BAB II TINJAUAN PUSTAKA

4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Uraian Tanaman
1. Sistematika tanaman (Rukmana, 2007)
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Convolvulales
Famili
: Convolvulaceae
Genus
: Ipomoea
Spesies
: Ipomoea batatas L.
Kultivar
: Ipomoea batatas „Ayamurasaki‟
Gambar 1.Ubi jalar ungu
2. Morfologi tanaman ubi jalar ungu
Pada gambar 1, ubi jalar merupakan tanaman ubi-ubian dan tergolong
tanaman semusim. Tanaman ini tumbuh menjalar pada permukaan tanah,
dengan panjang tanaman yang terdapat mencapai 3 meter, berbatang
lunak, tidak berkayu berbentuk bulat dan bagian tengah bergabus. Batang
ubi jalar beruas-ruas dengan panjang ruas sekitar 1-3 cm, daunnya
berbentuk bulat hati, bulat lonjong dan runcing tergantung pada
4
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
5
varietasnya. Daun yang berbentuk bulat lonjong atau oval memiliki tepi
daun rata, berlekuk dangkal atau berlekuk dalam. Tanaman ini mempunyai
bunga berbentuk terompet dengan panjang 3-5 cm dan lebar bagian ujung
antara 3-4 cm, mahkota bunga berwarna ungu keputih-putihan dan bagian
dalam mahkota bunga berwarna ungu muda (Widodo, 1986).
3. Varietas
Ubi jalar dapat digolongkan berdasarkan perbedaan pada warna daging
umbi dan warna kulit. Bentuk ubi biasanya bulat sampai lonjong dengan
permukaan rata sampai tidak rata. Kulit ini berwarna putih, kuning, ungu
atau ungu kemerah-merahan, tergantung jenis varietasnya. Daging ubi
berwarna putih, kuning atau jingga sedikit ungu (Rukmana, 2004). Kulit
ubi maupun dagingnya mengandung pigmen karotenoid dan antosianin
yang menentukan warnanya. Kombinasi dan intesitas yang berbeda-beda
dari keduanya menghasilkan warna putih, kuning, oranye, atau ungu pada
kulit dan daging ubi (Suhartina, 2005).
4. Kandungan kimia
Ubi jalar merupakan sumber karbohidrat dan sumber kalori yang
cukup tinggi dan juga merupakan sumber vitamin dan mineral. Vitamin
yang terkandung antara lain vitamin A, vitamin C, thiamin (vtamin B1),
dan riboflavin. Kandungan mineral dalam ubi jalar diantaranya adalah zat
besi (Fe), fosfor (P), dan kalsium (Ca). kandungan lainnya adalah protein,
lemak, serat kasar dan abu (Woolfe, 1993).
Ubi jalar ungu adalah sejenis umbi-umbian yang memiliki banyak
keunggulan dibanding umbi lainnya karena memiliki kandungan zat gizi
yang beragam. Karbohidrat yang terdapat pada ubi jalar ungu termasuk
karbohidrat kompleks dengan klasifikasi Indeks Glikemik (IG) 54 yang
rendah. Kandungan utama ubi jalar ungu adalah pati. Kandungan pati pada
ubi jalar ungu terdiri dari 30-40% amilosa dan 60-70% amilopektin. Juga
memiliki kadar serat pangan yang tinggi yaitu 4,72% per 100 gram.
Kandungan antosianin ubi jalar ungu yaitu 110-210 mg/100 g. kandungan
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
6
betakaroten sebesar 1,208 mg dan vitamin C sebesar 10,5 mg (Ayudya,
2012).
Antosianin memiliki beberapa peran pada tanaman yang digunakan
untuk kesehatan, peranannya antara lain sebagai antioksidan. Berdasarkan
penelitian Sondang (2011), dan Brenda (2013), antosianin memiliki
antivitas hipoglikemik. Ijaola et al (2014) membuktikan bahwa ekstrak
daun ubi jalar ungu memiliki aktivitas antihiperglikemik pada dosis 300
mg/kgBB terhadap tikus yang diinduksi aloksan. Wayan et al (2012)
menunjukan bahwa ekstrak daun ubi jalar ungu dapat memperbaiki profil
lipid dan meningkatkan kadar SOD.
Senyawa antosianin merupakan pewarna yang paling penting dan
tersebar luas dalam tumbuhan. Pigmen yang berwarna kuat dan larut
dalam air ini adalah penyebab hampir semua warna merah jambu, merah,
ungu dan biru dalam daun bunga, daun dan buah pada tumbuhan tinggi.
Secara kimia antosianin merupakan turunan suatu struktur aromatik
tunggal, yaitu sianidin, dan semuanya terbentuk dari pigmen sianidin ini
dengan penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau dengan
metilasi. Antosianidin terdapat enam jenis secara umum, yaitu: sianidin,
pelargonidin, peonidin, petunidin, malvidin dan delfinidin (Harborne,
1987). Ubi jalar ungu mengandung antioksidan berupa antosianin. Jenis
antosianin yang terdapat dalam ubi jalar ungu adalah peonidin dan sianidin
(Zen et al., 2010)
5. Kegunaan tanaman
Ubi jalar ungu memiliki khasiat sebagai antioksidan, antibakteri,
antikanker, perlindungan terhadap kerusakan hati, penyakit jantung dan
sroke (Sarwono, 2005). Selain itu ubi jalar ungu juga memiliki khasiat
sebagai antikolesterol (Budiasa dan Jawi, 2011)
B. Diabetes Melitus
Diabetes Melitus (DM) adalah penyakit metabolik yang ditandai
dengan hiperglikemia yang terjadi karena kelainan sekresi insulin, kerja
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
7
insulin, atau kedua-duanya. Berbagai macam komplikasi disebabkan oleh
tingginya
kadar
glukosa
darah
pada
diabetes
melitus
yang dapat
mengakibatkan kerusakan pada organ tubuh seperti ginjal, syaraf, mata, dan
juga berkontribusi untuk berkembangnya proses penyakit aterosklerosis yang
akan berefek pada gangguan jantung, otak dan organ lain dalam tubuh
(Oliviany, et al., 2009).
Hiperglikemia timbul akibat berkurangnya insulin sehingga glukosa
darah tidak bias masuk ke sel-sel otot, jaringan hati dan metabolismenya
terganggu. Menurut Dalimartha (2007) ada dua jenis utama diabetes:
1. Diabetes melitus tipe 1 (TIB) biasanya berkembang dimasa kecil dan masa
remaja dan pasien membutuhkan suntikan insulin seumur hidup untuk
bertahan hidup
2. Diabetes melitus tipe 2 (T2B) biasanaya berkembang dimasa dewasa dan
berhubungan dengan obesitas, kurangnya aktivitas fisik, dan diet yang
tidak sehat dan penngobatan mungkin melibatkan perubahan gaya hidup
dan penurunan berat badan atau obat-obatan oral bahkan suntikan insulin
Diabetes Melitus tipe 1 umumnya terjadi pada anak-anak ataupun
remaja karena adanya kerusakan sel B pada pancreas yang disebabkan
oleh imun. Hiperglikemia terjadi ketika 80%-90% sel beta terganggu atau
rusak. Sedangkan Diabetes Melitus tipe 2 merupakan 90% penyebab
diabetes, dimana biasanya karena resistensi insulin dan kekurangan
insulin. Diabetes Melitus juga dapat menyebabkan komplikasi, antara lain
komplikasi mikrivaskuler yang termasuk di dalamnya retinopathy,
neuropathy dan nefropathy. Kemudian ada komplikasi makrovaskuler
yaitu termasuk jantung coroner, stroke (Wells et al., 2009).
C. Pengaturan Kadar Glukosa Dalam Darah
Kadar glukosa dalam darah sangat dipengaruhi fungsi hepar, pankreas,
adenohipofisis dan adrenal. Selain itu yang dapat mempengaruhi kadar
glukosa dalam darah adalah fungsi tiroid, kerja fisik, faktor imunologik dan
genetik.
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
8
1. Hepar
Glukosa yang berasal adari absorpsi makanan di intestine dialirkan ke
hepar melalui vena porta, sebagian glukosa akan disimpan sebagai
glikogen. Pada saat ini kadar glukosa di vena porta lebih tinggi dari pada
di vena hepatica. Setelah absorpsi selesai glikogen hepar dipecah lagi
menjadi glukosa, sehingga kadar glukosa di vena hepatica lebih tinggi dari
pada vena porta. Jadi hepar berperan sebagai glukosa. Pada keadaan
normal glikogen di hepar cukup untuk mempertahankan kadar glukosa
dalam beberapa hari, tetapi bila fungsi hepar terganggu akan mudah terjadi
hipoglikemia ataupun hiperglikemia (Gunawan, 2007).
2. Pankreas
Peran insulin dan glukagon penting pada metabolism karbohidrat.
Glukogon menyebabkan glikogenesis dengan merangsang adenilsiklase,
enzim yang dibutuhkan untuk mengaktifkan fosforilase. Enzim fosforilase
penting untuk glikogenolisis. Bila cadangan glikogen di hepar menurun
makan glukogenolisis akan lebih aktif (Gunawan, 2007).
3. Kerja fisik
Tanpa insulin, kontraksi otot dapat menyebabkan glukosa lebih banyak
masuk ke dalam sel. Karenanya pasien DM sangat dianjurkan untuk
melakukan olahraga teratur agar tidak terlalu banyak membutuhkan
insulin. Pasien DM yang bekerja keras harus mendapat eksra kalori atau
dosis insulin harus dikurangi (Gunawan, 2007).
D. Insulin
Insulin merupakan hormon polipeptida yang terdiri dari 51 asam
amino. Sekresi insulin diatur dengan ketat untuk mendapatkan kadar glukosa
darah yang stabil baik sesudah makan atau waktu puasa. Glukosa, asam
amino, asam lemak dan benda keton akan merangsang sekresi insulin
(Gunawan, 2007).
Pada DM, defisiensi insulin menyebabkan hambatan transport asam
amino kedalam sel serta inkorporasinya menjadi molekul protein. Selain itu
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
9
gluconeogenesis bertambah, terjadi imbangan nitrogen negatif. Hal ini dapat
menambah lagi turunannya berat badan pasien DM yang tidak diobati, daya
tahan tubuh sangat menurun karena pembentukan zat anti juga terhambat. Hal
ini yang menyebabkan timbulnya infeksi pada pasien DM, selain itu
hiperglikemia dan glukosuria menyebabkan darah dan urin menjadi medium
yang sangat baik untuk pertumbuhan kuman (Gunawan, 2007).
E. Aloksan
Aloksan adalah suatu substrat yang secara struktural adalah derivat
pirimidin sederhana. Aloksan merupakan senyawa hidrofilik yang tidak stabil
dan selektif toksik terhadap hati dan ginjal, namun dalam dosis tertentu
menyebabkan destruksi selektif pada sel beta pankreas. Pemberian aloksan
pada hewan percobaan merupakan suatu cara yang cepat untuk menghasilkan
kondisi diabetik eksperimental (hiperglikemik). Tikus hiperglikemik dapat
dihasilkan dengan menginjeksikan 120-150 mg/KgBB. Pada hewan percobaan
aloksan dapat diberikan secara intravena, intrapritoneal, dan subkutan
(Yuriska, 2009).
F. Pengobatan Diabetes Melitus
Tujuan terapi DM adalah untuk mengurangi atau menghilangkan
gejala hiperglikemia, menurunkan onset dan progresivitas komplikasi
mirovaskular
dan
makrovaskular,
menurunkan
angka
kematian
dan
memperbaiki pola hidup (Wells et al., 2009).
Secara umum keadaan glukosa normal menurunkan resiko komplikasi
mikrovaskular, tetapi adanya pengaturan yang sangat ketat pada hal-hal yang
beresiko atau berhubungan dengan kardiovaskular seperti merokok, terapi
antiplatelet, tekanan darah tinggi, terapi dyslipidemia sangat di butuhkan
karena berpengaruh pada penurunan resiko penyakit makrovaskular (Wells et
al., 2009). Para ahli medis juga menyarankan kepada para pasien DM selain
pengobatan farmakologi juga melakukan pengobatan non farmakologi seperti
diet untuk menjaga berat badan tetap normal dan berolahraga.
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
10
Terapi farmakologi pada diabetes ada beberapa, antara lain yaitu
dengan terapi insulin dan antidiabetika oral. Insulin merupakan obat utama
pada diabetes mellitus tipe 1 dan pada beberapa diabetes tipe 2. Tujuan
pemberian insulin pada DM tidak hanya untuk menormalkan glukosa darah
tetapi juga memperbaiki semua aspek metabolism dan inilah yang sulit untuk
dicapai. Selain dengan insulin bisa juga dengan antidiabetika oral, seperti
golongan sulfonilurea, meglitinid, biguanida. Thiazolidion, penghambat enzim
α-glukosidase dan penghambat dipeptil peptidase IV (Gunawan, 2007). Pada
pengobatan diabetes melitus tipe 2, dapat digunakan kombinasi antara insulin
dan antidiabetika oral (Goldstein, 2008).
G. Glibenklamid
Glibenklamid merupakan obat antidiabetik oral golongan sulfonilurea
dan merupakan generasi kedua sulfonilurea. Mekanismenya merangsang
sekresi insulin dari sel-sel beta Langerhans pancreas (Golstein, 2008). Dosis
terapi glibenklamid adalah 5-20 mg. Efek terapi jangka pendek glibenklamid
hampir sama dengan efek hipoglikemik flavonoid yaitu meningkatkan sekresi
insulin dari sel beta pankreas. Sedangkan pengobatan glibenklamid pada
jangka panjang, efek utamanya yaitu peningkatan efek insulin terhadap
jaringan perifer dan penurunan pengeluaran glukosa dari hati. Glibenklamid
dapat menimbulkan efek samping berupa hipoglikemia dan pada saluran cerna
dapat menimbulkan mual dan anoreksia (Gunawan, 2007).
H. Uji Antidiabetes
Keadaan diabetes dapat diinduksi pada hewan percobaan dengan zatzat kimia. Zat kimia yang dapat digunakan sebagai induktor adalah glukosa,
aloksan, EDTA, diasosida adrenalin, streptozotosin, dan sebagainya. Dimana
umumnya diberikan secara parenteral. Sebagai induktor, glukosa memiliki
efek diabetes yang tidak permanen (lama) karena tanpa diberi obat
antidiabetes, efek hiperglikemiknya dapat turun dengan sendirinya. Sedangkan
aloksan merupakan diabetogen yang lazim digunakan dan memiliki efek
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
11
hiperglikemik yang permanen dalam waktu 2-3 hari. Karena aloksan selektif
merusak produksi insulin beta pankreas, obat ini menyebabkan perubahan
konsentrasi plasma insulin diikuti dengan perubahan ultrastruktural sel beta
yang dapat menyebabkan nekrosis sel (Rohilla, 2012).
Uji efek antidiabetes dapat dilakukan dengan dua metode yaitu metode
uji toleransi glukosa dan metode uji diabetes dengan induksi aloksan
(Adnyana et al., 2004).
1. Uji diabetes dengan metode toleransi glukosa
Hewan uji yang telah dikelompokan secara acak diambil cuplikan
darahnya (T = 0) untuk penentuan kadar glukosa darah awal, kelompok uji
diberi sediaan uji secara per oral, kelompok kontrol diberi air suling dan
kelompok pembanding diberi glibenklamid. Setelah 30 menit kemudian,
semua hewan percobaan diberi larutan glukosa secara per oral. Setiap 30
menit cuplikan darah diambil dari masing-masing tikus dan di ukur kadar
gula darahnya.
2. Uji diabetes dengan metode induksi aloksan
Hewan percobaan setelah diinjeksi dengan aloksan secara intravena
dipelihara selama 1 minggu untuk melihat kembali keadaan glukosa serum
normal. Hewan percobaan yang telah dikelompokan secara acak cuplikan
darahnya diambil (T = 0). Kelompok uji diberi sediaan uji, kelompok
pembanding diberi glibenklamid, sedangkan kelompok kontrol diberi air
suling selama tujuh hari berturut-turut. Semua hewan uji diberi makan dan
minum ad-libitum. Darah diambil dan di ukur kadar gula darahnya setiap
hari selama tujuh hari setelah kadar gula darah naik cukup tinggi karena
induksi aloksan. Pengambilan darah dan pengukuran kadar gula darah juga
dilakukan setelah pemberian aloksan yang belum diberi sediaan uji.
Alat yang digunakan dalam uji diabetes adalah glukometer. Kadar
glukosa darah tikus diukur menggunakan alat glukometer. Tes strip pada
glukometer mengandung bahan kimia glukosa oksidase ≥ 0,8 IU, garam
naftalen asam sulfat 42µg; dan 3-metil-2-benzothiazoline hidrazon. Prinsip
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015
12
kerja glukometer yaitu oksigen dengan bantuan enzim glukosa oksidase
mengkatalis proses oksidase glukosa menjadi asam glukonat dan hydrogen
peroksida. Dalam reaksi yang kedua, enzim peroksidase mengkatalisis
reaksi oksidasi kromogen (akseptor oksigen yang tidak berwarna),
kemudian oleh hydrogen peroksidase membentuk suatu produk kromogen
teroksidasi berwarna biru yang diukur dengan glukometer (Vasihst et al.,
2011).
Aktivitas Antidiabetes Ekstrak..., Karunia Saputri, Farmasi UMP, 2015