perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 33 BAB IV

33
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Histopatologi pankreas dengan pewarnaan Chromium Hematoxylin
Gomori
Pewarnaan Chromium Hematoxylin Gomori dilakukan untuk melihat
morfologi secara umum dari jaringan pankreas. Hasil pewarnaan Chromium
Hematoxylin Gomori dapat dibedakan antara sel alfa, sel beta, dan sel delta.
Menurut Erwin, dkk (2012), berdasarkan pewarnaan Gomori, sel beta terlihat
berwarna biru dan sel alfa terlihat berwarna merah.
Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa kelompok perlakuan pelarut
glibenklamid (Na CMC) menunjukkan sedikitnya sel beta pankreas, dan disertai
dengan kerusakan sel beta. Hal ini dapat terjadi karena tikus dalam kondisi
diabetes sehingga sel beta pankreas mengalami kerusakan dan tidak dapat
memproduksi insulin. Menurut Erwin, et al (2012) Peningkatan persentase jumlah
sel beta yang mengalami nekrosis menunjukkan kerusakan pada sel beta yang
berakibat menurunnya sekresi insulin sehingga menimbulkan DM. Hal ini tidak
berbeda nyata pada kondisi kelompok perlakuan glibenklamid, kedua kelompok
mengalami kondisi yang sama. Selain jumlah sel beta yang sedikit dan kerusakan
sel juga dapat dilihat ukuran pulau Langerhans yang kecil.
Kondisi morfologi pulau Langerhans pada diabetes tipe 2 secara detail
diteliti oleh Deng, et al (2004) dalam Seungbum et al, (2007) bahwa kelenjar
endokrin pankreas tersusun atas pulau langerhans yang merupakan cluster yang
commit to user
tersebar di sepanjang kelenjar eksokrin pankreas. Unit endokrin yang disebut
33
34
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
sebagai pulau langerhans memiliki 4 macam sel yaitu sel alfa, sel beta, sel delta,
dan sel PP (Polipeptida pankreas).
Tabel 2. Rata-rata jumlah sel β Pankreas pada Pulau Langerhans
Kelompok
Jumlah sel β di pulau Langerhans (buah)
K1
16,3±
K2
20,0±
K3
49,5±
Keterangan: Superscript yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata
(p<0,05).
Dalam keadaan normal, jumlah sel beta diperkirakan 65% dan sel alpha
35%. Pada tikus diabetes derajat sedang, ditemukan hampir 67% pulau
Langerhans berdiameter kurang dari 150 μm, sedangkan pada tikus normal jumlah
pulau Lengerhans yang berdiameter lebih dari 150 μm sekitar 50%. Selain terjadi
perubahan pada ukuran, dan bentuk juga terjadi fragmentasi pulau Langerhans.
Pada kondisi diabetes derajat sedang, jumlah sel beta secara nyata berkurang
bahkan pada diabetes parah sel beta tidak ditemukan, namun sel alpha masih
ditemukan di bagian perifer pulau Langerhans. Menurut Guyton et al (2006),
Kerusakan sel beta Langerhans pankreas menyebabkan gangguan sintesis insulin.
Insulin memegang peranan penting dalam pengaturan glukosa darah, kekurangan
insulin menyebabkan terjadinya hiperglikemia.
Pada kelompok perlakuan umbi kimpul menunjukkan adanya produksi sel
beta pankreas yang lebih banyak dibandingkan kedua kelompok lainnya. Dengan
jumlah sel beta yang banyak tersebar di area pulau Langerhans memungkinkan
commit to user
35
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
produksi insulin yang optimal. Menurut Erwin, et al (2012), Peningkatan jumlah
sel beta Langerhans dapat terjadi akibat kemampuan tubuh untuk meregenerasi sel
beta yang rusak. Regenerasi sel beta yang rusak diawali dengan perbaikan sel-sel
beta dan pembelahan sel beta yang baru (mitosis). Penurunan proporsi nekrosis sel
beta terjadi secara bertahap.
Hasil pewarnaan Chromium hematoxylin gomori pada potongan jaringan
pankreas pada Gambar 6 terlihat bahwa K1 susunan sel endokrin tidak teratur,
mengalami perubahan struktur morfologi dan ditemui sedikit sel endokrin dan
banyak yang mengalami perubahan degenerasi sel endokrin yang menuju nekrosa
sel. Hal ini disebabkan induksi STZ yang merusak sel endokrin khususnya sel
beta pankreas. Pada diabetes muda umumnya beberapa sel beta menunjukkan
degranulasi lengkap dan sitoplasma yang kosong (Cooperstein, 1981).
commit to user
36
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
A
B
C
Gambar 6. Gambaran Histologi Pulau Langerhans Pewarnaan Chromium
Hematoxylin Gomori A= K1 (Na CMC), B= K2 (Glibenklamid),
C= K3 (Kimpul). Ket: (
)= sel alfa(
)= sel beta, (
)= sel
delta.
Perubahan juga terlihat pada K2, pada kelompok ini terjadi degenerasi sel
endokrin terlihat pada intinya berubah bentuk menjadi polimorf (tidak seragam).
Perubahan yang terjadi digambarkan dalam bentuk perubahan inti sel endokrin
menjadi lebih kecil (piknotik) bahkan ada yang menghilang. Namun pada K2
commit to user
37
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
jumlah sel beta lebih banyak dibandingkan pada K1. Hal ini menunjukkan bahwa
glibenklamid dapat meregenerasi sel beta meskipun masih banyak yang
mengalami degenerasi, sedangkan pada K3 menunjukkan sel beta yang banyak
tersebar di dalam pulau langerhans, menunjukkan sel endokrin yang mulai
melakukan regenerasi menuju bentuk normal, walapun masih banyak ditemukan
beberapa sel endokrin yang mengalami degenerasi.
B. Histopatologi pankreas dengan pewarnaan imunohistokimia
Pada penelitian ini dilakukan tiga perlakuan yaitu perlakuan kontrol negatif
(Na CMC), perlakuan glibenklamid, dan perlakuan umbi kimpul. Dari ketiga
perlakuan diamati pulau langerhans serta sebaran sel β pankreasnya dari preparat
yang telah dibuat dengan menggunakan pewarnaan imunohistokimia.
Menurut Kim et al (2007) pada tikus dewasa, sebaran sel-sel β pada pulau
langerhans berada ditengah-tengah, sementara sel-sel lainnya seperti sel alfa, sel
delta, dan sel PP tersebar dibagian perifer. Hal ini sesuai dengan hasil yang
ditunjukkan pada Gambar 7, sel β tersebar di tengah-tengah dan sel alfa, sel delta
tersebar di bagian perifer. Hasil pengamatan jumlah sel-sel β dari pewarnaan
imunohistokimia disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 menunjukkan hasil uji statistik terhadap jumlah sel β pankreas
yang terdapat di dalam pulau Langerhans dari tiga lapang pandang. Dari hasil uji
menunjukkan bahwa kelompok dengan perlakuan umbi kimpul memiliki jumlah
sel β pankreas yang paling banyak, menurut penelitian yang dilakukan oleh
Immadudin (2015) bahwa struktur histologi pankreas pada mencit hiperglikemik
yang
diberi
umbi
to user perbaikan
kimpul commit
menunjukkan
pada
pulau-pulau
38
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Langerhansnya. Perbaikan tersebut meliputi sel endokrin pada pulau Langerhans
yang mulai melakukan regenerasi menuju bentuk normal, walaupun masih
ditemukan beberapa sel endokrin yang mengalami degenerasi.
Tabel 3. Rata-rata jumlah sel β Pankreas pada Pulau Langerhans
Kelompok
Jumlah sel β di pulau Langerhans (buah)
K1
15,5±
K2
22,5±
K3
70,5±
Keterangan: Superscript yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata
(p<0,05).
Pada kelompok yang diberi perlakuan pelarut glibenklamid (Na CMC) dan
glibenklamid memiliki jumlah sel β pankreas yang tidak berbeda signifikan hal ini
menunjukkan bahwa banyak sel β yang mengalami kerusakan akibat pemberian
STZ dan tidak ada induksi untuk memperbaiki sel dalam keadaan diabetes
tersebut. Menurut Ressang (1963), perubahan-perubahan pada sel-sel yang
ditimbulkan oleh zat-zat yang mempunyai efek sitotoksik yakni pengecilan pulaupulau Langerhans pankreas, pengurangan jumlah sel beta dan degranulasi. Salah
satu mekanisme streptozotocin menyebabkan terjadinya DM berkaitan dengan
pembentukan radikal bebas diantaranya NO, O2, dan H2O2 yang dapat
menyebabkan fragmentasi DNA sel akibat sitotoksik streptozotocin. Radikal
bebas memiliki waktu paruh yang sangat pendek hanya dalam satuan mikrodetik
(Utomo et al., 1991). Oleh karena itu, radikal bebas sangat reaktif dan dapat
menimbulkan kerusakan di berbagai bagian sel antara lain kerusakan membran
sel, protein, dan DNA.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
39
digilib.uns.ac.id
Tabel 3. menunjukkan bahwa kelompok tikus sebagai kontrol negatif (KI)
mempunyai jumlah sel β pankreas paling sedikit dibandingkan dengan kelompok
dengan perlakuan glibenklamid (K2) dan kelompok dengan perlakuan umbi
kimpul (K3). Data ini menunjukkan bahwa sel β pada jaringan pankreas
mengalami kerusakan akibat induksi STZ. Kerusakan sel β yang tinggi dan sekresi
insulin menjadi sangat sedikit (Uray, 2009). Menurut Suarsana et al (2010),
kerusakan sel β menyebabkan produksi insulin berkurang sehingga ketika hormon
insulin dideteksi pada sel β menggunakan pewarnaan imunohistokimia, sel β
jumlahnya sangat sedikit.
Pada perlakuan kelompok tikus yang diberikan glibenklamid tidak berbeda
nyata dengan kelompok pertama, jumlah sel β juga sedikit dibandingkan dengan
sel β pada perlakuan umbi kimpul namun lebih banyak dibandingkan dengan
kelompok pertama, kemudian pada perlakuan kelompok yang diberikan umbi
kimpul terlihat bahwa jumlah sel β lebih banyak dari kelompok pertama dan
kelompok kedua. Hal tersebut menunjukkan bahwa terjadi regenerasi sel β pulau
Langerhans pada kelompok perlakuan umbi kimpul.
Pengamatan terhadap potongan jaringan pankreas khususnya pada sel beta
yang diwarnai dengan imunohistokimia dilakukan secara deskriptif dengan
melihat populasi dan tampilan kadar reaksi Ag dan Ab sel beta yang mengalami
perubahan. Pengamatan dengan teknik pewarnaan imunohistokimia dapat terlihat
sel beta yang menghasilkan insulin dalam pulau Langerhans yang ditunjukkan
dengan sel yang sitoplasmanya terwarnai coklat yang tersebar diluar sel tersebut..
Pulau Langerhans didominasi oleh sel beta.
commit to user
40
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
pengamatan preparat yang ditunjukkan pada Gambar 7 dengan
Hasil
menggunakan pewarnaan imunohistokimia menunjukkan bahwa pada kelompok
dengan perlakuan pelarut glibenklamid sel β pankreas terdeteksi sedikit
dibuktikan dengan kadar reaksi positif Ag terhadap Ab insulin pada sel beta yang
sedikit sehingga hormon yang diekspresikan juga sedikit. Menurut Kim, et al
(2007) sel lain yang berwarna biru didapakan dari counterstain menggunakan
pewarna hematosilin yang mewarnai sel-sel pankreas selain dari sel β
yang
berwarna coklat yang terwarnai dengan immunohistokimia. Hal ini menunjukkan
bahwa sel β pada jaringan pankreas mengalami kerusakan akibat induksi STZ,
tidak ada pengobatan yang dilakukan pada kelompok ini sehingga hormon insulin
sudah tidak dapat diproduksi oleh sel β pankreas. Kerusakan sel β yang tinggi dan
sekresi insulin menjadi sangat sedikit (Uray, 2009). Menurut Suarsana et al
(2010), kerusakan sel β menyebabkan produksi insulin berkurang sehingga ketika
hormon insulin dideteksi pada sel β menggunakan pewarnaan imunohistokimia,
hasil sel β jumlahnya sangat sedikit.
Penurunan ekspresi insulin dari sel beta Langerhans pankreas yang
imunoreaktif terhadap antibodi insulin menandakan berkurangnya sintesis insulin
oleh sel-sel tersebut, sehingga pemberian antibodi terhadap insulin (pewarnaan
imunohistokimia) hanya bereaksi dengan sel-sel yang masih menghasilkan
insulin. Penurunan sintesis insulin menandakan kerusakan sel beta Langerhans
pankreas oleh induksi streptozotocin. Streptozotocin adalah suatu senyawa
kombinasi
glukosamine
achromogenes,
dan
streptozotocin
nitrosouren
diproduksi
menimbulkan toksik
commit to user
oleh
Streptomycetes
dengan
menyebabkan
41
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
kerusakan pada DNA sel. Di dalam sel, streptozotocin serupa dengan glukosa
yang diangkut oleh protein pengangkut glukosa yaitu GLUT2, tapi tidak dikenali
oleh protein pengangkut glukosa lainnya (Schnedl et al., 2006).
A
B
C
Gambar
7.
Gambaran histopatologi pankreas dengan pengecatan
Imunohistokimia, pembesaran 400x. Sel β pankreas
menunjukkan immunoreaktif terhadap insulin. Ket: A = KI (Na
CMC), B = K2 (Glibenklamid), C = K3 (Umbi Kimpul),(
)
= menunjukkan reaksi positif Ag terhadap Ab insulin pada sel
beta yang berwarna coklat.
Pada perlakuan kelompok tikus yang diberikan glibenklamid tidak berbeda
nyata dengan kelompok pertama, sel β yang mengekspresikan insulin juga sedikit
commit to user
42
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
dibandingkan dengan sel β pada perlakuan umbi kimpul namun lebih banyak
dibandingkan dengan kelompok pertama, kemudian pada perlakuan kelompok
yang diberikan umbi kimpul terlihat bahwa sebaran sel β yang mengekspresikan
insulin lebih banyak daripada kelompok pertama dan kelompok kedua, ekspresi
sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif terhadap insulin sudah kembali
meningkat, akibat regenerasi sel beta Langerhans pankreas.
Tabel
4.
Pengamatan
Chromium
Hematoxylin
Gomori
dan
Imunohistokimia.
Kelompok
K1
(Pelarut
Glibenklamid/Na CMC)
Chromium Hematoxylin Imunohistokimia
Gomori
- Jumlah sel beta
- Sel- sel beta yang
pankreas paling
menunjukkan
sedikit.
reaksi positif Ag
- Sel
endokrin
terhadap
Ab
mengalami
insulin sel beta
perubahan bentuk
paling sedikit.
menjadi
tidak
seragam
- Terjadi
degenerasinekrosa sel.
K2 (Glibenklamid)
-
Jumlah sel beta
K3>K2>K1.
-
K3 (Umbi kimpul)
-
Sel beta paling
banyak
dibandingkan dua
kelompok lain
Terjadi regenerasi
sel beta.
-
-
commit to user
-
Sel-sel beta yang
menunjukkan
reaksi positif Ag
terhadap
Ab
insulin
K3>K2
>K1
Sel-sel beta yang
menunjukkan
reaksi positif Ag
terhadap
Ab
insulin
lebih
banyak
dibandingkan dua
kelompok lain.
Terjadi regenerasi
sel beta
43
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Hasil pengamatan Chromium Hematoxylin Gomori dan imunohistokimia
menunjukkan bahwa pemberian umbi kimpul dapat memperbaiki gambaran sel
endokrin dengan regenerasi sel beta pankreas dan penurunan glukosa darah dari
hari ke-3 sampai hari ke-9.
C. Pengaruh Pemberian Umbi Kimpul Terhadap Kadar Glukosa Darah
Hasil uji efek hiperglikemik umbi kimpul pada tikus yang diinduksi STZ
dipaparkan pada tabel5.
Tabel 5. Rataan kadar glukosa darah sebelum dan sesudah perlakuan
Perlakuan
Rata-rata kadar glukosa darah (mg/dl) ± SD
Hari
ke-1
Hari
ke-3
Hari
ke-6
Hari
ke-9
Na CMC
158,9 ± 11,5
347,6 ± 73,7
475,0 ± 20,7
266,1 ± 85,7
Glibenklamid
288,7 ± 44,8
369,7 ± 63,4
434,9 ± 51,9
273,3 ± 118,7
Kimpul (ad libitum)
249 ± 54,7
118,3 ± 37,0
83,5 ± 35,1
33,9 ± 3,6
Kadar glukosa darah saat hari ke-0 pada ketiga kelompok dinyatakan
normal, setelah diinduksi STZ pada kelompok kedua dan ketiga menunjukkan
kenaikan kadar glukosa dara yang drastis yaitu >200 mg/dl. Sedangkan pada
kelompok pertama kenaikan glukosa darahnya lebih rendah dibandingkan pada
kelompok pertama dan kedua hal ini disebabkan beberapa faktor diantaranya
karena pakan pelet yang diberikan setiap kelompok berbeda jumlahnya dan tidak
semua
kelompok
memakan
habis
pakannya,
sehingga
hal
ini
sangat
mempengaruhi jumlah karbohidrat yang masuk ke dalam tubuh yang
to user
mempengaruhi kadar gula darahcommit
saat pengukuran
kadar gula darah. Menurut
perpustakaan.uns.ac.id
44
digilib.uns.ac.id
Wulandari (2010), kadar glukosa darah puasa normal pada tikus dalam rentang
antara 50-109 mg/dl dan tikus dalam keadaan hiperglikemik jika kadar glukosa
darahnya ≥109 mg/dl.
Terdapat tiga perlakuan yaitu kelompok pertama dengan perlakuan diberi
pelarut glibenklamid (Na CMC) dan pakan pelet sebagai kontrol negatif. Pada hari
pertama kelompok kedua dan ketiga kadar gula mengalami kenaikan yang drastis
Dari kelompok pertama dapat diketahui bahwa kadar glukosa darah cenderung
mengalami kenaikan pada hari ke-3 yaitu sebesar 188,7 dan pada hari ke-6 sebesar
127,4. Kenaikan pada hari ke-3 dan ke-6 pasca dinyatakan diabetes ini dapat
terjadi karena kerusakan sel beta Langerhans oleh induksi STZ. Induksi STZ
dengan dosis rendah secara berulang dapat menghasilkan hewan model DM yang
kronis.STZ dapat merusak sel β pankreas dengan bekerja langsung pada sel β
pankreas melalui glucose transporter (GLUT2) dan akan menyebabkan kerusakan
fragmen DNA (Elsner et al., 2001).
Elsner et al (2000), melaporkan bahwa penyebab kematian sel-sel β
pankreas hasil induksi STZ adalah alkilasi DNA. Di samping itu kerusakan DNA
pada sel β diduga juga akibat aktivitas senyawa oksigen reaktif dari nitrit oksida
(NO). Senyawa STZ adalah donor NO yang telah ditemukan sebagai penyebab
kerusakan sel β pulau Langerhans pankreas, dengan cara meningkatkan aktivitas
guanilil siklase. Dalammitokondria, NO juga akan meningkatkan aktivitas xanthin
oksidase dan menurunkan oksigen yang berdampak pada penghambatan siklus
Krebs, sehingga terjadi pembatasan produksi ATP dalam mitokondria yang
commit to user
kemudian menyebabkan deplesi nukleotida dalam sel βdan pada akhirnya
perpustakaan.uns.ac.id
45
digilib.uns.ac.id
mengakibatkan kerusakan DNA (Szkudelski, 2001), sedangkan pada hari ke-9
mengalami penurunan rata-rata kadar gula darah secara drastis yaitu sebesar 208,9
mg/dL.
Selanjutnya pada kelompok perlakuan glibenklamid dengan dosis 0,9
mg/kg BB mengalami kenaikan rata-rata kadar gula darah sebesar 81 pada hari
ke-3, pada hari ke-6 mengalami kenaikan lagi sebesar 65,2. Jumlah rata-rata
kenaikan kadar gula darah pada hari ke-3 dan ke-6 tidak signifikan seperti
kenaikan yang terjadi pada kelompok pertama. Pada kelompok perlakuan
glibenklamid dapat terjadi kenaikan rata-rata gula darah pada hari ke-3 dan ke-6.
Kemudian pada hari ke-9 mengalami penurunan rata-rata kadar gula darah secara
signifikan sebesar 161,6. Hal ini dapat terjadi karena glibenklamid merupakan
obat diabates secara oral jenis derivat sulfurylunea yaitu bekerja dengan
menstimulasi sel-sel β pankreas secara langsung untuk mempertinggi sekresi
insulinnya. Secara garis besar obat ini dapat menurunkan kadar gula darah yang
tinggi dengan cara merangsang keluarnya insulin dari sel β pankreas
(Ranakusuma, 1987).
Glibenklamid digunakan sebagai kontrol positifkarena biasanya digunakan
untuk pengobatandiabetes melitus dan diberikan peroral. Glibenklamidmemiliki
efek hipoglikemik, mampu menstimulasipengeluaran insulin pada setiap
pemasukanglukosa(Tjay et al, 2002).Hasil penelitian pada tabel 2 menunjukkan
bahwa kadar gula darah pada perlakuan kontrol negatif dan perlakuan
glibenklamid memiliki perbedaan nyata, hal ini karena p=0, 000 (p<0,05), pada
commit to user
perlakuan kimpul memiliki kadar gula darah paling rendah secara nyata
46
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
dibandingkan dua kelompok perlakuan lainnya. Hasil penelitian ini menunjukkan
bahwa pemberian umbi kimpul kukus mempengaruhi kadar gula darah.
Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa pada kelompok Na CMC sebagai
kontrol negatif rata-rata kadar gula darah mengalami kenaikan pada hari ke-3 dan
hari ke-6, kemudian mengalami penurunan secara drastis pada hari ke-9. Hal ini
juga terjadi pada perlakuan glibenklamid pada hari ke-3 dan hari ke-6 mengalami
kenaikan namun nilai kenaikannya lebih sedikit dibandingkan dengan kenaikan
yang terjadi pada perlakuan pelarut glibenklamid (Na CMC). Penurunan drastis
terjadi pada hari ke-9. Berbeda dengan perlakuan pelarut glibenklamid (Na CMC)
dan perlakuan glibenklamid pada perlakuan kimpul pada hari ke-3, hari ke-6, dan
hari ke-9 terus mengalami penurunan yang cukup konstan. Dari hasil grafik
(gambar 9) dapat dilihat bahwa dari ketiga perlakuan, perlakuan yang diberi umbi
kimpul yang dapat dikatakan dapat menurunkan guladarah lebih cepat
dibandingkan dengan kelompok Na CMC dan kelompok glibenklamid. Hal ini
sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Immadudin (2014) bahwa setelah
mengkonsumsi umbi kimpul kadar gula darah hewan mengalami penurunan yang
nyata
commit to user
47
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Kadar Glukosa Darah
(mg/dl)
500
450
400
350
300
Na CMC
250
Glibenklamid
200
Kimpul
150
100
50
0
H0
H3
Hari ke- H6
H9
Gambar 8. Grafik rata-rata kadar glukosa darah dengan berbagai perlakuan. Ket:
Tikus kontrol diabetes yang diberi Na CMC (
), tikus diabetes
yang diberi glibenklamid (
), tikus diabetes yang diberi umbi
).
kimpul ad libitum (
Umbi kimpul yang digunakan dalam penelitian ini adalah umbi kimpul
yang diberikan dengan cara dikukus. Dari penelitian yang telah dilakukan oleh
Immadudin (2014) bahwa umbi kimpul yang diberikan secara direbus dapat
menurunkan kadar glukosa darah mencit dan dapat meregenerasi sel-sel β
pankreas yang rusak.
Pada penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh Immadudin (2014)
pada hari ke-9 terjadi penurunan glukosa darah yang menjadikan glukosa darah
mencit mendekati seperti sebelum di induksi aloksan, sedangkan pada penelitian
ini yang menggunakan umbi kimpul kukus yang diberikan secara ad libitum dapat
menjadikan glukosa darah tikus mendekati seperti sebelum di induksi STZ pada
hari ke-6. Dari hal ini membuktikan bahwa umbi kimpul yang dikukus lebih
efektif menurukan kadar glukosa darah daripada umbi kimpul yang direbus.
commit to user
Makanan yang dikukus dapat semaksimal mungkin mempertahankan gizi
perpustakaan.uns.ac.id
48
digilib.uns.ac.id
makanan, sedangkan pada makanan yang direbus dapat melarutkan kandungan
gizi yang terdapat pada makanan tersebut.
Menurut Wulandari (2014), pengukusan merupakan proses pengolahan
yang paling baik karena tidak banyak menyebabkan perubahan terhadap
kandungan zat gizi seperti kadar vitamin C dan antioksidan. Selain itu pemasakan
dengan cara dikukus menunjukkan kandungan antioksidan yang lebih tinggi.
Kimpul memiliki kandungan vitamin C sebesar 2 mg per 100 gram berat
kimpul (Lingga, 1995). Vitamin C adalah antioksidan terpenting dalam plasma
yang larut air dan dapat membersihkan radikal bebas. Peran vitaminC (asam
askorbat) pada perjalanan diabetes adalah sebagai inhibitor enzim aldose
reduktase, sehingga penggunaan ekuivalen pereduksi berkurang. Kesediaan
ekuivalen pereduksi berguna untuk konversi glutation teroksidasi (GSGG)
menjadi glutation teroksidasi (GSH). Hal tersebut selanjutnya dapat mencegah
penumpukan sorbitol pada jaringan (Setiawan et al., 2005). Pada penelitian ini
vitamin C diperkirakan dapat menurunkan kadar glukosa darah, hal ini sesuai
dengan penelitian Subroto (2006), pemberian 2 gram vitamin C per hari dapat
mengendalikan kadar glukosa darah dari keadaan hiperglikemia. Menurut
Azrimaidaliza (2011), vitamin C berperan sebagai antioksidan, yaitu menurunkan
stress oksidatif sehingga mencegah kejadian diabetes melitus. Vitamin C memiliki
kemampuan antioksidan lebih kuat bila dibandingkan dengan vitamin A dan
vitamin E (Klenner, 2005). Vitamin C memiliki efek biologis untuk menghambat
kerusakan oksidatif oleh radikal bebas (Wise, 2001) pada penelitian ini digunakan
commit
to user radikal bebas yang menimbulkan
STZ yang salah satu mekanismenya
membentuk
49
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
kerusakan sel, dengan adanya vitamin C pada kimpul dapat menghambat
kerusakan sel beta pankreas.
Hasil penelitianWulandari et al (2012), menunjukkan ada hubungan yang
signifikan antara asupan vitamin C dengan kadar gula darah penderita diabetes,
hal ini karena vitamin C dapatmeningkatkan sensitivitas insulin dan dapat
menurunkan kadar glukosa darah. Vitamin Cmengurangi toksisitas glukosa dan
berkontribusi dalam pencegahan penurunan massa sel beta
danpeningkatan
jumlah insulin. Berkaitan dengan peran menurunkan kadar glukosa darah ,vitamin
C memainkan peran dalam memodulasi aksi insulin pada penderita DM, terutama
dalam metabolisme glukosa non oksidatif.
Kimpul merupakan tanaman yang mempunyai kandungan saponin dan
flavonoid pada daun dan umbinya (Rita et al., 2010). Senyawa dari flavonoid
yang diduga memiliki aktivitas dalam penurunan kadar glukosa darah adalah
kuersetin. Mekanisme kuersetin sebagai antioksidan sekunder adalah dengan cara
memotong reaksi oksidasi berantai radikal bebas atau dengan cara menangkapnya
(Winarsi, 2007).Peranan antioksidan sangat penting dalam menetralkan dan
menghancurkan radikal bebas yang dapat menyebabkan kerusakan sel dan juga
merusak biomolekul, seperti DNA, protein, dan lipoprotein di dalam tubuh yang
akhirnya dapat memicu terjadinya penyakit degeneratif, seperti kanker, jantung,
artritis, katarak, diabetes, dan hati (Silalahi, 2002).
Kuersentin
memperlihatkan
aktivitas
sebagai
antioksidan
dengan
menurunkan peroksidasi lipid (MDA) dan meningkatkan aktivitas enzim
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
50
digilib.uns.ac.id
antioksidan pada tikus diabetes melitus yang diinduksi STZ. Pada penelitian ini
kuersetin pada umbi kimpul diperkirakan meningkatkan induksi sekresi insulin
oleh glukosa pada sel beta pankreas yang masih berfungsi. Kuersetin yang
mempunyai kemampuan untuk mengikat atom atau sebagai scavenging bagi
radikal bebas sehingga tidak terbentuk ROS berlebihan. Aktivitas yang kuat
sebagai scavenger yang mampu meningkatkan aktivitas superoxide dismutase
(SOD) dan juga catalase (CAT). SOD adalah garis pertahanan pertama terhadap
ROS yang mengkonversi
selanjutnya catalase melakukan detoksifikasi
menjadi molekul oksigen dan air (Sulistyorini et al., 2015). Menurut Sulistyorini
et al (2015), kuersetin merupakan senyawa yang mampu meregenerasi sel beta
pankreas,hal ini sesuai dengan penelitian ini bahwa sel beta mengalami regenerasi
pada perlakuan umbi kimpul dari jumlah sel beta pankreas (Tabel 2 dan Tabel 3)
yang lebih banyak dibandingkan dua perlakuan lainnya. Penelitian yang dilakukan
oleh Adewole et al (2006), bahwa tikus diabetes melitus yang diinduksi STZ dan
terapi kuersetin tidak ditemukan infiltrasi sel radang dan islet terlihat mengalami
peningkatan dalam intensitas granulasi. Menurut Sulistyorini et al (2015),
kuersetin mampu menstimulasi sel-sel progenitor pada saluran pankreas untuk
berdiferensiasi membentuk sel pulau Langerhans baru atau sel endokrin pada tikus
diabetes.
Menurut Shreeve (2005), makanan yang memiliki indeks glikemik (IG)
tinggi menyebabkan peningkatan besar glukosa darah dengan cepat, sedangkan
makanan yang memiliki IG rendah membantu menjaga kadar glukosa darah tetap
commit
to user
stabil, sehingga dapat dikatakan
bahwa
kimpul merupakan makanan yang
51
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
memiliki IG rendah. Listiatiet et al (2011), mengatakan bahwa pada penderita
diabetes menunjukkan bahwa penggantian karbohidrat yang memiliki IG tinggi
dengan pangan yang memiliki IG rendah akan memperbaiki pengendalian gula
darah.
Salah satu komponen yang mendukung besar kecilnya IG dalam bahan
pangan adalah karbohidrat. Kimpul yang dimasak degan dikukus menurut
Yuliningsih (2015) memiliki karbohidrat 30,34 gram/100 gram berat bahan.
Semakin berlebihan asupan karbohidrat besar kemungkinan terjangkitnya DM
(Maulana., 2008). Mekanisme hubungan konsumsi karbohidrat dengan kadar
glukosa darah yaitu karbohidrat akan dipecah dan diserap dalam bentuk
monosakarida, terutama glukosa. Penyerapan glukosa menyebabkan peningkatan
kadar gula darah dan meningkatnya sekresi insulin (Linder, 2000).
commit to user