sesuai hasil penentuan panjang gelombang maksimum yang diperoleh.
Sebagai kontrol digunakan larutan DPPH. Nilai IC50 dihitung masing-masing
dengan menggunakan rumus persamaan regresi dan dilakukan pengulangan
sebanyak 5 kali. Rumus : Y = Bx + A.
% Aktivitas antioksidan =
𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛 𝐾𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 − 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛 𝑆𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
𝑋 100%
𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛 𝐾𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙
b. Penurunan gula darah
25 hewan uji tikus putih jantan , dipuasakan 18 jam sebelum perlakuan lalu diukur
kadar gula darah puasa. 25 hewan uji dibagi menjadi 5 kelompok: kelompok I
(kontrol negative ): aquadest dan CMC Na , kelompok II ( kontrol positif ) :
metformin 63 mg /kg BB , kelompok III ekstrak etanol daun bayam dosis 0,25
g/kg BB , kelompok IV ekstrak etanol daun bayam dosis 0,312 g/kg BB , kelompok
V ekstrak etanol daun bayam 0,375 g/kgBB. Pembebanan glukosa monohidrat
6,75 mg/kgBB pada masing – masing hewan uji. Pengukuran kadar gula dilakukan
dengan glukotest dengan sampel darah yang diambil lewat vena ekor. Pengukuran
dilakukan pada menit ke 0,15,30,60,90,120,150 dan 180 menit. Lalu dihutung
AUC.
Data yang diperoleh berupa kadar glukosa darah tikus sebelum perlakuan
(pre-test) dan sesudah perlakuan (post-test selanjutnya dibuat kurva rata-rata kadar
gula darah dan waktu, lalu dihitung Area Under Curve (AUC). Kemudian
dianalisis dengan SPSS 17.0 for windows dengan taraf kepercayaan 95%. Dengan
uji Anova satu jalan dilanjutkan LSD.
HASIL
Kunci determinasi
1b, 2b, 3b, 4b,6b,7b,9b, 10b, 11b, 12b, 13b,14a,15a, Golongan 8:Tanaman dengan daun
tunggal letak terbesar. 109b, 120b,128b, 129b, 135b, 136b, 139b, 140b, 142b, 143b, 146b, 154b
, 155b , 156b, 162b, 163b, 167b, 169b, 171a, 172b, 173b, 174a, 175b, Famili 41: Amaranthacea
1b,5b. Genus: Amaranthus: Species: Amaranthus tricolor L.(Bayam)
Identifikasi Flavonoid
Pengujian antioksidan
a. Penentuan panjang gelombang maksimal
b. Penentuan operating time
absorbansi
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
absorbansi
0
5
10
15
20
waktu
25
30
c. Nilai IC 50
Sampel
Ekstrak etanol
daun bayam
merah
Konsentrasi
Rata-rata % aktivitas
200 ppm
59,179%
IC50
43,4 ppm
400 ppm
600 ppm
2 ppm
62,575%
77,575%
38,694 %
4 ppm
46,343 %
6 ppm
47,910%
Vitamin C
6,47 ppm
Pengujian penurunan kadar gula darah
Nilai AUC
Series1, Kontrol (), 29317.50
Nilai AUC Kadar Gula Darah
Series1, Dosis
0,25 g/Kg BB,
25171.50
Series1, Dosis
0,3125 g/Kg BB,
22816.50
Series1, Kontrol
(+), 19522.50
Series1, Dosis
0,375 g/Kg BB,
20175.00
Kelompok Perlakuan
Hasil LSD penurunan kadar gula
Pasangan Perlakuan
p-value
Kesimpulan
Kontrol Negatif vs kontrol Positif
0,000
Berbeda bermakna
Kontrol Negatif vs dosis 0,25 g
0,001
Berbeda bermakna
Kontrol Negatif vs dosis 0,3125 g
0,000
Berbeda bermakna
Kontrol Negatif vs dosis 0,375 g
0,000
Berbeda bermakna
Kontrol Positif vs dosis 0,25 g
0,000
Berbeda bermakna
Kontrol Positif vs dosis 0,3125g
0,004
Berbeda bermakna
Kontrol Positif vs dosis 0,375 g
0,532
Berbeda tidak bermakna
Dosis 0,25 g vs dosis 0,3125g
0,033
Berbeda bermakna
Dosis 0,25 g vs dosis 0,375 g
0,000
Berbeda bermakna
Dosis 0,3125 g vs dosis 0,375 g
0,018
Berbeda bermakna
PEMBAHASAN
Determinasi tanaman bayam merah (Amaranthus tricolor L.) telah dilakukan di
Laboratorium Ekologi dan Biosistematik Jurusan Biologi Fakultas MIPA, Universitas
Diponegoro Semarang. Identifikasi tanaman ini dilakukan pada tahap awal penelitian untuk
mendapatkan kebenaran identitas dari tanaman yang diteliti, menghindari kesalahan dalam
pengumpulan bahan utama dan mencegah kemungkinan tercampurnya tanaman yang diteliti.
Ekstrak daun bayam merah ( Amaranthus tricolor L ) telah terbukti mengandung flavonoid ,
dibuktikan dengan terbentuknya warna merah saat penambahan H2SO4.
H+
Flavonoid (warna hijau)
OH-
Kalkon (warna merah)
Pengujian aktivitas antioksidan ekstrak etanol daunmmmnjdgmerah)
bayam merah (Amaranthus tricolor
L.) dilakukan dengan melihat absorbansi pada spektrofotometer UV-Vis yang digunakan untuk
flavonoid
(merah)
memeriksa larutan berwarna, dan menunjukkan kemampuan senyawa
antioksidan dalam
meredam radikal bebas DPPH ditandai dengan perubahan warna dari warna ungu DPPH
menjadi warna kuning. Pengukuran dengan spektro UV-Vis dimulai dengan penentuan panjang
gelombang maksimum dan operating time dari DPPH.
a. Penentuan panjang gelombang (ƛ) maksimum
Penentuan panjang gelombang maksimum bertujuan untuk mengetahui panjang
gelombang yang mempunyai serapan maksimum yaitu saat senyawa berada pada kondisi
optimum sehingga diperoleh kepekaan yang maksimum. Diperoleh panjang gelombang
maksimum DPPH adalah 514 nm. Maka digunakan panjang gelombang 514 nm untuk
pengujian aktivitas antioksidan.
b. Operating time (OT)
Penentuan operating time dilakukan untuk menentukan waktu absorbansi stabil
larutan uji ekstrak etanol daun bayam merah dalam meredam atau bereaksi dengan radikal
bebas DPPH. Operating time ini menunjukkan bahwa reaksi antara larutan uji ekstrak
etanol daun bayam merah dan DPPH telah stabil. Operating time yang digunakan adalah
pada menit ke-20. Karena pada waktu tersebut absorbansinya paling stabil.
c. Inhibition Concentration50 (IC50)
Pengujian aktivitas antioksidan ekstrak etanol daun bayam merah (Amaranthus
tricolor L.) dengan metode DPPH, dengan cara mereaksikan larutan DPPH dengan ekstrak
etanol daun bayam merah, dimana reaksi yang terjadi adalah peredaman radikal bebas
DPPH oleh senyawa flavonoid yang terkandung dalam ekstrak etanol daun bayam merah
yang dapat ditandai dengan perubahan warna dari warna ungu DPPH menjadi warna
kuning. Perubahan warna tersebut menunjukkan adanya reaksi antara senyawa flavonoid
dengan radikal bebas DPPH yaitu dengan adanya senyawa atom hidrogen yang dilepaskan
oleh senyawa flavonoid yang ditangkap senyawa radikal sehingga terbentuk
difenilpikrilhidrazin berwarna kuning pucat yang merupakan DPPH tereduksi.
Inhibition Concentration50 (IC50) adalah konsentrasi efektif zat dalam sampel
yang dapat menghambat 50 % absorbansi DPPH. Harga IC50 berbanding terbalik dengan
kemampuan zat atau senyawa yang bersifat sebagai antioksidan.
Secara teoritis, kategori antioksidan sangat kuat jika nilai IC50 kurang dari 50 ppm,
kuat untuk nilai IC5050-100 ppm, kategori sedang jika nilai IC50100-150 ppm, rendah jika
nilai IC50 151-200 ppm, dan sangat rendah jika IC50 bernilai >200 ppm. Semakin kecil
nilai IC50 berarti semakin kuat daya aktivitas antioksidannya begitu juga sebaliknya
(Amelia, G., 2006).
Berdasarkan penelitian ini bahwa ekstrak etanol daun bayam merah memiliki nilai
IC5043,4 ppm yang dikategorikan ke dalam antioksidan sangat kuat begitu juga dengan
vitamin C sebagai pembanding dengan nilai IC506,47 ppm yang dikategorikan juga dalam
antioksidan sangat kuat. Hal ini disebabkan oleh kandungan yang terdapat pada tumbuhan
daun bayam merah yang terdiri dari flavonoid quersetin dan vitamin C sebagai
antioksidan. Vitamin C merupakan senyawa murni yang memiliki potensi kuat sebagai
antioksidan sehingga nilai IC50 nya lebih kecil dibandingkan dengan ekstrak etanol daun
bayam merah, sedangkan ekstrak etanol daun bayam merah merupakan campuran dari
beberapa macam senyawa. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa aktif
yang terkandung dalam daun bayam merah (Amaranthus Tricolor L.) dapat sebagai
antioksidan kuat, dengan mekanisme menangkap dan menetralisir radikal bebas (Tjay dan
Rahardja, 2007). Berdasarkan penelitian daun bayam merah berpotensi sebagai
antioksidan dengan aktivitas sangat kuat sejalan dengan penelitian sebelumnya yang
dilakukan oleh L.fahrurozi dengan menggunakan daun petai cina dan memungkinkan
untuk dijadikan sebagai acuan penelitian selanjutnya.
Pengujian daun bayam merah ( Amaranthus tricolor L ) sebagai penurun kadar
gula dengan mengunakan pembebanan glukosa monohidrat untuk meningkatkan kadar
glukosa darah pada tikus, glukosa monohidrat digunakan sebagai uji toleransi glukosa
karena prinsip kerjanya yaitu dengan membebani hewan uji dengan glukosa hingga
keadaan hiperglikemia tanpa merusak pankreas hewan uji. Untuk mengetahui nilai AUC
(Area Under Curve)
maka dilakukan perhitungan dengan menggunakan metode
trapezoid yaitu dengan menghitung jumlah dua garis sejajar dibagi dua dikalikan tinggi.
grafik AUC ( Area Under Curve) total yang menggambarkan penurunan kadar gula darah
secara keseluruhan dari masing-masing kelompok.
Nilai AUC (Area Under Curve) penting sebagai ukuran yang menggambarkan
jumlah obat di dalam tubuh, sehingga sering dikaitkan dengan efek farmakologi suatu
obat. AUC (Area Under Curve) merupakan ukuran berapa banyak obat mencapai aliran
darah tikus putih jantan galur wistar dalam waktu setelah dosis diberikan. Semakin besar
nilai AUC maka kadar gula darah tikus semakin tinggi dan semakin kecil AUC semakin
rendah kadar gula darah.
Berdasarkan hasil uji Post Hoc menggunakan uji LSD menunjukkan bahwa pvalue kontrol positif dengan dosis 0,375 g/kg BB sebesar 0,532 > (0,05), Ini menunjukkan
bahwa tidak ada perbedaan efek secara bermakna menunjukkan bahwa kontrol positif
memiliki efek yang sebanding dengan ekstrak daun bayam merah 0,375 g/kg BB terhadap
kadar gula darah tikus.
Berdasarkan penelitian, didapat bahwa ekstrak daun bayam merah (Amaranthus
tricolor L.) dapat menurunkan kadar gula darah pada tikus jantan galur wistar
dikarenakan flavonoid yang terkandung pada ekstrak daun bayam merah memiliki
mekanisme kerja menghambat kerja dari GLUT 2 (Glucose Transporter2), suatu protein
transporter glukosa yang terdapat pada membran usus, GLUT 2 (Glucose Transporter 2)
merupakan pengangkut glukosa dari saluran cerna masuk kedalam darah sehingga
apabila GLUT 2 (Glucose Transporter 2) dihambat maka glukosa yang masuk kedalam
darah berkurang dan tidak terjadi penumpukan glukosa dalam darah sehingga terjadi
penurunan kadar gula dalam darah.
KESIMPULAN
a. Daun bayam merah ( Amaranthus tricolor L ) memiliki aktivitas sebagai
antioksidan
b. Daun bayam merah ( Amaranthus tricolor L ) memiliki aktivitas sebagai penurun
kadar gula darah.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian yang lebih lanjut mengenai aktivitas lain dari daun bayam
merah ( Amaranthus tricolor L ).
UCAPAN TERIMA KASIH
Peneliti ucapkan terima kasih kepada:
1. Asaat Pitoyo, S.Kp.,M.Kes sebagai Ketua STIKES Ngudi Waluyo ,
2. Susilowati, Amd sebagai laboran STIKES Ngudi Waluyo ,
3. Fatimah Azahra dan Yunita Safitri sebagai mahasiswa yang telah banyak membantu
dalam pelaksanaan penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Dalimartha, S.,(2009), Atlas Tumbuhan Obat Indonesia,Jilid6, 156-159, TrubusAgriwijaya,
Jakarta
Katzung, B. G., (2007), Farmakologi Dasar dan Klinik, Edisi 10, Buku Kedokteran ECG,
Jakarta.
Markham, K.R., (1988), Cara Mengidentifikasi Flavonoid, Oleh Padma winata, K.,10, 15,
Penerbit ITB, Bandung.
Pasaribu, G., Setyawati T., (2011),Aktivitas Antioksidan dan Toksisitas Ekstrak Etanol Kulit
Kayu Raru (Cotylelobium SP), J:Penelitian Hasil Hutan, 29 (4), 322-330.