Tidak berjudul

Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
INDEKS GLIKEMIK DAN ANALISIS MAKRONUTRIEN
TEPUNG UMBI KIMPUL (Xanthosoma violaceum Schott.)
SEBAGAI ANTIDIABETES MELITUS TIPE II
GLYCEMIC INDEX AND MACRONUTRIENT ANALYSIS
FLOUR TUBER KIMPUL (Xanthosoma violaceum Schott.)
AS ANTIDIABETIC MELLITUS TYPE II
Ika Puspitaningrum*, Lia Kusmita, Mutmainah
STIFAR “Yayasan Pharmasi” Semarang
*Email: [email protected]
Diabetes mellitus tipe 2 atau diabetes mellitus tidak tergantung insulin (DMTTI)
merupakan tipe diabetes melitus yang terjadi karena menurunnya kepekaan jaringan
pada insulin. Tepung umbi kimpul (Xanthosoma violaceum Schott.) telah terbukti
sebagai antidiabetes mellitus tipe II.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai indeks glikemik tepung umbi
kimpul. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui kadar makronutrien
dalam tepung umbi kimpul yang meliputi karbohidrat, protein, lemak dan serat.
Pengukuran nilai indeks glikemik menggunakan hewan uji tikus jantan galur
Wistar usia 2-3 bulan sebanyak 15 ekor. Hewan uji dibagi menjadi 3 kelompok
perlakuan yaitu pemberian glukosa standar dan suspensi tepung umbi kimpul dalam
CMC-Na 0,1 % dosis 2g/kg berat badan serta CMC Na 0,1% secara oral. Selanjutnya
sampling serum darah tikus dilakukan pada jam ke-0, 1 dan 2 setelah pemberian bahan
uji. Penetapan kadar glukosa darah menggunakan metode GOD-PAP. Kadar glukosa
darah yang diperoleh selanjutnya dihitung nilai indeks glikemiknya (IG). Nilai IG
suweg dapat dilakukan dengan cara membandingkan nilai Area Under Curve (AUC)
glukosa darah individu setelah pemberian sampel dengan nilai AUC glukosa standar
yang bernilai IG 100. Perhitungan AUC mengikuti rumus trapesium yang terbentuk di
daerah bawah kurva antara waktu (jam) dengan kadar glukosa (mg/dL).
Hasil penelitian menunjukkan nilai Indeks Glikemik tepung umbi kimpul
sebesar 0,29. Nilai IG tepung umbi kimpul masuk klasifikasi IG yang sangat rendah.
Analisa makronutrien menunjukkan bahwa tepung umbi kimpul mengandung
karbohidrat sebesar 52,2%, protein sebesar 3,07%, lemak sebesar 0,44% dan serat
sebesar 3,00%.
Kata kunci: umbi kimpul, indeks glikemik, karbohidrat, protein, lemak, serat
atau keduanya. Diabetes melitus tipe 2
PENDAHULUAN
Diabetes
merupakan
atau disebut juga diabetes melitus tidak
suatu kelompok penyakit gangguan
tergantung insulin (DMTTI) merupakan
metabolik
salah satu tipe diabetes melitus yang
hiperglikemia
melitus
dengan
karakteristik
(peningkatan
kadar
terjadi karena menurunnya kepekaan
glukosa darah) yang terjadi karena
jaringan pada insulin. Dan hampir 80%
kelainan sekresi insulin, kerja insulin
pasien diabetes melitus tipe 2 menderita
639
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
obesitas atau mengalami peningkatan
membantu orang untuk mengendalikan
asam lemak bebas di dalam tubuh
rasa lapar, nafsu makan, dan kadar gula
(Prince and Wilson, 2005).
darah. Indeks glikemik membantu orang
Penatalaksanaan diabetes melitus
yang sedang berusaha menurunkan
secara nonfarmakologi yaitu dengan
berat
melakukan diet. Salah satu tujuan
makanan yang “cepat” mengenyangkan
intervensi
diet/gizi
pada
dan tahan lama (Rimbawan dan Siagian,
diabetes
melitus
adalah
mengendalikan
untuk
cara
memilih
2004).
Kimpul (Xanthosoma violaceum
mencegah
Schott.) merupakan salah satu contoh
komplikasi akut maupun kronis yang
umbi-umbian yang dapat digunakan
dapat
sebagai sumber diet makanan. Umbi
darah,
glukosa
dengan
dan
lemak
kadar
penderita
tubuh
serta
membawa
kematian
atau
disabilitas. Konsensus PERKINI 2002
Kimpul
tentang
bagi
makanan kesehatan dan harga umbi
penyandang diabetes di Indonesia telah
kimpul juga relatif murah. Tepung umbi
menyusun sejumlah pedoman. Pedoman
kimpul
tersebut
dengan
kadar glukosa darah pada tikus jantan
pada
yang diberi diet lemak tinggi dan
persentase hidrat arang, protein, dan
fruktosa dengan dosis efektif sebesar
lemak, yaitu hidrat arang 60-70%,
270 mg/kgBB tikus (Puspitaningrum,
lemak 20-25% dan protein 10-15%.
dkk, 2014). Oleh karena itu, tepung
Jumlah kandungan kolesterol < 300
umbi kimpul agar dapat digunakan
mg/hari dan kandungan serat ± 25
sebagai salah satu alternatif diet bagi
gram/hari, khususnya serat larut. Jumlah
penderita
diabetes
garam sama seperti yang dianjurkan
penelitian
perlu
untuk orang normal sedangkan pemanis
mengetahui kandungan makronutrient
pengganti boleh digunakan asalkan
serta nilai indeks glikemiknya.
komposisi
perencanaan
adalah
yang
makan
hidangan
seimbang
dapat
dikonsumsi
terbukti
dapat
sebagai
menurunkan
melitus,
maka
dilakukan
untuk
tidak berlebihan (Hartono, 2006).
Selain itu, makanan bagi penderita
diabetes melitus diharapkan mempunyai
nilai indeks glikemik yang rendah.
Makanan yang memiliki IG rendah
METODOLOGI
a.
Bahan
Bahan
Kimpul
utama
(Xanthosoma
adalah
umbi
violaceum
640
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
Schott.) yang diperoleh dari Salatiga,
pengering suhu 60o C selama 7 hari.
akuades, CMC Na.
Umbi kimpul yang telah kering digiling
Hewan
percobaan
yang
dan diayak dengan ayakan 80
digunakan adalah tikus putih (Rattus
Serbuk
norvegicus) galur Wistar dengan berat
disuspensikan dengan Na CMC 0,1%
badan
dalam akuades.
120-200
gram,
jantan
dan
berumur 2-3 bulan. Tikus ditempatkan
d.
dalam kandang plastik yang diberi alas
umbi
kimpul
mesh.
selanjutnya
Analisis Indeks Glikemik
Percobaan
sekam dan berada dalam ruangan
menggunakan
dengan suhu 23o-25oC. Pakan tikus
masing-masing perlakuan. Tikus yang
berupa pelet dan air/minuman diberikan
digunakan usia 2-3 bulan, kemudian
secara ad libitum.
glukosa standar dosis 6,75 g/kgbb tikus
b.
Peralatan
dan suspensi tepung umbi kimpul dalam
Alat yang digunakan dalam
CMC-Na 0,1% dengan dosis 2 g/kgbb
penelitian ini adalah erlenmeyer, pipet
tikus, serta CMC Na 0,1% diberikan
volume, beker glass, gelas ukur, cawan
secara
porselin, oven, penangas air, labu
sampling darah tikus pada jam ke-0, 1
kjeldahl,
dan 2 setelah pemberian bahan uji.
saring,
destilator,
corong
soxhlet,
kaca,
pipet
kertas
tetes,
Kadar
oral.
5
dilakukan
ekor
tikus
Selanjutnya
glukosa
menggunakan alat Glucotest.
labu takar, sonde, labu takar, beker
e.
glass,
lumpang
alu,
spet
injeksi,
dilakukan
darah
indikator universal, plat tetes, bunsen,
untuk
diukur
Analisa Data
Nilai Indeks Glikemik tepung
kandang hewan uji, skalpel, Glucotest.
umbi kimpul dapat dilakukan dengan
c.
Persiapan sediaan uji
cara
Umbi kimpul yang diperoleh
glukosa darah tikus setelah pemberian
dikupas kulitnya, dicuci bersih dengan
sampel dengan nilai AUC glukosa
air mengalir selama 5 menit. Umbi
standar
kimpul direndam dalam air garam 1%
Perhitungan AUC mengikuti rumus
selama 20 menit, kemudian dicuci
trapesium yang terbentuk di daerah
kembali
Selanjutnya
dengan
umbi
membandingkan
yang
bernilai
nilai
IG
AUC
100.
air
mengalir.
bawah kurva antara waktu (jam) dengan
kimpul
dipotong
kadar glukosa (mg/dL).
tipis-tipis, dikeringkan dalam lemari
641
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
=
untuk menghilangkan zat-zat pengotor
dalam talas. Penurunan kadar oksalat
terjadi karena reaksi antara natrium
klorida (NaCl) dan kalsium oksalat
AUC Total =
(CaC2O4). Garam (NaCl) dilarutkan
dalam air terurai menjadi ion-ion Na+
HASIL DAN PEMBAHASAN
dan
Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui kadar makronutien dalam
tepung umbi kimpul yang meliputi
karbohidrat, protein, lemak dan serat.
Selain itu, penelitian ini juga bertujuan
untuk mengetahui nilai indeks glikemik
dari tepung umbi kimpul.
diperoleh dari Salatiga. Selanjutnya
kimpul
memastikan
dideterminasi
bahwa
sampel
untuk
yang
diperoleh benar-benar kimpul seperti
yang
dikehendaki.
Ion-ion
tersebut
bersifat
sepereti magnet. Ion Na+ menarik ionion yang bermuatan negatif dan Ion Clmenarik ion-ion yang bermuatan positif.
Sedangkan kalsium oksalat (CaC2O4)
dalam air terurai menjadi ion-ion Ca2+
dan C2O42-. Na+ mengikat ion C2O42membentuk natrium oksalat (Na2C2O4).
Umbi kimpul yang digunakan
umbi
Cl-.
Determinasi
dilakukan di Bagian Biologi Farmasi,
Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah
Mada Yogyakarta. Hasil yang diperoleh
umbi kimpul memiliki nama latin
Xanthosoma violaceum Schott.
Umbi kimpul yang diperoleh
dikupas kulitnya, dicuci bersih dengan
air mengalir selama 5 menit. Umbi
kimpul direndam dalam air garam 1%
selama 20 menit, kemudian dicuci
kembali dengan air mengalir. Pencucian
dan perendaman dengan air berfungsi
Ion Cl- mengikat Ca2+ membentuk
endapan putih kalsium diklorida (CaCl2)
yang mudah larut dalam air. Selanjutnya
umbi
kimpul
dipotong
tipis-tipis,
dikeringkan dalam lemari pengering
suhu 60o C selama 7 hari. Umbi kimpul
yang telah kering digiling dan diayak
dengan ayakan 80 mesh. Hal ini untuk
mempermudah pembuatan sediaan yang
nantinya akan diberikan pada hewan uji
secara oral, yaitu sediaan suspensi
dengan CMC Na 0,1% dalam akuades.
Selanjutnya
pengukuran nilai
indeks glikemik (IG) tepung umbi
kimpul. IG adalah luas kadar perubahan
glukosa darah mengikuti
konsumsi
karbohidrat dicerna relatif terhadap
standard
glukosa.
IG
merupakan
642
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
parameter yang menentukan besarnya
g/kgbb tikus, tepung umbi kimpul 2
respon
setelah
g/kgbb tikus dalam suspensi CMC Na
pengkonsumsian karbohidrat. Pangan
0,1%, suspensi CMC Na 0,1% sebagai
yang menaikkan kadar gula darah
blanko dengan menggunakan 5 hewan
dengan cepat memiliki
IG tinggi.
uji jantan galur Wistar tiap perlakuan.
Sebaliknya, pangan yang menaikkan
Nilai indeks glikemik diperoleh dengan
kadar
lambat
cara melakukan sampling kadar glukosa
Sebagai
darah pada seluruh hewan uji jam ke-0,
perbandingan, IG glukosa murni adalah
1 dan 2. Data penentuan nilai indeks
100 (Rimbawan dan Siagian, 2004).
glikemik tepung umbi kimpul dapat
glukosa
gula
memiliki
darah
IG
darah
dengan
rendah
Pada penelitian ini diberikan
dilihat pada tabel 1.
perlakuan glukosa standar dosis 6,75
Tabel 1. Penentuan Nilai Indeks Glikemik Tepung Umbi Kimpul
Kelompok
Glukosa
CMC Na 0,1 %
Tepung umbi kimpul
Rerata Kadar Glukosa Darah
(mg/dl) Jam Ke0
1
2
86
456,8
276,2
109,8
107
92,8
105,6
105,8
103,2
AUC
(mg.jam/dl)
IG
637,9
1,9
100
0,29
Berdasarkan tabel 1 dan gambar
pangan dapat diklasifikasikan sebagai
1, rerata kadar glukosa darah kelompok
berikut IG tinggi (>70), IG sedang (55-
tepung umbi kimpul 1 jam setelah
70), dan IG rendah (<55). Suatu pangan
pemberian glukosa menunjukkan nilai
dengan IG rendah < 55 (slow release
yang rendah bila dibandingkan dengan
carbohydrate),
kelompok pemberian glukosa. Hal ini
dipecah
menunjukkan sangat rendahnya respon
melepaskan glukosa ke dalam darah
glukosa darah setelah pengkonsumsian
dengan lambat. Hal ini menyebabkan
tepung umbi kimpul. Selain itu, tepung
pelepasan insulin terjadi secara bertahap
umbi kimpul juga memiliki nilai IG
untuk merespon adanya glukosa dalam
yang rendah sebesar 0,29. Menurut
darah (Willet, dkk. 2005). Oleh karena
Rimbawan
itu, tepung umbi kimpul dapat dijadikan
dan Siagian (2004), IG
dengan
karbohidrat
lambat
akan
sehingga
643
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
terapi diet bagi penderita diabetes
mellitus.
Gambar 1. Rerata kadar glukosa darah (mg/dl) pada jam ke 0,1,dan 2
pada pengukuran nilai indeks glikemik
Selanjutnya
makronutrien
dilakukan
analisis
untuk
adalah
kadar
serat
pangan,
kadar
karbohidrat, kadar lemak dan protein
mengetahui persen kadar karbohidrat,
pangan.
Analisa
protein, lemak dan serat dalam tepung
dilakukan
di
umbi kimpul. Menurut Rimbawan dan
fakultas kimia Universitas Kristen Satya
Siagian (2004) nilai indeks glikemik
Wacana
(IG) pangan, dipengaruhi makronutrien
makronutrien tepung umbi kimpul dapat
dalam makanan tersebut, diantaranya
dilihat
laboratorium
Salatiga.
pada
makronutrien
kimia
Kandungan
gambar
2.
Gambar 2. Diagram Kandungan Makronutrien Tepung Umbi Kimpul
644
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
Rendahnya kadar karbohidrat
pertumbuhan dan perkembangan tubuh,
dalam tepung umbi kimpul, yaitu
memelihara
sebesar
memperbaiki serta mengganti jaringan
52,2%,
menyebabkan
rendahnya nilai IG. IG merupakan
yang
parameter yang menentukan besarnya
menyediakan
respon
diperlukan
glukosa
darah
setelah
aus,
jaringan
rusak
atau
asam
(Baliwati,
tubuh,
mati,
amino
dkk.
dan
yang
2004).
pengkonsumsian karbohidrat, sehingga
Defisiensi asam amino esensial akan
apabila
dalam
melemahkan kinerja sel yang bertugas
jumlah yang rendah maka respon
memproses gula. Selain itu, proses
glukosa darah juga rendah. Menurut
penyembuhan akan berlangsung lama
PERKINI tahun 2002, pedoman asupan
karena tidak adanya asam amino yang
karbohidrat bagi penderita diabetes
berfungsi regenerasi sel yang rusak
mellitus
60-70%
akibat level glukosa darah yang tinggi
(Hartono, 2006). Pengurangan asupan
(Lingga, 2012). Rendahnya kandungan
karbohidrat
meningkatkan
protein dalam tepung umbi kimpul
sensitivitas insulin pada individu sehat
harus disertai dengan makanan kaya
dan penurunan kadar glukosa darah
protein lainnya. Menurut PERKINI
puasa pada pasien DM tipe 2 (Samaha
tahun 2002, pedoman asupan protein
dkk, 2003). Tidak terkontrolnya kadar
bagi penderita diabetes mellitus (DM)
glukosa darah pada pasien DM tipe
sebesar 10-15% (Hartono, 2006).
asupan
karbohidrat
(DM)
dapat
2disebabkan
melebihi
sebesar
asupan
karbohidrat
kebutuhan
sehingga
Kandungan lemak dalam tepung
umbi
kimpul
sangat
rendah
yaitu
pembentukan glukosa yang bersumber
0,44%. Lemak merupakan zat makanan
dari karbohidrat menjadi lebih tinggi
yang penting untuk menjaga kesehatan
dan reseptor insulin menjadi rendah
tubuh manusia. Selain itu lemak dan
(Edgren, 2004).
minyak juga merupakan sumber energi
Kandungan
protein
dalam
yang lebih efektif dibanding dengan
tepung umbi kimpul rendah yaitu
karbohidrat
3,07%. Protein merupakan bagian dari
2004). Penderita diabetes melitus tidak
semua
dapat
sel
hidup.
Protein
sangat
dan
protein
memperoleh
(Winarno,
energi
dari
bermanfaat bagi tubuh, antara lain:
katabolisme glukosa. Energi adalah hal
membentuk jaringan baru dalam masa
wajib yang harus dimiliki oleh sel
645
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
tubuh, sehingga tubuh akan mencari
mengurangi glukoneogenesis. Hal ini
alternatif substrat untuk menghasilkan
akan berpengaruh pada penggunaan
energi tersebut. Cara yang digunakan
glukosa, sekresi insulin, dan pemakaian
oleh tubuh adalah dengan merombak
glukosa oleh hati (Kusharto, 2006).
simpanan lemak pada jaringan adipose
Serat makanan menyebabkan perubahan
(Kaplan et al, 1992). Menurut PERKINI
level hormon di saluran pencernaan,
tahun 2002, pedoman asupan lemak
seperti Gastric inhibitory polipetida
bagi penderita diabetes mellitus (DM)
(GIP), glukagon dan somatostatin yang
sebesar 20-25% (Hartono, 2006). Oleh
berpengaruh pada motilitas saluran
karena itu, rendahnya kandungan lemak
pencernaan, penyerapan zat gizi dan
dalam tepung umbi
harus
sekresi insulin, dan Serat makanan
disertai dengan makanan kaya lemak
membantu meningkatkan sensitivitas
lainnya.
yang
insulin, menstabilkan level gula darah
dibutuhkan oleh penderita diabetes
sehingga melindungi komplikasi akibat
mellitus yaitu kecukupan omega 3.
diabetik (Prangdimurti., dkk. 2007).
Lemak
kimpul
esesnsial
Omega 3 memiliki fungsi khusus terkait
perannya
untuk
meningkatkan
sensitivitas insulin (Lingga, 2012).
Berdasarkan
nilai
indeks
glikemik serta kandungan makronutrien
dapat menjadikan tepung umbi kimpul
Kandungan serat dalam tepung
sebagai alternatif diet bagi penderita
umbi kimpul sebesar 3,00%. Serat
diabetes
makanan
sebagai
diharapkan dapat membuat tepung umbi
komponen dalam tanaman yang tidak
kimpul menjadi suatu nutrasetikal yang
terdegradasi secara enzimatis menjadi
dapat digunakan sebagai diet oleh
sub-unit yang diserap di lambung dan
penderita diabetes mellitus.
didefinisikan
mellitus.
Manfaat
ini
usus halus (Rimbawan dan Siagian,
2004). Serat larut yang berbentuk viskus
KESIMPULAN
waktu
Kesimpulan yang dapat diambil
pengosongan lambung. Serat dapat
dari penelitian ini adalah nilai Indeks
difermentasi oleh bakteri kolon dan
Glikemik tepung umbi kimpul termasuk
dapat menghasilkan asam lemak rantai
kategori
pendek
Sedangkan
dapat
memperpanjang
yang
mungkin
dapat
menghambat mobilisasi asam lemak dan
rendah
menunjukkan
analisa
bahwa
sebesar
0,29.
makronutrien
tepung
umbi
646
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
kimpul
mengandung
karbohidrat
sebesar 52,2%, protein sebesar 3,07%,
lemak sebesar 0,44% dan serat sebesar
Pangan: November 2006 1 (2):
45-54.
Lingga, L. 2012. Bebas Diabetes Tipe 2
Tanpa Obat. Jakarta: Agromedia
3,00%.
Pustaka.
Prangdimurti, E., F. R. Zakaria, dan N.
UCAPAN TERIMAKASIH
Kementerian
Pendidikan
dan
S.
Palupi.
2007. Modul
E-
Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan
Learning
Tinggi atas dana bantuan penelitian melalui
Biologis Pangan. Departemen
Hibah Dosen Pemula
Ilmu dan Teknologi Pangan,
Evaluasi
Nilai
Fakultas Teknologi Pertanian
DAFTAR PUSTAKA
Baliwati,
Y.
F.
IPB: Bogor
2004.
Pengantar
Pangan dan Gizi, Cetakan I.
Jakarta: Penerbit Swadaya.
Sites. Inch.653 West 23
Street.
Panama City. 2004: 3(2) 41-53
Rumah Sakit Edisi 2. Jakarta :
Penerbit Buku Kedokteran EGC:
Hal 134-136.
Klinis
Penyakit. Edisi 6.
Jakarta: Buku Kedoktera EGC.
Puspitaningrum,
I.,
Kusmita,
L.,
Tepung
Umbi
(Xanthosoma
Kimpul
violaceum
Schott.) Dan Pemanfaatannya
Sebagai Antidiabetes Mellitus
Kaplan R. J., Greenwood C. E., Winocur
Wolever
T.
Cognitive
MS.,
1992.
Performance
Assosiated
Regulation
Konsep
Mutmainah. 2014. Pembuatan
Hartono, A. 2006. Terapi Gizi dan Diet
G.,
Patofisiologi:
Proses-proses
Edgren, A.R. Diabetes Mellitus, Health
rd
Prince, A.S. and Wilson, L.M. 2005.
With
in
is
Glucose
Healthy
Elderly
Tipe
II.
Seminar
Nasional.
Semarang: Universitas Wahid
Hasyim
Rimbawan,. dan
Siagian. A. 2004.
Persons and Can Be Enhance With
Indeks Glikemik Pangan Cara
Glucose
Dietary
Mudah Memilih Pangan yang
Carbohydrates. Am J Clin Nutr
Menyehatkan. Jakarta : Penebar
1992: 72: 825-36.
Swadaya. Hal: 11-21, 26, 27, 39,
and
Kusharto., dan Clara. 2006. Serat
Makanan dan Peranannya Bagi
Kesehatan.
Jurnal
Gizi
dan
dan 40.
Samaha, S., Pradona, S., Gatut, S., Suharko,
S. The Status of Diabetes Control
647
Media Farmasi Indonesia Vol 9 No 1
in Indonesia: A National Edit Of
Type 2 Diabetes. Am S Clin Nutr.
Patients With Type 2 Diabetes
2005: 76(1): 274S-80S
Mellitus in The Year 2001. 2003;
53(6): 283-289
Willet, WC., Manson, J., Liu, S. Glycemic
Index, Glycemicload and Risk of
Winarno, F.G., 2002. Kimia Pangan
dan Gizi. Jakarta: Gramedia
Pustaka Utama. Hal 51, 71, 84,
dan 92.
648