- Universitas Sebelas Maret
advertisement
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PERBANDINGAN EFEK HIPOGLIKEMIK BEKATUL BERAS HITAM DENGAN METFORMIN PADA MENCIT BALB/C YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN SKRIPSI Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran Riska Kusuma Wardani G0007143 FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET Surakarta commit to user 2010 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PENGESAHAN SKRIPSI Skripsi dengan Judul : Perbandingan Efek Hipoglikemi Bekatul Beras Hitam dengan Metformin pada Mencit Balb/C Induksi Streptozotocin Riska Kusuma Wardani, NIM: G0007143, Tahun: 2010 Telah diuji dan sudah disahkan di hadapan Dewan Penguji Skripsi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta Pada Hari Kamis , Tanggal 23 Desember 2010 Pembimbing Utama Nama NIP : Titiek Marminah, Dra. Apt. SU. : 19480125 197903 2 004 ( ______________________ ) Pembimbing Pendamping Nama NIP : Vitri Widyaningsih, dr. : 19820423 200801 2 011 ( ______________________ ) Penguji Utama Nama NIP : Endang Sri Hardjanti, dr., P.Fark. : 19471007 197611 2 001 ( ______________________ ) Penguji Pendamping Nama NIP : Isdaryanto, dr., MARS : 19500312 1967610 1 001 ( ______________________ ) Surakarta, Ketua Tim Skripsi Dekan FK UNS Muthmainah, dr., M.Kes Prof.DR.AA. Subijanto,dr., MS. NIP: 19660702 199802 2 001 NIP: 19481107 197310 1 003 commit to user ii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PERSETUJUAN Skripsi dengan Judul : Perbandingan Efek Hipoglikemik Bekatul Beras Hitam dengan Metformin pada Mencit Balb/C yang Diinduksi Streptozotocin Riska Kusuma Wardani, G0007143, Tahun 2010 Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Ujian Skripsi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta Pada Hari Kamis , Tanggal 23 Desember 2010 Pembimbing Utama Penguji Utama Titiek Marminah, Dra. Apt. SU. Endang Sri Hardjanti, dr. PFark. NIP : 19480125 197903 2 004 NIP : 19471007 197611 2 001 Pembimbing Pendamping Anggota Penguji Vitri Widyaningsih, dr. Isdaryanto, dr. MARS NIP : 19820423 200801 2 011 NIP : 19500312 1967610 1 001 Tim Skripsi Nur Hafidha Hikmayani, dr. MClimEpid commit to200501 user 2 001 NIP : 19761225 ii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PERNYATAAN Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Surakarta, 23 Desember 2010 Riska Kusuma Wardani NIM. G0007143 commit to user iii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id ABSTRAK Riska Kusuma Wardani, G0007143, 2010. Perbandingan Efek Hipoglikemik Bekatul Beras Hitam dengan Metformin pada Mencit Balb/C yang Diinduksi Streptozotocin Tujuan Penelitian: Untuk mengetahui perbandingan efek hipoglikemik bekatul beras hitam dengan metformin pada mencit Balb/C yang diinduksi streptozotocin. Metode Penelitian: Jenis penelitian ini adalah eksperimental laboratorik pre and post test control group design. Hewan uji yang digunakan adalah 30 ekor mencit jantan. Kemudian mencit diinduksi streptozotocin dosis 65 mg/BB intraperitoneal dalam 0,02 M larutan buffer salin sitrat. Mencit yang dipakai adalah mencit dengan kadar glukosa darah ≥ 200 mg/dL. Selanjutnya mencit dibagi secara acak menjadi 6 kelompok, yang setiap kelompok terdiri dari 5 ekor mencit yang dipilih secara acak. Keenam kelompok tersebut adalah kelompok I normal, kelompok II kontrol negatif, kelompok III kontrol positif (Metformin), kelompok IV dosis rendah (0,2 ml/mencit/hari), kelompok V dosis sedang (0,4 ml/mencit/hari), kelompok VI dosis tinggi (0,8 ml/mencit/hari). Pada hari ke-14 darah diambil dari ekor mencit, diukur kadar glukosanya dengan menggunakan Blood glucose stick meter Gluco DrTM. Data yang diperoleh diolah secara statistik dengan uji ANOVA SPSS for Microsoft Windows release 17.0 dengan signifikansi p<0,05. Hasil Penelitian: Uji ANOVA memperlihatkan signifikansi 0.001 yang sig < 0.05 ada perbedaan bermakna antara keenam kelompok perlakuan. Hasil uji LSD menunjukkan perbedaan bermakna antara kontrol positif dan kelompok VI dosis rendah (0,2ml/mencit/hari) serta kelompok V dosis sedang (0,4ml/mencit/hari). Simpulan Penelitian: Dapat disimpulkan bahwa pemberian bekatul dosis 0,2 ml/mencit/hari dan dosis 0,4/mencit/hari dapat menurunkan kadar glukosa darah mencit Balb/C yang diinduksi streptozotocin sebanding dengan metformin. Kata kunci: bekatul beras hitam, kadar glukosa darah, streptozotocin, diabetes melitus commit to user iv perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id ABSTRACT Riska Kusuma Wardani, G0007143, 2010. The Comparation of the Hypoglicemic Effect of Black Rice Bran with Metformin on Balb/C Mice Induced Streptozotocin. Objective: To Compare the Hypoglicemic Effect of Black Rice Bran with Metformin of Balb/C Mice Induced Streptozotocin. Methode: This research was a laboratory experimental pre and post test control group design. The subjects used were 30 male mice. The diabetic mice was performed by a single intreperitoneal (ip) injection of streptozotocin (STZ) 65 mg/kg body weight freshly dissolved in 0,02 M citrate saline buffer. A blood glucose level ≥ 200 mg/dL was considered diabetic. The mice devided in to 6 groups: group I is normal control; group II is negative control; group III is positive control, received STZ injection; group IV, V, VI, were received STZ injection and black rice bran dose 0,2 ml/mice/day, 0,4 ml/mice/day and 0,8 ml/mice/day. At 14th days, the blood of tail’s mice were collected. The blood glucose consentration were measured by a Blood Glucose Stick Meter (GlucoDrTM). The data were collected, statisticaly analyzed by ANOVA followed by LSD test (α<0,05) SPSS Programme for Microsoft Windows release 17.0. Significance was set at p<0,05. Result: The result showed decreased of blood glucose consentration in all groups. One-way Anova test showed significant difference between groups (p<0,05). LSD test showed significant difference between positive control and group IV (dose 0,2 ml/mice/day). Positive control group has have significant difference with group V (0,4 ml/mice/day). Conclusion: The experiment result showed that black rice bran dose 0,2 ml/mice/day and 0,4 ml/mice/day can reduce the blood glucose levels in balb/c mice induced streptozotocin equal with metformin. Keyword: black rice bran, blood glucose levels, streptozotocin, diabetes mellitus commit to user v perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PRAKATA Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Perbandingan Efek Hipoglikemik Bekatul Beras Hitam dengan Metformin pada Mencit Balb/C yang Diinduksi Streptozotocin”. Pelaksanaan penyusunan skripsi ini, penulis tidak terlepas dari berbagai hambatan dan kesulitan. Namun berkat bimbingan dan bantuan berbagai pihak penulis dapat menyelesaikannya. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Prof. Dr. AA. Subijanto, dr., MS., selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Muthmainah, dr., M.Kes, selaku Ketua Tim skripsi Fakultas Kedokteran Unversitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Titiek Marminah, Dra., Apt., SU. selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh kesabaran meluangkan waktunya, bimbingan, saran, koreksi, dan nasehat kepada penulis. 4. Vitri Widyaningsih, dr. selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan saran, bimbingan, motivasi, dan koreksi kepada penulis. 5. Endang Sri Hardjanti, dr., P.Fark. selaku Penguji Utama yang telah memberikan bimbingan, kritik, dan saran demi kesempurnaan penulisan naskah skripsi ini. 6. Isdaryanto, dr., MARS selaku Penguji Pendamping yang telah memberikan saran, nasihat, dan melengkapi kekurangan dalam penulisan skripsi ini. 7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan tenaga, waktu, dorongan, dan semangat dalam penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa masih ada banyak kekurangan dalam penelitian ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk hasil yang lebih baik. Akhir kata, semoga karya ini dapat menjadi masukan bagi Ilmu Kedokteran dan juga bagi masyarakat sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Surakarta, 23 Desember 2010 commit to user vi Riska Kusuma Wardani perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR ISI PRAKATA............................................................................................................. vi DAFTAR ISI ....................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xi BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................... 1 A. Latar Belakang .................................................................................. 1 B. Rumusan Masalah ............................................................................. 5 C. Tujuan Penelitian .............................................................................. 5 D. Manfaat Penelitian ............................................................................ 5 BAB II. LANDASAN TEORI .............................................................................. 6 A. Tinjauan Pustaka ............................................................................... 6 1. Padi Beras Hitam .......................................................................... 6 2. Diabetes Melitus ......................................................................... 11 3. Glukosa Darah ............................................................................ 18 4. Metformin .................................................................................. 19 5. Streptozotocin ............................................................................. 20 B. Kerangka Pemikiran ........................................................................ 22 C. Hipotesis ........................................................................................ 23 BAB III. METODE PENELITIAN .................................................................... 24 A. Jenis Penelitian ................................................................................ 24 B. Lokasi Penelitian ............................................................................. 24 C. Subyek Penelitian ............................................................................ 24 D. Teknik Sampling ............................................................................. 24 E. Identifikasi Variabel Penelitian ....................................................... 25 F. Skala Variabel ................................................................................. 26 G. Definisi Operasional Variabel ......................................................... 26 H. Rancangan Penelitian ...................................................................... 27 commit to user vii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id I. Instrumen Penelitian ....................................................................... 28 J. Bahan Penelitian ............................................................................. 29 K. Penentuan Dosis .............................................................................. 29 L. Cara Kerja ....................................................................................... 32 M. Teknik Analisis Data........................................................................ 34 BAB IV. HASIL PENELITIAN ......................................................................... 36 A. Hasil Penelitian ............................................................................... 36 B. Analisis Data ................................................................................... 37 BAB V. PEMBAHASAN ................................................................................... 42 BAB VI. SIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 47 A. Simpulan ......................................................................................... 47 B. Saran ............................................................................................... 47 DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................48 LAMPIRAN commit to user viii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Kandungan Kimia Fraksi Pigmen pada Beras Hitam........................ 8 Tabel 4. 1. Rata-Rata Selisih Kadar Glukosa Darah Sebelum vs Sesudah Perlakuan Masing-Masing Kelompok (mg/dl)................................ 34 Tabel 4. 2. Hasil Uji Shapiro-Wilk pada Kelompok Perlakuan......................... 36 Tabel 4. 3. Uji Homogenitas Varian.................................................................. 36 Tabel 4. 4. Hasil Uji ANOVA tentang Perbedaan Mean Penurunan Gula Darah Sebelum dan Sesudah Perlakuan......................................... 37 Tabel 4. 5. Hasil Uji Post Hoc Test (Dunnett T3).............................................. 38 commit to user ix perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Tanaman Padi dan Buahnya ......................................................... 7 Gambar 2.2. Struktur Kimia Streptozotocin (C8H15N3O7)............................ 20 Gambar 2. 3. Kerangka Pemikiran.....................................................................21 Gambar 3. 1. Skema Rencana Penelitian ..........................................................26 Gambar 3. 2. Skema Alur Penelitian ................................................................ 32 Gambar 4. 1. Grafik Rata-Rata Kadar Glukosa Darah Mencit Sebelum dan Sesudah Perlakuan................................................................ 35 Gambar 4. 2. Boxplot Penurunan Kadar Glukosa Darah Mencit...................... 39 commit to user x perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Hasil Uji Kadar Glukosa Darah Lampiran 2. Hasil Uji Statistik Lampiran 3. Komposisi Pelet Lampiran 4. Konversi Perhitungan Dosis Hewan dan Manusia Lampiran 5. Volume Maksimal Bahan Uji pada Pemberian Peroral Lampiran 6. Surat Keterangan Kelaikan Etik Lampiran 7. Foto Alat dan Bahan Penelitian Lampiran 8. Foto Kegiatan Penelitian commit to user xi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Tanaman obat adalah tanaman yang berkhasiat obat dan digunakan sebagai obat dalam penyembuhan maupun pencegahan penyakit oleh masyarakat. Khasiat obat disebabkan oleh kandungan zat aktif yang berfungsi mengobati penyakit tertentu atau jika mengandung banyak zat aktif khasiat merupakan efek resultan atau sinergi dari berbagai zat aktif dalam tanaman. (Flora E, 2008) Penggunaan bahan alam, baik sebagai tanaman obat maupun tanaman hias cenderung meningkat, di era back to nature terutama dalam krisis ekonomi berkepanjangan yang mengakibatkan turunnya daya beli masyarakat. Tanaman obat banyak digunakan masyarakat menengah ke bawah terutama dalam upaya preventif, promotif, dan rehabilitatif. Sementara itu banyak orang beranggapan bahwa penggunaan tanaman obat relatif lebih aman dibandingkan obat sintetis. Walaupun demikian bukan berarti tanaman obat tidak memiliki efek samping yang merugikan, bila cara penggunaan dan takarannya kurang tepat. Agar penggunaannya optimal, perlu diketahui informasi yang memadai tentang kebenaran, keamanan, dan khasiat tanaman obat. (Katno dan Pramono, 2003). Perubahan pola hidup manusia meningkatkan timbulnya penyakit degeneratif antara lain diabetes melitus (DM). Diabetes melitus (DM) commit to user 1 perpustakaan.uns.ac.id 2 digilib.uns.ac.id merupakan suatu kelompok penyakit metabolik yang ditandai oleh terjadinya hiperglikemia karena kelainan sekresi insulin atau gangguan pada reseptor insulin (Gustaviani, 2006). Diabetes berhubungan dengan metabolisme karbohidrat, protein, dan metabolisme lemak (Pavana et al., 2009). Perserikatan Bangsa-Bangsa (WHO) membuat perkiraan bahwa pada tahun 2000 jumlah penderita diabetes di atas umur 20 tahun berjumlah 150 juta orang dan dalam kurun waktu 25 tahun kemudian, pada tahun 2025, jumlah itu akan membengkak menjadi 300 juta orang ( Suyono, 2006). Berbagai komplikasi yang terjadi dapat diakibatkan oleh rendahnya kontrol diabetes. Komplikasi-komplikasi diabetes melitus dapat dibagi menjadi dua kategori mayor: (1) komplikasi metabolik akut (ketoasidosis metabolik, hiperglikemia, hiperosmolar, koma nonketotik, hipoglikemia), dan (2) komplikasi vaskuler jangka panjang (mikroangiopati, nefropati diabetik, neuropati diabetik, retinopati diabetik) (Sceteingart, 2005). Biasanya begitu diabetes terdeteksi, sindrom ini sudah berkembang dan telah terdapat satu atau dua komplikasi. Berbagai teori dikemukakan untuk menjelaskan patogenesis terjadinya komplikasi diabetes melitus. Di antaranya adalah teori jalur poliol, teori glikosilasi, dan terakhir adalah teori stres oksidatif, yang dikatakan dapat menjelaskan secara keseluruhan berbagai teori sebelumnya (Waspadji, 2006). Apapun teori yang dianut, semuanya masih berpangkal pada kejadian hiperglikemik. Hiperglikemia menyebabkan autooksidasi glukosa, glikasi protein, dan aktivasi jalur metabolisme poliol yang selanjutnya mempercepat commit to user perpustakaan.uns.ac.id 3 digilib.uns.ac.id pembentukan senyawa oksigen reaktif (Winarno et al., 2009). Pembentukan senyawa oksigen reaktif tersebut dapat meningkatkan modifikasi lipid, DNA, dan protein pada berbagai jaringan. Modifikasi molekuler pada berbagai jaringan tersebut mengakibatkan ketidakseimbangan antara antioksidan protektif dan peningkatan produksi radikal bebas. Hal itu merupakan awal kerusakan oksidatif yang dikenal sebagai stres oksidatif (Pavana et al., 2009). Untuk meredam kerusakan oksidatif tersebut diperlukan antioksidan. Peningkatan suplai antioksidan yang cukup akan membantu pencegahan komplikasi klinis diabetes melitus (Ramesh et al., 2006). Tanaman yang diduga memiliki khasiat obat terutama sebagai antidiabetik antara lain bekatul beras hitam karena mengandung banyak antioksidan. Antioksidan inilah yang menjadi alasan bekatul dapat dimanfaatkan oleh penderita diabetes sebagai pilihan terapi herbal. Namun kenyataanya, kemanfaatan bekatul sebagai obat antidiabetik belum banyak diketahui. (Nursalim dan Razali, 2007) Selama ini banyak orang hanya menganggap bekatul sebagai pakan unggas. Padahal, bekatul memiliki kandungan gizi tinggi dan sangat layak dikonsumsi manusia. (Nursalim dan Razali, 2007) Bekatul banyak diperoleh dari proses penggilingan gabah padi menjadi beras. Umumnya, dari proses penggilingan gabah padi menghasilkan beras sebanyak 60-65%. Sementara itu, bekatul yang dihasilkan mencapai 8-12%. Produksi bekatul halus dari penggilingan padi di Indonesia mencapai 4-5 juta ton per tahun. (Nursalim dan Razali, 2007) commit to user 4 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Komposisi fitokimia bekatul sangat bervariasi, bergantung pada faktor agronomis, varietas padi, dan proses penggilingan. (Nursalim dan Razali, 2007). Bekatul beras hitam dipilih karena varietas khusus dari beras ini, aleuron dan endospermianya memproduksi antosianin (flavonoid) dengan intensitas tinggi dibandingkan dengan beras merah ataupun beras jenis lainnya(Guo et al.,2007). Metfomin digunakan sebagai obat pembanding dalam penelitian ini disebabkan efek penurunan glukosa darahnya yang tidak sampai menimbulkan hipoglikemia. Metformin menurunkan level gula darah dengan cara memperbaiki sensitivitas hepar dan jaringan perifer terhadap insulin tanpa mempengaruhi sekresi insulin. (Dunn dan David, 1995) Berdasarkan uraian di atas, peneliti ingin mengetahui pengaruh pemberian bekatul beras hitam terhadap penurunan glukosa darah pada diabetes melitus. Selain itu, penelitian mengenai pengaruh bekatul terhadap kadar glukosa darah belum pernah dilakukan sebelumnya. Pemberian bekatul diharapkan dapat menurunkan kadar glukosa darah pada pasien diabetes melitus sehingga komplikasi dapat dihindarkan. B. Perumusan Masalah Apakah pemberian bekatul beras hitam dapat menurunkan glukosa darah Mencit Balb/C yang diinduksi streptozotocin dibandingkan dengan metformin secara bermakna? commit to user 5 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan efek hipoglikemik bekatul beras hitam dengan metformin pada Mencit Balb/C yang diinduksi streptozotocin dosis 65 mg/kg BB yang diberikan dua kali dengan selang waktu 5 hari. D. Manfaat Penelitian 1. Aspek teoritis Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai perbandingan efek hipoglikemik bekatul beras hitam dengan metformin pada Mencit Balb/C yang diinduksi streptozotocin. 2. Aspek aplikatif Penelitian ini diharapkan dapat menjadi langkah awal untuk penelitian lebih lanjut dalam upaya memanfaatkan bekatul beras hitam menuju fitofarmaka. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka 1. Padi Beras Hitam a. Taksonomi Tanaman Padi Kingdom : Plantae Subkingdom : Tracheobionta Super Divisi : Spermatophyta Divisi : Magnoliophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Subkelas : Commelinidae Ordo : Glumiflorae Famili : Poaceae/Gramineae Subfamili : Oryzoideae Suku : Oryzeae Genus : Oryza Spesies : Oryza sativa L. Sub Spesies : japonica / indica (Vaughan et al., 2003) commit to user 6 7 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Tanaman Padi Buah Padi Gambar 2.1. Tanaman Padi dan Buah Padi b. Nama Daerah Beras hitam, memiliki nama yang berbeda-beda tergantung di mana beras hitam tersebut berada. Beras hitam yang ada di Solo dikenal dengan nama "beras wulung". Di kawasan Cibeusi, Subang, Jawa Barat, beras hitam disebut dengan nama "beras gadog". Di Sleman, beras hitam dikenal dengan nama “cempo ireng” dan ada juga yang menyebut "beras jlitheng". Sedangkan di Bantul dikenal dengan "beras melik" (Kristamtini, 2009). c. Morfologi Tanaman Padi Batang tanaman padi mempunyai bentuk beruas-ruas, rangkaian ruas-ruas pada batang tanaman padi mempunyai panjang yang berbeda-beda. Pada ruas batang bawah pendek, semakin ke atas semakin panjang. Ciri khas daun tanaman padi yaitu adanya sisik dan telinga daun, hal ini yang menyebabkan daun tanaman padi dapat dibedakan dari jenis rumput yang lain, commit to user 8 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id adapun bagian daun padi yaitu: 1) Helaian daun terletak pada batang padi, bentuk memanjang seperti pita 2) Pelepah daun menyelubungi batang yang berfungsi memberi dukungan pada ruas bagian jaringan 3) Lidah daun terletak pada perbatasan antara helain daun dan leher daun. Bunga padi merupakan bunga telanjang yang mempunyai satu bakal buah, 6 benang sari, serta 2 tangkai putik. Gabah atau buah padi terdiri dari embrio, endosperm dan bekatul (Sucipto, 2009). d. Kandungan Kimia Tabel 2.1. Kandungan kimiawi fraksi pigmen pada beras hitam (Xia et al., 2003) Unsur Kadar (Unit/100 gram) 1) Protein (gram) 13,90 2) Lemak (gram) 13,20 3) Karbohidrat (gram) 47,36 4) Moisture (gram) 9,80 5) Serat kasar (gram) 8,32 6) Mineral (mg) 7420 7) Fosfor 1694,10 8) Kalsium commit to user 60,20 9 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 9) Kalium 673,70 10) Magnesium 79,40 11) Natrium 2,11 12) Besi 16,46 13) Zinc 8,96 14) Tembaga (Cu) 1,49 15) Selenium 0,15 16) Vitamin B1 (mg) 2,30 17) Vitamin B2 (mg) 0,40 18) Vitamin E (mg) 0,60 19) Asam Nikotin 21,00 20) Flavonoids (gram) 6,40 (Xia et al., 2003) e. Bekatul Bekatul merupakan hasil sampingan dari proses penggilingan gabah menjadi beras. Pada proses tersebut terjadi pemisahan endosperma beras dengan bekatul yang merupakan lapisan yang menyelimuti endosperma (Astawan, 2009). Proses pertama hanya membuang sekam, menghasilkan beras pecah kulit. Beras pecah kulit terdiri atas bran (dedak dan bekatul), endosperm, dan embrio (lembaga). Setelah itu, beras pecah kulit ini masih harus mengalami commit to user 10 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id proses penyosohan 1-2 kali lagi sehingga menghasilkan beras sosoh, dedak dan bekatul (Alkaff, 2008). Organisasi Bahan Pangan Dunia (FAO) telah membedakan pengertian dedak dan bekatul. Dedak merupakan hasil sampingan dari proses penggilingan padi yang terdiri atas lapisan sebelah luar butiran beras (perikarp dan tegmen) dan sejumlah lembaga beras. Bekatul merupakan lapisan sebelah dalam butiran beras (lapisan aleuron/kulit ari) dan sebagian kecil endosperma berpati. Proses penggilingan padi di Indonesia, dedak dihasilkan pada proses penyosohan pertama, bekatul pada proses penyosohan kedua (Astawan, 2009). f. Komponen Bekatul Beras Hitam yang Berpotensi sebagai Antidiabetik dan Antioksidan Komponen dalam bekatul beras hitam yang berpotensi menurunkan kadar glukosa darah adalah flavonoid. Berdasarkan struktur kimia flavonoid dibagi menjadi beberapa jenis yaitu flavonols, flavones, flavonones, isoflavones, catechins, anthocyanin dan chalcones (Buhler et al., 2000). Flavonoid memiliki beberapa khasiat, yang terpenting adalah daya antioksidannya yang kuat, dapat menetralisir radikal bebas, berdaya antitumor dengan cara menghambat induksi kimiawi dari tumor, juga berkhasiat memperkuat efek insulin sehingga mampu meregulasi kadar glukosa darah (Tjay dan Rahardja, 2007b). commit to user 11 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Anthochyanin merupakan pigmen tumbuhan turunan dari flavonoid. Anthochyanin berperan dalam pewarnaan tanaman (biru, ungu dan merah). Penelitian Park, et al (2008) menyebutkan bahwa kandungan anthocyanin pada beras hitam terdiri dari cyanidin 3-Oglucoside, peonidin 3-O-glucoside, malvidin 3-O-glucoside, pelagonidin 3-O-glucoside dan delphinidin 3-O-glucoside. Jenis antosianin ini ditemukan memiliki kemampuan antioksidan yang kuat yang dapat melawan ReactiveOoxygen Species (ROS; sejenis radikal bebas) dan mengurangi kerusakan sel yang terpapar oleh sinar UV (Park et al.,2008). 2. Diabetes Melitus Menurut American Diabetes Association (ADA) 2003, diabetes melitus merupakan suatu kelompok penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang terjadi karena kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau kedua-duanya (Soegondo , 2005) a. Klasifikasi Diabetes Melitus Beberapa klasifikasi diabetes melitus telah diperkenalkan, berdasarkan metode presentasi klinis, umur awitan, dan riwayat penyakit. Klasifikasi ini telah disahkan oleh World Health Organization (WHO) dan telah dipakai di seluruh dunia. Klasifikasi yang diperkenalkan oleh American Diabetes Assiciation (ADA) berdasarkan pengetahuan mutakhir mengenai patogenesis sindrom commit to user 12 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id diabetes dan gangguan toleransi glukosa. Empat klasifikasi klinis gangguan toleransi glukosa: (Sceteingart, 2005). 1) Diabetes Melitus Tipe 1 Diabetes melitus tipe 1 dikenal sebagai tipe dependent insulin, merupakan bentuk diabetes yang berhubungan dengan terjadinya ketosis apabila tidak diobati. Keadaan tersebut merupakan suatu gangguan katabolisme yang disebabkan karena hampir tidak terdapat insulin dalam sirkulasi, glukagon plasma meningkat, dan sel-sel beta pankreas gagal merespon semua stimulus insulinogenik. Oleh karena itu, pemberian insulin eksogen diperlukan untuk memperbaiki katabolisme, mencegah ketosis, dan menurunkan hiperglukagonemia, serta peningkatan kadar gukosa darah (Katzung, 2002) 2) Diabetes Melitus Tipe 2 Diabetes tipe 2 dulu dikenal sebagai tipe dewasa atau tipe onset maturitas dan tipe nondependent insulin (Sceteingart, 2005). Obesitas, yang umumnya menimbulkan gangguan kerja insulin, merupakan faktor risiko yang lazim pada diabetes tipe ini (Katzung, 2002). Pada keadaan obesitas respons sel beta pankreas terhadap peningkatan glukosa darah sering berkurang. Selain itu jumlah dan kepekaan reseptor insulin pada sel target di seluruh tubuh termasuk otot berkurang sehingga keberadaan insulin di dalam darah kurang atau tidak dapat dimanfaatkan (Ilyas, 2005) . commit to user 13 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 3) Diabetes Melitus Tipe Lain a) Defek genetik fungsi sel beta b) Defek genetik kerja insulin c) Penyakit eksokrin pankreas d) Endokrinopati e) Karena obat atau zat kimia f) Infeksi g) Imunologi (jarang) h) Sindroma genetik lain (Powers, 2006). 4) Diabetes Melitus Gestasional (kehamilan) Intoleransi glukosa yang terjadi selama kehamilan. Diabetes gestasional terjadi karena peningkatan sekresi berbagai hormon yang mempunyai efek metabolik terhadap toleransi glukosa (Powers, 2006). b. Gejala – Gejala Diabetes Gejala khas diabetes melitus berupa polifagia, poliuria, polidipsia, lemas, dan berat badan turun yang tidak dapat dijelaskan sebabnya. Gejala lain yang mungkin dikeluhkan pasien adalah kesemutan, gatal, mata kabur, dan impotensi pada pria, serta pruritus vulva pada wanita (Sceteingart, 2005). commit to user 14 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id c. Diagnosis 1) Pemeriksaan penyaring dilakukan pada kelompok dengan salah satu risiko diabetes melitus sebagai berikut: a) Usia > 45 tahun b) Berat badan lebih: BBR > 110% BB idaman atau IMT > 23 kg/m2 c) Hipertensi ( >140/90 mm Hg) d) Riwayat diabetes melitus dalam garis keturunan e) Riwayat abortus berulang, melahirkan cacat atau BB lahir bayi > 4000 gram f) Kolesterol HDL ≤ 35 mg/dl dan atau trigliserida ≥ 250 mg/dl (Soegondo, 2005). 2) Kriteria diagnosis diabetes: a) Gejala klasik diabetes melitus + glukosa darah sewaktu ≥ 200 mg/dl. Gula darah sewaktu adalah kadar gula darah yang merupakan hasil pemeriksaan sesaat pada suatu hari tanpa memerhatikan waktu makan terakhir. b) Gejala klasik diabetes melitus + kadar glukosa darah puasa (plasma vena) ≥ 126 mg/dl. c) Gejala klasik diabetes melitus + kadar glukosa darah puasa (kapiler) ≥ 110 mg/dl. d) Puasa diartikan pasien tidak mendapat kalori tambahan sedikitnya 8 jam. commit to user 15 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id e) Kadar gula darah 2 jam pada Tes Toleransi Glukosa Oral (TTGO) ≥ 200 mg/dl. f) TTGO dilakukan dengan Standard WHO, menggunakan beban glukosa yang setara dengan 75 gram glukosa anhidrus yang dilarutkan dalam air (Gustaviani, 2006). d. Terapi diabetes melitus 1) Perencanaan makan (meal planning) Pada konsensus Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (PERKENI) telah ditetapkan bahwa standar yang dianjurkan adalah santapan dengan komposisi seimbang berupa karbohidrat (60-70 %), protein (10-15 %), dan lemak (20-25 %). Jumlah kalori disesuaikan dengan pertumbuhan, status gizi, umur, stres akut, dan kegiatan jasmani untuk mencapai berat badan ideal. (Mansjoer et al., 2001) 2) Latihan jasmani Prinsip latihan jasmani bagi penyandang diabetes pada prinsipnya sama dengan prinsip latihan jasmani pada umumnya, yaitu mengikuti : F,I,D,J, yang dapat dirinci sebagai berikut: Frekuensi 3-5 kali perminggu secara teratur; Intensitas ringan dan sedang (60%-70% Maximum Hearth Rate); Durasi 30-60 menit setiap melakukan latihan dan jenis latihan yang dianjurkan adalah aerobik (Ilyas, 2005). commit to user 16 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 3) Obat hipoglikemi a) Obat Hipoglikemik Oral (OHO) (1) Golongan sulfonilurea Cara kerja obat golongan ini masih terdapat perbedaan pendapat tetapi pada umumnya dikatakan: (a) Menstimulasi penglepasan insulin yang tersimpan; (b) Menurunkan ambang sekresi insulin; (c) meningkatkan sekresi insulin sebagai akibat rangsangan glukosa (Mansjoer et al., 2001) Obat golongan sulfonilurea generasi pertama adalah tolbutamid dan klorpropamid (Soegondo, 2005). (2) Golongan Biguanid Golongan biguanid yang masih dipakai adalah metformin. Mekanisme kerja biguanida yang diusulkan baru-baru ini meliputi stimulasi glikolisis secara langsung dalam jaringan dengan peningkatan eliminasi glukosa dalam darah penurunan gukoneogenesis hati, melambatkan absorbsi glukosa dalam saluran cerna, dan penurunan kadar glukagon plasma (Katzung, 2002). commit to user 17 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id (3) α Glucosidase- Inhibitor Obat ini bekerja secara kompetitif menghambat kerja enzim α glukosidase di dalam saluran cerna, sehingga menurunkan penyerapan glukosa dan menurunkan hiperglikemia pascaprandial (Mansjoer et al., 2001). Acarbose merupakan contoh penghambat glukosidase alfa yang sering digunakan (Soegondo, 2005). (4) Insulin Sensitizing Agent Tiazolidindion merupakan golongan obat antidiabetes oral yang dapat meningkatkan sensitivitas insulin terhadap jaringan sasaran (Katzung, 2002) dengan cara terikat pada reseptor Peroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR) - γ nuclear, meningkatkan transkripsi gen-gen tertentu yang sensitif insulin (Neal, 2006). Obat ini diberikan dalam kombinasi dengan metformin atau sulfonilurea (Neal, 2006). (5) Golongan Meglitinida Glinid merupakan obat yang cara kerjanya sama dengan sulfonilurea, dengan penekanan pada meningkatkan sekresi insulin fase pertama. Golongan ini terdiri dari 2 macam obat yaitu: repaglinid (derivat asam benzoat) dan nateglinid (derivat fenilalanin). Obat ini diabsorpsi dengan commit to user 18 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id cepat setelah pemberian secara oral dan diekskresi secara cepat melalui hati (Tjay dan Rahardja, 2007a). b) Insulin Insulin adalah suatu hormon polipeptida yang dihasilkan oleh sel-β dari pulau Langerhans dan merupakan kelompok sel yang terdiri dari 1% masa pancreas. Dosis insulin dinyatakan dalam unit (U). Sediaan homogen human insulin mengandung 25-30 UI/mg. Insulin diberikan secara subkutan dengan tujuan mempertahankan kadar gula darah dalam batas normal. Kadar insulin dapat diukur dengan pengukuran radioimmunoassay, kadar insulin basal pada manusia normal yaitu 5-15 µU/ml (3090 pmol/l) dan kadar puncak 60-90 µU/mL (360-540 pmol/l) selama makan (Katzung, 2002). 3. Glukosa Darah Glukosa merupakan salah satu bentuk hasil metabolisme karbohidrat yang paling sederhana atau monosakarida. Bentuk monosakarida yang lain adalah fruktosa dan galaktosa (Sherwood, 2001). Pengaturan fisiologis kadar glukosa darah bergantung pada keseimbangan beberapa hormon, yaitu: a. Hormon yang menurunkan kadar glukosa darah Insulin yang dihasilkan oleh sel-sel pulau Langerhans pankreas. commit to user 19 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id b. Hormon yang meningkatkan kadar glukosa darah, antara lain glukagon 1) Glukagon disekresi oleh sel-sel-α pulau Langerhans. 2) Epinefrin disekresi oleh medula. 3) Glukokortikoid disekresi oleh korteks adrenal. 4) Growth hormon disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior (Sceteingart, 2005). Agar dapat berfungsi secara optimal, tubuh hendaknya dapat mempertahankan konsentrasi glukosa darah dalam batas-batas tertentu, yaitu 70 – 120 mg/100 ml dalam keadaan puasa. Keadaan glukosa darah yang terlalu tinggi disebut hiperglikemik dan terlalu rendah disebut hipoglikemik (Sunita, 2001). 4. Metformin Zat ini adalah derivat-dimetil dari kelompok biguanida yang berkhasiat memperbaiki sensitivitas insulin, terutama menghambat pembentukan glukosa dalam hati serta menurunkan kolesterol-LDL dan trigliserida. Metformin bekerja di perifer untuk meningkatkan ambilan glukosa oleh suatu mekanisme yang hingga saat ini masih menjadi perdebatan (Neal M, 2006). Berbeda dengan golongan sulfonilurea, obat ini tidak menstimulasi pelepasan insulin dan tidak menurunkan glukosa darah pada orang sehat. Obat ini juga menekan nafsu makan (efek anoreksan) commit to user 20 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id sehingga berat badan tidak meningkat, maka aman diberikan pada penderita yang kegemukan. (Tjay dan Rahardja, 2007a). Efek toksik yang paling sering dari metformin adalah gejala saluran cerna (tidak nafsu makan, mual, muntah,diare) dan terjadi sampai pada 20% penderita (Katzung, 2002). 5. Streptozotocin Streptozotocin (STZ) adalah senyawa campuran glukosamin- nitrosourea. Nama kimiawi senyawa ini adalah 2-deoksi-3-(3-metil-3nitrosoureido)-D-glukopiranosa (C8H15N3O7). Senyawa ini dapat masuk ke dalam sel melalui transporter glukosa (GLUT 2). Sel-β pankreas memiliki jumlah GLUT 2 lebih banyak daripada sel-sel tubuh lainnya sehingga STZ memiliki toksisitas selektif terhadap sel-β pankreas (Ling, 2001). Streptozotocin biasa digunakan untuk menginduksi hewan eksperimental diabetik (Ling, 2001). Ada beberapa mekanisme diabetogenik STZ, antara lain : a. STZ menyebabkan kerusakan DNA pada islet pankreas dan menstimulasi poly (ADP-ribose) synthetase untuk menurunkan kadar NAD+ dan NADP+ sehingga produksi proinsulin terganggu. b. STZ menginduksi terbentuknya radikal–radikal bebas, misalnya superoksida (O2-), hidrogen peroksida (H2O2), hidroksil (OH-), dan lain-lain (Ling, 2001) commit to user 21 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Gambar 2.2. Struktur kimia streptozotocin (C8H15N3O7) (Lenzen, 2008). commit to user 22 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id B. Kerangka Pemikiran Kadar Glukosa Darah Streptozotocin Kadar Glukosa Darah Variabel Luar a. Dapat dikendalikan: genetik, berat badan, makanan, umur, jenis kelamin, suhu udara b. Tidak dapat dikendalikan: variasi kepekaan mencit terhadap suatu zat, stres, hormonal, penyakit pankreas Bekatul Beras Hitam Metformin Hipoglikemic Agent Meningkatkan sensitivitas reseptor Insulin Antioksidan (Flavonoid terutama Antosianin) Kadar Glukosa Darah Kadar Glukosa Darah Bandingkan Gambar 2.3. Kerangka Pemikiran Keterangan: : memengaruhi ¯¯ : menurun : meningkat commit to user 23 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id C. Hipotesis Pemberian bekatul beras hitam dapat menyebabkan penurunan kadar glukosa darah mencit Balb/C secara bermakna sebanding dengan Metformin. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Penelitian bersifat eksperimental laboratorik, dengan the pre and post test control group design B. Lokasi Penelitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Hewan Uji Laboratorium Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta. C. Subyek Penelitian Penelitian ini menggunakan hewan uji berupa mencit Balb/C jantan dengan usia kurang lebih 4–6 minggu dengan berat badan 20-30 gram mencit Balb/C diperoleh dari UD. Wistar, Dadapan, Jl Parangtritis Km 8, Yogyakarta D. Teknik Sampling Teknik pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling yang dilanjutkan dengan simple random sampling untuk membagi subyek penelitian menjadi 6 kelompok. commit to user 24 25 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Jumlah sampel ditentukan berdasarkan rumus Federer : (k-1) (n-1) ≥ 15 Keterangan: K = Jumlah kelompok n = Jumlah sampel dalam tiap kelompok Dalam penelitian ini subjek dibagi menjadi 6 kelompok, sehingga berdasarkan rumus Federer didapatkan jumlah subjek masing-masing kelompok sebagai berikut: (k-1) (n-1) ≥ 15 (6-1) (n-1) ≥ 15 5(n-1) ≥ 15 5n-5 ≥ 15 5n ≥ 20 n ≥4 Jadi, tiap kelompok minimal terdiri dari 4 ekor mencit. E. Identifikasi Variabel Penelitian 1. Variabel Bebas : dosis bekatul beras hitam 2. Variabel Terikat : kadar glukosa darah mencit Balb/C 3. Variabel Luar a. Dapat dikendalikan 1) Genetik commit to user 26 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 2) Berat badan 3) Makanan 4) Umur 5) Jenis Kelamin 6) Suhu Udara b. Tidak dapat dikendalikan 1) Variasi kepekaan mencit Balb/C terhadap suatu zat 2) Stres 3) Hormonal 4) Penyakit Pankreas F. Skala variabel 1. Bekatul beras hitam : Skala Ordinal 2. Kadar glukosa darah : Skala Rasio G. Definisi operasional varibel penelitian 1. Bekatul beras hitam Bubuk bekatul beras hitam diperoleh dari bekatul yang dikeringkan kemudian dihaluskan. Pemberian bekatul dilakukan dengan cara diseduh menggunakan air mendidih (100 derajat Celsius) lalu didiamkan selama 1 jam. Pemberian pada mencit Balb/C dilakukan secara peroral menggunakan sonde. commit to user 27 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 2. Kadar Glukosa Darah Sewaktu Glukosa darah diukur menggunakan Gluko-stick test dari darah ekor mencit Balb/C. Disebut DM apabila kadar glukosa darah sewaktu ≥ 200 mg/dl. H. Rancangan Penelitian Non DM N1 H1 I1 N2 H2 I2 N3 H3 N4 H4 X DM Perlakuan selama 14 hari I3 Uji one way ANOVA dilanjutkan Uji I4 N5 H5 I5 N6 H6 I6 LSD Post Hoc Test Gambar 3.1. Skema Rencana Penelitian X = jumlah mencit yang dipakai N1 = kelompok kontrol normal N2 = kelompok kontrol positif N3 = kelompok kontrol negatif N4 = kelompok perlakuan 1 N5 = kelompok perlakuan 2 N6 = kelompok perlakuan 3 H1 = kadar glukosa darah kelompok kontrol normal sebelum perlakuan commit to user 28 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id I. H2 = kadar glukosa darah kelompok kontrol positif sebelum perlakuan H3 = kadar glukosa darah kelompok kontrol negatif sebelum perlakuan H4 = kadar glukosa darah kelompok perlakuan 1 sebelum perlakuan H5 = kadar glukosa darah kelompok perlakuan 2 sebelum perlakuan H6 = kadar glukosa darah kelompok perlakuan 3 sebelum perlakuan I1 = kadar glukosa darah kelompok kontrol normal setelah perlakuan I2 = kadar glukosa darah kelompok kontrol positif setelah perlakuan I3 = kadar glukosa darah kelompok kontrol negatif setelah perlakuan I4 = kadar glukosa darah kelompok perlakuan 1 setelah perlakuan I5 = kadar glukosa darah kelompok perlakuan 2 setelah perlakuan I6 = kadar glukosa darah kelompok perlakuan 3 setelah perlakuan Instrumen Penelitian Instrumen yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Kandang mencit 2. Timbangan Digital 3. Spuit disposable 4. Sonde mencit 5. pipet ukur 6. Labu takar 7. becker glas 8. Blood glucose stick meter GlucoDrTM 9. Timbangan obat commit to user 29 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id J. Bahan Penelitian Bahan yang akan digunakan adalah sebagai berikut : 1. Streptozotocin 2. Bekatul beras hitam 3. Aquades 4. pelet 5. Metformin 6. citrate buffer 7. air K. Penentuan Dosis 1. Bekatul Beras Hitam Penggunaan bekatul beras hitam di masyarakat untuk pengobatan diabetes melitus yaitu 30 gram. Konversi dosis dari manusia (70 kg) terhadap mencit (200 gram) adalah 0,0026 (Soehardjono, 1990). Maka dosis bekatul beras hitam untuk mencit: Dosis manusia: 30 gram/ 200 ml = 150 gram/liter 15 gram Dosis I = x 0,0026 0,2 l = 0,195 gram/l Setara dengan: 0,2 ml (setelah pengenceran dengan 10 ml air) commit to user 30 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Dosis II = 30 gram x 0,0026 0,2 l = 0,39 gram /l Setara dengan: 0,4 ml Dosis III 60 gram = 0,2 l x 0,0026 = 0,78 gram/l Setara dengan: 0,8 ml Jadi, dosis bekatul yang diberikan per ekor tikus putih per hari adalah 0,2 ml (dosis I), 0,4 ml (dosis II) dan 0,8 ml (dosis III). 2. Induksi Streptozotocin Umumnya induksi diabetes dilakukan dengan pemberian secara intraperitoneal streptozotocin dalam 0.15 M NaCl dan 100 mM buffer sitrat pH 4.5 dengan dosis streptozotocin 40 mg/kg BB yang diberikan selama 5 hari berturut-turut dapat menyebabkan DM tipe II. Pada penelitian lain digunakan dosis tunggal streptozotocin 240 mg/kg BB dapat menginduksi DM tipe I (Nacci et.al, 2009). Hanya mencit dengan kadar glukosa darah ≥ 200 mg/dl yang digunakan dalam penelitian ini (Amirshahrokhi et al., 2008) Streptozotocin sebanyak 500 mg yang dilarutkan dalam 50 ml buffer sitrat 0,02 M, sehingga 1 ml larutan mengandung 10 mg commit to user 31 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id streptozotocin. Dosis streptozotocin yang digunakan tidak mengacu pada penelitian yang telah ada, namun peneliti menggunakan dosis 65 mg/kg BB yang diberikan dua kali dengan selang waktu 5 hari. Bila berat mencit rata-rata adalah 30 gram, maka dibutuhkan 1,95 mg streptozotocin untuk setiap ekor mencit. Jika 1 ml larutan mengandung 10 mg streptozotocin, maka induksi secara intraperitoneal memerlukan 0,195 ml larutan. 3. Metformin Berdasarkan tabel konversi perhitungan dosis untuk berbagai hewan uji dari berbagai spesies dan manusia, maka konversi dosis manusia dengan berat badan 70 kg pada mencit dengan berat badan 20 gram adalah 0,0026 (Ngatidjan,1991). Dosis metformin yang digunakan untuk orang dewasa adalah 500 mg/hari, dengan demikian dosis untuk mencit 20 gram = (500 mg x 0,0026) = 1,3 mg/mencit/ hari. Karena pemberian metformin dilakukan secara peroral, maka perlu dilakukan pelarutan dalam aquades dengan rincian 26 mg metformin dilarutkan dalam 2 ml aquades. Bila dosis tiap mencit adalah 1,3 mg maka volume metformin yang diberikan adalah 0,1 ml tiap tikus setiap hari. commit to user 32 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id L. Cara kerja 1. Enam kandang mencit disiapkan. Masing-masing untuk enam kelompok mencit. 2. Mencit diadaptasikan dengan lingkungan selama tujuh hari. Pada hari ke tujuh dilakukan penimbangan untuk menentukan dosis. 3. Mencit dikelompokkan secara simple random sampling menjadi 6 kelompok, masing-masing 5 ekor dengan perlakuan : a. Kelompok I : hanya diberi diet standar, sebagai kontrol. b. Kelompok II : diinduksi streptozotocin 65 mg/kg BB diulang dengan dosis yang sama 5 hari kemudian, diberi diet standar, sebagai kontrol negatif (kelompok DM). c. Kelompok III : diinduksi streptozotocin 65 mg/kg BB diulang dengan dosis yang sama 5 hari kemudian, diberi diet standar dan metformin dosis 1,3 mg/mencit/hari secara peroral setiap hari. d. Kelompok IV : diinduksi streptozotocin 65 mg/kg BB diulang dengan dosis yang sama 5 hari kemudian, diberi diet standar (pelet dan air minum) dan diberi seduhan bekatul dosis 0,2 ml/mencit peroral setiap hari. e. Kelompok V : diinduksi streptozotocin 65 mg/kg BB diulang dengan dosis yang sama 5 hari kemudian, diberi diet standar (pelet dan air minum) dan diberi seduhan bekatul dosis 0,4 ml/ mencit peroral setiap hari. commit to user 33 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id f. Kelompok VI : diinduksi streptozotocin 65 mg/kg BB diulang dengan dosis yang sama 5 hari kemudian diberi diet standar (pelet dan air minum) dan diberi seduhan bekatul dosis 0,8 ml/menncit peroral setiap hari. 4. Pemeriksaan kadar glukosa darah sewaktu untuk menentukan mencit DM dilakukan ± 2 hari setelah induksi streptozotocin dan pada akhir paparan, kembali dilakukan pemeriksaan glukosa darah mencit menggunakan Gluco-stick test. 5. Observasi kadar glukosa darah sewaktu pada tiap kelompok dan bandingkan. commit to user 34 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Alur Penelitian Mencit Balb/c Streptozotocin dosis 65 mg/kgBB Kadar glukosa ≥ 200 mg/dL Kelompok kontrol +aquadest (5 ekor) Metformin dosis 1,3 mg/mencit/ hari (5 ekor) Kelompok DM +aquadest (5 ekor) Bekatul dosis 0,2ml/ mencit/ hari (5 ekor) Bekatul dosis 0,4ml/ mencit/ hari (5 ekor) Bekatul dosis 0,8 ml/ mencit/ hari (5 ekor) Kadar glukosa darah Analisis statistik Gambar 3.2. Skema alur penelitian M. Teknik Analisis Data Penelitian ini menggunakan uji statistik parametrik karena jumlah sampel penelitian kecil (berjumlah 30 ekor) dan dengan syarat variabel commit to user 35 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id diambil secara random dengan simple random sampling dan skala pengukuran numerik (Bhisma, 2006). Data yang diperoleh akan dianalisis secara statistik menggunakan uji Anova dilanjutkan dengan Post Hoc Test menggunakan SPSS for Windows Release 17.0 dan p < 0,05 dipilih sebagai tingkat minimal signifikansinya. Dipilih uji one-way Anova karena penelitian ini menggunakan lebih dari 2 kelompok untuk menguji kemampuan generalisasi sehingga data sampel diangap mewakili populasi. Adapun syarat yang harus dipenuhi pada uji one-way Anova antara lain : 1. Data numerik pada kelompok kategorik 2. Sampel kelompok independent dan diambil secara random 3. Diasumsikan varians populasi homogen 4. Data berdistribusi normal atau mendekati normal. Bila syarat uji one-way Anova terpenuhi maka dapat dilanjutkan dengan Least Significant Difference (LSD) Post Hoc Test untuk mengetahui lebih lanjut perbedaan yang terjadi antar kelompok. Bila syarat uji one-way Anova tidak terpenuhi maka harus dilakukan transformasi data agar data diperoleh varian sama. Bila tidak diperoleh varian yang sama maka digunakan pengujian alternatif berupa uji nonparametrik Kruskal-Wallis dan dilanjutkan dengan Post Hoc Test (Uji Mann Whitney) (Sopiyudin, 2008) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB IV HASIL PENELITIAN A. HASIL PENELITIAN Hasil dari penelitian ini didapatkan bahwa rata-rata kadar glukosa darah sesaat mencit normal adalah 152.6 mg/dl. Pemberian induksi STZ dosis 65 mg/kg BB dalam larutan buffer salin sitrat terlihat secara bermakna meningkatkan kadar glukosa darah, dengan rata-rata kadar glukosa darah setelah induksi STZ adalah 253 mg/dl. Rata-rata kadar glukosa darah mencit sebelum perlakuan minus sesudah perlakuan pada masing-masing kelompok selengkapnya disajikan pada Tabel 4.1 . Tabel 4. 1. Rata-Rata Selisih Kadar Glukosa Darah Sebelum vs Sesudah Perlakuan Masing-masing Kelompok (mg/dL) Kelompok Rata-rata ± SD DM + Metformin -159.20 ± 54.12 DM + Bekatul low -211.60 ± 97.59 DM + Bekatul medium -134.20 ± 103.65 DM + Bekatul high -27.00 ± 61.437 Sumber: Data primer, Mei 2010 Tabel 4.1. menunjukkan data perubahan kadar glukosa darah yang merupakan selisih antara kadar glukosa darah sesudah perlakuan dan glukosa darah sebelum perlakuan pada masing-masing kelompok. Tabel di atas menunjukkan bahwa selisih rata-rata kadar glukosa darah pada semua commit to user 36 37 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id kelopok perlakuan bertanda negatif ((-)) menunjukkan bahwa dengan perlakuan yang diberikan terjadi penurunan kadar glukosa darah antara sebelum dan sesudah perlakuan. Untuk lebih jelasnya, rata-rata rata perubahan kadar glukosa darah mencit dapat dilihat pada diagram di bawah ini. Rata-rata Kadar Glukosa Darah mg/dL 300 253 250 205.2 225 222.4 200 150 152.6 139.2 100 50 0 normal DM Metformin Low Medium High Kelompok perlakuan Gambar 4. 1. Diagram Rata Rata-Rata Rata Kadar Glukosa Darah Mencit Sebelum dan Sesudah P Perlakuan. (normal: mencit tanpa induksi Streptozotocin dan hanya diberi pakan+aquadest) B. ANALISIS DATA Data hasil penelitian di uji normalitasnya untuk menjamin validitas penelitian dan an keakuratan dalam penarikan simpulan. Uji normalitas data commitini to user yang digunakan pada penelitian adalah Shapiro-Wilk karena jumlah 38 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id sampel yang digunakan kecil (n< 50) dengan ketentuan bahwa suatu data dikatakan mempunyai sebaran normal jika nilai p>0,05 (Sastroasmoro, 2008). Berikut ini adalah tabel hasil uji normalitas tersebut : Tabel 4. 2. Hasil Uji Shapiro-Wilk pada Kelompok Perlakuan Kelompok P value DM + Metformin 0.606 DM + Bekatul Low 0.466 DM + Bekatul Medium 0.102 DM + Bekatul High 0.822 Sumber: Data primer, Mei 2010 Dari tabel 4.2. memperlihatkan bahwa nilai kemaknaan untuk masingmasing kelompok semuanya > 0.05. Oleh karena nilai p untuk ke 4 kelompok data adalah >0.05, maka dapat disimpulkan bahwa distribusi keempat kelompok data adalah normal. Uji homogenitas dilakukan pada data hasil penelitian untuk melihat keseragaman dari sampel. Tabel 4.3. Uji Homogenitas Varian Gula Darah Sesaat, Sesudah Minus Sebelum (mg/dl) Levene Statistic 6.086 df1 df2 4 Sig. 20 commit to user .002 39 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Hasil uji homogenitas varian menunjukkan levene statistik 6.086 dengan peluang sig = 0,002 atau didapat 0,002 < 0,05 berarti ada asumsi homogenitas varian, maka teknik Post Hoc test yang bisa dipergunakan adalah Dunnett’s T3. Uji ANOVA digunakan untuk melihat perbedaan kadar gula darah antara kelompok-kelompok yang ada. Penurunan kadar gula darah masingmasing kelompok bervariasi. Tabel 4.4. Hasil Uji ANOVA tentang Perbedaan Mean Penurunan Gula Darah Sebelum dan Sesudah Perlakuan Kelompok N Mean SD F P No Bekatul - - - 7.474 0.001 Metformin 5 159.2 Bekatul Low 5 211.6 Bekatul Medium 5 134.2 Bekatul High 5 27.0 Hasil uji ANOVA didapatkan adanya perbedaan bermakna penurunan kadar gula darah mencit di antara kelima kelompok perlakuan. Uji ANOVA memperlihatkan signifikansi = 0.001, karena sig < 0.05 maka disimpukan bahwa ada perbedaan bermakna antara kelima kelompok perlakuan. commit to user 40 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Uji ANOVA kemudian dilanjutkan dengan Least Significant Difference (LSD) Post Hoc Test untuk mengetahui lebih lanjut perbedaan yang terjadi antar kelompok. Tabel 4.5. Hasil Uji Post Hoc Test (Dunnett T3) Kelompok- Kelompok Beda Mean Sig. No bekatul Metformin 159.2 0.017 Bekatul Low 211.6 0.049 Bekatul Medium 134.2 0.230 Bekatul High 27.0 0.950 Metformin 52.4 0.942 Bekatul Medium 77.4 0.890 Bekatul High 184.6 0.069 Metformin 25.0 1.000 Bekatul High 107.2 0.478 Metformin 132.2 0.055 Bekatul Low Bekatul Medium Bekatul High Berdasarkan hasil uji Post Hoc test dapat dilihat perbandingan perubahan kadar gula darah mencit sebelum dan sesudah perlakuan antarkelompok. Perbandingan penurunan kadar gula darah antarkelompok bekatul rendah (low) dengan kelompok metformin, kelompok bekatul sedang medium) dengan metformin didapatkan p masing-masing 0.942 dan 1.000 (p>0.05) sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak ada perbedaan penurunan commit to user kadar gula darah yang signifikan. 41 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Gambar 4.2. Boxplot Penurunan Kadar Glukosa Darah Mencit Rata-rata selisih penurunan kadar glukosa darah tidak mengalami peningkatan pada peningkatan pemberian dosis untuk kelompok bekatul rendah (0,2 ml/mencit/hari), bekatul sedang (0,4 ml/mencit/hari), dan bekatul tinggi (0,8 ml/mencit/hari). Selain itu juga dapat dilihat bahwa rata-rata selisih penurunan kadar glukosa darah mencit kelompok metformin sebanding dengan kelompok bekatul rendah (0,2 ml /mencit/hari). commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB V PEMBAHASAN Hasil uji normalitas data dengan mengggunakan uji Shapiro-Wilk menunjukkan sebaran data yang normal untuk semua kelompok (p > 0,05) dan data hasil uji homogenitas varians menunjukkan variansi data yang diasumsikan homogen sehingga analisis data selanjutnya dapat digunakan uji parametrik yakni uji One-way Anova. Uji statistik dengan One-way Anova digunakan untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan kadar glukosa darah mencit antara sebelum dan setelah perlakuan. Hasil statistik dengan One-way Anova menunjukkan terdapat perbedaan efek hipoglikemik secara bermakna antar kelompok perlakuan (p:0,001). Uji Anova selanjutnya dilanjutkan dengan uji LSD untuk mengetahui letak perbedaan efek hipoglikemik diantara kelompok-kelompok tersebut. Pembuatan mencit model diabetes untuk penelitian ini dilakukan dengan pemberian injeksi streptozotocin (STZ). Injeksi STZ mengakibatkan glukosa darah sewaktu (GDS) pada mencit meningkat dari sebelumnya. Kadar GDS pada mencit normal adalah 158.67 mg/dl. Kemudian setelah mencit diinduksi STZ dosis 65 mg/kg BB terjadi peningkatan kadar GDS, rata-rata menjadi 253 mg/dl. Sesuai dengan kriteria WHO (2006) untuk menegakkan diagnosis DM yaitu kadar GDS dalam plasma ≥200 mg/dl. Streptozotocin dikenal luas memiliki kemampuan diabetogenik pada beberapa spesies hewan seperti tikus, anjing, monyet. Hal ini telah dibuktikan commit to user 42 43 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id dalam beberapa penelitian Anderson et al,. (1974). Efek diabetogenik dari streptozotocin pada hewan didapatkan dari reduksi konsentrasi Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD) di antara sel-sel β-pankreas. Penurunan sintesis NAD intaseluler ini terkait dengan peningkatan gambaran histologik dari sel β pulau Langerhans pankreas dan merupakan hasil dari menurunnya pengambilan prekursor oleh sel-sel beta. (Schein et al., 1967) Beberapa mencit mati dalam stadium prediabetik karena kadar gula darah setelah induksi STZ belum mencapai 200 mg/dl. Tidak tercapainya kondisi hiperglikemia ini kemungkinan dapat disebabkan oleh melemahnya kemampuan STZ dalam perusakkan sel β-pankreas akibat waktu penyimpanan. STZ disimpan dalam bentuk yang sudah diencerkan lebih dari 1 bulan. Perubahan kondisi pelarut STZ akan mempengaruhi stabilitas STZ ketersediaan hayatinya dalam sel target. Keadaan ini menyebabkan kemampuan STZ untuk merusak sel β-pankreas melemah dan bersifat reversible, masih ada sisa sel β-pankreas yang masih berfungsi dengan baik untuk memproduksi insulin sehingga kadar GDS yang dihasilkan tidak sampai membuat mencit menjadi diabetes. Penelitian ini menggunakan 3 macam dosis untuk kelompok uji atau perlakuan ,yaitu: 0,2 ml/mencit/hari, 0,4 ml/mencit/hari, 0,8 ml/mencit/hari dengan alasan untuk melihat apakah ada hubungan dosis dengan efek penurunan kadar gula darah. Selain itu, variasi dosis perlakuan diberikan untuk melihat dosis mana yang memberikan efek terapi paling baik Pada penelitian ini didapatkan kadar penurunan glukosa darah sewaktu yang bervariasi meskipun dalam 1 kelompok yang sama. Variasi tersebut commit to user perpustakaan.uns.ac.id 44 digilib.uns.ac.id mungkin dari faktor biologis dari mencit meliputi jumlah dan kualitas reseptor insulin, serta kondisi pankreas. Selain itu, stres yang dialami oleh mencit akibat pengambilan darah dan pemberian perlakuan merupakan faktor pengganggu yang bisa mengakibatkan variasi dalam pengukuran kadar glukosa darah. Variasi glukosa darah hasil pengukuran dapat dimengerti karena terdapat perbedaan kepekaan pada setiap hewan uji merupakan akibat dari perbedaan biologik dari mencit. Pada kelompok kontrol negatif yang hanya diberikan streptozotocin dan aquades, didapatkan penurunan kadar glukosa darah, padahal seharusnya kadar glukosa pada kelompok ini relatif tetap. Penurunan glukosa darah pada kelompok ini rata-rata 100 mg/dl. Selain itu, pada kelompok I yaitu kelompok kontrol normal yang diberi aquadest tanpa induksi streptozotocin juga mengalami penurunan kadar glukosa darah. Penurunan ini bisa saja terjadi kemungkinan disebabkan: 1. Kondisi biologis mencit tersebut meliputi jumlah dan kualitas reseptor insulin, serta kondisi pankreas. Selain itu, stres yang dialami oleh mencit akibat pengambilan darah dan pemberian perlakuan. 2. Ketersediaan hayati streptozotocin dalam sel target berkurang 3. Pemberian perlakuan induksi yang kurang lama dapat pula mempengaruhi kadar glukosa darah. 4. Komposisi pakan serta lingkungan percobaaan yang tidak terstandarisasi juga dapat mempengaruhi kadar glukosa darah sehingga hasil yang didapat kurang optimal. Komposisi pakan mencit yang diberikan mengandung commit to user perpustakaan.uns.ac.id 45 digilib.uns.ac.id bekatul (konsentrasi 40 %), di mana pada bekatul masih terkandung senyawa flavonoid. Obat yang digunakan sebagai kontrol pembanding pada penelitian ini adalah metformin. Karena mekanisme penurunan kadar glukosa darah oleh meformin hampir sama dengan mekanisme penurunan kadar glukosa darah oleh bekatul. Bekatul mampu meningkatkan sensitivitas insulin seperti mekanisme metformin (Tjay dan Rahardja, 2007b). Hasil yang didapatkan dari penelitian ini ternyata bekatul dosis rendah (0,2 ml/mencit/hari) dibandingkan dengan metformin memiliki signifikansi 0.942 dan bekatul dosis sedang (0,4 ml/mencit/hari) dibandingkan dengan metformin memiliki signifikansi 1.000. Hal ini menunjukkan bahwa bekatul beras hitam dengan dosis rendah (0,2 ml/mencit/hari) memberikan manfaat sama dengan bekatul dosis sedang (0,4 ml/mencint/hari) dan keduanya setara dibandingkan dengan metformin. Dan antara bekatul dosis rendah (0,2 ml/mencit/hari) dengan dosis sedang (0,4 ml/mencint/hari) menunjukkan perbedaan yang tidak bermakna sehingga dapat disimpulkan bahwa keduanya mempunyai efek terapi yang hampir sama. Pemberian bekatul dosis tinggi pada penelitian ini malah menunjukkan penurunan efek hipoglikemik dari flavonoid. Kemungkinan penurunan efek hipoglikemik dapat disebabkan adanya zat aktif lain dalam bekatul beras hitam yang dapat menurunkan efek hipoglikemik dari flavonoid dan anthocyanin tersebut (Side Effect Eliminating Substances). Selain itu, kemungkinan adanya zat aktif dalam flavonoid yang terkandung dalam bekatul beras hitam yang dapat commit to user 46 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id menginduksi enzim tubuh untuk memetabolisme flavonoid itu sendiri sehingga pada penambahan dosis tidak meningkatkan aktivitas hipoglikemik. Di samping itu adanya toleransi reseptor terhadap flavonoid dan anthocyanin karena adanya penambahan dosis dapat mengurangi kemampuannya flavonoid dan anthocyanin untuk menurunkan kadar glukosa darah. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB VI SIMPULAN DAN SARAN A. SIMPULAN Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa: 1. Pemberian bekatul beras hitam dapat memberikan efek penurunan gula darah pada mencit Balb/C yang diinduksi Streptozotocin. 2. Efek penurunan gula darah bekatul beras hitam hampir sama dengan metformin karena perbedaannya tidah signifikan 3. Bekatul dengan dosis rendah (0,2 ml/mencit/hari) memberikan manfaat sama dengan bekatul dosis sedang (0,4 ml/mencit/hari) karena penurunan keduanya secara statistik tidak signifikan 4. Bekatul dosis rendah (0,2 ml/mencit/hari) lebih baik bila digunakan sebagai terapi. B. SARAN Mengingat adanya keterbatasan dan kekurangan dalam penelitian ini, maka saran yang dapat diberikan adalah: 1. Dalam penginduksian digunakan STZ yang segar dalam pengenceran. 2. Diperlukan penelitian serupa dengan waktu pemaparan yang lebih panjang sehingga dapat diamati lebih jauh pengaruh bekatul beras hitam terhadap kadar glukosa darah. 3. Uji lanjutan, misalnya uji toksisitas agar dapat menentukan keamanan bekatul beras hitam terhadap efek penurunan kadar glukosa darah. commit to user 47
