efek ekstrak kayu manis cinnamomum cassia...

EFEK EKSTRAK KAYU MANIS (Cinnamomum cassia)

TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH, BERAT

BADAN, DAN LOW DENSITY LIPOPROTEIN (LDL)

PADA TIKUS YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOSIN

Laporan penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN

Oleh:

Miftahul Jannah Salwah Ummah

1112103000031

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

UIN SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

1436 H / 2015 M

ii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Dengan ini saya menyatakan bahwa:

1. Laporan penelitian ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan

untuk memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar strata 1 di UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan ini telah saya

cantumkan sesuai ketentuan yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah

Jakarta.

3. Jika di kemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya asli saya atau

merupakan hasil jiplakan dari karya milik orang lain, maka saya bersedia

menerima sanksi yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Jakarta, 29 Mei 2015

Miftahul Jannah Salwah Ummah

v

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh.

Puji syukur Alhamdulillah senantiasa tercurah kehadirat Allah SWT atas

segala rahmat dan ridha-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian ini.

Shalawat serta salam semoga tetap tercurah kepada nabi besar Muhammad SAW,

beserta keluarga, sahabat, serta umat beliau hingga di akhir zaman.

Dalam menyelesaikan penelitian ini hingga tahap paling akhir, banyak

pihak yang memberikan bantuan, bimbingan, dan dukungan. Oleh karena itu saya

mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Dr. Arif Sumantri, S.K.M., M.Kes. selaku Dekan FKIK UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

2. dr. Witri Ardini, M.Gizi., Sp.GK. selaku Ketua Program Studi Pendidikan

Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, beserta segenap dosen-

dosen PSPD yang telah memberikan bimbingan serta ilmu selama

menjalani masa studi di PSPD FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

3. dr. Nouval Shahab, Sp.U., Ph.D., FICS., FACS., selaku penanggung jawab

riset angkatan 2012 Program Studi Pendidikan Dokter yang senantiasa

memberikan arahan dalam pelaksanaan riset di angkatan 2012.

4. dr. Flori Ratna Sari, Ph.D. selaku dosen pembimbing I dalam penelitian

saya, yang senanantiasa membagi ilmu, arahan, dan bimbingan kepada

saya guna menyelesaikan penelitian ini dengan sebaik-baiknya.

5. dr. Hari Hendarto, Sp.PD., Ph.D., FINASM. selaku dosen pembimbing II

penelitian saya, yang telah membimbing dan mengarahkan guna

menyempurnakan penelitian saya.

6. Ibu Nurlaely Mida R., M.Biomed., Ph.D. selaku PJ Animal House, Ibu

Endah Wulandari, M.Biomed. selaku PJ Laboratorium Biokimia, Ibu Zeti

Harriyati, M.Biomed. selaku PJ Laboratorium Biologi, drg. Laifa Annisa

vi

Hendarmin, Ph.D. selaku PJ Laboratorium Riset, dan dr. Nurul Hiedayati,

Ph.D. selaku PJ Laboratorium Farmakologi atas izin penggunaan

laboratorium yang telah diberikan. Tak lupa saya berterima kasih kepada

seluruh jajaran laboran yang terlibat dan senantiasa memberikan bantaun

serta arahan yaitu Ibu Ayi, Ibu Suryani, Ibu Lilis, dan Pak Rachmadi.

7. Kedua orang tua tercinta saya, Samsul Hadi dan Darmini Setyo Pinurbo,

atas kasih sayang, dukungan, doa, nasihat, serta semangat yang telah

diberikan. Juga kepada adik-adik saya, Assadullah Sulthoni Hakim,

Wildan Zaim Syadad, dan Iqbal Azzam Muharrik, serta seluruh keluarga

besar yang menjadi penyemangat untuk menggapai cita-cita.

8. Teman-teman seperjuangan dalam penelitian, yaitu Myra Patricia, Hapsari

Abdining Ilahi, Rachmah Ubat Harahap, dan Azmi Aghnia yang telah

memberikan bantuan pada saya selama penelitian.

9. Kak Ika dan Kak Bayu, senior dari Program Studi Kesehatan Masyarakat

2010 yang telah membantu saya mengolah data, serta seluruh mahasiswa

PSPD 2012 yang telah membantu penelitian saya.

Saya menyadari bahwa laporan penelitian ini masih terdapat banyak

kekurangan. Untuk itu, segala bentuk kritik dan saran sangat saya harapkan

untuk memperbaikinya. Demikian laporan penelitian ini saya tulis, semoga

dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca. Semoga langkah penulis dan

pembaca senantiasa dalam ridha-Nya.

Wassalamualaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh.

Ciputat, 15 April 2015

Penulis

vii

ABSTRAK

Miftahul Jannah Salwah Ummah. Program Studi Pendidikan Dokter. Efek

Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum cassia) Terhadap Kadar Glukosa Darah,

Berat Badan dan Low Density Lipoprotein (LDL) pada Tikus yang Diinduksi

Streptozotosin. 2015.

Dewasa ini minat masyarakat terhadap pengobatan berbasis herbal kian

meningkat. Kayu manis khususnya spesies Cinnamomum cassia merupakan

tanaman herbal yang memiliki efek hipoglikemik dan hipolipidemik. Penelitian

ini bertujuan untuk mengetahui efek ekstrak Cinnamomum cassia dosis 200

mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari terhadap kadar glukosa darah, berat badan,

dan Low Density Lipoprotein (LDL) pada tikus strain Sprague dawley yang

diinduksi streptozotosin. Hasil yang didapatkan adalah signifikansi pada

penurunan kadar glukosa darah (p=0,022) dan peningkatan berat badan (p=0,002),

namun tidak berefek pada LDL (p=0,181). Oleh karena itu dapat disimpulkan

bahwa Cinnamomum cassia memiliki efek hipoglikemik namun tidak memiliki

efek hipolipidemik.

Kata kunci: Cinnamomum cassia, streptozotosin, diabetes mellitus

Miftahul Jannah Salwah Ummah. Medical Education Program. The Effect of

Cinnamon (Cinnamomum cassia) toward Blood Glucose, Body Weight and

Low Density Lipoprotein (LDL) in Streptozotocin Induced Rat. 2015.

Today the public interest in herbal-based treatment is increasing. Cinnamomum

cassia a particular species of cinnamon which have hypoglycemic and

hypolipidemic effect. This study aims to determine the effect of the Cinnamomum

cassia extract 200 mg/kgBW/day and 400 mg/kgBW/day on blood glucose levels,

weight, and Low Density Lipoprotein (LDL) in streptozotocin induced Sprague

dawley strain (rat). The results obtained are of significance to a decrease in blood

glucose levels (p = 0.022) and weight gain (p = 0.002), but no effect on LDL (p =

0.181). Therefore it can be concluded that the Cinnamomum cassia has a

hypoglycemic effect but does not have a hypolipidemic effect.

Key word: Cinnamomum cassia, streptozotocin, diabetes mellitus

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................ ii

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ........................................................ iii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iv

KATA PENGANTAR ............................................................................................ v

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... x

DATAR GRAFIK ................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xi

BAB I : PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

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

1.2. Rumusan Masalah .............................................................................. 3

1.3. Hipotesis ............................................................................................. 3

1.2.1. Hipotesis Nol .......................................................................... 3

1.2.2. Hipotesis Alpha ...................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................... 4

1.4.1. Tujuan Umum ......................................................................... 4

1.4.1. Tujuan Khusus ........................................................................ 4

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................. 4

1.5.1. Bagi Peneliti ........................................................................... 4

1.5.2. Bagi Institusi ........................................................................... 4

1.5.3. Bagi Masyarakat ..................................................................... 5

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA............................................................................ 6

2.1. Kerangka Teori................................................................................... 6

2.1.1. Diabetes Mellitus (DM) .......................................................... 6

2.1.1.1. Definisi dan Klasifikasi ............................................. 6

2.1.1.2. Fisiologi Pankreas dan Insulin .................................. 7

2.1.1.3. Gangguan Metabolisme Lemak pada DM ............. 10

2.1.1.4. Patofisiologi dan Komplikasi .................................. 12

2.1.1.5. Manifestasi Klinis dan ............................................ 14

2.1.1.6. Kriteria Diagnosis ................................................... 14

2.1.1.7. Tata Laksana ........................................................... 15

2.1.2. Streptozotosin (STZ) ............................................................ 18

2.1.3. Kayu Manis ........................................................................... 21

2.2. Kerangka Konsep ............................................................................. 24

2.3. Definisi Operasional......................................................................... 25

ix

BAB III : METODE PENELITIAN ...................................................................... 26

3.1. Desain Penelitian .............................................................................. 26

3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ........................................................... 26

3.2.1. Lokasi Penelitian ................................................................... 26

3.2.2. Waktu Penelitian ................................................................... 26

3.3. Populasi dan Sampel ........................................................................ 26

3.3.1. Populasi ................................................................................ 26

3.3.2. Sampel .................................................................................. 26

3.4. Kriteria Inklusi ................................................................................. 28

3.5. Kriteria Eksklusi............................................................................... 28

3.6. Cara Kerja Penelitian ....................................................................... 28

3.6.1. Alat Penelitian ...................................................................... 28

3.6.2. Bahan Penelitian ................................................................... 28

3.6.3. Adaptasi Hewan Sampel ....................................................... 29

3.6.4. Induksi STZ .......................................................................... 29

3.6.5. Pemberian Ekstrak Kayu Manis terhadap Tikus .................. 29

3.6.6. Pengukuran Sampel .............................................................. 29

3.6.6.1. Glukosa Darah ......................................................... 29

3.6.6.2. Berat Badan ............................................................. 30

3.6.6.3. LDL .......................................................................... 30

3.6.7. Alur Penelitian ...................................................................... 32

3.7. Manajemen Data .............................................................................. 33

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 34

4.1. Glukosa Darah .................................................................................. 34

4.2. Berat Badan ...................................................................................... 37

4.3. Low Density Lipoprotein (LDL) ...................................................... 39

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 41

5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 41

5.2. Saran ................................................................................................ 41

BAB VI : KERJASAMA RISET ........................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 43

LAMPIRAN ........................................................................................................... 48

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi DM Berdasarkan Etiologi .................................................... 6

Tabel 2.2. Tipe Sel pada Pulau Langerhans Pankreas ............................................. 8

Tabel 2.3. Sifat Berbagai Sediaan Insulin .............................................................. 17

Tabel 2.4. Beberapa Contoh Antidiabetik Orat dan Karakteristiknya .................. 17

Tabel 2.5. Perbandingan karakteristik kimiawi antara Alloxan dan STZ ............. 18

Tabel 2.6. Perbandingan Karakteristik Tiga Jenis Kayu Manis ............................. 22

Tabel 4.1. Rata-Rata Glukosa Darah pada Seluruh Sampel ................................. 33

Tabel 4.2. Rata-Rata Kadar GDS Selama 28 Hari ................................................. 34

Tabel 4.3. Rata-Rata Kadar GDS perbandingan Hari 1 dan Hari 28 ..................... 34

Tabel 4.4. Hasil Uji Kruskal-Wallis Kadar Glukosa Darah .................................. 34

Tabel 4.5. Rata-Rata Berat Badan perbandingan Hari 1 dan Hari 28 ................... 35

Tabel 4.6. Uji Anova Berat Badan ......................................................................... 37

Tabel 4.7. Uji Kruskal-Wallis LDL ....................................................................... 39

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1. Rerata Gabungan Glukosa Darah Semua Kelompok .......................... 33

Grafik 4.2. Rerata Gabungan Berat Badan Semua Kelompok at Badan ................ 36

Grafik 4.3. Rerata Gabungan LDL Kelompok ...................................................... 38

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Perbandingan Kondisi Hiperglikemik Antar Berbagai Jenis DM ....... 7

Gambar 2.2. Mekanisme Sekresi Insulin ................................................................ 8

Gambar 2.3. Struktur Kimiawi Insulin .................................................................... 9

Gambar 2.4. Sifat Bifasik dari Sekresi Insulin ......................................................... 9

Gambar 2.5. Efek Insulin terhadap Metabolisme Intraselular .............................. 11

Gambar 2.6. Langkah- Langkah Diagnosis DM ................................................... 15

Gambar 2.7. Tetrafasik Aloksan dan Trifasik STZ ............................................... 20

Gambar 2.8. Kulit Kayu Manis Kering (Cinnamomum cassia Bark) ................... 21

Gambar 7.1. Surat Keterangan Tikus Sehat ........................................................... 21

Gambar 7.2. Surat Hasil Identifikasi Bahan Uji ................................................... 21

Gambar 2.8. Kulit Kayu Manis Kering (Cinnamomum cassia Bark) ................... 21

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1: Surat Keterangan Tikus Sehat ........................................................... 49

Lampiran 2: Hasil Determinasi / Identifikasi Bahan Uji ...................................... 50

Lampiran 3: Data Awal Semua Kelompok Penelitian ........................................... 51

Lampiran 4: Hasil Data Uji Statistik ...................................................................... 54

Lampiran 5: Gambar Proses Penelitian .................................................................. 57

Lampiran 6: Cara Perhitungan STZ dan Ekstrak Cinnamomum cassia yang

Digunakan ......................................................................................... 59

Lampiran 7: Riwayat Penulis ................................................................................. 62

1

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Diabetes mellitus (DM) adalah suatu ganguan homoeostasis nutrien yang

yang terjadi akibat disfungsi pankreas atau respon abnormal dari sel-sel target

terhadap hormon Insulin.1

International Diabetes Federation (IDF) menyatakan

bahwa pada tahun 2005 sebesar 5,1% penduduk dunia atau setara dengan 200 juta

orang terkena DM. IDF juga memprediksikan adanya peningkatan penderita DM

menjadi 6,3% atau sebanyak 333 juta orang pada tahun 2025. Negara-negara maju

maupun berkembang seperti India, Cina, Amerika Serikat, Jepang, Indonesia,

Pakistan, Bangladesh, Rusia, Italia, dan Brazil menduduki peringkat 10 besar sebagai

negara dengan penderita DM terbanyak di dunia.2

Meningkatnya prevalensi DM di beberapa negara berkembang merupakan

salah satu imbas dari peningkatan tingkat kemakmuran. IDF dalam Diabetes Atlas

Edisi kedua tahun 2003 menyatakan bahwa pada tahun 2000 prevalensi DM di

Indonesia adalah sebesar 1,9% (2,5 juta orang) dan penderita Toleransi Glukosa

Terganggu (TGT) sebesar 9,7% (12,9 juta orang). Diprediksi pada tahun 2025

penderita DM di Indonesia meningkat menjadi 2,8% (5,2 juta orang) dan penderita

TGT meningkat menjadi 11,2% (20,9 juta orang). Badan Penelitian dan

Pengembangan Kesehatan (Litbangkes) Depkes melakukan survey mengenai faktor

risiko DM tipe 2 pada usia 25-64 tahun di Depok pada tahun 2001 adalah sebesar

12,8% dan setelah dilakukan intervensi terhadap perilaku menurun menjadi 11,2% di

tahun 2003.2

Dalam berbagai guideline Internasional seperti yang dikeluarkan oleh

American Heart Association (AHA) maupun American Association of Clinical

Endocrinology (AACE) tahun 2013, penanganan kasus DM dititikberatkan pada

modifikasi lifestyle dan terapi farmakologis.3,4

Namun dewasa ini terdapat

2

peningkatan minat masyarakat terhadap pengobatan alternatif khususnya penggunaan

tanaman herbal dikarenakan efek sampingnya yang rendah. Kayu manis adalah salah

satu tanaman herbal yang sejak dulu dipercaya sebagai obat alami antidiabetes.5 Kayu

manis juga dilaporkan memiliki efek farmakologis positif pada pasien Toleransi

Glukosa Terganggu (TGT), sindrom metabolik, dan DM Tipe 2.6

Cinnamomum cassia atau biasa disebut dengan Kayu Manis Cina adalah

tanaman obat herbal yang mudah dibudidayakan di daerah tropis sebab membutuhkan

panas matahari yang cukup.7

Dalam sebuah penelitian dilaporkan bahwa penggunaan

ekstrak Cinnamomum cassia 200 mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari dalam 6

minggu mampu menurunkan kadar glukosa darah pada tikus jantan albino yang

diinduksi aloksan.8

Karena efek hipoglikemik yang ditimbulkan dan pembudidayaan

yang mudah di daerah tropis, ekstrak kayu manis spesies Cinnamomum cassia dapat

dikembangkan sebagai obat antidiabetes.

Penelitian ekstrak Cinnamomum cassia dosis 200 mg/kgBB/hari dan 400

mg/kgBB/hari terhadap tikus sudah pernah dilakukan dalam kurun waktu 6 minggu

dengan hasil penurunan kadar gula darah yang signifikan.8

Pada penelitian ini akan

dilakukan pengujian ekstrak kayu manis dengan dosis yang sama, yaitu 200

mgkgBB/hari dan 400 mg/kbBB namun yang diberikan dalam kurun waktu yang

lebih pendek, yaitu 28 hari. Selain mengetahui efek ekstrak kayu manis terhadap

kadar glukosa darah, penelitian ini juga akan mengamati efek ekstrak kayu manis

terhadap berat badan dan Low Density Lipoprotein (LDL). Penelitian ini akan

dilakukan terhadap tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi Streptozotosin

(STZ) yang bekerja dengan mendestruksi sel beta pankreas.9

3

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah penelitian

sebagai berikut:

Bagaimana efek pemberian ekstrak Cinnamomum cassia terhadap kadar

glukosa darah pada tikus yang diinduksi STZ?

Bagaimana efek pemberian ekstrak Cinnamomum cassia terhadap berat badan

pada tikus yang diinduksi STZ?

Bagaimana efek pemberian ekstrak Cinnamomum cassia terhadap kadar LDL

pada tikus yang diinduksi STZ?

1.3. Hipotesis

Kadar glukosa darah:

- Hipotesis nol: Pemberian ekstrak Cinnamomum cassia tidak berefek

terhadap kadar glukosa darah tikus yang diinduksi STZ.

- Hipotesis alpha: Pemberian ekstrak Cinnamomum cassia berefek terhadap

kadar glukosa darah tikus yang diinduksi STZ.

Berat badan:


terhadap berat badan tikus yang diinduksi STZ.


berat badan tikus yang diinduksi STZ.

Kadar LDL:


terhadap kadar LDL tikus yang diinduksi STZ.


kadar LDL tikus yang diinduksi STZ.

4

1.4. Tujuan Penelitian

1.4.1. Umum

Mengetahui efek pemberian ekstrak Cinnamomum cassia terhadap kadar

glukosa darah, berat badan, dan LDL tikus yang diinduksi STZ.

1.4.2. Khusus

Mengetahui efek pemberian ekstrak Cinnamomum cassia dosis 200

mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari selama 28 hari terhadap kadar glukosa

darah tikus DM dibandingkan dengan kontrol.


mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari selama 28 hari terhadap berat badan

tikus DM dibandingkan dengan kontrol.


mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari selama 28 hari terhadap kadar LDL

tikus DM dibandingkan dengan kontrol.

1.5. Manfaat Penelitian

1.5.1. Bagi peneliti

Mendapatkan pengalaman melakukan penelitian dengan metode eksperimen.

Mendapat pengetahuan mengenai tanaman herbal bermanfaat yang ada di

Indonesia yang memiliki efek hipoglikemik.

Sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran di Fakultas

Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta.

1.5.2. Bagi Institusi

Dapat menambah referensi penelitian di Fakultas Kedokteran dan Ilmu

Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah yang dapat digunakan

sebagai bahan untuk penelitian selanjutnya.

5

1.5.3. Bagi Masyarakat

Memberikan informasi mengenai terapi alternatif DM dengan menggunakan

tanaman herbal.

2

6

1 BAB II

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kerangka Teori

2.1.1. Diabetes Mellitus (DM)

2.1.1.1. Definisi dan Klasifikasi

DM adalah sindrom klinis dengan kelianan metabolisme berupa kondisi

hiperglikemia akibat defisiensi insulin absolut, inefektifitas insulin, maupun

keduanya.DM berdasarkan etiologinya dapat dibedakan menjadi 4. Keempatnya

dipaparkan pada table di bawah ini.1

Tabel 2.1. Klasifikasi DM Berdasarkan Etiologi

Tipe Etiologi

DM Tipe 1 Destruksi sel β pankreas, biasanya menyebabkan defisiensi insulin

absolute, dapat dimediasi imun atau idiopatik.

DM Tipe 2 Defisiensi insulin relatif umumnya disebabkan karena resistensi insulin

dan atau defek sekresi.

Tipe Spesifik lain Defek genetik dari fungsi sel B (MODY, DNA Mitokondria, dll.), defek

genetik pada kerja insulin (Rabson-Mendenhall syndrome, Type A

insulin resistance, Leprechaunism, Diabetes Lipoatropik, dll.), gangguan

eksokrin pancreas (Pankreatitis, trauma, keganasan, Kistik Fibrosis,

Hemochromatosis, dll.), endokrinopati (Akromegali, Sindrom Cushing,

Glukagonoma, Hipertiroidisme, dll.), induksi obat atau bahan kimia

(Glukokortikoid, Thiazid, Agonis Beta-Adrenerjik, dll.), Infeksi

(Rubella, CMV, dll.), Diabetes dimediasi Imun yang tidak umum (Stiff-

man syndrome, Anti-insulin receptor antibodies, dll.), sindrom genetik

lain terkait diabetes (Sindrom Down, Sindrom Klinefelter, Sindrom

Turner, dll.)

Gestational Diabetes

Mellitus

Peningkatan kadar glukosa darah selama kehamilan.

Sumber: David D. dan Dolores, Greenspan’s: basic and clinical endocrinology, 2007, telah diolah

kembali

Dari keempat tipe diabetes di atas, terdapat gambaran hiperglikemik yang

berbeda-beda.Hal tersebut dapat diamati pada gambar di bawah ini.

7

Gambar 2.1. Perbandingan Kondisi Hiperglikemik Antara Berbagai Jenis DM

Sumber: David D. dan Dolores, Greenspan’s: basic and clinical endocrinology, 2007

2.1.1.2. Fisiologi Pankreas dan Insulin

Pankreas merupakan organ eksokrin dan endokrin. Dalam sebuah pankreas

terdapat sekitar satu juta sel-sel penghasil hormon (pulau-pulau langerhans) yang

menyusun 1-1,5% masa pankreas (1-2 g). Sel endokrin yang utama pada pankreas

yang utamanya berhubungan dengan penyakit DM adalah sel β pankreas. Sel β

pankreas menghasilkan hormon insulin yaitu hormon yang mengatur metabolisme

glukosa di tubuh kita.1

Di samping sel β pankreas, pulau-pulau langerhans pankreas juga memiliki

beberapa tipe sel yang lain diantaranya adalah sel α, β, δ, dan F. Namun keempat tipe

sel tersebut tidak terdistribusi secara merata pada seluruh pankreas. Berikut adalah

keempat tipe sel pankreas dan hormon yang dihasilkan.1

8

Tabel. 2.2. Tipe Sel pada Pulau Langerhans Pancreas

Perkiraan Persentase Volume Pulau Langerhans

Tipe sel Bagian Dorsal (Kepala

anterior, Badan, Ekor)

Bagian Ventral (Bagian

Posterior Kepala)

Produk Sekretorik

Sel A 10% < 0.5% Glukagon, proglukagon,

glukagon-like peptides (GLP-1

and GLP-2)

Sel B

70–80%

15–20%

Insulin, C peptide, roinsulin,

amylin, -aminobutyric acid

(GABA)

Sel D 3–5% < 1% Somatostatin

Sel PP

(Sel F)

< 2% 80–85% Polypeptida pankreas

Sumber: David D. dan Dolores, Greenspan’s: basic and clinical endocrinology, 2007, telah

diolah kembali

Insulin disintesis oleh sel β pankreas. Pada manusia normal, gen pembentuk

insulin terletak pada lengan pendek kromosom 11.Pada tahap awal biosintesis Insulin,

molekul prekursor insulin yaitu preproinsulin terbentuk dari hasil translasi di ribosom

pada reticulum endoplasma kasar. Kemudian akan diubah menjadi proinsulin oleh

enzim mikrosomal. Prosesnya akan dijabarkan sebagai berikut.1

Gambar 2.2. Mekanisme Sekresi Insulin


9

Proinsulin tersusun dari 86 asam amino yang terdiri dari rantai A dan B serta

penghubungnya berupa 35 asam amino. Pada granula sekretori insulin yang matang,

terdapat enzim konversi prohormon yaitu PC1/3 dan PC2. 1

Gambar 2.3. Struktur Kimiawi Insulin


Proses sekresi insulin distimulasi oleh ingesti makanan. Glukosa merupakan

pemicu utama disekresikannya insulin. Sekresi insulin oleh Sel β pankreas terdiri dari

dua fase (bifasik) dan mengalami penurunan gradual diantara kedua fase tersebut.1

Gambar 2.4. Sifat Bifasik dari Sekresi Insulin


10

2.1.1.3. Gangguan Metabolisme Lemak pada DM

Lemak (fat) adalah komponen tak larut air. Untuk dapat menjadikannya larut

dalam plasma darah, maka komponen lipid non polar yaitu triasilgliserol dan ester

kolesteril, digabunngkan dengan komponen lipid amfipatik yaitu fosfolipid dan

kolesterol serta protein, untuk menghasilkan lipoprotein. Di dalam lipoprotein,

terdapat empat kelas utama lipid, yaitu Triasilgliserol (16%), Fosfolipid (30%),

Kolesterol (14%), Ester kolesteril (36%), dan Asam lemak rantai panjang tak

teresterifikasi/asam lemak bebas (4%) yang secara metabolik adalah lemak plasma

paling aktif.10

Terdapat empat kelompok lipoprotein plasma yaitu:10

Kilomikron: hasil penyerapan triasilgliserol (TG) dan lipid lain di usus.

Very Low Density Lippoprotein (VLDL): disintesis di hati untuk distribusi TG

yang mengandung pra-β-lippoprotein.

Low Density Lippoprotein (LDL): tahap akhir metabolisme VLDL yang

utamanya mengandung kolesterol dan fosfolipid, dan diselubungi oleh β-

lippoprotein.

High Density Lippoprotein (HDL): transpor kolesterol pada metabolisme

VLDL dan kilomikron yang mengandung α-lippoprotein.

Lipoprotein lipase (LPL) adalah enzim yang bekerja untuk menyerap TG

plasma ke dalam sel. Dalam proses ini, dihasilkanlah Free Fatty Acid (FFA). Selain

sebagai hasil samping penyerapan TG oleh LPL, FFA juga merupakan hasil dari

lipolisis TG di jaringan adiposit. FFA yang berada di dalam plasma, akan berikatan

dengan albumin dengan kadar 0,1-0,2 µeq/mL plasma. Kadar tersebut akan menurun

dalam keadaan kenyang, dan meningkat hingga 0,7-0,8 µeq/mL dalam keadaan lapar.

Pada keadaan DM tak terkontrol, kadar tersebut dapat meningkat hingga 2 µeq/mL.

Sebab salah satu fungsi insulin adalah meningkatkan lipogenesis dan menghambat

pembebasan asam lemak bebas dari jaringan adiposa.10

11

Proses katabolisme kilomikron dan VLDL berlangsung begitu cepat dengan

waktu paruh eliminasi kurang dari 1 jam pada manusia. Hal ini disebabkan partikel

yang lebih besar akan dikatabolisme lebih cepat dibandingkan dengan partikel yang

lebih kecil. Asam lemak dan TG kilomikron utamanya akan didistribusikan sebanyak

80% ke jaringan adiposa, jantung, dan otot, sedangkan 20% akan menuju ke hati.

Kilomikron sisa (chylomicron remnant) adalah hasil pemecahan kilomokron oleh

LPL, yang relatif kaya akan ester kolesteril dan kolesterol karena berkurangnya TG.

Hal serupa juga terjadi pada VLDL yang memiliki produk sisa yaitu intermediate

density lippoprotein (IDL). Pada manusia cukup banyak IDL yang membentuk LDL,

dan menyebabkan meningkatnya kadar LDL.10

DM merupakan salah satu kondisi yang dapat mengganggu produksi VLDL

oleh hati, sehingga dapat memicu terjadinya perlemakan hati. Selain itu, insulin juga

akan meningkatkan kerja lipase peka-hormon yang berfungsi untuk mencegah

terjadinya lipolisis TG menjadi FFA dan gliserol. Sehingga kondisi defisiensi insulin,

akan menyebabkan peningkatan FFA di plasma darah.10

Gambar 2.5. Efek Insulin terhadap Metabolisme Intraselular.11

Sumber: Thompson D, Karpe F, Lafontan M, Fryan K. 2012

12

2.1.1.4. Patofisiologi dan Komplikasi

Glukosa darah tidak dapat masuk secara bebas ke dalam sel, dibutuhkan

transporter yang disebut Glucose Transporter (GLUT). Ketika kadar glukosa darah

meningkat, Glukosa akan diperantarai masuk ke dalam sel beta pankreas melalui

GLUT 2 pada membran sel.12

Masuknya glukosa ke dalam sel beta pankreas akan

mengaktifkan mekanisme pelepasan insulin. Seletah hormon insulin disekresi dan

beredar di pembuluh darah, terjadilah proses aktifasi sel-sel perifer yang memiliki

GLUT 4 pada membrannya. GLUT 4 akan memperantarai masuknya glukosa ke

dalam sel untuk dimetabolisme dan terjadi penurunan kadar glukosa dalam darah.13

Keadaan defisiensi insulin absolut maupun relatif akibat penurunan

sensitifitas sel terhadap insulin memicu terjadinya hiperglikemi akibat glukosa yang

tidak dapat masuk ke intra sel. Kondisi hiperglikemi yang menyebabkan

hipometabolisme sel ini menstimulasi sekresi hormon-hormon stress seperti

glukagon, kortisol, dan epinefrin. Hormon-hormon tersebut bekerja dengan

meningkatkan glikogenolisis dan glukoneogenesis akibat rangsangan dari sel-sel

tubuh yang kelaparan akibat kekurangan glukosa. Akibatnya terjadi penurunan berat

badan. Selain penurunan berat badan juga terjadi aktivasi LPL yang memicu profil

lipid yang abnormal.13

Komplikasi DM dibagi menjadi dua, yaitu akut dan kronik. Yang pertama

akan dibahas mengenai komplikasi akut.14

Hipoglikemia

Komplikasi akut tersering adalah hipoglikemia. Perlu

digarisbawahi bawah kondisi hipoglikemi yang dimaksud bersifat

intraselular, namun tetap terjadi hiperglikemia ekstraselular/intravaskular.

Otak sangat sensitif terhadap rendahnya kadar glukosa intrasel. Sehingga

hipometabolisme otak ini dapat memicu terjadinya gejala sakit kepala

hingga koma.14

13

Ketoasidosis Diabetik (KAD)

Kondisi hipometabolisme intrasel akibat DM tipe 1 memicu

pemecahan lemak besar-besaran yang berdampak pada kadar keton dalam

darah atau ketosis. Kondisi ini juga memicu peningkatan kadar ion

hidrogen dalam darah, sehingga terjadilah asidosis. Ketosis dan asidosis

bermanifestasi sebagai ketoasidosis. Kompensasi tubuh untuk

mengeluarkan kelebihan glukosa (glukosuria) dan keton (ketouria)

menyebabkan keadaan diuresis. Diuresis yang berkepanjangan

mengakibatkan hipoperfusi, syok, koma, bahkan kematian.14

KHONK (Koma Hiperosmolar Nonketotik)

Pada DM tipe 2, kondisi defisiensi insulin relatif memicu

hiperglikemia dengan pembentukan badan keton yang lebih sedikit.

Kondisi hiperglikemia ini memicu terjadinya diuresis yang dapat

mengakibatkan hipoperfusi, syok, dan kematian.14

Komplikasi kronis yang dapat ditimbulkan diantaranya adalah:

Mikroangiopati

Terjadi pada pembuluh darah kecil/kapiler. Lokasi yang sering

kali menjadi sasaran lesi adalah glomerolus ginjal (nefropati diabetik),

retina mata (retinopati diabetik), saraf-saraf perifer (neuropati diabetik),

kulit, serta otot.14

Makroangiopati

Terjadi pada pembuluh darah sedang hingga besar. Manifestasi

makroangiopati adalah lesi atherosklerotik akibat penimbunan

sorbitol/lipoprotein di tunika intima pembuluh darah. Penimbunan ini

akan menghambat aliran darah dan ketika ruptur akan memicu terjadinya

koagulasi sehinngga menghambat aliran darah. Hal ini adalah dasar

14

timbulnya penyakit klaudikasi intermiten, gangren, stroke, infark

miokardium, dan lain-lain, sebagai kompilkasi makrovaskular DM.14

2.1.1.5. Manifestasi Klinis

Gejala khas dari DM adalah 3P yaitu polidipsia, poliuria, dan polifagia.Pada

defisiensi insulin terjadi peningkatan pengeluaran glukosa oleh hati yang

menyebabkan kondisi hiperglikemia. Ketika kadar glukosa darah melebihi

kemampuan sel tubulus melakukan reabsorpsi maka glukosa akan keluar melalui urin

(glukosuria). Glukosa di urin menimbulkan efek osmotik sehingga dapat menarik air

yang menyebabkan volume urin meningkat (poliuria). Besarnya cairan yang keluar

membuat tubuh melakukan kompensasi melalui rasa haus yang berlebihan

(polidipsia). Selain terjadi peningkatan pengeluaran glukosa oleh sel hati, defisiensi

insulin juga menyebabkan menurunnya penyerapan glukosa oleh sel sehingga

menyebabkan defisiensi glukosa intrasel. Pada defisiensi glukosa intrasel, nafsu

makan meningkat sehingga terjadi polifagia (asupan makanan berlebihan). Namun,

meskipun asupan makanan bertambah terjadi penurunan berat badan akibat efek

defisiensi insulin pada metabolisme lemak dan protein.15

2.1.1.6. Kriteria Diagnosis

Untuk mendiagnosis DM dapat ditentukan dengan adanya gejala klasik DM,

yaitu poliuri, polidipsi, dan polifagi ditambah dengan kadar glukosa plasma sewaktu

≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/L) atau gejala klasik DM ditambah dengan glukosa plasma

puasa ≥126mg/dL (7,0 mmol/L) atau glukosa plasma 2 jam pada Tes Toleransi

Glukosa Oral (TTGO) ≥ 200 mg/dL (11,1 mmol/L). TTGO dilakukan dengan standar

WHO, menggunakan beban glukosa yang setara dengan 75 gram glukosa anhidrus

yang dilarutkan dalam air. 15

Menurut American Heart Associationtahun 2012 melakukan perubahan gaya

hidup seperti menurunkan berat badan, dan meningkatkan aktivitas fisik dapat

15

menurunkan progresivitas DM tipe II dan mengontrol DM tipe I. Hal tersebut

dikarenakan perubahan gaya hidup dapat meminimalisir faktor risiko seperti

hipertensi dan dislipidemia.16

Gambar 2.6. Langkah- Langkah Diagnosis DM

Sumber: Perkeni, 2011

2.1.1.7. Tata Laksana

Terdapat 6 prinsip penatalaksanaan DM yaitu rencana diet, latihan dan

pengaturan aktivitas fisik, obat-obatan hipoglikemik oral, terapi insulin, pengawasan

16

glukosa di rumah, pengetahuan tentang DM dan perawatan diri. Pengetahuan tentang

DM sangat penting dilakukan melalui proses edukasi. Dengan pengetahuan yang

memadai mengenai penyakitnya, pasien mampu menumbuhkan kesadaran untuk

bersabar dan tekun dalam menjalani serangkaian proses penatalaksanaan dalam

jangka waktu lama, guna mencapai kondisi metabolik yang stabil dan optimal.14

Pada pasien DM Tipe 1 dan ketoasidosis diabetik, insulin adalah terapi yang

paling utama dipilih. Preparat insulin didapat dari hasil ekstraksi pankreas babi atau

sapi yang memiliki susunan asam amino berbada dari insulin manusia. Meskipun

berbeda struktur biokimiawinya, namun aktivitas biologiknya tetap sama, hanya

menimbulkan perbedaan imunologik. Normalnya sekresi insulin ke vena porta sekitar

40µg (1 unit) per jam, untuk mencapai kadar 2-4 ng/mL dalam sirkulasi portal dan

0,5 ng/mL dalam sirkulasi perifer. Setelah makan, insulin di sirkulasi portal akan

meningkat tajam kadarnya, namun di perifer peningkatannya sedikit lebih rendah.

Pemberian terapi insulin pada pasien DM Tipe 1, adalah mencapai keadaan fisiologis

seperti yang sebelumnya dipaparkan. Namun sukar karena penyuntikan insulin

dilakukan secara subkutan sehingga tidak maksimal mencapai sirkulasi portal.17

Target utama dari kerja insulin adalah hepar, adiposit, dan otot. Tidak hanya

untuk pasien DM Tipe 1 saja, beberapa jenis juga digunakan untuk DM Tipe 2. Selain

secara subkutan, insulin juga dapat diberikan secara intavena dan intramuskular.

Preparat insulin dibedakan berdasarkan lama waktu kerjanya. Dosis dan konsentrasi

insulin dinyatakan dalam unit (U). Standar internasional yang berlaku sekarang

adalah kombinasi bovine dan porcine insulin dengan kadar 24 U/mg. Preparat human

insulin yang homogen mengandung 25 dan 30 U/mg. Preparat komensal insulin, rata-

rata dipasarkan dalam bentuk solusio atau suspensi dengan kadar 100 U/mL, atau

sekitar 3,6 mg insulin per mililiter.17

17

Tabel 2.3. Sifat Berbagai Sediaan Insulin

Jenis

Sediaan

Bufer Mula Kerja Puncak Masa Kerja Kombinasi

dengan*

Kerja cepat

Regular

soluble

(kristal)

- 0,1-0,7 1,5-4 5-8 Semua jenis

Lispro Fosfat 0,25 0,5-1,5 2-5 Lente

Kerja sedang

NPH

(Isophan)

Fosfat 1-2 6-12 18-24 Regular

Lente Asetat 1-2 6-12 18-24 Semilente

Kerja

panjang

Protamin zinc Fosfat asetat 4-6 14-20 24-36 Regular

Ultralente - 4-6 16-18 20-36 -

Glargin - 2-5 5-24 18-24 -

Sumber: Syarif A, et al, Fakmakologi dan Terapi, Edisi 5, 2012

Terdapat lima golongan antidiabetik oral (ADO) di Indonesia yaitu, golongan

sulfonilurea, meglitinid, biguanid, penghambat α-glikosidase, dan tiazolidinedion.

Kelima golongan tersebut diberikan kepada pasien DM Tipe 2 yang sudah tidak dapat

dikontrol dengan diet dan latihan fisik saja.17

Tabel 2.4. Beberapa Contoh Antidiabetik Orat dan Karakteristiknya

ADO Cara kerja

utama

Efek

samping

utama

Reduksi

HbA1C

Keuntungan Kerugian

Sulfonilurea

(contoh:

Glibenklamid)

Meningkatkan

sekresi insulin

BB naik,

hipoglikemia

1-2% Sangat

efektif BB,

hipoglikemia

Penghambat

glukoneogenesis

(contoh:

Metformin)

Menekan

produksi

glukosa hati &

menambah

sensitifitas

terhadap insulin

Dispepsia,

diare,

asidosis

laktat

1-2% Tidak ada

kaitan

dengan BB

Kontraindikas

i pada

insufisiensi

renal

-glukosidase

inhibitor

(contoh:

Acarbose)

Menghambat

absorpsi glukosa

Flatulens,

tinja lembek

0,5-

0,8%

Tidak ada

kaitan

dengan BB

Mahal

Sumber: Konsensus Pengendalian dan Pencegahan DM Tipe 2 di Indonesia 2011. PERKENI, telah

diolah kembali.

18

2.1.2. Streptozotosin (STZ)

Streptozotosin (STZ) merupakan analog glukosa toksik yang dapat

menimbulkan diabetes Streptozotosin. STZ ditemukan pada tahun 1963 oleh Rakiten

et al. dan menjadi pilihan utama sebagai agen analog glukosa toksik, menggantikan

Alloxan yang ditemukan pada tahun 1838, oleh Wohler dan Liebig.18,19

Keduanya

memiliki mekanisme kerja yang identik, yaitu masuk melalui GLUT 2 dan menjadi

toksik intraselular sel beta pankreas.

Tabel 2.5. Perbandingan karakteristik kimiawi antara Alloxan dan STZ

Alloxan STZ

Nama kimia 2,4,5,6-

Tetraoxypyrimidine;

2,4,5,6-pyrimidinetetrone

2-Deoxy-2-

([(methylnitrosoamino)carbonyl]amino)-

D-glucopyranose

Struktur kimia Derivat pirimidin

teroksidasi;

Derivat asam barbiturat (5-

ketobarbituric acid)

Cytotoxic methylnitrosourea moiety

(Nmethyl-N-nitrosourea) menempel

pada molekul glukosa (2-deoxyglucose);

Derivat glukosamine

Sifat kimiawi Sangat hidrofilik, analog

glukosa toksik beta sel

(koefisien partisi –1.8);

asam lemah

Hidrofilik, analog glukosa toksik beta

sel

Secara kimiawi tidak stabil

(waktu paruh 1.5 menit

pada pH 7.4 dan suhu 37o

C, Terurai menjadi asam

alloxanic);

Stabil pada pH asam

Relatif stabil pada pH 7.4 dan suhu 37o

C (setidaknya sampai dengan 1 jam)

Reaktivitas Reagen Thiol yang

terreduksi menjadi asam

dialuik karena keberadaan

GSH dan thiol yang lain

Agen alkilasi DNA

Protoxin; metabolisme

intraselular dari

xenobiotiknya

menghasilkan toksik ROS

melalui siklus redoks

dengan asam dialurik untuk

periode yang lama (>1 jam)

Agen alkilasi protein

Mode Toksisitas Pembentukan ROS Alkilasi DNA

Sumber: Lanzen S. Diabetolgia 2008, telah diolah kembali.

STZ mampumemiliki selektivitas terhadap sel beta pankreas dikarenakan

afinitasnya terhadap GLUT 2, meskipun lemah. Hal ini dibuktikan dengan sebuah

19

percobaan yang menujukkan bahwa sel beta pankreas yang tidak memiliki GLUT 2,

bersifat resisten terhadap STZ.20, 21, 22

Selain toksik terhadap pankreas, STZ juga

toksik terhadap ginjal dan hati. Sebab ginjal dan hati juga memiliki GLUT 2 di

permukaan membrannya.23, 24

STZ merupakan analog nitrosurea yang tersusun atas bagian N-methyl-N-

nitrosourea (MNU) yang berikatan dengan rantai karbon kedua heksosa. MNU adalah

agen alkilasi DNA. Transfer gugus metil dari STZ ke molekul DNA mengakibatkan

kerusakan DNA dan menimbulkan fragmentasi DNA.25

Glikosilasi protein adalah

faktor tambahan yang menyebabkan kerusakan DNA.26

Sebagai bentuk usaha sel beta

pankreas dalam memperbaiki DNA, terjadilah over stimulasi dari poli (ADP-ribosa)

polimerase (PARP) sehingga terjadi penurunan kadar NAD+

yang berdampak pada

penurunan cadangan ATP intraselular.27

Habisnya cadangan ATP intraselular

mengakibatkan terjadinya nekrosis sel.

Hipotesis alternatif dari proses alkilasi DNA adalah potensi STZ sebagai

donor NO intraselular.28

MNU memilki gugus nitroso yang mampu membebaskan

NO. Namun mekanisme utama STZ tetaplah sebagai agen alkilasi DNA, dan bukan

sebagai donor NO. Sebab pembebasan gugus NO bukanlah merupakan mekanisme

toksik dari agen-agen alkilasi DNA.29

Akibat kerusakan DNA yang terjadi, timbul berbagai gangguan dalam

transpor dan metabolisme glukosa.30

Akibat kadar NAD+

yang mengalami

kemerosotan tajam, terjadilah inhibisi biosintesis dan sekresi insulin. Terjadinya

inhibisi biosintesis dan sekresi insulin, lama kelamaan akan menimbulkan terjadinya

inhibisi glukosa dan asam amino yang menginduksi sekresi insulin, sehingga terjadi

disfungsi enzim mitokondria yang berakhir pada kerusakan genom mitokndria.31

Terdapat perbedaan fase yang ditimbulkan oleh STZ dan aloksan. Dimana

STZ hanya mengalami satu kali fase hipoglikemia. STZ mengalami 3 fase, yaitu:32

20

Fase II : Muncul satu jam dan hilang dalam dua sampai empat jam

paskainjeksi. Pada fase ini terjadi destruksi sel beta malalui mekanisme-

mekanisme yang sudah dijelaskan sebelumnya. Diantaranya terjadinya

vakuolisasi intraselular, dilatasi RE kasar dan oedema mitokondria. Sehingga

terjadilah penurunan produksi dan sekresi insulin (hipoinsulinemia)

Fase III : Muncul empat sampai delapan jam pasca injeksi. Terjadi

hiperinsulinemia, akibat adanya granula sekretori yang diinduksi toksin dan

ruptur membran sel beta. Kondisi hiperinsulinemia ini menimbulkan kondisi

hipoglikemia hingga masuk ke tahap starvation.

Fase IV : terjadi pada dua belas sampai empat puluh delapan jam paskainjeksi.

Sudah tidak ada sel beta pankreas yang masih intak. Kemudian debris-debris

sel akan dimakan oleh nonactivated scavenger macrophage.

Gambar 2.7. Tetrafasik Aloksan dan Trifasik STZ

Sumber: Lanzen S. Diabetolgia 2008

21

2.1.3. Kayu Manis

Kayu manis yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah spesies

Cinnamomum cassia. Klasifikasi Cinnamomum cassia berdasarkan Integrated

Taxonomic Infoemation System (ITIS) adalah sebagai berikut:33

Kingdom : Plantae

Divisi : Tracheophyta

Kelas : Spermatophytina

Ordo : Magnoliopsida

Famili : Lauraceae

Genus : Cinnamomum

Spesies : Cinnamomum cassia

Gambar 2.8. Kulit Kayu Manis Kering (Cinnamomum cassia Bark)

Sumber : EOL interns LifeDesk http://www.eol.org

Spesies yang paling banyak ditanam di Indonesianya adalah C. burmanii, C.

zeylanikum dan C.cassia. Dalam sebuah penelitian disebutkan bahwa C. cassia

memiliki efek antidiabetik yang lebih baik dari pada C. Zeylanikum.34, 35

Selain

sebagai antidiabetik, C. cassia juga memiliki efek sebagai agen hipoglikemik,

22

antihiperlipidemik, antioksidan, antipiretik, anti-inflamasi, antimikroba, dan

antialergi.36

Dalam tabel di bawah ini akan dipaparkan mengebai perbedaan

karakteristik antara C. burmanii, C. zeylanikum dan C.cassia.37

Tabel 2.6. Perbandingan Karakteristik Tiga Jenis Kayu Manis

Sumber: Daswir, 2010

Terdapat beberapa senyawa penting yang terkandung di dalam ekstrak kayu

manis, diantaranya adalah alkaloid, protein, tannin, glikosida, flavonoid, saponin,

asam cinnamat, polifenol, dan cinnamaldehid.38

Dari semua senyawa penting

tersebut, asam cinnamat, cinnamaldehid, polifenol dan flavonoid adalah empat

senyawa utama yang berperan pada terapi DM. Penjelasannya adalah sebagai berkut:

23

Cinnamaldehyde

Berbagai penelitian melaporkan bahwa cinnamaldehid mampu meningkatkan

transpor glukosa pada sel adiposit dan otot rangka melalui GLUT 4 sehingga

mampu menurunkan kadar glukosa darah secara signifikan.39,40

Pemberian

cinnamaldehid dosis 20 mg/kgBB dapat menurunkan HbA1C, total kolesterol,

dan TG.39

Asam cinnamat

Asam cinnamat berfungsi sebagai insulin secretagouge dan juga meningkatan

ekspresi GLUT4.39

Asam cinnamat dapat menghambat enzim HMG-CoA

reduktase dan menurunkan peroksidasi lipid di hepar.41

Polifenol dan flavonoid

Salah satu komponen polifenol yang bersifat insulin mimetik adalah

Methylhydroxy chalcone polymer (MHCP). MHCP memiliki beberapa efek

antara lain merangsang autofosforilasi reseptor insulin, meningkatkan

ambilan glukosa, meningkatkan sintesis glikogen dan aktifitas glikogen

sintase di sel adiposit, dan menurunkan aktifitas glikogen sintase kinase-

3β.36,38

Selain itu MHCP dapat meningkatkan sensitifitas insulin melalui

peningkatan ekspresi dari PPAR γ / α.42

Kandungan polifenol dan flavonoid

juga berperan sebagai antioksidan, khususnya polifenol yang dilaporkan

mampu menghambat enzim 5-lipooksigenase.43

Antioksidan ini mampu

menangkal radikal bebas di sel beta pankreas.

24

2.2. Kerangka Konsep

STZ

Agen

Alkilasi

DNA Melalui

GLUT 2

N-methyl-N-

nitrosourea

(MNU)

2-deoxyglucose

Pancreas Hati Ginjal

Transfer

MNU ke

DNA

Sel Beta Kerusakan

DNA

Kompensasi:

repair DNA ↑

Aktivasi poli

(ADP-ribosa)

polimerase ↑

Kadar NAD+

↓

Cadangan ATP

habis

Nekrosis sel

beta pankreas

Fase IV:

Hiperglikemia

permanen

Fase III:

Hiperinsulinemia

(Hipoglikemia)

Fase II:

Hipoinsulinemia

1-4 jam paska

injeksi STZ

inhibisi

biosintesis dan

sekresi insulin

Ruptur

membran sel

Insulin dalam

jumlah ↑ ke

sirkulasi

Fagositosis

debris sel oleh

makrofag

Defisiensi

insulin absolut

Autofosforilasi

reseptor insulin

di sel target ↓

Katabolisme

protein ↑

(-) GLUT 4 di

membran sel Disfungsi

LPL

Ambilan

glukosa ke

dalam sel ↓

Dislipidemia

BB ↓

Hiperglikemi

a

Gangguan

metabolisme

lipid

LDL ↑

Zat aktif:

Cinnamaldehyde

dan MHCP

X

Cinnamomum

cassia

X X

Keterangan : = Menghambat X

25

2.3. Definisi Operasional

No Variabel Pengukur Alat Ukur Cara Pengukuran Skala

Pengukuran

1 Glukosa

Darah

Hasil pemeriksaan

glukosa darah sampel

secara acak tanpa

dipuasakan (Gula Darah

Sewaktu).

Blood

glucose

Test Meter

Easy Touch

Darah yang diambil

dari sampel

diteteskan pada strip

glukometer,

interpretasi angka

yang muncul pada

alat.

Numerik

2 Berat

badan

(BB)

Ukuran yang umum

untuk menilai keadaan

gizi.

Timbangan Sampel diletakkan

pada timbangan

selanjutnya dilihat

angka pada

timbangan. Angka

tersebut merupakan

BB sampel.

Numerik

3 LDL Profil lipid sebagai

penanda stress oksidatif.

Reagen

kolesterol

Sclavo dan

presipitan

Diasys.

Dilakukan presipitasi

dengan presipitan

untuk diambil

supernatannya,

kemudian diteteskan

reagen kolesterol dan

dukur absorbannya.

Numerik

26

1 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Desain Penelitian

Desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental.

3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian

3.2.1. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium Animal House, laboratorium Biologi,

laboratorium Riset, laboratorium Farmakologi, dan laboratorium Biokimia Fakultas

Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Jl. Kertamukti no. 05 Pisangan, Ciputat 15419, Tangerang Selatan.

3.2.2. Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada Agustus 2014 sampai dengan Februari 2015.

3.3. Populasi dan Sampel

3.3.1. Populasi

Objek percobaan yang digunakan adalah tikus jantan strain Sprague dawley

usia 16 minggu, dengan rentang berat badan 192-337 g yang diperoleh dari

Departemen Patologi Institut Pertanian Bogor (IPB). Hewan percobaan tersebut telah

dinyatakan memiliki status kesehatan yang baik dan belum pernah mendapatkan

perlakuan apapun.

3.3.2. Sampel

Penelitian ini dilakukan dengan membagi hewan coba menjadi 4 kelompok.

Kelompok pertama merupakan kelompok N (normal) sebagai kontrol negatif.

Kelompok kedua merupakan kelompok D (diabetes) sebagai kontrol positif.

Kelompok ketiga merupakan kelompok D+Cc (diabetes dengan terapi ekstrak

27

Cinnamomum cassia) yaitu kelompok tikus DM yang diinduksi STZ dan diberikan

terapi kayu manis (Cinnamomum cassia) dengan dosis 200 mg/kgBB/hari (D+Cc200)

dan 400 mg/kgBB/hari (D+Cc400) selama 28 hari.

Penentuan jumlah sampel pada setiap kelompok penelitian menggunakan

rumus Mead, sebagai berikut:44

E = N – B – T

Keterangan:

E : Degree of freedom of eror component (10-20)

N : Total ukuran sampel seluruh kelompok penelitian dikurangi satu.

B : Blocking component (environmental effect) dikurangi satu.

T : Jumlah kelompok penelitian dikurangi satu.

Dalam penghitungan kali ini, akan dicari rentang sampel antara E = 10 dan E

= 20 dengan penghitungan sebagai berikut:

E = 10 = ( Total sampel – 1 ) – ( 1 – 1) – ( 4 – 1 )

= ( Total sampel – 1 ) – ( 0 ) – ( 3 )

= Total sampel – 4

Total sampel = 10 + 4 = 14 (untuk 4 kelompok penelitian)

Untuk satu kelompok penelitian = 14 : 4 = 3,5 ekor, dibulatkan 4.

E = 20 = ( Total sampel – 1 ) – ( 1 – 1) – ( 4 – 1 )

= ( Total sampel – 1 ) – ( 0 ) – ( 3 )

= Total sampel – 4

Total sampel = 20 + 4 = 24 (untuk 4 kelompok penelitian)

Untuk satu kelompok penelitian = 24 : 4 = 6 ekor.

Jadi total sampel yang dibutuhkan masing-masing kelompok berdasarkan

rumus Mead adalah 4 – 6 ekor. Sedangkan jumlah yang kita ambil adalah sebanyak 4

ekor sebagai jumlah sampel yang representatif.

28

3.4. Kriteria Inklusi

Tikus strain Sprague dawley dengan kadar glukosa darah kurang dari 250

mg/dl (kelompok normal) sebagai kontrol negatif.

Tikus strain Sprague dawley dengan kadar glukosa darah lebih dari 250 mg/dl

(kelompok DM) sebagai kontrol positif.

3.5. Kriteria Eksklusi

Tikus mati sebelum perlakuan.

Tikus jantan yang diinduksi STZ dengan kadar glukosa darah kurang dari 250

mg/dl setelah 3 kali pengukuran berturut-turut dalam waktu 3 hari.

3.6. Cara Kerja Penelitian

3.6.1. Alat Penelitian

Alat- alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kandang tikus, tempat

makan dan minum tikus, perlengkapan kebersihan, neraca digital dan analitik, toples,

sonde bengkok dan lurus, Glukometer Easy Touch, strip glukosa darah Easy Touch,

silet, pH-meter, minor set, tabung EDTA, tabung valkon, tabung eppendorf, vortex,

sentrifuge, spektrofotometer, kulkas -80oC

dan 4

oC, spuit 1 cc dan 3 cc, coolbox,

alcohol swab, tisu, dan handscoen.

3.6.2. Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak kering

Cinnamomum cassia, STZ, buffer sitrat asam, sukrosa 10%, eter alkohol, kit

kolesterol Sclavo, kit presipitan Diasys, akuades steril (pelarut ekstrak Cinnamomum

cassia) dan akuades (blanko spektrofotometer).

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian adalah kulit kayu manis

spesies Cinnamomum cassia yang diperoleh dari pusat konservasi Kebun Raya Bogor

29

sebanyak 2 kg. Kulit kayu manis spesies Cinnamomum cassia ini selanjutnya

diekstraksi di Institut Pertanian Bogor dan didapatkan hasil ± 1.100 gr ekstrak kering

kayu manis.

3.6.3. Adaptasi Hewan Sampel

Dilakukan selama 14 hari sejak tanggal 12 sampai dengan 26 Agustus 2014.

Hewan diadaptasikan dengan lingkungan, makanan dan minuman yang baru. Tujuan

dari proses ini adalah untuk mengkondisikan semua tikus sebelum diberikan

perlakuan.

3.6.4. Induksi STZ

Setelah dipuasakan sekitar 16 jam, dilakukan penyuntikan STZ dengan dosis

55 mg/kgBB secara intraperitoneal pada hari ke-15. Tikus yang sudah disuntik

kemudian akan diberi larutan sukrosa 10% serta diberi makan yang cukup dalam 24

jam pertama sebagai profilaksis hipoglikemia.32

5 hari kemudian, tepatnya pada hari

ke-19 dilakukan pemeriksaan kadar glukosa darah.

3.6.5. Pemberian Ekstrak Kayu Manis terhadap Tikus

Dilakukan secara peroral dengan menggunakan sonde selama 28 hari (hari ke-

19 sampai hari ke-46).

3.6.6. Pengukuran Sampel

3.6.6.1. Glukosa Darah

Pengukuran kadar glukosa darah dilakukan pada hari hari ke-1, hari ke-7, hari

ke-14, hari ke-21, dan hari ke-28 sejak tikus dinyatakan DM. Prinsip pengukuran

kadar glukosa darah tikus pada penelitian ini sama dengan manusia, yaitu mengambil

darah dari vaskular perifer kemudian mengukurnya dengan strip dan glukometer Easy

Touch.

30

Pertama-tama tikus dimasukkan ke dalam toples yang berisi eter alkohol.

Setelah mengalami penurunan kesadaran, tikus dikeluarkan dari toples kemudian

dilakukan fiksasi pada leher dan badan tikus. Penggunaan sarung tangan tebal

sangatlah penting sebab tikus dapat sadar sewaktu-waktu sehingga dapat melakukan

perlawanan.

Setelah tikus terfiksasi, dilakukan desinfeksi menggunakan alkohol swab pada

ujung ekor tikus dan tunggu beberapa saat hingga alkohol kering. Ujung ekor tikus

disayat menggunakan silet dan diukur kadar glukosa darahnya menggunakan strip

dan glukometer Easy Touch. Setelah hasil pengukuran dirasa akurat, luka sayatan

pada ujung ekor tikus dibakar hingga perdarahan terhenti.

3.6.6.2. Berat Badan

Pengukuran berat badan dilakukan setiap hari selama 28 hari (hari ke-19

sampai hari ke-46). Tikus dimasukkan ke dalam toples yang diletakkan di atas

timbangan. Berat toples sudah dianggap nol sehingga didapatkan hasil pengukuran

berupa berat badan tikus dalam satuan gram.

3.6.6.3. LDL

Kadar LDL diukur setelah proses sacrifice. Tikus yang telah dibius dengan

eter alkohol dibedah, kemudian diambil darahnya dari vena kava inferior dengan

spuit 3 cc needle 26 G. Darah tersebut disimpan terlebih dahulu di tabung EDTA agar

tidak terjadi koagulasi dan disimpan sementara dalam termos es. Pengambilan darah

dilakukan dengan teknik yang benar supaya darah yang diambil tidak lisis.

Kemudian dilanjutkan proses sentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama

10 menit. Setelah itu dengan menggunakan mikropipet, supernatan diambil dan

dimasukkan ke dalam tabung eppendorf. Kemudian disimpan ke dalam kulkas suhu

-80°C dan setelah waktu yang ditentukan plasma dikeluarkan untuk dicairkan

sehingga dapat dilakukan pengukuran kadar LDL.

31

Pertama-tama dilakukan presipitasi dengan cara mencampurkan 10 µl sampel

plasma dengan 100 µl reagen presipitan Diasys. Setelah itu dihomogenisasi dan

diinkubasi selama 15 menit pada suhu ruangan. Kemudian disentrifugasi selama 20

menit dan diambil supernatannya.

Setelah melakukan presipitasi barulah supernatan dapat diukur kadar LDL

didalamnya. Diambil 10 µl supernatan dan dicampur dengan 100 µl reagen kolesterol

Sclavo. Inkubasi dilakukan selama 10 menit di suhu kamar kemudian dilakukan

pembacaan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 500 nm.

32

3.6.7. Alur Penelitian

Didapatkan :

1. GDS hari ke-25, 32, 39, 46

(mg/dL)

2. Berat badan hari-19 sampai 46 (g)

3. Kadar LDL (mg/dL)

Analisa statistik pada data

Tikus tiba di Animal

House

Adaptasi selama 2 minggu

Makan dan minum ad libitum

(Hari 1-14)

Kelompok N (normal),

GDS <250 mg/dl

(Hari 15)

Tikus diinduksi

streptozotosin (STZ)

55 mg/kgbb

(Hari 15)

GDS >250 mg/dl :

Kelompok D (DM

tanpa terapi)

Mengukur berat badan

(Hari 19)

GDS >250 mg/dl :

Kelompok D+Cc (dengan

terapi ekstrak Cinnamomum

cassia) Mengukur berat

badan. (Hari 19)

Sonde oral ekstrak

Cinnamomum cassia 200 dan

400 mg/kgbb/hari.

(Hari 19-46)

Sacrifice:

Sacrifice, pembiusan dengan

ether dan pengambilan darah

dari vena cava inferior

(Hari 47)

Pengukuran kadar LDL dengan

kit presipitan Diasys dan kit

kolesterol Sclavo.


(Hari 15)

Mengukur GDS, dari

darah vena ekor

menggunakan glukometer

(Hari 25, 32, 39, 46)


(Hari 19-46)

33

3.7. Manajemen Data

Dalam pengambilan data untuk penelitian ini, dilakukan eksperimen langsung

terhadap tikus strain Sprague dawley dengan rentang berat badan 192-330 gr, yang

telah diberi perlakuan sebelumnya berupa injeksi STZ dan pemberian ekstrak

Cinnamomum cassia. Ditambah dengan pencarian literatur dan melakukan peninjauan

pustaka untuk mendapatkan informasi mengenai pengaruh Cinnammum cassia

terhadap kadar glukosa darah, berat badan dan kadar LDL. Setelah data terkumpul,

dilakukan pengolahan data secara komputerisasi yaitu dengan SPSS versi 16.0.

Uji yang digunakan adalah Uji Oneway Annova dilanjutkan dengan analisis

post hoc dikarenakan penelitian ini termasuk analitik-kategorik-numerik. Untuk

melakukan uji Oneway Annova, terlebih dahulu dilakukan uji normalitas dan uji

homogenitas. Jika salah satu uji tersebut tidak terpenuhi maka dilakukan transformasi

data. Ketika uji transformasi data tidak berhasil maka dilakukan uji Kruskal Wallis

atau T-test.

34

1 BAB IV

2 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Glukosa Darah

Data glukosa darah yang diambil adalah jumlah rerata glukosa darah dari

masing-masing kelompok pada hari 1, yaitu hari saat tikus dapat dinyatakan DM atau

normal, hari 7, hari 14, hari 21, dan hari 28.

Tabel 4.1. Rata-Rata Glukosa Darah pada Seluruh Sampel

Sampel GDS Mean±SD (mg/dl)

Hari 1 Hari 7 Hari 14 Hari 21 Hari 28

N 83.3±10.5 116.8±12 94.3±17.3 117.5±12.6 103.3±7.5

D 481.3±98.2 532.8±91.2 521±102.4 531.5±26.3 600±0

D+Cc200 503.3±134.3 441.3±203.8 460.3±235.2 426.5±241.3 479.3±221.9

D+Cc400 506.8±111.9 476.8±149.7 415.8±177.6 371.5±192.5 426.8±156.5

Ket: SD = Standar Deviasi, GDS = Glukosa Darah Sewaktu, N = Normal , D = Diabetes, D+Cc200 =

Diabetes + Terapi kayu manis 200 mg, D+ Cc400 = Diabetes + Terapi kayu manis 400 mg

Grafik 4.1. Rerata Gabungan Glukosa Darah Semua Kelompok



0

100

200

300

400

500

600

700

1 7 14 21 28

GD

S (

mg

/dl)

Hari

N D D+Cc200 mg D+ Cc400 mgD+Cc400 D+Cc200

35

Grafik di atas menunjukan adanya penurunan trend kadar glukosa darah pada

tikus dengan pemberian terapi ekstrak kayu manis dibandingkan dengan tikus DM

tanpa terapi. Trend penurunan kadar glukosa darah lebih dominan pada tikus DM

dengan pemberian terapi ekstrak kayu manis dengan dosis 400 mg/kgBB/hari

dibandingkan dengan 200 mg/kgBB/hari, setelah hari ke-7. Untuk mengetahui

presentase kenaikan/penurunan masing-masing kelompok, dapat dilihat pada tabel di

bawah ini.

Tabel 4.2. Presentase Perubahan Rata-Rata Kadar GDS pada Hari 28 Dibandingkan

Hari 1 pada Semua Kelompok

Sampel

Rata-Rata

Hari 1

( H1)

Rata-Rata Hari 28

( H28) H28)/( H1)*100%

N 83.3 103.3 24% (+)

D 481.3 600 24,7% (+)

D+Cc200 503.3 479.3 4,8%% (-)

D+Cc400 506.8 426.8 15.8% (-)

Ket: N = Normal , D = Diabetes, D+Cc 200 = Diabetes + Terapi kayu manis 200 mg, D+ Cc 400 =

Diabetes + Terapi kayu manis 400 mg, (+) = kenaikan, (-) = penurunan

Dari tabel di atas dapat diketahui adanya penurunan kadar glukosa darah pada

tikus DM yang diberikan terapi Cinnamomum cassia yaitu sebesar 4,8% pada dosis

200 mg/kgBB/hari dan 15,8% pada dosis 400 mg/kgBB/hari. Sedangkan peningkatan

justru terjadi pada kelompok tikus normal sebesar 24% dan DM 24,7%. Untuk

mengetahui signifikansi perbedaan rata-rata kadar glukosa darah pada seluruh

kelompok, maka dilakukan uji Kruskal-Wallis.

Tabel 4.3. Hasil Uji Kruskal-Wallis Kadar Glukosa Darah

Sampel Mean±SD p value

N 103 ±5.6

0.022 D 533.3±41.8

D+Cc200 462.1±205

D+Cc400 439.5±147.7

Ket: N = Normal , D = Diabetes, D+Cc200 = Diabetes + Terapi kayu manis 200 mg, D+ Cc400 =

Diabetes + Terapi kayu manis 400 mg

36

Dari hasil uji Kruskal-Wallis didapatkan p<0.05 hal ini menunjukan adanya

perbedaan bermakna rata-rata kadar glukosa darah di seluruh kelompok. Hal ini dapat

diartikan, bahwa pemberian terapi ekstrak Cinnamomum cassia signifikan/berefek

terhadap penurunan kadar glukosa darah tikus DM.

Penelitian sebelumnya sudah pernah dilakukan dengan menggunakan tikus

strain Sprague dawley yang diinduksi Aloksan. Tikus DM hasil induksi Aloksan

tersebut kemudian diberi terapi ekstrak Cinnamomum cassia dengan dosis 300

mg/kgBB/hari selama 14 hari. Dari penelitian tersebut, didapatkan hasil p=0,001

(menggunakan uji One Way Anova) yang artinya terdapat signifikansi perbedaan

kadar glukosa darah pada kelompok normal, DM tanpa terapi, dan DM dengan terapi

ekstrak Cinnamomum cassia dosis 300 mg/kgBB/hari.45

Selain itu, penelitian juga pernah dilakukan dengan dosis yang sama yaitu 200

mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari yang diberikan selama 6 minggu pada tikus

albino yang diinduksi Aloksan. Hasil yang didapatkan adalah kedua dosis tersebut

mampu menurunkan kadar glukosa darah secara signifikan.8

Grafik 4.2. Hasil Uji Mann Whitney



37

Dari grafik tersebut, dapat diketahui bahwa terdapat signifikansi antar

kelompok sampel, kecuali D+Cc200 dengan D+Cc400. Hal ini mengindikasikan

bahwa pemberian dosis 200 mg/kgBB/hari tidak signifikan terhadap 400

mg/kgBB/hari. Artinya pemberian dosis 200 mg/kgBB/hari ataupun 400

mg/kgBB/hari akan menghasilkan signifikansi penurunan yang tidak jauh berbeda.

Sesuai dengan prinsip farmakologis yang sudah kita ketahui secara umum,

target pemberian obat adalah efek maksimal dengan pemberian dosis yang minimal.

Aplikasi dalam penelitian ini adalah penentuan dosis yang lebih direkomendasikan

pada pemberian ekstrak Cinnamomum cassia selama 28 hari. Dari uji Mann Withney

di atas, dapat diketahui bahwa dosis 200 mg/kgBB/hari lebih direkomendasikan

dibandingakn 400 mg/kgBB/hari, sebab keduanya memiliki efek terapeutik yang

hampir sama.

4.2. Berat Badan

Data berat badan yang diambil adalah jumlah rerata berat badan dari masing-

masing kelompok pada hari 1 hingga hari 28, yang dapat dilihat melalui tabel di

bawah ini:

Tabel 4.4. Presentase Perubahan Rata-Rata BB pada Hari 28 Dibandingkan Hari 1

pada Semua Kelompok

Sampel

Rata-

Rata

Hari 1

(

H1)

Rata-

Rata

Hari 28

(

H28)

H28/H1*100%

% selisih

(H28-

H1)/H1*100%

N 267 289.8 108,5 8,5% (+)

D 223.75 204.1 91,2 8,8% (-)

D+Cc200 254.25 251.2 98,8 1.2% (-)

D+Cc400 237 225.3 95 5% (-)


Diabetes + Terapi kayu manis 400 mg, (+) = peningkatan, (-) = penurunan

38

Grafik 4.3. Rerata Gabungan Berat Badan Semua Kelompok

Ket: BB = Berat badan, N = Normal , D = Diabetes, D+Cc200 = Diabetes + Terapi kayu manis 200

mg, D+ Cc400 = Diabetes + Terapi kayu manis 400 mg

Grafik di atas menggambarkan fluktuasi berat-badan masing-masing

kelompok selama 28 hari. Dari grafik di atas, dapat diketahui bahwa kelompok

diabetes mengalami penurunan berat badan paling dominan. Kelompok pemberian

terapi Cinnamomum cassia 400 mg/kgBB/hari menduduki peringkat kedua yang

mengalami penurunan berat badan. Berdasarkan trend pada grafik dapat diketahui

bahwa kelompok pemberian terapi Cinnamomum cassia 200 mg/kgBB/hari mampu

mempertahankan berat badan lebih baik dibandingkan dosis 400 mg/kgBB/hari. Hal

ini juga dibuktikan secara statistik menggunakan uji One Way Annova.

Tabel 4.5. Uji Anova Berat Badan

Sampel Mean±SD Homogenitas Anova

N 91.2±3.6

0.832 0.002 D 108.6±4.9

D+Cc200 98.3±5.8

D+Cc400 94.7±5.0



Hasil uji One Way Annova menunjukan P value < 0,05, oleh karena itu dapat

disimpulkan bahwa ada perbedaan rata-rata persentase rasio berat badan antar

kelompok penelitian. Kemudian dilakukan analisis post hoc untuk melihat kelompok

mana yang mengalami perbedaan bermakna tersebut. Dari dasil analisis post hoc

39

didapatkan kelompok yang berbeda adalah kelompok sampel normal dengan sampel

diabetes tanpa terapi, dan sampel normal dengan kayu manis 400 mg/kgBB/hari. Dari

hasil analisis tersebut diketahui bahwa berat badan tikus dengan terapi ekstrak kayu

manis dosis 400 mg/kgBB/hari lebih mendekati ke arah berat badan tikus DM tanpa

terapi dibandingkan dengan tikus normal. Sehingga dapat diasumsikan bahwa dosis

20 mg/kgBB/hari lebih baik dalam mempertahankan berat badan tikus DM.

Hasil signifikansi post hoc tersebut juga dapat diamati melalui uji T sehingga

dapat diketahui hubungan antar 2 kelompok. Grafik uji T tersebut dapat dilihat di

bawah ini.

Ket: N = Normal , D = Diabetes, D+Cc200 = Diabetes + Terapi kayu manis 200 mg, D+Cc400 =


Grafik 4.4. Uji T Berat Badan

Berdasarkan penelitian yang sebelumnya dilakukan terhadap tikus strain

Sprague dawley yang diinduksi Aloksan, pemberian terapi ekstrak Cinnamomum

cassia 300 mg/kgBB/hari selama 14 hari mampu mempertahankan berat badan akhir

tikus DM dengan p=0,409 (p>0,05). Dari hasil tersebut, dapat disimpulakan bahwa

tidak terdapat signifikansi perubahan berat badan antara kelompok tikus DM, tikus

D+Cc200 D+Cc400

40

DM dengan pemberian terapi ekstrak kayu manis 300 mg/kgBB/hari, dan tikus

normal.45

4.3. Low Density Lippoprotein (LDL)

Data LDL yang diambil adalah hasil pengukuran plasma darah dengan

menggunakan kit LDL pada masing-masing kelompok yang dilakukan setelah proses

sacrivice. Kemudian dilakukan uji normalitas dan homogenitas untuk menentukan

tipe uji statistik analitik yang akan digunakan. Karena data tidak berdistribusi normal

dan tidak homogen maka dilakukan uji nonparametric Kruskal Wallis.

Tabel 4.6. Uji Kruskal-Wallis LDL

Sampel Mean±SD (mg/dl) P Value

N 101,9 ± 39,8

0,181 D 262,6± 101,1

D+Cc200 175,8± 234

D+Cc400 137,9± 85,7



Dari hasil uji Kruskal-Wallis dapat didapatkan P value (p≥ 0.05) hal ini

menunjukan adanya tidak ada perbedaan rata-rata kadar ldl antar kelompok. Dari

penelitian yang dilakukan sebelumnya, dengan Cinnamomum cassia dosis 200

mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari selama 6 minggu juga menunjukkan hasil yang

sama. Pemberian ekstrak Cinnamomum cassia lebih berefek sebagai agen

hipoglikemik bukan hipolipidemik.8

Untuk mengatahui signifikansi antar kelompok, maka dapat dilakukan uji T,

dengan grafik sebagai berikut.

41



Grafik 4.5. Rerata Gabungan LDL Kelompok

Berdasarkan grafik di atas hanya kelompok normal dengan diabetes saja yang

signifikan. Kelompok penelitian lain tidak memiliki kemaknaan.

D+Cc200 D N D+Cc400

41

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Terdapat perbedaan signifikan rata-rata kadar glukosa darah pada tikus

normal, tikus DM, tikus DM yang diberikan ekstrak Cinnamomum cassia 200

mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari selama 28 hari (p=0,022).

Terdapat perbedaan signifikan rata-rata berat badan khususnya antara tikus

normal dengan DM dan tikus normal dengan tikus DM yang diberi terapi

ekstrak Cinnamomum cassia 400 mg/kgBB/hari selama 28 hari (p=0,002).

Tidak terdapat perbedaan signifikan rata-rata kadar LDL tikus normal, tikus

DM, tikus DM yang diberikan ekstrak Cinnamomum cassia 200

mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari selama 28 hari (p=0,181).

5.2. Saran

Diperlukan penelitian lebih lanjut menganai efek ekstrak kayu manis

(Cinnamomum cassia) dalam kurun waktu yang lebih lama dan sampel yang

lebih banyak.

Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai efek ekstrak kayu manis

(Cinnamomum cassia) dengan menambahkan kelompok normal yang diberi

terapi ekstrak kayu manis, disamping kelompok N, D, DM+Cc200, D+Cc400.

Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai efek samping pemberian ekstrak

kayu manis (Cinnamomum cassia).

42

BAB VI

KERJASAMA RISET

Riset ini merupakan bagian dari kerjasama riset antara riset mahasiswa dan

kelompok riset diabetes dan regenerasi pankreas PSPD FKIK UIN Syarif

Hidayatullah yang dibiayai oleh Kementrian Agama Republik Indonesia di bawah

bimbingan dr. Flori Ratna Sari, Ph.D. dan dr. Hari Hendarto, Sp.PD., Ph.D.,

FINASM.

43

DAFTAR PUSTAKA

1. David G, Dolores S. Greenspan’s: basic and clinical endocrinology. 8th

Ed.

San Francisco: McGraw-Hill Companies; 2007.

2. Direktorat Pengendalian Penyakit Tidak Menular, Direktorat Jendral

Pengendalian Penyakit dan Penyehatan, Departemen Kesehatan RI. Pedoman

teknis penemuan dan tatalaksana penyakit diabetes mellitus. Cetakan II.

Jakarta. Persatuan Endokrinologi Indonesia; 2008. 3. American Diabetes Association (ADA). ADA binder. Diabetes care. 2013;36.

doi:10.2337dc13-5003. (diakses 15 maret 2015).

4. American Association of Clinical Endocrinology (AACE). AACE

comprehensive diabetes management algorithm 2013. Endocrine practice.

2013;19. www.aace.com/reprints (diakses 15 Maret 2015).

5. Kirkham S, Akilen R, Sharma S, Tsiami A. The potential of cinnamon to

reduce blood glucose levels in patients with type 2 diabetes and insulin

resistance. Diabetes Obes Metab. 2009;11(12):1100–13. (diakses 15 Maret

2015).

6. Cao H, Graves DJ, Anderson RA. Cinnamon extract regulates glucose

transporter and insulin-signaling gene expression in mouse adipocytes.

Phytomedicine. 2010;17(13):1027–32. (diakses 15 Maret 2015).

7. Hariana A. Tumbuhan obat dan khasiatnya. Seri 2. Jakarta: Penebar

Swadaya;2008. https://books.google.co.id/Tumbuhan+Obat+Dan+Khasiatnya

(Diakses pada 15 Maret 2015).

8. Mahmood S, Talat A, Karim S, Khursid R, Zia A. Effect of cinnamon extract

on blood glucose level and lipid profile in alloxan induced diabetes Rat. Pak J

Physiol. 2011;7(1). www.pps.org.pk/PJP/7-1/Saima.pdf (Diakses pada 15

Maret 2015).

9. Lenzen S. The mechanism of alloxan- and streptozotosininduced diabetes.

Diabetolgia clinical and experimental diabetes and metabolism. 2007. Doi:

http://www.aace.com/reprints

https://books.google.co.id/Tumbuhan+Obat+Dan+Khasiatnya

http://www.pps.org.pk/PJP/7-1/Saima.pdf

44

10.1007/s00125-007-0886-7. http://link.springer.com/article/10.1007/s00125-

007-0886-7/fulltext.html (Diakses pada 15 April 2015).

10. Murray K, Granner K, Rodwell V. Biokimia Harper. Edisi 27.

Jakarta:EGC;2009.

11. Thompson D, Karpe F, Lafontan M, Frayn K. Physical activity and exercise in

the regulation of human adipose tissue physiology. Physiological review.

2012. Doi: 10.1152/physrev.00012.2011. http://physrev.physiology.org/

content/92/1/157 (Diakses pada 15 April 2015).

12. Guyton A.C., Hall J.E. Textbook of Medical Physiology. 11th

Ed. Philladelpia:

Elsevier; 2006.

13. Longo, Fauci, Kasper, Hauser, Jameson, Loscalzo. Harrison’s principles of

internal medicine. 8th ed. USA: McGraw-Hill; 2012.

14. Price Sylivia A, Wilson L. Patofisiologi: konsep klinis proses-proses

penyakit. Vol 1. Edisi 6. Jakarta: EGC; 2005.

15. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (Perkeni). Konsensus pengelolaan dan

pencegahan diabetes melitus tipe 2 di Indonesia. 2011.

16. Maahs D, et al. Cardiovascular disease risk factors in youth with diabetes

mellitus. Dallas: American Heart Association (AHA); 2014.

17. Syarif A, et al. Farmako dan terapi. Edisi 5. Jakarta:Balai penerbit

FKUI;2012.

18. Rakieten N, Rakieten ML, Nadkarni MV (1963) Studies on the diabetogenic

action of streptozotosin (NSC-37917). Cancer Chemother Rep 29:91–98

19. Wöhler F, Liebig J (1838) Untersuchungen über die Natur der Harnsäure.

[Investigations on the nature of uric acid]. Ann Pharm 26:241–340 (article in

German).

20. Ledoux SP, Wilson GL (1984) Effects of streptozotosin on a clonal isolate of

rat insulinoma cells. Biochim Biophys Acta 804:387–392

21. Elsner M, Guldbakke B, Tiedge M, Munday R, Lenzen S (2000) Relative

importance of transport and alkylation for pancreatic beta-cell toxicity of

streptozotosin. Diabetologia 43:1528–1533

http://link.springer.com/article/10.1007/s00125-007-0886-7/fulltext.html

http://link.springer.com/article/10.1007/s00125-007-0886-7/fulltext.html

http://physrev.physiology.org/%20content/92/1/157

http://physrev.physiology.org/%20content/92/1/157

45

22. Schnedl WJ, Ferber S, Johnson JH, Newgard CB (1994) STZ transport and

cytotoxicity. Specific enhancement in GLUT2-expressing cells. Diabetes

43:1326–1333

23. Rerup CC (1970) Drugs producing diabetes through damage of the insulin

secreting cells. Pharmacol Rev 22:485–518

24. Weiss RB (1982) Streptozocin: a review of its pharmacology, efficacy, and

toxicity. Cancer Treat Rep 66:427–438

25. Yamamoto H, Uchigata Y, Okamoto H (1981) Streptozotosin and alloxan

induce DNA strand breaks and poly(ADP-ribose) synthetase in pancreatic

islets. Nature 294:284–286

26. Konrad RJ, Kudlow JE (2002) The role of O-linked protein glycosylation in

beta-cell dysfunction. Int J Mol Med 10:535–539.

27. Uchigata Y, Yamamoto H, Kawamura A, Okamoto H (1982) Protection by

superoxide dismutase, catalase, and poly(ADPribose) synthetase inhibitors

against alloxan- and streptozotosininduced islet DNA strand breaks and

against the inhibition of proinsulin synthesis. J Biol Chem 257:6084–6088

28. Turk J, Corbett JA, Ramanadham S, Bohrer A, McDaniel ML (1993)

Biochemical evidence for nitric oxide formation from Diabetologia (2008)

51:216–226 225 streptozotosin in isolated pancreatic islets. Biochem Biophys

Res Commun 197:1458–1464

29. Delaney CA, Dunger A, DiMatteoM, Cunningham JM, Green MH, Green IC

(1995) Comparison of inhibition of glucose-stimulated insulin secretion in rat

islets of Langerhans by streptozotosin and methyl and ethyl nitrosoureas and

methanesulphonates. Lack of correlation with nitric oxide-releasing or O6-

alkylating ability. Biochem Pharmacol 50:2015–2020

30. Wang Z, Gleichmann H (1998) GLUT2 in pancreatic islets: crucial target

molecule in diabetes induced with multiple low doses of streptozotosin in

mice. Diabetes 47:50–56

31. Eizirik DL, Sandler S, Ahnström G, Welsh M (1991) Exposure of pancreatic

islets to different alkylating agents decreases mitochondrial DNA content but

46

only streptozotosin induces long-lasting functional impairment of B-cells.

Biochem Pharmacol 42:2275–2282

32. Lenzen S. The mechanisms of alloxan- and streptozotocin- induced diabetes.

Diabetolgia; 2008.

33. eFloras. Missouri Botanical Garden St.Louis MO and Harvard University

Herbaria Cambridge,MA. Diunduh dari http://www.efloras.org

34. Versphol, Eugen J., Bauer, Katrin., Neddermann, Eckhard., 2005. Antidiabetic

Effect of Cinnamomum cassia and Cinnamomum zeylanikum In vivo and In

vitro. Phytoterapy Research, 19, 203-206.

35. Roy, Hely J., Lundy, Shanna., Eriksen, Chad., Kalicki, Beth., 2009.

Cinnamon and Type 2 Diabetes. Pennington. Pennington Nutrition Series, (3).

36. Sangal, A. 2011. Role of Cinnamon as Beneficial Antidiabetic Food Adjunct

:a review. Pelagia Research Library, 2(4), 440-450.

37. Daswir. 2011. Profil Tanaman Kayumanis di Indonesia (Cinnamomum spp.).

Jakarta: Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik.

38. Gaber E. El-Desoky., M Aboul-Soud, Mourad A., Al-Numair, Khalid S. 2012.

Antidiabetic and hypolipidemic effects of Ceylon Cinnamon (Cinnamomum

verum) in alloxan diabetic rats. Journal of Medical Plants Research. Journal

of Medicinal Plants Research, 6(9), 1685-1691.

39. Lakhsmi, Baddireddi Subadra., Sujatha, [et al]. 2009. Cinnamic Acid, From

The Bark of Cinnamomum cassia, Regulates Glucose Transport via

Activation of GLUT4 and L6 Myotube in a Phosphatidilinositol 3

kinaseindependent manner. Journal of Diabetes, 1, 99-106.

40. Shen, Yan., Jia, Liu-Nan., Honma, Natsumi., Hasono, Takashi., Ariga,

Toyohiko., Seki, Taiichiro. 2011. Beneficial Effects of Cinnamon on

Metabolic Syndrome , Inflammation and Pain, and Mechanism Underlying

These Effects- A Review. Journal of Traditional and Complementary

Medicine, 2(1), 27-32.

http://www.efloras.org/

47

41. Lukman, Malisa. 2011 . Efek Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum burmanii)

terhadap Kadar TG, LDL, Kolesterol Tikus Model Diabetes Melitus Tipe 1

yang Diinduksi Aloksan. Malang: Universitas Islam Malang.

42. Kamble, Shoba., Rhambhimaiah, S., 2013. Antidiabetec Effect of Aqueous

Extract of Cinnamomum cassia in Aloxan- Induced Diabetic Rats. Biomedical

and Pharmacology Journal, 6(1), 83-88.

43. Dugoua, Jean-Jacques., Seely, Dugald., Perri, Dan., Cooley Kieran., Forelly,

Tarin., Mills, Edward., Koren, Gideon. 2012. From Type II Diabetes to

Antioxidant Antivity: A Systematic Review of The Safety and Efficacy of

Common and cassia Cinnamon Bark. Canadian Journal of Physiology and

Pharmacology, 85, 837-847.

44. S Singh, B Masuku. Sampling technique and determination of sample size in

applied statistics research: an overview. United Kingdom: International

Journal of Economics, Commerce and Management; 2014.

45. Firzaus E. Efek ekstrak kayu manis “Cinnamomum cassia” terhadap kadar

glukosa darah, berat badan dan trigliserida pada tikus jantan strain Sprague

dawley yang diinduksi aloksan. Ciputat: Repository UIN Syarif Hidayatullah

Jakarta; 2014.

48

LAMPIRAN

Lampiran 1

Surat Keterangan Tikus Sehat

Gambar 7.1. Surat Keterangan Tikus Sehat

49

Lampiran 2

Hasil Determinasi / Identifikasi Bahan Uji

Gambar 7.2. Surat Hasil Identifikasi Bahan Uji

50

Lampiran 3

Data Awal Semua Kelompok Penelitian

1. Glukosa Darah Sewaktu (mg/dL)

Kelompok Tikus

No.

GDS hari ke1 GDS hari ke 7 GDS hari ke 14

Kontrol Normal P1 143 159 124

P2 106 98 127

V2 144 129 153

V3 138 97 143

Rata-rata GDS 132,75 120,75 136,75

Kelompok Tikus

No.


DM J2 540 569 567

K1 468 434 411

M1 553 600 600

V1 600 117 567

Rata-rata GDS 540,25 430 536,25

Kelompok Tikus

No.


Terapi D1 429 114 191

J3 600 528 422

N2 320 389 455

S3 600 598 315

Rata-rata GDS 487,25 407,25 345,75

51

(Lanjutan)

2. Berat Badan (gram)

Kelompok H1 H7 H14 Rasio BB (%)

(H14 / H1 x 100 %

Terapi

280 280 280 100

240 280 280 116.67

280 240 320 114.29

240 200 240 100

Rata-rata 260 250 280 107.74


(H14 / H1 x 100 %)

Normal

360 320 360 100

360 320 320 88.8

260 240 320 123.07

260 260 320 123.07

Rata-rata 310 285 330 108.735


(H14 / H1 x 100 %

DM

280 320 240 85.71

240 280 280 116.67

240 200 240 100

220 160 200 90.91

Rata-rata 245 240 240 98.3225

52

Lampiran 4

Hasil Data Uji Statistik

A. Uji Normalitas dan Varians Data

53

(Lanjutan)

B. Uji One – Way Annova

54

(Lanjutan)

C. Uji Kruskal Wallis

55

Lampiran 5

Gambar Proses Penelitian

1. Hari pertama hingga hari ke empat belas

Gambar 7.15 Pengukuran BB

sampel

Gambar 7.16 Proses pemberian

ekstrak insulin

Gambar 7.11 Sampel

penelitian

Gambar 7.12 Alloxan

monohydrate

Gambar 7.13 Induksi

Alloxan monohydrate pada

sampel

Gambar 7.14 Pengambilan

glukosa darah sampel

56

(Lanjutan)

Gambar 7.17 Proses sacrificed

dan pengambilan darah

Gambar 7.18 Pengukuran

trigliserida

Gambar 7.19 alat centrifuge

57

Lampiran 6

Cara Perhitungan STZ dan Ekstrak Cinnamomum cassia yang Digunakan

1. Induksi Streptozotosin (STZ)

Dosis aloksan yang digunakan adalah 55 mg/kgBB

Rerata BB tikus adalah 260 g

55 mg = 55 mg = X__

1 kg 1000 g 260 g

X = 14,3 mg STZ per tikus dengan BB 260 g.

Setiap hari ada 14 ekor tikus yang diinduksi STZ

14 × 14,3 mg = 200,2 mg

Jadi setiap hari dibutuhkan 200,2 mg STZ

STZ akan dimasukkan seminimal mungkin dengan kadar 0,1 ml buffer. Jika

STZ yang dibutuhkan setiap harinya adalah 200,2 mg, maka buffer yang

dibutuhkan adalah:

5,5 mg = 200,2 mg

0,1 ml X

X = 3,64 mg buffer untuk 14 ekor tikus.

58

(Lanjutan)

2. Pemberian ekstrak Cinnamomum cassia 200 mg/kgBB/hari

BB rata-rata tikus DM (setelah diinjeksi STZ) adalah 300 mg. Perhitungan

ekstrak Cinnamomum cassia untuk BB rata-rata tikus DM 300 mg adalah

sebagai berikut:

200 mg = 200 mg = X__

1 kg 1000 g 300 g

X = 60 mg ekstrak Cinnamomum cassia per tikus.

Untuk 20 ekor tikus, maka ekstak Cinnamomum cassia yang dibutuhkan

adalah:

60 mg × 20 = 1200 mg

Pelarut yang diperlukan untuk 200 mg ekstrak Cinnamomum cassia adalah 1

ml akuades. Maka pelarut yang dibutuhkan untuk 1200 mg ekstrak

Cinnamomum cassia adalah:

200 mg = 1200 mg

1 ml X

X = 6 ml pelarut akuades yang dibutuhkan.

59

(Lanjutan)

3. Pemberian ekstrak Cinnamomum cassia 400 mg/kgBB/hari

BB rata-rata tikus DM (setelah diinjeksi STZ) adalah 300 mg. Perhitungan

ekstrak Cinnamomum cassia untuk BB rata-rata tikus DM 300 mg adalah

sebagai berikut:

400 mg = 400 mg = X__

1 kg 1000 g 300 g

X = 120 mg ekstrak Cinnamomum cassia per tikus.

Untuk 20 ekor tikus, maka ekstak Cinnamomum cassia yang dibutuhkan

adalah:

120 mg × 20 = 2400 mg

Pelarut yang diperlukan untuk 200 mg ekstrak Cinnamomum cassia adalah 1

ml akuades. Maka pelarut yang dibutuhkan untuk 2400 mg ekstrak

Cinnamomum cassia adalah:

200 mg = 2400 mg

1 ml X

X = 12 ml pelarut akuades yang dibutuhkan.

60

Lampiran 7

Riwayat Penulis

IDENTITAS

Nama : Miftahul Jannah Salwah Ummah

Jenis Kelamin : Perempuan

Tempat, Tanggal Lahir : Karanganyar, 15 Mei 1994

Agama : Islam

Alamat : Ngingas Baru, Klaten Utara, Klaten

Email : [email protected]

Riwayat Pendidikan :

1998 – 2000 : TKIT Bina Anak Shaleh, Klaten

2000 – 2006 : SD N IV Bareng Lor, Klaten

2006 – 2009 : SMP Negeri II Klaten

2009 – 2012 : SMA Negeri I Klaten

2012 – sekarang : Prodi Pendidikan Dokter, FKIK, UIN Syarif Hidayatullah

mailto:[email protected]

efek ekstrak kayu manis cinnamomum cassia...

Documents