Hypoglicemic effect and pancreatic function protection of Sambiloto leaves extract on aloxan-induced mice

Transkripsi

1 PROSEEDING KONGRES ILMIAH ISFI XVI 2008 EFEK HIPOGLIKEMI DAN PROTEKSI FUNGSI PANKREAS EKSTRAK ETANOL DAUN SAMBILOTO (Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees) PADA MENCIT (Mus musculus) TERINDUKSI ALOKSAN Hypoglicemic effect and pancreatic function protection of Sambiloto leaves extract on aloxan-induced mice Dian R. Laksmitawati 1 *), Yopi Arifiandi 1) 1) Fakultas Farmasi Universitas Pancasila * Fakultas Farmasi Universitas Pancasila Jl. Srengseng Sawah Jagakarsa Jakarta. guti@centrin.net.id Intisari Daun sambiloto (Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees) menurut pengalaman empiris dapat menurunkan kadar glukosa darah. Maka dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruhnya terhadap penurunan kadar glukosa darah. Dibuat 2 kelompok besar hewan coba A dan B. Kelompok A untuk melihat efek proteksi dan kelompok B untuk melihat efek hipoglikemik, masing-masing kelompok besar dibagi lagi menjadi 4 kelompok kecil yaitu : kelompok I kontrol negatif (CMC Na 1%), kelompok II (70mg/kg BB), kelompok III, (140mg/kg BB), kelompok IV (280mg/kg BB). Semua sediaan uji adalah ekstrak etanol daun sambiloto, sedangkan sebagai bahan induksi hiperglikemi adalah aloksan i.p dengan dosis 250 mg/kg BB. Pada kelompok A aloksan diberikan sesudah pemberian ekstrak dan pada kelompok B aloksan diberikan sebelum pemberian ekstrak. Data yang didapat dianalisa dengan anova satu arah dengan tingkat kepercayaan 95%. Pemberian aloksan menyebabkan hiperglikemik namun hanya bertahan 4 sampai 7 hari. Oleh sebab itu pada kelompok B ini ekstrak sambiloto diberikan hanya selama 3 hari setelah mencit hiperglikemik. Hasil menunjukkan ekstrak etanol daun sambiloto (Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees) tidak dapat menurunkan kadar glukosa darah pada mencit hiperglikemik tetapi mempunyai efek proteksi fungsi pankreas terhadap radikal aloksan dengan cara mencegah kenaikan kadar glucosa darah. Kata kunci : Diabetes mellitus, Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees, aloksan, glukosa darah. Abstract Sambiloto leaves can reduce blood glucose empirically. The aims of this research is to know the influence on blood glucose using aloxan induced 1

2 Efek Hipoglikemi dan Proteksi Fungsi Pancreas Ekstrak Etanol Daun Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f) diabetes in mice. We want to know whether Sambiloto have hypoglycemic effect or protective effect on pancreatic function or both of them. Animal is separated in 2 big group A dan B. A group is used to know the protection effect and B group is used to know hypoglycemic effect. Each of group consist of subgroups those are negative control (CMC Na 1 %), low 70 mg/kg BW), medium (140 mg/kg BW) and high dose (280 mg/kg BW) of Sambiloto leaves extracts. In A group, aloxan is given before extract treatment. In B, aloxan is given after treatment. The dose of aloxan is 250 mg/kg BW (i.p) Data is calculated statistically using Anova at P=95%. Aloxan can make hyperglycemic but stabilize only 4 7 days. Based on this fact, the sambiloto extract can give only 3 days after the condition of hyperglycemia (kelompok B). The conclusion of this research is Sambiloto cannot reduced blood glucose but have protection effect of pancreatic function by preventing the increase of blood glucose. Key words: Diabetes mellitus, Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees, aloksan, blood glucose. Pendahuluan Penyakit Diabetes Mellitus (DM) adalah suatu penyakit kelainan metabolisme terutama metabolisme karbohidrat dan lemak. Penyakit ini disebabkan karena pankreas tidak menghasilkan insulin dalam jumlah yang cukup efektif untuk menurunkan kadar glukosa darah. DM sering diperparah dengan terjadinya stress oksidatif terutama bila kapasitas antioksidan endogen tidak cukup kuat untuk meredam serangan radikal bebas (Bartosikova, dkk.,2003) Pemberian obat hipoglikemi secara tepat dosis dengan tingkat kepatuhan tinggi disertai pengaturan pola makan dan pengolahan kesehatan jiwa yang baik dapat mengurangi gejala hiperglikemia sehingga secara tidak langsung dapat memperpanjang usia harapan hidup. Namun menerapkan cara tersebut mengalami kesulitan, terkadang kedisiplinan minum obat dilanggar sehingga ancaman hiperglikemia dengan segala akibatnya, termasuk stress oksidatif dapat terjadi kapan saja. Oleh sebab itu pada pengobatan DM perlu diberikan juga suplemen yang bersifat sebagai antioksidan. Banyak obat tradisional yang berasal dari tumbuhan telah digunakan masyarakat untuk menurunkan kadar glukosa darah, diantaranya adalah bawang putih, mahkota dewa, brotowali, sambiloto, dll. Menurut beberapa hasil penelitian invitro, 2 PROSEEDING KONGRES ILMIAH ISFI XVI 2008 kemungkinan efek hipoglikemi tanamantanaman obat tersebut disebabkan karena inhibisi enzim alfa glukosidase pada saluran pencernaan (Depkes, 1989). Ada pula yang membahas bahwa efek hipoglikemi tanaman tersebut disebabkan karena sifatnya yang dapat meredam radikal bebas yang diakibatkan oleh aloksan. Aloksan adalah suatu senyawa yang mempunyai efek diabetogenik dan sering digunakan untuk membuat model diabetes pada hewan coba (Szkudelski, 2001). Sambiloto adalah tanaman yang mempunyai efek menurunkan kadar gula darah dan juga antioksidan. Efek yang lain adalah antibakteri, anti radang, reaksi imunitas (imunomodulator), penghilang nyeri (analgesik), pereda demam (anti piretik), menghilangkan panas dalam dan penawar racun (detoksikasi). Efek antihiperglikemik sambiloto telah diteliti, ekstrak air daun sambiloto dengan dosis 10 mg/kg BB dapat mencegah hiperglikemia. Zat aktif daun sambiloto salah satunya andrografolid terbukti berkhasiat sebagai hepatoprotektor, yaitu melindungi sel hati dari zat toksik. Penggunaan dari daun sambiloto menunjukkan efek antioksidan dan hepatoprotektor dengan cara memproteksi aktifitas enzim superoksida dismutase, katalase, glutation peroksidase, dan lipid peroksidase.

3 Efek Hipoglikemi dan Proteksi Fungsi Pancreas Ekstrak Etanol Daun Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f) Penelitian ini dimaksudkan untuk mencari tumbuhan yang mampu menurunkan kadar glukosa darah sekaligus memproteksi pankreas dari kerusakan. Sebagai agen hiperglikemi sekaligus perusak pankreas digunakan aloksan. Efek proteksi dan antihiperglikemik dilihat melalui variabel kadar glukosa darah. Metodologi Hewan Coba Hewan coba yang digunakan adalah mencit jantan dewasa (Mus musculus) galur ddy berumur 3-4 bulan bulan dan berat antara gram. Sebelum digunakan dalam percobaan, semua mencit diaklimasi terlebih dahulu kurang lebih 1 minggu untuk penyesuaian lingkungan, mengontrol kesehatan dan berat badannya serta menyeragamkan makanannya. Bahan Bahan yang akan diuji adalah daun sambiloto (Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees) yang dideterminasi kemudian dibuat dalam bentuk ekstrak etanol. Untuk mengukur kadar glukosa darah digunakan reagen strip glukosa Accucheck (Roche). Sebagai bahan induksi hiperglikemi digunakan aloksan tetrahidrat (Fluka). Bahan lain yang digunakan adalah CMC Na 1%. Alat Glukometer Accucheck (Roche), lanset, spuit dan jarum suntik 1 ml, jarum sonde, kandang mencit beserta tempat makanan dan minum, dan alat-alat gelas lain. Prosedur Ekstraksi Sebanyak 788,5 g serbuk daun Sambiloto ditimbang dandimaserasi dengan etanol, dikentalkan dengan rotavapor. Pembuatan mencit hiperglikemik Terlebih dahulu mencit dipuasakan selama 16 jam sebelum penyuntikkan aloksan, minum tetap diberikan ad libitum. Aloksan dosis 250 mg/kg BB diberikan intraperitonial. Satu jam setelah penyuntikkan aloksan mencit dikembalikan kekandang dan diberi makan, minum seperti biasa. Pengukuran kadar glukosa darah puasa Glukosa darah diukur pada mencit yang telah dipuasakan 1 malam (max 16 jam). Darah diambil dari vena ekor menggunakan lancet dan kadar glukosa darah diukur menggunakan alat glukometer dan reagen strip Accucheck. Prosedur kerja Semua mencit diaklimatisasi selama 1 minggu. Masing-masing mencit yang digunakan dalam penelitian ditimbang. Mencit dibagi menjadi 2 kelompok besar yaitu kelompok A dan kelompok B. Kelompok A, adalah kelompok untuk melihat efek proteksi ekstrak etanol daun sambiloto, pada kelompok ini aloksan diberikan sesudah perlakuan ekstrak. Kelompok A dibagi lagi menjadi : kontrol negatif (CMC Na 1%), kelompok dosis rendah (70 mg/kg BB), kelompok dosis sedang (140 mg/kg BB), kelompok dosis tinggi (280 mg /kg BB). Masing-masing kelompok terdiri dari 6 ekor mencit. Ekstrak etanol daun sambiloto diberikan per oral dilakukan selama 6 hari berturut-turut. Pada hari ke 7 mencit diberi aloksan intaperitonial dengan sebelumnya mencit dipuasakan selama 16 jam. Satu jam berikutnya diberi ekstrak etanol daun sambiloto dan 1 jam setelah itu diberi makan dan minum seperti biasa. Pada hari ke 8 kadar glukosa darah puasa masing-masing mencit diukur dengan glukometer Kelompok B adalah kelompok untuk melihat efek hipoglikemi ekstrak etanol daun sambiloto kelompok ini aloksan diberikan sesudah perlakuan ekstrak. Seperi pada kelompok A, Kelompok B ini dibagi lagi menjadi : kontrol negatif (CMC Na 1%), kelompok dosis rendah (70 mg/kg BB), kelompok dosis sedang (140 mg/kg BB), kelompok dosis tinggi (280 mg /kg BB). Masing-masing kelompok terdiri dari 6 ekor mencit. Perlakuan dimulai dengan induksi hiperglikemia dengan menyuntikkan aloksan setelah sebelumnya mencit dipuasakan dahulu selama 16 jam. Satu jam kemudian PROSEEDING KONGRES ILMIAH ISFI XVI

4 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Efek Hipoglikemi dan Proteksi Fungsi Pancreas Ekstrak Etanol Daun Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f) diberi ekstrak etanol daun sambiloto per oral. Pemberian ekstrak etanol diteruskan sampai hari ketiga dan kadar glukosa darah diukur pada hari ke 4 dan, sebelum diukur mencit di puasakan dahulu selama 16 jam. Hasil dan Pembahasan Hasil determinasi menunjukan bahwa tanaman ini adalah jenis daun tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees), suku Acanthaceae. Rendemen yang didapatkan dari ekstraksi daun Sambiloto (Andrographis paniculata [Burm.f.] Nees) sebesar 9,37%. A. Efek Proteksi Hasil penelitian kelompok A ditunjukkan pada Tabel I dan Gambar I. Pemberian ekstra etanol daun sambiloto selama 7 hari sebelum pemberian aloksan mampu mencegah kenaikan kadar glukosa darah secara bermakna. Hasil uji Anova semua kelompok A memperlihatkan P<0,05. Uji beda nyata terkecil memperlihatkan bahwa semua dosis baik 70, 140 dan 280 mg/kg BB berbeda bermakna dengan kelompok kontrol negatif. Hal tersebut memberikan arti bahwa mencit yang diberi daun sambiloto sebelumnya tidak mengalami kondisi hiperglikemia yang bermakna. Aloksan adalah bahan kimia yang bersifat diabetogenik, efek diabetogeniknya disebabkan karena aloksan menyebabkan fragmentasi DNA inti kerusakan tersebut akan berlanjut pada aktivitas poli (ADPribose) sintetase, deplesi Nikotinamid Adenin Dinukleotida (NAD + ) intrasel dan akhirnya menimbulkan kematian sel. Szkudelski menuliskan bahwa aloksan dapat menyebabkan keadaan hiperglikemik 24 jam setelah pemberian. Orientasi yang kami lakukan menunjukkan hal yang sama. Berdasarkan hal tersebut maka 24 jam setelah penyuntikan aloksan, dilakukan pengukuran kadar glukosa darah. Data angka yang didapat pada penelitian ini menunjukkan simpangan baku yang besar. Hal tersebut disebabkan mungkin karena aloksan yang bersifat tidak stabil sehingga sukar menjamin kadar aloksan aktif yang seragam. Waktu paruh aloksan 4 PROSEEDING KONGRES ILMIAH ISFI XVI 2008 pada ph netral dan suhu 37ºC hanya 1,5 menit. Faktor lain yang menyebabkan simpangan baku yang besar adalah respon dari hewan coba yang berbeda-beda dalam memetabolisme aloksan. Tabel I. Kadar gula darah mencit perlakuan A (mg/dl) Mencit A I A II A III A IV Ratarata 383,25 118,60 115,25 99,00 SD± 131,42 31,54 26,57 14, A I A II A III A IV Gambar I. Grafik kadar gula darah mencit rata-rata perlakuan A (mg/dl) Keterangan : A I : Kontrol negatif (suspensi CMC Na 1 %) A II :Dosis Rendah (70 mg/kg BB) A III :Dosis Sedang (140 mg/kg BB) A IV :Dosis Tinggi (280 mg/kg BB) Pada keadaan rusaknya jaringan pankreas akan tejadi peningkatan kadar glukosa darah karena produksi insulin yang berkurang. Peningkatan kadar glukosa darah pada kelompok negatif disebabkan karena aksi radikal aloksan. Secara berangkai radikal tersebut menyebabkan terbentuknya reaktif oksigen spesies yang menyebabkan fragmentasi DNA inti dan selanjutnya menyebabkan kerusakan pankreas. Bila pemberian ekstrak etanol sambiloto berpotensi untuk mencegah hiperglikemi seperti pada penelitian ini, maka ada kemungkinan bahwa efek preventif yang

5 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Efek Hipoglikemi dan Proteksi Fungsi Pancreas Ekstrak Etanol Daun Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f) ditimbulkan oleh ekstrak tersebut disebabkan karena dapat menangkap radikal bebas. Pada penderita diabetes yang tidak terkontrol, radikal bebas terbentuk sebagai hasil samping reaksi glukosa darah konsentrasi tinggi dengan molekul protein. Radikal bebas tersebut menjadi faktor timbulnya komplikasi diabetes. Bila efek preventif sambiloto disebabkan karena sifatnya yang antioksidan maka sambiloto kemungkinan dapat juga digunakan sebagai pencegah terjadinya komplikasi pad penyakit diabetes melitus. Idealnya penelitian mengenai efek proteksi adalah dengan mengukur variabel antioksidan seperti malon dialdehid (MDA), superoksida dimetase (SOD). Namun sebagai pendahuluan pengukuran terhadap perubahan kadar glukosa darah antara kontrol negatif dengan kelompok perlakuan cukup memberi data atau informasi untuk penelitian berikutnya yaitu pengukuran variabel antioksidan. B. Efek hipoglikemik Hasil penelitian kelompok B ditunjukkan pada Tabel II dan Gambar II. Ekstrak etanol daun sambiloto dosis 70, 140, 280 mg/kg BB yang diberikan pada mencit model diabetes aloksan mampu menurunkan kadar glukosa darah, namur secara statistik tidak bermakna (P>0.05). Tabel II. Kadar gula darah mencit perlakuan B (mg/dl) B1 BII BIII BIV Gambar II. Grafik kadar gula darah mencit rata-rata perlakuan B (mg/dl) Keadaan hiperglikemik karena aloksan mulai muncul setelah 24 jam penyuntikkan aloksan dan hanya bisa bertahan hanya lebih kurang 4 7 hari. Pada saat melakukan orientasi terlihat bahwa diatas 7 hari kadar glukosa darah mengalami penurunan. Hal tersebut menjadi pertimbangan mengapa pada kelompok B ekstrak hanya diberikan dalam waktu 3 hari. Penelitian menggunakan hewan percobaan sangat dipengaruhi oleh variasi biologi, meskipun sudah diusahakan memperkecil variasi biologi dengan menggunakan hewan coba dengan galur, jenis kelamin yang sama. Selain itu faktor kesulitan mempersiapkan aloksan mungkin turut berperan, aloksan adalah zat yang labil oleh cahaya dan suhu. Kesimpulan Mencit B I B II B III B IV Ratarata 314,33 227,60 188,00 167,75 SD± 89,09 99,06 48,25 23,05 Keterangan : B I : Kontrol negatif (suspensi CMC Na 1 %) B II : Dosis Rendah (70 mg/kg BB) B III : Dosis Sedang (140 mg/kg BB) B IV : Dosis Tinggi (280 mg/kg BB) 1. Pemberian ekstrak etanol daun sambiloto dosis rendah (70 mg/kg BB), dosis sedang (140 mg/kg BB), dosis tinggi (280 mg/kg BB) selama 7 hari pada mencit sebelum diinduksi aloksan, dapat mencegah kenaikan kadar glukosa darah secara bermakna dibandingkan dengan kontrol negatif. 2. Pemberian ekstrak etanol daun sambiloto 70 mg/kg BB, 140 mg/kg BB, 280 mg/kg BB pada mencit yang hiperglikemik karena pemberian aloksan, tidak dapat PROSEEDING KONGRES ILMIAH ISFI XVI

6 Efek Hipoglikemi dan Proteksi Fungsi Pancreas Ekstrak Etanol Daun Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f) menurunkan kadar glukosa darah secara bermakna. Daftar Pustaka Bartosikova, L.,Necas J., Suchy V.,et al., 2003, Monitoring of antioxidative effect of morine in alloxan-induced diabetes mellitus in the laboratory rat. Acta Vettt. BRNO, 72: Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan, 1989, Daftar Tanaman Obat. hal 26. Jakarta.. Szkudelski,T, 2001,The Mechanism of Alloxan and Steptozotocin Action in B Cell of the Rat Pancreas, Physiol.Res.50: PROSEEDING KONGRES ILMIAH ISFI XVI 2008