i

PENGARUH SARI UBI JALAR UNGU TERHADAP KADAR CEC (Circulating Endothelial Cell) PADA TIKUS MODEL

DIABETES

SKRIPSI

Oleh Emilia Puspita Sari NIM. 092010101029

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS JEMBER 2012

ii

PENGARUH SARI UBI JALAR UNGU TERHADAP KADAR CEC (Circulating Endothelial Cell) PADA TIKUS MODEL

DIABETES

SKRIPSI

diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Pendidikan Dokter (S1)

dan mencapai gelar Sarjana Kedokteran

Oleh

Emilia Puspita Sari NIM 092010101029

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS JEMBER 2012

iii

PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan untuk :

1. Ayahanda H.Suparlan dan Ibunda Hj.Dewi Su’udah yang senantiasa

memberikan doa dan kasih sayangnya tiada henti, serta yang telah mendidik

dan menjadikanku menjadi manusia yang lebih baik;

2. Guru-guruku yang mulia, mulai dari taman kanak-kanak sampai perguruan

tinggi, yang tidak pernah putus asa dan lelah memberikan ilmu dan

mendidikku dengan penuh kesabaran;

3. Almamater Fakultas Kedokteran Universitas Jember.

iv

MOTTO

Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat.

(Terjemahan QS. Al-Mujadalah ayat 11)* )

Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu akan ada kemudahan. (Terjemahan QS. Al-Insyirah ayat 5)* )

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu nasib kaum kecuali mereka sendiri mengubah keadaan jiwanya.

(Terjemahan QS. Ar Ra'd:11)*)

*) Departemen Agama Republik Indonesia. 2005. Al-Qur’an Al-Karim dan Terjemah Makna ke Dalam Bahasa Indonesia. Kudus: Menara Kudus.

v

PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Emilia Puspita Sari

NIM : 092010101029

menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang berjudul Pengaruh Sari

Ubi Jalar Ungu terhadap Kadar CEC (Circulating Endothelial Cell) Pada Tikus

Model Diabetes adalah benar-benar hasil karya sendiri, kecuali jika dalam

pengutipan substansi disebutkan sumbernya, dan belum pernah diajukan pada

institusi manapun, serta bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab atas

keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus dijunjung

tinggi.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya

tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi

akademik jika ternyata di kemudian hari pernyataan ini tidak benar.

Jember, 05 November 2012 Yang menyatakan,

Emilia Puspita Sari NIM 092010101029

vi

SKRIPSI

PENGARUH SARI UBI JALAR UNGU TERHADAP KADAR CEC (Circulating Endothelial Cell) PADA TIKUS MODEL

DIABETES

Oleh

Emilia Puspita Sari

NIM 092010101029

Pembimbing

Dosen Pembimbing I: dr. Edy Junaidi, M.Sc

Dosen Pembimbing II: dr. Heni Fatmawati, M.Kes

vii

PENGESAHAN

Skripsi berjudul “Pengaruh Sari Ubi Jalar Ungu Terhadap Kadar CEC

(Circulating Endothelial Cell) Pada Tikus Model Diabetes” telah diuji dan

disahkan oleh Fakultas Kedokteran Universitas Jember pada:

hari, tanggal : Selasa, 06 November 2012

tempat : Ruang Sidang Fakultas Kedokteran Universitas Jember

Penguji I, Penguji II,

dr. Sugiyanta, M.Ked dr. Nindya Shinta Rumastika, M.Ked

NIP 19790207 200501 1 001 NIP 19780831 200501 2 001

Penguji III, Penguji IV,

dr.Edy Junaidi, M.Sc dr. Heni Fatmawati, M.Kes NIP 19750901 200312 1 003 NIP 19760212 2005 2 001

Mengesahkan,

Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Jember

dr. Enny Suswati, M.Kes

NIP 197002141999032001

viii

RINGKASAN

Pengaruh Sari Ubi Jalar Ungu terhadap Kadar CEC (Circulating Endothelial

Cell) pada Tikus Model Diabetes; Emilia Puspita Sari; 092010101029; 2012:

51 halaman; Fakultas Kedokteran Universitas Jember.

Diabetes melitus merupakan suatu penyakit metabolik dengan

terganggunya metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein yang disebabkan oleh

berkurangnya sekresi insulin atau penurunan sensitivitas jaringan terhadap insulin.

Penurunan sekresi insulin akan menyebabkan kadar gula darah meningkat.

Hiperglikemia akan mengkatalisis pembentukan radikal anion superoksida (O2-)

dari sumber mitokondria sehingga pada DM terjadi peningkatan radikal bebas

dalam tubuh. DM merupakan penyebab utama kematian terutama di negara-

negara berkembang. Sebagian besar (90%) tergolong diabetes melitus tipe 2

sedangkan 10% adalah diabetes mellitus tipe 1 (Wulandari, 2003).

Stress oksidatif pada diabetes melitus disebabkan karena

ketidakseimbangan reaksi redoks akibat perubahan metabolisme karbohidrat dan

lipid (Setiawan dan Suhartono, 2005). Stress oksidatif dapat menyebabkan jejas

endotel yang irreversibel yang akan mengarah ke lepasnya sel endotel (CEC) dan

nekrosis. Kadar CEC dapat dihitung melalui ekspresi sel CD 146. Jejas endotel

akibat stress oksidatif pada DM dapat dicegah oleh senyawa antioksidan. Terkini,

ditemukan riset bahwa ubi jalar ungu mengandung senyawa antosianin yang

merupakan suatu antioksidan (Fuadi, 2011).

Ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.,) merupakan tanaman komoditi di

Indonesia yang mengandung senyawa antosianin yang berfungsi sebagai

antioksidan, antimutagenik, dan antihiperglisemik. Kandungan antosianin pada

ubi jalar ungu lebih tinggi daripada ubi yang berwarna putih, kuning, dan jingga.

Antosianin merupakan senyawa flavonoid yang memiliki kemampuan sebagai

antioksidan dan penangkap radikal bebas (Santoso, 2006). Berdasarkan hal

tersebut, maka dilakukan penelitian ilmiah untuk mengetahui apakah ubi jalar

ungu mempunyai pengaruh terhadap kadar CEC (Circulating Endothelial Cell)

pada tikus model diabetes.

ix

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sari ubi jalar ungu

terhadap kadar CEC (Circulating Endothelial Cell) pada tikus model diabetes dan

untuk mengetahui pengaruh perbedaan pemberian dosis 1,4 cc/ekor/hari, 3,5

cc/ekor/hari, 5,6 cc/ekor/hari sari ubi jalar ungu terhadap kadar CEC pada tikus

model diabetes.

Jenis penelitian ini adalah true experimental laboratories (Pratiknya, 2010)

dengan desain post test only control group design. Hewan coba yang digunakan

sebanyak 25 ekor tikus Wistar jantan yang dibagi dalam 5 kelompok 2 kelompok

kontrol, yaitu kontrol negatif (pellet Turbo 521 dan aquadest) dan kontrol positif

(injeksi alloxane) serta 3 kelompok perlakuan, yaitu P1 (sari ubi jalar ungu 1,4

cc/ekor/hari), P2 (sari ubi jalar ungu 3,5 cc/ekor/hari), dan P3 (sari ubi jalar ungu

5,6 cc/ekor/hari). Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Jember pada bulan Agustus-Oktober 2012.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sari ubi jalar ungu mempunyai

pengaruh sekitar 42,5% terhadap kadar CEC (Circulating Endothelial Cell) pada

tikus model diabetes. Hasil analisis data dengan uji one way ANOVA

menunjukkan tidak ada perbedaan antar kelompok.

x

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Sari Ubi

Jalar Ungu Terhadap Kadar CEC (Circulating Endothelial Cell) Pada Tikus

Model Diabetes”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk

menyelesaikan pendidikan strata satu (S1) pada Fakultas Kedokteran Universitas

Jember.

Penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh

karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. dr. Enny Suswati, M.Kes., selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas

Jember;

2. dr. Edy Junaidi, M.Sc selaku Dosen Pembimbing I dan dr.Heni Fatmawati,

M.Kes selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak membantu dan

meluangkan waktu, pikiran serta perhatiannya untuk membimbing penulisan

skripsi ini sejak awal hingga akhir;

3. dr. Rena Normasari dan dr. Cholis Abrori, M.Kes.,Mpd.ked Selaku Dosen

Pembimbing Akademik yang telah membimbing penulis selama studi;

4. dr. Heni Fatmawati, M.Kes., selaku koordinator KTI yang telah menyetujui

penyusunan skripsi ini;

5. dr. Sugiyanta, M.Ked dan dr. Nindya Shinta Rumastika, M.Ked sebagai

dosen penguji yang banyak memberikan kritik, saran, dan masukan yang

membangun dalam penulisan skripsi ini;

6. Ayahanda H.Suparlan dan Hj.Dewi Su’udah tercinta atas dukungan moril,

materi, doa, dan semua curahan kasih sayang yang tak akan pernah putus.

Kebahagiaan kalian adalah segalanya untukku;

7. Mas Bambang Yulystiawan dan adik Putri Fajriyatul Hasanah yang selalu

memberiku motivasi untuk menyelesaikan tugas akhir ini;

8. Sahabat-sahabat Risma, Yundos, Mbecil, Mberim, Yhang, Atun dan semua

penghuni kost terimakasih atas semua keceriaan yang kalian berikan selama

di kost BatuRaden 1/02;

xi

9. Rekan satu timku Cynthia dan Achmad terimakasih atas dukungan dan

nasehat-nasehatnya;

10. Teman-teman Avicenna yang selalu saling support dan menjadi teman

seperjuangan demi mendapatkan gelar sarjana kedokteran;

11. Sahabat-sahabat mulai dari MI Alfalah, MTs. Assa’adah II Bungah, SMA

Negeri 1 Sidayu, dan KKT Desa Pace Silo terimah kasih atas doanya;

12. Teknisi Laboratorium Fisiologi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember

dan Laboratorium Biomedik Universitas Brawijaya terimakasih sudah

memberi pengalaman baru dan atas bantuannya selama penelitian;

13. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan dalam

penyusunan karya tulis ilmiah ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu-

persatu.

Penulis juga menerima segala kritik dan saran yang membangun dari

semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga karya tulis ini bermanfaat

bagi pembaca dan khususnya untuk perkembangan Fakultas Kedokteran

Universitas Jember.

Jember, 05 November 2012 Penulis

xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL ................................................................................ i

HALAMAN JUDUL ................................................................................... ii

HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. iii

HALAMAN MOTTO ................................................................................. iv

HALAMAN PERNYATAAN ..................................................................... v

HALAMAN BIMBINGAN ......................................................................... vi

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... vii

RINGKASAN .............................................................................................. viii

PRAKATA .................................................................................................. x

DAFTAR ISI ............................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xvii

BAB 1. PENDAHULUAN ........................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................. 2

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................... 2

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................. 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 4

2.1 Diabetes Melitus ..................................................................... 4

2.1.1 Definisi Diabetes Melitus ................................................. 4

2.1.2 Epidemiologi Diabetes Melitus ........................................ 4

2.1.3 Patofisiologi Diabetes Melitus .......................................... 5

2.2 Pembentukan Radikal Bebas Pada DM ................................ 6

2.3 CEC (Circulating Endothelial Cell) pada Diabetes Melitus... 10

2.4 Alloxane .................................................................................. 13

2.5 Ubi Jalar Ungu ....................................................................... 14

2.5.1 Klasifikasi Tanaman ........................................................ 14

xiii

2.5.2 Deskripsi Tanaman Ubi Jalar Ungu .................................. 15

2.5.3 Kandungan Kimia ............................................................ 16

2.6 Kerangka Konseptual............................................................. 20

2.7 Hipotesis Penelitian ................................................................ 21

BAB 3. METODE PENELITIAN............................................................... 22

3.1 Jenis Penelitian ....................................................................... 22

3.2 Rancangan Penelitian ............................................................. 22

3.3 Besar Sampel .......................................................................... 23

3.4 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................... 24

3.4.1 Tempat Penelitian ........................................................... 24

3.4.2 Waktu Penelitian ............................................................ 24

3.5 Variabel Penelitian ................................................................. 24

3.5.1 Variabel Bebas ................................................................ 24

3.5.2 Variabel Terikat .............................................................. 24

3.5.3 Variabel Terkendali ......................................................... 24

3.6 Definisi Operasional ............................................................... 25

3.7 Alat dan Bahan ....................................................................... 25

3.7.1 Alat ................................................................................. 25

3.7.2 Bahan .............................................................................. 25

3.8 Prosedur Penelitian ................................................................ 26

3.8.1 Persiapan penelitian ......................................................... 26

3.8.2 Pembuatan Kondisi Diabetik pada Tikus .......................... 27

3.8.3 Pemberian sari Ubi Jalar Ungu ......................................... 28

3.8.4 Pengukuran Kadar CEC dengan menggunakan flowcytometry

........................................................................................ 28

3.9 Analisis Data .......................................................................... 28

3.10 Alur Penelitian ....................................................................... 29

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 31

4.1 Hasil Penelitian ....................................................................... 31

4.1.1 Data Hasil Penelitian ........................................................ 30

4.1.2 Hasil Uji Analisis ............................................................. 34

xiv

4.2 Pembahasan ............................................................................ 36

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 40

5.1 Kesimpulan ............................................................................. 40

5.2 Saran ....................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 41

LAMPIRAN ................................................................................................ 46

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

2.1 Kandungan kimia pada ubi jalar ..................................................... 17

4.1 Rata-rata kadar CEC tiap kelompok ................................................ 32

4.2 Data Hasil Analisis uji regresi linier ............................................... 35

4.3 Besar pengaruh variabel bebas terhadap variabel terikat pada uji regresi

linier ............................................................................................... 35

4.4 Hasil Analisis data one way ANOVA ............................................. 36

xvi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1 Skema pembentukan radikal bebas pada diabetes melitus ................ 9

2.2 Mekanisme pembentukan sel endotel dan detasement ...................... 11

2.3 Struktur kimia alloxane ................................................................... 13

2.4 Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas) ................................................... 16

2.6 Skema kerangka konseptual penelitian ........................................... 20

3.1 Skema rancangan penelitian ............................................................ 22

3.2 Skema alur penelitian ...................................................................... 29

4.1 Gambar diagram batang rata-rata kadar CEC ................................... 31

4.2 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC dengan flowcytometry pada

kelompok kontrol negatif ................................................................. 32

4.3 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC dengan flowcytometry pada

kelompok kontrol positif .................................................................. 32

4.4 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC dengan flowcytometry pada

kelompok perlakuan 1 ...................................................................... 33

4.5 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC dengan flowcytometry pada

kelompok perlakuan 2 ...................................................................... 33

4.6 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC dengan flowcytometry pada

kelompok perlakuan 3 ...................................................................... 34

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

A. Tabel Konversi Hewan Percobaan dan Manusia .............................. 47

B. Tabel Daftar Volume Maksimal Larutan Sediaan Uji yang Dapat Di

berikan pada Berbagai Hewan ........................................................ 52

C. Gambar Penelitian ........................................................................... 59

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Diabetes melitus (DM) merupakan suatu kelompok penyakit gangguan

metabolik yang ditandai oleh peningkatan kadar glukosa darah melebihi normal.

Terdapat beberapa tipe diabetes yang diketahui dan umumnya disebabkan oleh suatu

interaksi yang kompleks antara faktor genetik, lingkungan dan gaya hidup. Bila hal

ini dibiarkan tidak terkendali dapat terjadi komplikasi metabolik akut maupun

komplikasi vaskuler jangka panjang, baik mikroangiopati maupun makroangiopati

(Harrison, 2005).

Diabetes melitus merupakan penyakit gangguan metabolisme yang cukup

banyak dijumpai dan mengenai kurang lebih 2% - 4% populasi. Secara global, World

Health Organization (WHO) menyatakan bahwa pada tahun 2004 terdapat 1,1 juta

penduduk mengalami kematian akibat diabetes dengan prevalensi sekitar 1,9 % dan

pada tahun 2007 dilaporkan bahwa terdapat 246 juta penderita diabetes, 6 juta kasus

baru DM dan 3,5 juta penduduk mengalami kematian akibat diabetes. 10 dari seluruh

kematian akibat DM di dunia, 70 % kematian terjadi di negara-negara berkembang.

Sebagian besar (90%) tergolong diabetes melitus tipe 2 sedangkan 10% adalah

diabetes mellitus tipe 1 (Wulandari, 2003).

Diabetes mellitus yang tidak ditangani dengan baik akan menyebabkan

terjadinya berbagai komplikasi kronik, baik mikroangiopati maupun makroangiopati.

Komplikasi ini terjadi akibat perubahan pertumbuhan sel dan kematian sel yang tidak

normal terutama pada endotel pembuluh darah, sel otot polos pembuluh darah dan sel

mesangial ginjal (Sudoyo, 2007 A. W, et al,. ).

Stress oksidatif pada diabetes melitus disebabkan karena ketidakseimbangan

reaksi redoks akibat perubahan metabolisme karbohidrat dan lipid (Setiawan dan

Suhartono, 2005). Stress oksidatif dapat menyebabkan jejas endotel sehingga

2

permeabilitas endotel meningkat. Kehilangan integritas lapisan endotel yang

irreversibel akan menyebabkan sel endotel lepas dan sel-sel yang lepas (CEC) ini

akan mengalami apoptosis atau nekrosis. CEC bersirkulasi di pembuluh darah perifer

dan diidentifikasi melalui ekspresi CD 146 (Erdbruegger, et al,. 2006) .

Ubi jalar ungu merupakan tanaman komoditi di Indonesia yang memiliki

kandungan antosianin lebih besar dari pada ubi jalar dengan varietas yang lain yaitu

sekitar 110-210mg/100 gr (Suprapta, 2004). Menurut Pakorny et al,. (2001)

sekelompok antosianin yang tersimpan dalam ubi jalar ungu sangat bermanfaat bagi

kesehatan tubuh manusia, yaitu dapat berfungsi sebagai antioksidan yang mampu

menghalangi laju perusakan sel radikal bebas pada pasien diabetes melitus.

Sehubungan dengan hal tersebut, maka penulis ingin melakukan penelitian mengenai

“Pengaruh Sari Ubi Jalar Ungu terhadap Kadar CEC (Circulating Endothelial Cell)

pada Tikus Model Diabetes Melitus”

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas maka rumusan masalah dalam penelitian ini antara

lain:

1. Apakah ada pengaruh ubi jalar ungu terhadap kadar CEC (Circulating

Endothelial Cell) pada tikus model diabetes?

2. Bagaimana pengaruh perbedaan pemberian dosis 1,4 cc/ekor/hari, 3,5

cc/ekor/hari, 5,6 cc/ekor/hari ubi jalar ungu terhadap kadar CEC pada tikus

model diabetes?

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk:

1. Untuk mengetahui pengaruh ubi jalar ungu terhadap kadar CEC (Circulating

Endothelial Cell) pada tikus model diabetes

3

2. Untuk mengetahui pengaruh perbedaan pemberian dosis 1,4 cc/ekor/hari, 3,5

cc/ekor/hari, 5,6 cc/ekor/hari ubi jalar ungu terhadap kadar CEC pada tikus

model diabetes

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah:

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tambahan dan

bukti bahwa ubi jalar ungu dapat menurunkan kadar CEC (Circulating Endothelial

Cell) pada diabetes. Selain itu, penelitian ini digunakan untuk mendorong para petani

agar meningkatkan mutu varietas ubi jalar dan dapat digunakan sebagai dasar

penelitian-penelitian selanjutnya.

4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Diabetes melitus

2.1.1 Definisi

Menurut American Diabetes Association (2004), diabetes melitus adalah suatu

kelompok penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemik yang terjadi karena

kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau kedua-duanya. Hiperglikemik kronik pada

diabetes berhubungan dengan kerusakan jangka panjang, disfungsi dan kegagalan

pada beberapa organ tubuh terutama mata, ginjal, saraf jantung, dan pembuluh darah.

Diabetes melitus merupakan suatu sindrom dengan terganggunya

metabolisma karbohidrat, lemak, dan protein yang disebabkan oleh berkurangnya

sekresi insulin atau penurunan sensitivitas jaringan terhadap insulin (Guyton and

Hall, 2008).

2.1.2 Epidemiologi Diabetes Melitus

Pada negara berkembang, DM cenderung diderita oleh penduduk usia 45-64

tahun, sedangkan pada negara maju penderita DM cenderung diderita oleh penduduk

usia di atas 64 tahun. 24 Penderita DM Tipe 1 biasanya berumur < 40 tahun dan

penderita DM Tipe 2 biasanya berumur ≥ 40 tahun. Hasil penelitian Ditjen Yanmed

Depkes RI pada tahun 2002, diperoleh data bahwa DM berada di urutan keenam

dengan PMR sebesar 3,6% dari sepuluh penyakit utama yang ada di Rumah Sakit

yang menjadi penyebab utama kematian. Dan penelitian Ditjen Yanmed Depkes pada

tahun 2005 menyatakan bahwa DM menjadi penyebab kematian tertinggi pada pasien

rawat inap akibat penyakit metabolik, yaitu sebanyak 42.000 kasus dengan 3.316

kematian (CFR 7,9%) (Ardian, 2012).

Menurut laporan PERKENI tahun 2005 dari berbagai penelitian epidemiologi

di Indonesia, menunjukkan bahwa angka prevalensi DM terbanyak terdapat di kota-

5

kota besar, antara lain : Jakarta 12,8 %, Surabaya 1,8 %, Makassar 12,5 %,dan

Manado 6,7 %. Sedangkan prevalensi DM terendah terdapat di daerah pedesaan

antara lain Tasikmalaya sebesar 1,8 % dan Tanah Toraja sebesar 0,9 %. Adanya

perbedaan prevalensi DM di perkotaan dengan di pedesaan menunjukkan bahwa gaya

hidup mempengaruhi kejadian DM (Purba, 2010).

Peningkatan angka kesakitan DM dari waktu ke waktu lebih banyak

disebabkan oleh faktor herediter, life style (kebiasaan hidup) dan faktor

lingkungannya. WHO menyatakan penderita DM Tipe 2 sebanyak 171 juta pada

tahun 2000 akan meningkat menjadi 366 juta pada tahun 2030 (Purba, 2010).

2.1.3 Patofisiologi Diabetes Melitus

Diabetes melitus (DM) tipe I diperantarai oleh degenerasi sel β Langerhans

pankreas akibat infeksi virus, kelainan autoimun, dan factor genetic, pemberian

senyawa toksin, diabetogenik (alloxane), atau secara genetik (wolfram sindrome)

yang mengakibatkan produksi insulin sangat rendah atau berhenti sama sekali. Hal

tersebut mengakibatkan penurunan pemasukan glukosa dalam otot dan jaringan

adiposa. Secara patofisiologi, penyakit ini terjadi lambat dan membutuhkan waktu

yang bertahun-tahun, biasanya terjadi sejak anak-anak atau awal remaja. Penurunan

berat badan merupakan ciri khas dari penderita DM I yang tidak terkontrol. Gejala

yang sering mengiringi DM I yaitu poliuria, polidipsia, dan polifagia. Pada DM I,

kadar glukosa darah sangat tinggi, tetapi tubuh tidak dapat memanfaatkannya secara

optimal untuk membentuk energi. Oleh karena itu, energi diperoleh melalui

peningkatan katabolisme protein dan lemak. Seiring dengan kondisi tersebut, terjadi

perangsangan lipolisis serta peningkatan kadar asam lemak bebas dan gliserol darah.

Dalam hal ini terjadi peningkatan produksi asetil-KoA oleh hati, yang pada gilirannya

diubah menjadi asam asetoasetat dan pada akhirnya direduksi menjadi asam β-

hidroksibutirat atau mengalami dekarboksilasi menjadi aseton. Pada kondisi normal,

konsentrasi benda-benda keton relatif rendah karena insulin dapat menstimulasi

sintesis asam lemak dan menghambat lipolisis (Nugroho, 2006).

6

Diabetes melitus (DM) tipe II disebabkan karena dua hal yaitu penurunan

respon jaringan perifer terhadap insulin, Penurunan sensitivitas terhadap insulin ini

seringkali disebut resistensi insulin, dan penurunan kemampuan sel β pankreas untuk

mensekresi insulin sebagai respon terhadap beban glukosa. Biasanya terjadi pada usia

dewasa diatas umur 30 tahun, seringkali diantara usia 50-60 tahun, dan penyakit ini

timbul secara perlahan-lahan. Akan tetapi, akhir-akhir ini dijumpai peningkatan kasus

yang terjadi pada individu yang berusia lebih muda, sebagian berusia kurang dari 20

tahun dengan diabetes mellitus tipe 2. Sebagian besar DM tipe II diawali dengan

kegemukan karena kelebihan makan. Sebagai kompensasi, sel β pankreas merespon

dengan mensekresi insulin lebih banyak sehingga kadar insulin meningkat

(hiperinsulinemia). Konsentrasi insulin yang tinggi mengakibatkan reseptor insulin

berupaya melakukan pengaturan sendiri (self regulation) dengan menurunkan jumlah

reseptor atau down regulation. Hal ini membawa dampak pada penurunan respon

reseptornya dan lebih lanjut mengakibatkan terjadinya resistensi insulin. Di lain

pihak, kondisi hiperinsulinemia juga dapat mengakibatkan desensitisasi reseptor

insulin pada tahap postreseptor, yaitu penurunan aktivasi kinase reseptor, translokasi

glucose transporter dan aktivasi glycogen synthase. Kejadian ini mengakibatkan

terjadinya resistensi insulin. Secara patologis, pada permulaan DM tipe II terjadi

peningkatan kadar glukosa plasma dibanding normal, namun masih diiringi dengan

sekresi insulin yang berlebihan (hiperinsulinemia). Pada penderita DM II, pemberian

obat-obat oral antidiabetes sulfonilurea masih dapat merangsang kemampuan sel β

Langerhans pankreas untuk mensekresi insulin (Nugroho, 2006).

2.2 Pembentukan Radikal Bebas pada Diabetes Melitus

Radikal bebas sebenarnya berasal dari molekul oksigen yang secara kimia

strukturnya berubah akibat dari aktifitas lingkungan. Aktifitas lingkungan yang dapat

memunculkan radikal bebas antara lain radiasi, merokok, polusi, dan lain sebagainya.

Radikal bebas yang beredar dalam tubuh berusaha untuk mengambil elektron yang

ada pada molekul lain seperti DNA dan sel. Pengambilan ini jika berhasil akan

7

merusak DNA dan sel tersebut. Dengan demikian, jika radikal bebas banyak dalam

tubuh maka akan banyak pula sel yang akan rusak. Kerusakan yang ditimbulkan

dapat menyebabkan sel tersebut menjadi tidak stabil yang berpotensi menyebabkan

proses penuaan dan kanker (Handoko, 2008).

Menurut Gordon (1991) diacu dalam Marpaung (2008), mekanisme reaksi

pembentukan radikal bebas terdiri atas tiga tahap, yaitu inisiasi, propagasi, dan

terminasi. Tahap inisiasi, merupakan tahap awal pembentukan radikal bebas. Tahap

kedua adalah propagasi, yaitu perubahan suatu molekul radikal bebas menjadi radikal

bentuk lain (pembentukan radikal bebas baru). Tahap yang terakhir adalah terminasi.

Terminasi adalah tahap dimana terjadi penggabungan dua molekul radikal bebas dan

membentuk produk yang stabil. Mekanisme reaksi ketiga tahapan tersebut dapat

ditulis sebagai berikut:

Tahap 1 (Inisiasi):

Cl-Cl UV 2Cl. (Radikal bebas)

Tahap 2 (Propagasi):

CH4 + Cl. .CH3 + HCl

.CH3 + Cl2 CH3Cl + Cl. (dapat bereaksi dengan CH4)

Tahap 3 (Terminasi):

.CH3 + Cl. CH3Cl

.CH3 + .CH3 CH3CH3

Stress oksidatif timbul bila pembentukan Reactiv Oxygen Species (ROS)

melebihi kemampuan sel dalam mengatasi radikal bebas, yang melibatkan sejumlah

enzim dan vitamin yang bersifat antioksidan. Stress oksidatif pada diabetes melitus

disebabkan karena ketidakseimbangan reaksi redoks akibat perubahan metabolisme

karbohidrat dan lipid, sehingga terjadi penurunan antioksidan. Peningkatan stress

oksidatif pada diabetes melitus terjadi melalui 3 mekanisme (glikasi nonenzimatik

pada protein, jalur poliol-sorbitol (aldose reduktase), dan autooksidasi glukosa)

(Setiawan dan Suhartono, 2005).

8

1. Jalur poliol

Di dalam status yang normoglikemik, kebanyakan glukosa intrasellular adalah

di phosphorylated ke glucose-6-phosphate oleh heksocinase. Hanya sebagian kecil

dari glukosa masuk polyol pathway. Dibawah kondisi-kondisi hiperglikemi,

heksocinase disaturasi, maka akan terjadi peningkatan influks glukosa ke dalam

polyol pathway aldose reductase, yang mengkatalisa pengurangan glukosa ke

sorbitol, adalah rate limiting enzim didalam pathway ini. Aldose reductase, yang

secara normal mempunyai fungsi mengurangi aldehid beracun didalam sel ke alkohol

non aktif, tetapi ketika konsentrasi glukosa di dalam sel menjadi terlalu tinggi, aldose

reductase juga mengurangi glukosa itu ke sorbitol, yang mana kemudian dioksidasi

menjadi fruktose. Sedang dalam proses mengurangi glukosa intraselluler tinggi ke

sorbitol, aldose reductase mengkonsumsi co-factor NAPH (nicotinamide adenin

dinucleotide phospat hydrolase). NADPH adalah juga co-factor yang penting untuk

memperbaharui suatu intraselluler critical antioxidant, dan pengurangan glutathione.

Dengan mengurangi jumlah glutathione, polyol pathway meningkatkan kepekaan ke

intracelluler oxidative stress.

2. Autooksidasi glukosa

Proses autooksidasi glukosa dikatalisis oleh senyawa logam dalam jumlah

kecil seperti besi dan seng. Hasil katalisis tersebut adalah senyawa oksigen reaktif.

Autooksidasi glukosa terjadi pada fase I proses glikasi nonenzimatik pada protein

yang secara alamiah masih bersifat reversibel. Fase ini merupakan sumber hidrogen

peroksida yang mampu menghambat Cu/ZnSOD.1 Selain hidrogen peroksida, radikal

superoksida juga dihasilkan oleh proses autooksidasi glukosa tersebut serta terkait

dengan pembentukan protein glikasi dalam plasma penderita diabetes. Akibat yang

ditimbulkan berupa peningkatan aktivitas radikal superoksida serta kerusakan enzim

superoksida dismutase. Superoksida dismutase merupakan salah satu enzim

antioksidan yang dihasilkan oleh tubuh.

9

3. Glikasi non enzimatik pada protein

Glikosilasi non enzimatik. Glukosa adalah suatu aldehid yang bersifat reaktif,

yang dapat bereaksi secara spontan, walaupun lambat dengan protein. Melalui proses

yang disebut dengan glikosilasi non enzimatik, protein mengalami modifikasi. Gugus

aldehid glukosa bereaksi dengan gugus amino yang terdapat pada suatu protein,

membentuk produk glikosilasi yang bersifat reversible. Produk ini mengalami

serangkaian reaksi dengan gugus NH2 dari protein dan mengadakan ikatan silang

membentuk advanced glycoliation end-product (AGE). Akumulasi AGE pada

kolagen dapat menurunkan elastisitas jaringan ikat sehingga menimbulkan perubahan

pada pembuluh darah dan membrane basalis (Wulandari, 2003).

Gambar 2.1. Skema pembentukan radikal bebas pada diabetes mellitus (Sumber: Baido, 2011)

Metabolik oksidatif terlibat pada inaktivasi fungsional endotel dengan

peningkatan permeabilitas, dan menyebabkan kematian sel endotel. NO yang

dihasilkan endotel dapat berinteraksi dengan stress oksidatif, dengan demikian

berperan sebagai molekul anti aterogenik dan anti inflamasi. Peningkatan stress

10

oksidatif akan menurunkan ketersediaan biologis NO dan menyebabkan disfungsi

endotel (Napitupulu, 2011).

Gangguan pada sel endotel dapat mengakibatkan ketidakseimbangan pada

pengaturan fungsi endotel vaskuler. Gangguan pada sel endotel dapat terjadi pada

penyakit diabetes melitus, dislipidemia, hipertensi, obesitas, dan merokok. Selain itu,

disfungsi endotel paling banyak disebabkan karena stress oksidatif. Gangguan pada

sel endotel mengakibatkan ketidakseimbangan berbagai faktor yang menyebabkan

penyakit-penyakit pembuluh darah. Sel endotel normal bekerja mempertahankan

tonus dan struktur pembuluh darah, regulasi pertumbuhan sel vaskuler (remodelling

vaskuler), regulasi trombosit dan fungsi fibrinolisis, mediator mekanisme inflamasi

dan imun, regulasi leukosit dan adhesi platelet pada permukaan, modulasi oksidasi

lipid (aktivitas metabolik), dan regulasi permeabilitas vaskuler (Sari, 2011).

2.3 CEC (Circulating Endothelial Cell) pada Diabetes Melitus

Sel endotel melapisi bagian dalam lumen dari seluruh pembuluh darah dan

berperan sebagai penghubung antara sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh

darah. Disamping berperan sebagai sawar fisik antara darah dan jaringan, sel endotel

memfasilitasi berbagai fungsi yang kompleks dari sel otot polos pembuluh darah dan

sel-sel didalam kompartemen darah. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa sel

endotel memegang peran penting dalam proses homeostasis yang terjadi melalui

integrasi berbagai mediator kimiawi. Kerusakan sel endotel menyebabkan ekspresi

dan sekresi molekul adhesi sel endotel terganggu, dan faktor inflamasi yang

menyebabkan perubahan morfologi dan fungsi sel-sel endotel dan menyebabkan

penyakit pembuluh darah (Shahab, 2009).

CEC (Circulating Endothelial Cell) adalah sel endotel dari dinding pembuluh

darah yang bersirkulasi di pembuluh darah perifer. CEC merupakan penanda

terjadinya kerusakan vaskuler. Normalnya kadar CEC dalam orang normal 0-12/ml

darah. CEC akan meningkat pada penyakit yang menyerang pembuluh darah

misalnya diabetes melitus, penyakit jantung, sklerosis sistemik, Cytomegalovirus

11

(CMV) infeksi, endotoksemia, vaskulitis, transplantasi ginjal, dan kanker (Erdbruegger

et al., 2006).

Sel endotel dapat diaktifkan dengan berbagai rangsangan, seperti sitokin pro-

inflamasi, pertumbuhan faktor, menular agen, lipoprotein, atau stres oksidatif.

Kehilangan integritas lapisan endotel yang irreversibel akan mengarah ke detasemen

sel dan sel-sel yang terpisah (CEC) ini akan menjadi apoptosis atau nekrosis. CEC

diidentifikasi melalui ekspresi CD 146. Selain itu juga ditemukan kaderin endotel

vaskular (VE-cadherin), vWF(von willebrand factor) dan antibody monoclonal (S-

Endo 1) untuk antigen CD 146 (Erdbruegger, U. et al., 2006).

Gambar 2.2 Mekanisme pembentukan dan lepasnya sel endotel (Sumber: Erdbruegger, U. et al., 2006)

Hiperglikemia persisten merangsang produksi radikal bebas oksidatif yang

disebut (reactive oxygen species). Radikal bebas membuat kerusakan endotel

vaskuler dan menetralisir NO, yang berefek menghalangi vasodilatasi pembuluh

darah. Nitric oxide merupakan vasodilator yang menyebabkan relaksasi otot polos

12

yang berfungsi sebagai regulator aliran dan tekanan darah, meregulasi permeabilitas

endothelial terhadap lipoprotein dan zat lainnya dan mencegah agregasi dan adhesi

platelet sehingga pada DM terjadi komplikasi vasculopathy. Pada orang yang

menderita diabetes melitus terjadi peningkatan kadar CEC karena resistensi insulin.

Saat nitric oxide berkurang atau tidak adekuat, endotelium menjadi prokoagulan dari

pada antikoagulan, dan molekul vasoaktif seperti sitokin, dan growth factor terbentuk.

Endotelium menjadi lebih permeabel dimana dapat terjadi peningkatan lipoprotein,

monosit, dan makrofag. Substansi ini meningkatkan migrasi sel otot polos,

mempercepat pembentukan, mengubah fungsi dan struktur pembuluh darah.

Akibatnya, sel endotel banyak yang lepas dan kemudian menjadi apoptosis atau

nekrosis (Idhayu, 2006).

CEC diisolasi dengan menggunakan metode flowcytometry. Flowcytometry

merupakan suatu metode yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi karakteristik

permukaan setiap sel dengan kemampuan memisahkan sel-sel yang berada dalam

suatu suspense menurut karakteristik masing-masing secara otomatis melalui suatu

celah yang ditembus oleh seberkas sinar laser. Pengukuran dengan flowcytometry

menggunakan label fluoresensi dan mengukur jumlah, ukuran sel, petanda dinding

sel, granula intraseluler, struktur intrasitoplasmik, dan inti sel (Barrus, 2011)

Morfologi dari CEC adalah berbentuk bulat atau oval dengan diameter 10 sampai

100μm (Woywodt et al., 2002).

Pengukuran kadar CEC dilakukan dengan mengambil PBMC (peri blood

mononuclear cell). Normalnya, dalam PBMC ditemukan limfosit, monosit, basofil,

makrofag dan sel hematopoiesis lainnya. Tapi, dalam keadaan hiperglikemia akan

ditemukan sel endotel yang lepas dengan dideteksinya CD146. Pada pemeriksaan

CEC dengan flowcytometry digunakan 2 marker yaitu CD 146 dan CD 45. CD 146

merupakan marker dari sel endotel, sel limfosit, dan sel melanoma, sedangkan CD 45

merupakan marker spesifik dari sel limfosit. Penggunaan CD 45 pada pengukuran

CEC bertujuan untuk menarik sel limfosit sehingga CD 146 dapat dijadikan marker

untuk CEC (Mancuso, et al.,).

13

2.4 Alloxane

Alloxane adalah suatu substrat yang secara struktural adalah derivate pirimidin

sederhana. Nama lain dari Alloxane adalah 2,4,5,6-tetraoxypirimidin; 2,4,5,6-

primidinetetron; 1,3-Diazinan-2,4,5,6-tetron (IUPAC) dan asam Mesoxalylurea 5-

oxobarbiturat. Rumus kimia Alloxane C4H2N2O4. Alloxane murni diperoleh dari

oksidasi asam urat oleh asam nitrat. Alloxane adalah senyawa kimia tidak stabil dan

senyawa hidrofilik. Pada pH 7,4 dan suhu 370 C waktu paruh alloxane adalah 1,5

menit (McLetchie 2002, Szkuldelski 2001).

Gambar 2.3 Struktur kimia alloxane (Sumber: Nugroho, 2006)

Alloxane relatif toksik terhadap hati dan ginjal, tetapi dalam dosis tertentu

menyebabkan destruktif selektif pada sel β pankreas. Alloxane bereaksi dengan

merusak substansi essensial di dalam sel β pankreas sehingga menyebabkan

berkurangnya granula-granula pembawa insulin di dalam sel β pankreas. Pemberian

Alloxane adalah suatu cara yang cepat untuk menghasilkan kondisi diabetic

eksperimental (hiperglikemik) pada hewan percobaan (Rosalina, 2009).

Faktor lain selain pembentukan oksigen reaktif adalah gangguan pada

homeostatis kalsium intraseluler. Alloxane dapat meningkatkan konsentrasi ion

kalsium bebas sitosolik pada sel β Langerhans pankreas. Efek tersebut diikuti oleh

beberapa kejadian, yaitu influks kalsium dari cairan ekstraseluler, mobilisasi kalsium

dari simpanannya secara berlebihan, dan eliminasinya yang terbatas dari sitoplasma.

Influks kalsium akibat aloksan tersebut mengakibatkan depolarisasi sel β Langerhans,

membuka kanal kalsium dan menambah masuknya ion kalsium ke sel. Akibatnya,

14

proses oksidasi sel terganggu dan sel β Langerhans pancreas akan mengalami

kerusakan. Alloxane juga diduga berperan dalam penghambatan glukokinase dalam

proses metabolisme energi (Szkudelski 2001, Walde et al. 2002).

Alloxane lazim digunakan karena zat kimia ini menimbulkan hiperglikemik yang

permanen dalam 2-3 hari (Suharmiati, 2003). Alloxane dapat diberikan secara intravena,

intraperitoneal, atau subkutan pada binatang percobaan (Nugroho, 2006). Tikus

hiperglikemik dapat dihasilkan dengan pemberian suntikan aloksan monohidrat

secara intravena dengan dosis 75 mg / kg BB tikus (Lestari, 2006). Dosis pemberian

aloksan bervariasi tergantung pada spesies, nutrisi, dan rute pemberiannya

(Szkudelski, 2001). Kemampuan aloksan untuk dapat menimbulkan diabetes juga

tergantung pada jalur penginduksian, dosis, hewan coba, dan status nutrisinya

(Andayani, 2003).

2.5 Ubi jalar ungu

Ubi jalar adalah tanaman dikotiledon dengan akar serabut yang dapat tumbuh

secara adventif dari kedua sisi tiap ruas pada bagian batang yang bersinggungan

dengan tanah. Organ penyimpanan yang layak santap disebut ubi yang terbentuk dari

penebalan akar sekunder dan terbentuk pada kedalaman 25 cm dari permukaan tanah.

Pembentukan ubi akibat pembelahan sel yang cepat diikuti oleh pembesaran sel dan

penimbunan pati pada jaringan parenkim pusat (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998:145)

Ubi jalar mempunyai banyak nama atau sebutan, antara lain ketela rambat

huwi boled (Sunda), tela rambat (Jawa), sweet potato (Inggris), dan shoyu (Jepang).

2.5.1 Klasifikasi Tanaman

Dalam sistematika (taksonomi) ubi jalar dapat diklasifikasikan sebagai berikut

(Ludvina, 2010):

Kingdom : Plantae (tumuh-tumbuhan)

Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)

Subdivisi: Angiospermae (biji tertutup)

15

Class : Dicotyledoneae (biji berkeping dua)

Ordo : Convolvulales

Famili : Convolvulaceae

Genus : Ipomoea

Spesies : Ipomoea batatas Blackie

2.5.2 Deskripsi Morfologi Tanaman Ubi Jalar (Ipomoea batatas)

Ubi jalar merupakan tanaman ubi-ubian dan tergolong tanaman musiman

(berumur pendek). Tanaman ubi jalar tumbuh menjalar pada permukaan tanah dengan

panjang tanaman dapat mencapai 3 meter. Ubi jalar berbatang lunak, tidak berkayu,

berbentuk bulat dan bagian tengah bergabus. Batang ubi jalar beruas-ruas dengan

panjang ruas 1-3 cm. Daun ubi jalar berbentuk bulat hati dan bulat lonjong tergantung

dari varietasnya. Daun yang berbentuk bulat lonjong (oval) memiliki tepi daun rata,

berlekuk dangkal, atau berlekuk dalam. Ubi jalar mempunyai bunga yang berbentuk

terompet yang panjangnya antara 3-5 cm dan lebar bagian ujung antara 3-4 cm.

Makota bunga berwarna ungu keputih-putihan dan bagian dalam mahkota bunga

(pangkal sampai ujung) berwarna ungu muda (Juanda Js dan Bambang Cahyono,

2009).

Tanaman ubi jalar yang sudah berumur ±3 minggu setelah tanam biasanya

sudah membentuk ubi. Bentuk ubi biasanya bulat sampai lonjong dengan permukaan

rata sampai tidak rata. Bentuk ubi yang ideal adalah lonjong agak panjang dengan

berat antara 200-250 g per ubi. Kulit ubi berwarna ungu atau ungu kemerah-merahan,

tergantung dari varietasnya. Struktur kulit ubi bervariasi antara tipis sampai dengan

tebal, dan biasanya bergetah. Jenis atau varietas ubi jalar yang berkulit tebal dan

bergetah memiliki kecenderungan tahan terhadap hama penggerak ubi (Cylas sp).

Daging ubi berwarna ungu. Ubi yang berkadar tepung tinggi cenderung manis

(Rukmana, 2000).

16

Gambar 2.4 Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas) (Sumber: Ludvina, 2010)

2.5.3 Kandungan kimia

Ubi jalar merupakan karbohidrat dan sumber kalori yang cukup tinggi. Ubi

jalar juga sumber vitamin dan mineral, vitamin yang terkandung dalam ubi jalar

antara lain vitamin A, vitamin C, thiamin (vitamin B1), dan riboflavin. Sedangkan

mineral dalam ubi jalar diantaranya adalah zat besi (Fe), Fosfor (p), dan Kalsium

(Ca). Kandungan lainnya adalah protein, Lemak, serat kasar dan abu. Ubi jalar juga

merupakan salah satu hasil pertanian Indonesia yang memiliki kandungan gizi dan

mineral yang cukup banyak. Di bawah ini adalah komponen-komponen yang

terkandung dalam 100 gram ubi jalar beserta jumlahnya (Fuadi, 2011).

17

Tabel 2.1 Kandungan kimia yang ada pada ubi jalar

Komponen Jumlah

Kadar air (%) 72,84

Pati (%) 24,28

Protein (%) 1,65

Lemak (%) 0,4

Gula reduksi (%) 0,85

Mineral (%) 0,95

Asam askorbat (mg/100 g) 22,7

K (mg/100 g) 204,0

S (mg/100 g) 28,0

Ca (mg/100 g) 22,0

Mg (mg/100 g) 10,0

Na (mg/100 g) 13,0

Fe (mg/100 g) 0,59

Mn (mg/100 g) 0,355

Vitamin A (IU/100 g) 20063,0

Energi (kJ/100 g) 441,0

Sumber: Kotecha dan Kadam (1998)

Ubi jalar ungu yang rasanya manis mengandung antosianin yang berfungsi

sebagai antioksidan, antimutagenik, hepatoprotektif antihipertensi dan

antihiperglisemik (Suda et al, 2003). Kandungan antosianin pada ubi jalar ungu lebih

tinggi daripada ubi yang berwarna putih, kuning, dan jingga. Ubi jalar ungu

mengandung antosianin sekitar 110-210mg/100 gr (Suprapta, 2004). Kandungan

antosianin yang tinggi pada ubi jalar tersebut dan stabilitas yang tinggi dibanding

antosianin dari sumber lain, membuat tanaman ini sebagai pilihan yang lebih sehat

(Kumalaningsih, 2006).

18

Antosianin merupakan senyawa flavonoid yang memiliki kemampuan sebagai

antioksidan dan penangkap radikal bebas. Umumnya senyawa flavonoid berfungsi

sebagai antioksidan primer, chelator dan scavenger terhadap superoksida anion.

Antosianin dalam bentuk aglikon lebih aktif daripada bentuk glikosidanya (Santoso,

2006). Kemampuan antioksidatif antosianin timbul dari reaktifitasnya yang tinggi

sebagai pendonor hidrogen atau elektron, dan kemampuan radikal turunan polifenol

untuk menstabilkan dan mendelokalisasi elektron tidak berpasangan. Aktivitas

antioksidan antosianin dipengaruhi oleh sistem yang digunakan sebagai substrat dan

kondisi yang dipergunakan untuk mengkatalisis reaksi oksidasi (Pokorny et al.,

2001).

Antioksidan dalam arti biologis adalah senyawa yang mampu menangkal atau

meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh. Antioksidan bekerja dengan cara

mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga

aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat. Keseimbangan oksidan dan

antioksidan sangat penting karena berkaitan dengan berfungsinya sistem imunitas

tubuh. Kondisi tersebut terutama untuk menjaga integritas dan berfungsinya membran

lipid, protein sel dan asam nukleat serta mengontrol transduksi signal dan ekspresi

gen dalam sel imun (Winarsi, 2007).

Menurut Kuncahyono & Sunardi (2007), berdasarkan sumbernya antioksidan

dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

1. Antioksidan yang dihasilkan oleh tubuh kita sendiri, misalnya superoksida

dismutase (SOD), glutation peroksidase, perxidasi dan enzim kalatase.

2. Antioksidan alami yang dapat diperoleh dari hewan atau tanaman yaitu tokoferol,

vitamin C, betakaroten, flavonoid, antosianin dan senyawa fenolik. Antioksidan

alami umumnya memiliki gugus hidroksil dalam struktur molekulnya.

3. Antioksidan sintetik yang dibuat dari bahan-bahan kimia yaitu Butylated

Hroxyanisole (BHA), BHT, TBHQ, PG, dan NDGA yang ditambahkan dalam

makanan untuk mencegah kerusakan lemak.

19

Menurut Kumalaningsih (2007), berdasarkan fungsinya antioksidan dapat

dikelompokkan menjadi lima, yaitu:

1. Antioksidan primer

Antioksidan primer adalah antioksidan yang berfungsi untuk mencegah

terbentuknya radikal bebas baru, karena dapat merubah radikal bebas yang ada

menjadi molekul yang berkurang dampak negatifnya sebelum sempat bereaksi.

Contoh antioksidan primer adalah enzim SOD (superokside dismutase), enzim

tersebut dapat melindungi sel-sel tubuh dari kerusakan yang diakibatkan oleh radikal

bebas. Kinerja enzim (SOD) superokside dismutase dipengaruhi oleh beberapa

mineral, seperti Zn, Mn, Cu, dan Se yang harus ada dalam makanan dan minuman.

2. Antioksidan sekunder

Antioksidan sekunder adalah senyawa antioksidan yang mampu memotong

reaksi berantai (propagasi) yang ditimbulkan oleh radikal bebas. Sehingga dapat

mencegah terjadinya kerusakan yang lebih besar. Contoh antioksidan sekunder adalah

betakaroten, vitamin C, dan vitamin E.

3. Antioksidan tersier

Antioksidan tersier merupakan antioksidan yang mampu memperbaiki

kerusakan sel atau jaringan akibat oksidasi radikal bebas. Metionin sulfoksidan

merupakan contoh antioksidan tersier yang mampu memperbaiki kerusakan DNA

akibat oksidasi radikal bebas. Enzim tersebut bermanfaan untuk perbaikan DNA pada

penderita kanker.

4. Oxygen scavenger

Oxygen scavenger adalah antioksidan yang mampu mengikat radikal oksigen,

sehingga tidak mendukung terjadinya reaksi oksidasi. Asam askorbat (vitamin C)

merupakan contoh dari oxygen scavenger.

5. Chelator

Chelator berfungsi mengikat kofaktor logam yang mampu mengkatalisis

reaksi oksidasi, misalnya asam sitrat dan asam amino.

20

Peningkatan radikal bebas

2.6 Kerangka konseptual

(-)

Jalur alloxane

Jalur ubi jalar ungu

Variabel tidak diteliti

Variabel diteliti

Alloxane

Destruksi sel β pankreas

Sekresi insulin

Kadar gula darah

Sintesis NO (Nitrit Okside)

Pelepasan sel endotel (Circulating Edndothelial Cell)

Ubi jalar ungu

21

Injeksi alloxane dapat menyebabkan diabetes melitus tipe 1 pada binatang

percobaan. Karena alloxane merupakan suatu radikal bebas yang dapat merusak

DNA sel β pancreas. Selain itu, alloxane menginduksi pengeluaran ion kalsium dari

mitokondria yang mengakibatkan proses oksidasi sel terganggu. Keluarnya kalsium

dari mitokonria mengakibatkan homeostasis yang merupakan awal dari matinya sel.

Akibatnya, granula-granula pembawa insulin berkurang sehingga kadar gula darah

tikus meningkat. Kadar gula darah yang meningkat akan mengurangi sintesi dari NO

(Nitrit oxide), dimana NO berfungsi untuk mengatur tonus sel otot polos, mencegah

agregasi trombosit, dan regulasi permeabilitas vaskuler. Turunnya sintesis NO akan

menyebabkan pembuluh darah mengalami vasokonstriksi sehingga suplai darah ke

jaringan terganggu dan menybabkan lepasnya sel endotel (CEC).

2.7 Hipotesis

Hipotesis dalam penelitian ini adalah

1. Ubi jalar ungu memiliki efektivitas menurunkan kadar CEC (Circulating

Endothelial Cell) pada tikus model diabetes.

2. Terdapat perbedaan hasil dalam menurunkan kadar CEC (Circulating Endothelial

Cell) pada tikus model diabetes dengan pemberian dosis sari ubi jalar ungu yang

berbeda.

22

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah penelitian

eksperimental laboratoris (Pratiknya, 2010).

3.2 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang digunakan adalah post test only control group

design. Rancangan penelitian ini dilakukan dengan membagi sampel dalam kelompok

kontrol dan kelompok perlakuan. Perlakuan dilakukan pada lebih dari satu kelompok

dengan bentuk perlakuan yang berbeda. Setelah semua perlakuan selesai, dilakukan

observasi (posttest) pada semua kelompok untuk diperoleh kesimpulan mengenai

perbedaan diantaranya melalui analisis data tertentu (Notoatmodjo, 2005).

Secara sistematis rancangan penelitian digambarkan sebagai berikut:

K K(-) 3o hari OK(-)

K(+) 30 hari

OK(+)

Pop R S

P P1 30 hari O1

P2 30 hari O2

P3 30 hari O3

Keterangan :

Pop : Populasi

R : Simple random sampling

23

S : Sampel

K(-) : Kelompok kontrol negatif dengan pemberian pur Turbo 521 dan

aquadest biasa

K(+) : Kelompok Kontrol positif dengan injeksi intravena alloxane 75 mg/Kg

BB

P1, P2, P3 : Kelompok perlakuan dengan injeksi intravena alloxane 75 mg/Kg BB +

sari ubi jalar ungu 1,4 cc/ekor/hari, 3,5 cc/ekor/hari, 5,6 cc/ekor/hari

secara berturut-turut

OK(-) : Data hasil pengamatan kadar CEC(Circulating Endothelial Cell) dengan

pur dan aquadest biasa setelah masa penelitian selesai

OK(+) : Data hasil pengamatan kadar CEC(Circulating Endothelial Cell) yang

dibuat diabetes setelah masa penelitian selesai

O1, O2, O3 : Data hasil pengamatan kadar CEC(Circulating Endothelial Cell) yang

dibuat diabetes dan sari ubi jalar ungu 1,4 cc/ekor/hari, 3,5 cc/ekor/hari,

5,6 cc/ekor/hari setelah masa penelitian selesai

3.3 Besar Sampel

Hewan yang akan digunakan dalam percobaan ini adalah tikus putih jantan

strain Wistar (Rattus norvegicus) dengan kondisi sehat, umur 3 bulan dan dengan

rentang berat badan antara 150-275 gram. Menurut perhitungan dengan analisis One

way Anova yang menggunakan aplikasi G power, besar sampel yang digunakan:

F tests - ANOVA: Fixed effects, omnibus, one-way

Analysis: A priori: Compute required sample size

Input: Effect size f = 0.80

α err prob = 0.05

Power (1-β err prob) = 0.80

Number of groups = 5

Output: Noncentrality parameter λ = 16.0000000

Critical F = 2.8660814

24

Numerator df = 4

Denominator df = 20

Total sample size = 25

Actual power = 0.8253110

Jadi peneliti menggunakan 25 ekor tikus yang dibagi dalam 5 kelompok, yaitu

2 kelompok kontrol (kontrol negatif dan kontrol positif) dan 3 kelompok perlakuan.

Pembeda 3 kelompok perlakuan ini adalah dosis sari ubi jalar ungu sebesar 1,4

cc/ekor/hari, 3,5 cc/ekor/hari, dan 5,6 cc/ekor/hari.

3.4 Tempat dan Waktu Penelitian

3.4.1 Tempat Penelitian

Perlakuan dilakukan di Laboratorium Fisiologi Fakultas Kedokteran Gigi

Universitas Jember.

3.4.2 Waktu Penelitian

Waktu pelaksanaan perlakuan dan pemeriksaan CEC (Circulating Endothelial

Cell) pada bulan Agustus – November 2012.

3.5 Variabel Penelitian

Penelitian ini menggunakan 3 macam variabel, yaitu:

a. Variabel bebas:

Sari ubi jalar ungu dengan dosis 1,4 cc/ekor/hari, 3,5 cc/ekor/hari, 5,6

cc/ekor/hari untuk kelompok perlakuan 1,2, dan 3.

b. Variabel tergantung: kadar CEC (Circulating Endothelial Cell).

c. Variabel kendali:

1. Umur hewan coba

2. Jenis hewan coba

3. Berat badan hewan coba

25

4. Waktu dan lama perlakuan

5. Pemeliharaan dan perlakuan hewan coba

6. Ketepatan dosis alloxane dan sari ubi jalar ungu

7. Jumlah pakan standar

3.6 Definisi Operasional Variabel

3.6 1. Sari ubi jalar ungu

Sari ubi jalar ungu didapat dengan menghaluskan 100 gr ubi jalar ungu dalam

1 liter aquadest. Kemudian disaring dengan kain kasa dan dipanaskan selama 45

menit. Sari ubi jalar ungu diberikan melalui sonde setiap hari selama 14 hari.

3.6 2. Kadar CEC (Circulating Endothelial Cell)

CEC (Circulating Endothelial Cell) adalah sel endotel yang lepas yang

disebabkan karena peningkatan kadar glukosa dalam darah. CEC diukur dengan

menggunakan flowcytometry.

3.7 Alat dan Bahan Penelitian

3.7.1 Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain kandang hewan dari

kotak plastik, botol minuman hewan coba, kawat penutup kandang, sekam untuk alas

kandang, mikrotom, gunting, papan fiksasi, jarum pentul, pinset, scapel, spuit, vial,

sonde, neraca digital, dan glukotest easytouch

3.7.2 Bahan Perlakuan

Bahan yang digunakan adalah alloxane , diet normal adalah pakan ternak

(pellet) merk Turbo-521-CP, dan sari ubi jalar ungu.

26

3.8 Prosedur Penelitian

3.8.1 Persiapan penelitian

Menyiapkan kandang dari kotak plastik dengan tutup terbuat dari ram kawat,

dan didalamnya diberi sekam, menyiapkan tempat minum tikus. Seleksi hewan yang

akan digunakan sebagai model sesuai kriteria yang telah ditetapkan, dalam hal ini

tikus putih jantan strain Wistar. Melakukan adaptasi hewan coba, yaitu tikus

dimasukkan dalam kandang yang sudah disiapkan dengan diberi pakan biasa dan

minum selama 7 hari. Setelah itu, membuat sari ubi jalar ungu, caranya yaitu: 1) ubi

jalar ungu segar dicuci kemudian dikupas kulitnya, ditimbang dan dipotong kecil-

kecil, 2) memasukkan 100 gram potongan ubi jalar dan 1 liter aquades kedalam

blender, 3) diblender selama kurang lebih 5 menit, 4) homogenat lalu disaring

menggunakan 3 lapis kain kasa dan dipanaskan pada suhu mendidih selama 45 menit,

5) kemudian sari ubi jalar ungu didinginkan dan siap digunakan untuk penelitian

(Jawi, 2008).

3.8.2 Pembuatan Kondisi Diabetik pada Tikus

Pemeriksaan glukosa darah puasa tikus dilakukan dengan alat pengukur

glukosa darah easy touch untuk diukur glukosa darahnya. Kadar gula darah puasa

normal pada tikus 50-109 mg/dl (Wulandari, 2010). Dua puluh tikus yang meliputi

kontrol positif, perlakuan 1, perlakuan 2, perlakuan 3 dibuat hiperglikemik dengan

pemberian suntikan aloksan monohidrat secara intravena dengan dosis 75 mg/kgBB.

Suntikan dilakukan di pembuluh darah vena yang ada di ekor, atau cuping telinga.

Injeksi alloxane dilakukan secara intravena pada ekor tikus, yang dilakukan

dengan cara: 1) masukkan tikus ke dalam kotak berlubang, sehingga ekor bisa ditarik

keluar, 2) kompress ekor tikus dengan kapas yang dibasahi air hangat selama 5 menit

sehingga pembuluh darah venanya terlihat, 3) injeksi vena dengan kemiringan 15

derajat, lalu diaspirasi. Apabila telah yakin jarum sudah masuk ke dalam vena (darah

terlihat memasuki spuit), maka injeksi perlahan dilakukan 4) Setelah injeksi

dilakukan, ditunggu selama 1 minggu sehingga tikus dalam kondisi hiperglikemik

27

(Maliya, 2006). Setelah 1 minggu, kadar gula darah puasa diuku untuk memastikan

tikus dalam eadaan hiperglikemik.

3.8.5 Pemberian Sari Ubi Jalar Ungu

Penelitian yang dilakukan oleh Jawi (2008) menggunakan ubi jalar ungu

dengan dosis 0,5 cc/ekor/hari pada sampel mencit selama 7 hari. Dosis yang

dibutuhkan peneliti untuk diberikan kepada tikus dengan rerata berat badan 200 gram

adalah dosis ubi jalar ungu pada mencit dikalikan dengan faktor konversi, yaitu 0,5 cc

x 7 (setara dengan 3,5 cc/ekor/hari). Sebagai pembanding peneliti menggunakan dosis

1,4 cc/ekor/hari dan 5,6 cc/ekor/hari. Sari ubi jalar ungu diberikan dengan cara sonde

selama 14 hari. Volume maksimal pemberian ekstrak ubi jalar pada hewan coba

menurut Suhardjono (1975) per oral ± 10cc.

3.8.6 Pengukuran kadar CEC dengan menggunakan flowcitometry

Isolasi PBMC (peri blood mononuclear cell) dengan menambah ficoll 5ml

pada tabung dan 5ml darah dengan perbandingan 1:1. Kemudian sentrifus dengan

kecepatan 10rpm selama 30 menit. Mengambil cincin dan memindahknnya ke tabung

yang lain. Masukkan PBS (Phospat Buffer Saline) sebanyak 10 ml. Sentrifus dengan

kecepatan 1200rpm selama 10 menit. Kemudian buang supernatannya dan ambil

pelet. Tambahkan RBC lisis buffer sebanyak 5 ml. Sentrifus lagi dengan kecepatan

1200rpm selama 10 menit. Buang supernatan dan ambil pelet. Tambahkan PBS

(Phospat Buffer Saline) dan sel staining buffer sebanyak 100ml. Lakukan pipeting

sampai dengan homogen kemudian bagi menjadi 2 eppendorf masing-masing 50ml.

Sentrifus eppendorf I dengan kecepatan 2000 rpm selama 3 menit. Buang PBS

dengan cara dituang. Tambahkan reagen flowcytometry@ 400 µl, resuspen dengan

homogen. Bungkus tiap eppendorf dengan alufoil. Beri penandaan pada bagian atas

eppendorf. Inkubasi di waterbath 37°C, 10 menit untuk mengaktivasi RNase. Jangan

disimpan di kulkas/freezer/suhu kamar karena akan meningkatkan debris. Resuspen

lagi sebelum ditransfer ke flowcyto-tube. Transfer suspensi sel ke dalam flowcyto-

28

tube melalui filter (kain nylon/kain kaca) menggunakan mikropipet 1 ml. Baca

dengan flowcytometer FACS Calibur.

3.9 Analisis Data Penelitian

Untuk mengetahui pengaruh sari ubi jalar ungu terhadap kadar CEC

(Circulating Endothelial Cell) pada tikus model diabetes, peneliti menggunakan

regresi linier. Selanjutnya, untuk mengetahui perbedaan pemberian dosis sari ubi jalar

ungu terhadap kadar CEC (Circulating Endothelial Cell) pada tikus model diabetes

pada kelima kelompok digunakan uji One Way Anova.

29

3.10 Alur Penelitian

N Sampel

K(-) K(+) P1 P2 P3

Diukur kadar glukosa darah

Injeksi alloxane 75 mg/Kg BB

Setelah 1 minggu diukur kadar glukosa darah

Sari ubi

jalar ungu

1,4 cc/per

ekor/hari

selama 14

hari

Sari ubi

jalar ungu

3,5 cc/per

ekor/hari

selama 14

hari

Sari ubi

jalar ungu

5,6 cc/per

ekor/hari

selama 14

hari

Pemeriksaan kadar CEC (Circulating Endothelial Cell)

30

BAB VI. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil penelitian

4.1.1 Data Hasil Penelitian

Penelitian ini menggunakan 25 ekor tikus wistar jantan yang dikelompokkan

menjadi 5 kelompok, yaitu kelompok 1 dengan pemberian pur Turbo 521 dan

aquades biasa (K-); kelompok 2 dengan injeksi intravena alloxane 75 mg/Kg BB,

diberi pur Turbo 521, aquades (K+); kelompok 3 dengan injeksi intravena alloxane

75 mg/Kg BB, diberi pur Turbo 521, aquades dan sari ubi jalar ungu 1,4 cc/ekor/hari

(P1); kelompok 4 dengan injeksi intravena alloxane 75 mg/Kg BB, diberi pur Turbo

521, aquades, dan sari ubi jalar ungu 3,5 cc/ekor/hari (P2); kelompok 5 dengan

injeksi intravena alloxane 75 mg/Kg BB, diberi pur Turbo 521, aquades, dan sari ubi

jalar ungu 5,6 cc/ekor/hari. Pada proses penelitian ini terdapat lima ekor tikus yang

mati, yaitu 1 ekor dari kelompok 2 (K+), 1 ekor dari kelompok 3 (P1), 2 ekor dari

kelompok 4 (P2), 1 ekor dari kelompok 5 (P3).

Lima kelompok dengan kelompok kontrol negatif (non diabetes), kelompok

kontrol positif dan kelompok perlakuan yang sudah diabetes dengan kadar gula darah

lebih dari 110 mg/dl dilakukan pemeriksaan dengan flowcytometry untuk mengukur

kadar CEC. Kadar gula darah puasa tikus untuk setiap kelompok bisa dilihat di

lampiran. Rata-rata ekspresi CEC berdasarkan data tersebut dapat dilihat pada Tabel

4.1.

31

Tabel 4.1 Rata-rata kadar CEC tiap kelompok

Kelompok Rata-rata Std. Deviasi

K1 0,0250 0,00707

K2 0,0325 0,04573

P1 0,1275 0,15414

P2 0,0750 0,02121

P3 0,0200 0,01414

Keterangan: K1 = kelompok kontrol negatif (perawatan tanpa injeksi alloxane dan ubi jalar ungu) K2 = Kelompok kontrol positif (Alloxane 75mg/Kg/BB) P1 = Kelompok perlakuan 1 (Alloxane 75mg/Kg/BB + ubi jalar ungu 1,4cc/ekor/hari) P2 = Kelompok perlakuan 2 (Alloxane 75mg/Kg/BB + ubi jalar ungu 3,5cc/ekor/hari) P3 = Kelompok perlakuan 3 (Alloxane 75mg/Kg/BB + ubi jalar ungu 5,6cc/ekor/hari)

Berdasarkan tabel 4.1 diketahui bahwa rerata kadar CEC terbesar pada

kelompok perlakuan 1 yakni sebesar 0,1275 pada pemberian dosis Alloxane

75mg/Kg/BB + ubi jalar ungu 1,4 cc/ekor/hari dan rata-rata kadar CEC terkecil pada

kelompok perlakuan 3 yakni sebesar 0,0200 pada pemberian Alloxane 75mg/Kg/BB

+ ubi jalar ungu 5,6 cc/ekor/hari. Selain itu, dapat dilihat bahwa terdapat penurunan

kadar CEC seiring dengan meningkatnya dosis pemberian ekstrak ubi jalar ungu.

Diagram batang rerata hasil pemeriksaan kadar CEC dengan menggunakan

flowcytometry dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Diagram batang rata-rata kadar CEC

.0250 .0325

.1275

.0750

.0200

-.1000

.0000

.1000

.2000

.3000

K- K+ P1 P2 P3

Perlakuan

32

Keterangan: K1 = kelompok kontrol negatif (perawatan tanpa injeksi alloxane dan ubi jalar ungu) K2 = Kelompok kontrol positif (Alloxane 75mg/Kg/BB) P1 = Kelompok perlakuan 1 (Alloxane 75mg/Kg/BB + ubi jalar ungu 1,4cc/ekor/hari) P2 = Kelompok perlakuan 2 (Alloxane 75mg/Kg/BB + ubi jalar ungu 3,5cc/ekor/hari) P3 = Kelompok perlakuan 3 (Alloxane 75mg/Kg/BB + ubi jalar ungu 5,6cc/ekor/hari)

Gambar 4.2 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC pada kelompo k kontrol negatif

Gambar 4.3 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC pada kelompok kontrol positif

33

Gambar 4.4 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC pada kelompok perlakuan 1

Gambar 4.5 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC pada kelompok kontrol perlakuan 2

34

Gambar 4.6 Gambaran hasil perhitungan kadar CEC pada kelompok perlakuan 3

4.1.2 Hasil Uji Analisis

Syarat yang harus dimiliki oleh data penelitian agar dapat melakukan analisa

data dengan uji parametric one way Anova ialah harus memiliki data yang

terdistribusi normal dan varians datanya seragam. Oleh karena itu, perlu dilakukan uji

normalitas dan uji homogenitas terhadap data sebelum melakukan analisis one way

Anova. Uji normalitas dan uji homogenitas dikatakan significan jika nilai sig > 0,05.

Hasil uji normalitas dengan Kolmogorov-Smirnov didapatkan significancy sebesar

0,380 dan hasil uji homegenitas dengan Levene didapatkan nilai significancy sebesar

0,122. Hal ini menandakan bahwa data terdistribusi normal dan varians datanya

seragam atau homogen.

35

Tabel 4.2 Hasil analisis data regresi linier

Model

Unstandardized Coefficients

Standardized

Coefficients

t Sig. B Std. Error Beta

1 (Constant) .163 .077 2.133 .077

Dosis -.026 .022 -.425 -1.149 .294

Keterangan: variable terikat = kadar CEC

Tabel 4.3 Besar pengaruh variabel bebas terhadap variabel terikat pada uji regresi linier

Model R R Square

Adjusted R

Square

Std. Error of the

Estimate

1 .425a .180 .044 .10949

Berdasarkan uji regresi linier R square = 0,180. Koefisien korelasi R sebesar

42,5%, yang berarti ubi jalar ungu memberikan pengaruh sebesar 42,5% terhadap

kadar CEC. Sedangkan sisanya 57,5% dipengaruhi oleh faktor luar.

Bentuk umum garis regresi (x terhadap y) yaitu Y = a + bX, dengan a = 0,163

dan b = -0,026 yang didapat dari hasil uji regresi linier. Sehingga persamaannya

menjadi Y = 0,163-0,026X. Dengan Y adalah kadar CEC dan X adalah sari ubi jalar

ungu. Jadi, dari rumus tersebut berarti setiap kenaikan 1 mg dosis, akan menurunkan

kadar CEC sebesar 0,026. Grafik pengaruh pemberian dosis bertingkat terhadap kadar

CEC dapat dilihat pada gambar 4.1.

Hasil uji analisis one way ANOVA diperoleh significancy 0,564 (sig. > 0,05)

yang berarti kadar CEC terdapat perbedaan yang tidak bermakna (terima H0) pada 5

kelompok, yaitu 2 kelompok kontrol dan 3 kelompok perlakuan.

36

Tabel 4.4 Hasil analisis data one way ANOVA

Sum of Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups .027 4 .007 .783 .564

Within Groups .078 9 .009

Total .105 13

4.2 Pembahasan

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian sari ubi jalar

ungu terhadap kadar CEC (Circulating Endothelial Cell) pada tikus model diabetes.

Ubi jalar ungu diberikan dalam berbagai dosis dengan tujuan mengetahui pengaruh

perbedaan pemberian dosis ubi jalar ungu tersebut terhadap kadar CEC (Circulating

Endothelial Cell) pada tikus model diabetes.

Tikus Wistar yang digunakan merupakan tikus jantan karena karena tikus

jantan dapat memberikan hasil penelitian yang lebih stabil karena tidak dipengaruhi oleh

adanya siklus menstruasi dan kehamilan seperti pada tikus putih betina. Tikus jantan juga

mempunyai kecepatan metabolisme obat yang lebih cepat dan kondisi biologis tubuh

yang lebih stabil dibanding tikus betina (Setiawan, 2010). Selain itu, hewan coba yang

digunakan berumur 3 bulan dengan berat badan 150-275gram.

Meningkatnya kadar glukosa darah pada pemberian alloxane dapat

disebabkan oleh dua proses yaitu terbentuknya radikal bebas dan kerusakan

permeabilitas membran sel sehingga terjadi kerusakan sel beta pancreas yang

berfungsi menghasilkan insulin. Aksi toksik alloxane pada sel β pankreas diinisiasi

oleh radikal bebas yang dibentuk oleh reaksi redoks. Alloxane dan produk reduksinya,

asam dialurik, membentuk siklus redoks dengan formasi radikal superoksida. Radikal

ini mengalami dismutasi menjadi hydrogen peroksida. Radikal hidroksil dengan

kereaktifan yang tinggi dibentuk oleh reaksi Fenton. Aksi radikal bebas dengan

rangsangan tinggi meningkatkan konsentrasi kalsium sitosol yg menyebabkan

37

destruksi cepat sel beta pankreas. Meningkatnya konsentrasi kalsium sitosol juga

disebabkan karena aloksan menginduksi pengeluaran kalsium dari mitokondria yang

kemudian menyebabkan terganggunya proses oksidasi sel beta pankreas. Karena

rusaknya sel β pankreas maka insulin tidak terbentuk sehingga kadar glukosa darah

meningkat. Hal ini seperti proses yang terjadi pada diabetes melitus tipe 1 pada

manusia (Yuriska, 2009).

Dari penelitian yang telah dilakukan oleh Rosalina (2009) membuktikan

bahwa kenaikan kadar glukosa darah (hiperglikemi) memiliki peran penting terhadap

kerusakan vaskuler. Bagian terdalam vaskuler dilapisi oleh sel endotel. Hiperglikemia

akut akan menyebabkan jejas endotel yang nantinya akan mengarah ke nekrosis dan

lepasnya sel endotel (CEC).

Ubi jalar ungu yang digunakan dalam penelitian ini mengandung antosianin

yang berfungsi sebagai antioksidan yang dapat menangkap radikal bebas pada

diabetes. Kemampuan antioksidatif antosianin timbul dari reaktifitasnya yang tinggi

sebagai pendonor hidrogen atau elektron, dan kemampuan radikal turunan polifenol

untuk menstabilkan dan mendelokalisasi elektron tidak berpasangan (Pokorny et al.,

2001).

Dari penelitian yang dilakukan oleh Jawi (2008) telah terbukti mengenai efek

antioksidan dari ekstrak air ubi jalar ungu dapat menurunkan kadar MDA

(malondialdehyde) yang merupakan indikator stress oksidtif pada darah dan berbagai

organ mencit yang diberikan beban aktivitas fisik maksimal. Pada penelitian ini

terlihat efek antioksidan dari ubi jalar ungu terhadap kadar CEC dalam tubuh tikus

model diabetes terbukti dengan menurunnya kadar CEC seiring bertambahnya

pemberian dosis ubi jalar ungu. Namun, secara statistik perbedaannya tidak

bermakna. Rendahnya kadar CEC pada kelompok 2 bisa dipengaruhi faktor biologis

tikus, yakni tikus yang laju aliran darahnya tinggi akan mengurangi lepasnya sel

endotel (CEC) sehingga pada kelompok 2 perhitungan CEC dengan flowcytometry

rendah (Zeiher, 2008).

38

Tidak ada perbedaan secara statistik antar kelompok perlakuan yang diberi

sari ubi jalar ungu. Hal ini disebabkan karena beberapa hal. Pertama, pada saat

pembuatan sari ubi jalar ungu kandungan antosianinnya berkurang karena

pemanasan. Sesuai dengan penelitian Apriliyanti tahun 2010, bahwa pemanasan yang

tinggi akan merusak antosianin. Tantituvanont et al., (2008) menyatakan bahwa suhu

yang semakin tinggi akan mendorong terlepasnya bagian glikosil pada antosianin

dengan menghidrolisis ikatan glikosidik sehingga terbentuk aglikon tidak stabil dan

selanjutnya antosianin kehilangan warna. Kedua, jika kandungan gula dalam ubi jalar

ungu tinggi akan menurunkan kandungan antosianin dalam ubi jalar ungu. Ketiga,

dengan semakin lama waktu ekstraksi maka interaksi antara pelarut (air) dengan zat

terlarut (antosianin dalam jaringan) semakin lama, sehingga proses pelarutan

maksimal dan akhirnya zat yang terekstrak juga besar. Namun setelah waktu

pemanasan sekitar 25 menit total antosianin mengalami penurunan dan paling rendah

pada waktu 30 menit. Karena bila terlalu lama akan berdampak negatif yaitu

kemungkinan kerusakan zat yang dilarutkan (antosianin).

Peda penelitian ini ada lima ekor tikus yang mati yang disebabkan karena

tikus sudah terlalu tua yang dalam penelitian ini tikus sudah mencapai umur 4 bulan,

tikus mengalami perdarahan lambung akibat pemberian ekstrak ubi jalar ungu melalui

per oral/sonde. Pada pengukuran CEC dengan flowcytometry ada empat sampel yang

tidak bisa digunakan untuk uji flowcytometry karena pada pembentukan cincin PBMC

(Peripheral Blood Mononuclear Cell) tidak terbentuk cincin dan tidak bisa ditemukan

densitas sel yang baik untuk uji flowcytometry.

Pengukuran kadar CEC dapat dideteksi melalui ekspresi antigen CD146

dengan menggunakan pemeriksaan flowcytometry. CD 146 merupakan marker dari

sel melanoma, nerve endings, sel limfosit T, sel otot polos dan sel endotel. Oleh

karena itu, untuk mengetahui kadar CEC dalam tubuh perlu dilakukan penghitungan

sel hematopoiesis melalui marker CD 45 untuk menghindari positif palsu pada kadar

CEC (Sethi, 2012). Dalam keadaan normal, kadar CEC dalam pembuluh darah perifer

sangat rendah sekitar 0-12 ml/darah. pembuluh CEC akan meningkat pada penyakit

39

yang menyerang pembuluh darah salah satunya diabetes melitus (Erdbruegger et al.,

2006).

Pemberian sari ubi jalar ungu mempunyai pengaruh terhadap kadar CEC

sebesar 42,5% dan pemberian dosis sari ubi jalar ungu tidak menunjukkan adanya

perbedaan secara statistik.

40

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian ini dapat disimpulkan:

1. Ubi jalar ungu mempunyai pengaruh sebesar 42,5% terhadap kadar CEC

(Circulating Endothelial Cell) pada tikus model diabetes

2. Pemberian sari ubi jalar ungu dengan dosis yang berbeda terhadap kadar CEC

(Circulating Endothelial Cell) pada tikus model diabetes tidak menunjukkan

adanya perbedaan secara statistik.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan penelitian yang sama untuk mendukung penelitian ini dengan

metode yang tepat untuk mendapatkan hasil yang signifikan. Salah satunya

membuat sari ubi jalar ungu dengan alokasi waktu 20 menit dan dengan suhu

115oC.

2. Perlu dikaji ulang mengenai penentuan dosis sari ubi jalar ungu, hewan coba

yang digunakan berumur kurang dari 3 bulan, dan sonde yang terbuat dari

plastik sehingga mengurangi perdarahan lambung.

41

DAFTAR PUSTAKA

American Diabetes Association. 2004. Publication Manual of Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. North Beauregard Street. Alexandria: ADA.

Ardian. 2012. Tingkat Pengetahuan Pasien Diabetes Mellitus tentang Risiko

Terjadinya Ulkus Kaki Diabetes di Poli Klinik Penyakit Dalam Rumah Sakit Umum Pusat Haji Adam Malik Medan. Skripsi. Diterbitkan. Medan: Fakultas Perawatan Universitas Sumatera Utara.

Barrus, B., M. 2011. Perubahan jumlah total limfosit sebagai alternative

pemeriksaan cd4 pada pasien hiv aids yang diberikan antiretroviral. Diterbitkan. Thesis. Medan: Program Studi Magister Ilmu Kedokteran Tropis Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.

Erdbruegger, U., Woywodt, A., and Haubitz, M. 2006. Circulating endothelial cells: A novel

marker of endothelial damage. Clinica chimica Acta. Vol 373: 17-26. Escandon, J. C., and Cipolla, M. 2009. Diabetes and Endothelial Dysfunction: A

Clinical Perspective. Endocrine reviews. Vol. 22(1): 36-52. Evans, J. L., Goldfine, I. D., Maddux, B. A., dan Grodsky, G. M., 2001. Oxidativ

stress and Stress Activated Signlaing Pathways: A unifying Hypothesis of Type 2 Diabetes. Endocrinre reviews. Vol. 23(5): 599-622

Fitriasari, A. 2009. Prosedur Tetap Preparasi Sampel Untuk Flowcitometry.

Yogyakarta: Cancer Chemoprevention Research Center Farmasi UGM. Fuadi, A. 2011. Analisis Bahan Produk AgroindustriAnalisis Zat Bahan Ubi Jalar.

Diterbitkan. Skripsi. Semarang; Universitas Diponegoro.

42

Guyton, A. C. dan Hall, J. E. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi 11. Jakarta

: EGC Goon, P., 2006. Circulating Endothelial Cells, Endothel Progenitor Cell, and

Microparticel Endothelial Cell. Journal of medicine. Vol. 8: 2. Haryo, T. 2011. Hubungan Kadar Apolipoprotein B Dengan Aterosklerosis Arteri

Karotis Interna Pada Pasien Pasca Stroke Iskemik. Diterbitkan. Thesis. Semarang: Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro.

Haubitz, M. dan Woywodt, A. 2004. Circulating Endothelial Cells and Vasculitis.

Internal Medicine. Vol. 43 (8): 660-667 Juanda, Js., Dede., Cahyono, B. 2009. Ubi Jalar. Budi Daya dan Analisis Usaha

Tani. Yogyakarta: Kanisius. Jawi, I. M., Suprapta, D. N., Dwi, S. U., Wiwiek, I. 2006. Efek Antioksidan Ekstrak

Umbi Ubi Jalar Ungu pada Darah dan Berbagai Organ pada Mencit yang Diberikan Beban Aktivitas Fisik Maksimal. Denpasar: Bappeda, Provinsi Bali.

Kumalaningsih, S. 2006. Antioksidan Alami. Surabaya: Trubus Agrisarana. Keller, T., Mairuhu, A., Kruif, M. D., Gerdes, V. A. Infections and Endothelial Cells.

Oxford Journal. Vol. (60) : 40-48. Ludvina, S. 2010. Pengaruh Jenis Pelarut dan Pengolahan Terhadap Aktivitas

Antioksidan pada Produk Olahan Ubi Jalar (Ipomoe batatas). Diterbitkan. Skripsi. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.

Maliya, A. 2006. Perbedaan Profil Lipid Serum dan Perkembangan Lesi

Aterosklerotik Aorta Abdominalis Antara Kelompok yang Diberi Perasan Pare (Momordica charantia) dan Kontrol. Diterbitkan. Thesis, Diponegoro: Universitas Diponegoro.

43

Mancuso, P., Colleoni, M., Orlando, L., Calleri, A., Maisonneuve, P., Pruneri, G. Circulating endothelial-cell kinetics and viability predict survival in breast cancer patients receiving metronomic chemotherapy. European Institute of Oncology. [16 Maret 2006]

Notoatmodjo, S. 2005. Metodologi Penelitian Kesehatan. Jakarta: Rineka Cipta. Pratiknya, A. W. 2010. Dasar-dasar Metodologi Penelitian Kedokteran dan

Kesehatan. Jakarta: Rajawali Pers. Purba, D. 2010. Perbandingan Kadar C-Peptide Pada Diabetes Melitus Tipe 2 Yang

Baru Didiagnosa Dengan Non Diabetes Melitus. Diterbitkan. Thesis. Medan: Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.

Rajagopalan, S., Somers, E. C. Endothelial Cell Apoptosis in Systemic Lupus

Erythematosus: a Common Pathway for Abnormal Vascular Function and Thrombosis Propensity. http://bloodjournal.hematologylibrary.org/content/103/10/3677.full.html. [15 Januari 2004]

Riyadi dan Sukarmin. 2008.Asuhan Keperawatan Pada Pasien Dengan Gangguan

Eksokrin dan Endokrin Pada Pankreas. Yogyakarta: Graha Ilmu. Rosalina, R. 2009. Efek Rumput Laut (Eucheuma sp.) terhadap Kadar Glukosa

Darah dan Jumlah Monosit pada Tikus Wistar yang Diinduksi Aloksan. Diterbitkan. Karya Tulis Ilmiah. Semarang: Program Studi Pendidikan Dokter Universitas Diponegoro.

Sari, A, A. 2011. Hubungan Kadar Fibrinogen dengan Ketebalan Tunika Intima

Media Arteri Karotis Interna Pada Pasien Pasca Stroke Iskemik. Diterbitkan. Thesis. Semarang: Universitas Diponegoro.

Sethi, S. 2011. Comparison of circulating Endothelial Cell /Platelet Count Ratio to

Aspartate Transaminase/Platelet Ratio Index. Journal of Clinical and Experimental Hepatology. Published.

44

Setiawan, B. dan Suhartono, E. 2005. Stress Oksidatif dan Peran Antioksidan pada

Diabetes Melitus. Jurnal Kedokteran Indonesia. Kalimantan Selatan: Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat.

Sri, S, D. 2012. Effect ethanol extract of morinda citrifolia l to blood glucose,

neutrofil count, glomerulus fibronektin in diabetes mellitus rat. Thesis. Diterbitkan. Diponegoro: Universitas Diponegoro.

Suda, I., T. Oki, M. Masuda, M. Kobayashi, Y. Nishiba, and S. Furuta. 2003.

Physiological Functionality of Purplefleshed Sweet Potatoes Containing Anthocyanins and Their Utilization in Foods. JARQ. Vol. 37 (3): 167-173.

Sudoyo, A. W., Setiyohadi, B., Alwi, I., Simadibrata, M., dan Setiati, S. 2006. Buku

Ajar Ilmu penyakit Dalam. Edisi IV. Jakarta: Departemen Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Nigro, J., Osman, N., Dart, A. M., and Little, P.J. 2005. Insulin Resistance and

Atherosclerosis. Endocrine reviews. Vol. 27(3): 242-259. Winarsi, H. 2007. Antioksidan Alami dan Radikal Bebas. Yogyakarta: Kanisius. Widowati, W. Potensi Antioksidan sebagai Antidiabetes. JKM. Vol 7 (2) 2008: 198-

202. Woywodt, A. 2002. Necrosis, Detachment and Apoptosis endothelial cell. Oxford

Journal. ISSN 1460-2385. Vol. 17: 1728-1730. Wulandari, C. E. 2010. Pengaruh Pemberian Ekstrak Bawang Merah (allium

ascalonicum) Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Pada Tikus Wistar dengan Hiperglikemia. Diterbitkan. Karya Tulis Ilmiah. Diponegoro: Program Studi Pendidikan Dokter Universitas Diponegoro.

45

Wulandari, N. 2003. Perubahan Pupil Cycle Time Pada Penderita Diabetes Mellitus. Diterbitkan. Sumatera Utara: Bagian Ilmu Penyakit Mata Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.

Yudiono, K. 2011. Ekstraksi Antosianin dari Ubi Jalar Ungu (ipomoea batatas cv.

Ayamurasaki) Dengan teknik Ekstraksi subcritical water. Jurnal Teknologi Pangan. Vol. 2 (1):2-3.

Wuri, E., Rasni, H., Aini, L. 2010. Modul Praktikum Biostatistik. Tidak diterbitkan.

Universitas Jember: Program Studi Ilmu Keperawatan.

46

LAMPIRAN

A. Tabel Konversi Hewan Percobaan dan Manusia *)

20g

mencit

200g

tikus

400g

marmut

1,5 kg

kelinci

2 kg

kucing

4 kg

kera

12 kg

anjing

70 kg

manusia

20g

mencit 1,0 7,0 12,25 27,8 29,7 64,1 124,2 287,0

200g

tikus 0,14 1,0 1,74 3,9 4,2 9,2 17,8 56,0

400g

marmut 0,03 0,57 1,0 2,25 2,4 5,2 10,2 31,5

1,5 kg

kelinci 0.04 0,25 0,44 1,0 1,05 2,4 4,5 14,2

2 kg

kucing 0,03 0,23 0,41 0,92 1,0 2,2 4,1 13,0

4 kg

kera 0,016 0,11 0,19 0,42 0,45 1,0 1,9 6,1

12 kg

anjing 0,008 0,06 0,1 0,22 0,24 0,52 1,0 3,1

70 kg

manusia 0,0026 0,018 0,031 0,07 0,076 0,16 0,32 1,0

(Suhardjono D. 1995. Percobaan Hewan Laboratorium. Yogyakarta: Gajah Mada

University Press, hal. 207)

*) Digunakan untuk perkiraan konversi dosis dari spesies hewan yang satu terhadap

yang lain dengan satuan dosis perbobot bahan tertentu.

47

B. Tabel Daftar Volume Maksimal Larutan Sediaan Uji yang Dapat Diberikan

pada Berbagai Hewan

Jenis hewan uji

Volume maksimal (mL) sesuai jalur pemberian

i.v i.m i.p s.c p.o

Mencit (20-30g) 0,5 0,05 1,0 0,5-1,0 1,0

Tikus (100g) 1,0 0,1 2 – 5 2 - 5 5,0

Hamster (50 g) - 0,1 1 – 2 2,5 2,5

Marmot (250 g) - 0,25 2 – 5 5,0 10,0

Kelinci (2,5 kg) 5 - 10 0,5 10 - 20 5 - 10 20,0

Kucing (3 kg) 5 - 10 1,0 10 - 20 5 - 10 0,50

Anjing (5 kg) 10 - 20 5,0 20 - 50 10,0 100,0

(Suhardjono D. 1995. Percobaan Hewan Laboratorium. Yogyakarta: Gajah Mada

University Press, hal. 207)

Keterangan

i.v. : intravena

i.m. : intramuscular

i.p. : intraperitoneal

s.c. : subcutan

p.o. : perora

48

C. Kadar gula darah puasa pada kelima kelompok

Hasil Pengukuran Kadar Glukosa Darah Pada Kelompok Kontrol Negatif

No. Tikus KGD Awal KGD 2

1 74 75

2 72 62

3 67 75

4 84 62

5 68 62

Mean 73 67,2

Keterangan : KGD 2 : kadar glukosa darah setelah perlakuan standar

Hasil Pengukuran Kadar Glukosa Darah Pada Kelompok Kontrol Positif

No. Tikus KGD Awal KGD 1

1 73 132

2 92 95

3 86 104

4 69 137

5 - -

Mean 80 117

Keterangan : KGD 1 : Kadar glukosa darah setelah injeksi alloxane

Hasil Pengukuran Kadar Glukosa Darah Pada Kelompok 3 (Perlakuan 1)

No. Tikus KGD Awal KGD 1

1 66 123

2 78 144

3 67 104

4 73 123

5 72 110

49

Mean 71,2 120,8

Keterangan :

KGD 1 : Kadar glukosa darah setelah injeksi alloxane

Hasil Pengukuran Kadar Glukosa Darah Pada Kelompok 4(Perlakuan 2)

No. Tikus KGD Awal KGD 1

1 93 93

2 65 90

3 86 95

4 93 90

5 80 122

Mean 83,4 98

Keterangan : KGD 1 : Kadar glukosa darah setelah injeksi alloxane

Hasil Pengukuran Kadar Glukosa Darah Pada Kelompok 5

No. Tikus KGD Awal KGD 1

1 70 84

2 88 112

3 78 132

4 69 96

5 77 122

Mean 76,4 109,2

Keterangan :

KGD 1 : Kadar glukosa darah setelah injeksi alloxane

50

D. Gambar Penelitian

1. Perlakuan

Potongan Ubi Jalar Ungu Ekstrak Ubi Jalar Ungu

Hewan Uji Tikus Putih Strain Wistar Pemberian Ekstrak Per Oral / Sonde

Pengambilan Darah dari Ventrikel Dextra

51

2. Flowcytometry

Sentrifuge Hasil dari Staining Flowcytometry

Alat Flowcytometry