BAB 1 PENDAHULUAN. Diabetes Mellitus (DM) merupakan penyakit metabolik karbohidrat, yang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Diabetes Mellitus (DM) merupakan penyakit metabolik karbohidrat, yang ditandai dengan peningkatan kadar glukosa darah (hiperglikemia) akibat berkurangnya sekresi insulin, kerja insulin, atau keduanya. Diabetes terbagi menjadi dua tipe, yaitu DM tipe 1 dan DM tipe 2. DM tipe 2 berhubungan dengan resistensi insulin dan defisiensi insulin relatif dan ditandai dengan tingkat glukosa darah yang tinggi. Resistensi insulin merupakan suatu kondisi yang berhubungan dengan kegagalan organ target yang secara normal merespon aktivitas hormon insulin. Resistensi insulin menyebabkan penurunan translokasi GLUT-4 sehingga respon sel-sel terhadap insulin akan menurun dan menyebabkan terjadinya kondisi hiperglikemia (Williams et al., 2002). Terjadinya resistensi insulin dapat diinduksi karena faktor inflamasi. Sitokin memiliki peran penting dalam proses inflamasi (Gerszten et al., 1999). Tumor Necrosis Factor alpha (TNF-α) merupakan sitokin inflamasi yang terlibat dalam gangguan metabolisme, termasuk terjadinya resistensi insulin (Kern et al., 1995). Selain TNF-α, Interleukin-6 (IL-6) juga merupakan sitokin inflamasi yang keduanya dapat merubah sensitifitas insulin dengan cara memicu insulin signaling pathway yang berbeda (Bastard et al., 2000). Hubungan antara inflamasi dan resistensi insulin pertama kali dicetuskan oleh Hotamisligil et al., pada tahun 1993 yang menyatakan bahwa sitokin pro- 1

2 inflamasi TNF-α dapat menginduksi resistensi insulin (Hotamisligil et al., 1993). Resistensi insulin juga dapat diinduksi oleh stres oksidatif. Stres oksidatif adalah keadaan tidak seimbang antara radikal bebas dan sistem antioksidan. Stres oksidatif dapat mengakibatkan apoptosis sel β pankreas sehingga terjadi resistensi insulin (Evans, 2002; Oprescu, 2007). Penelitian terbaru sering mengaitkan antosianin dengan peningkatan efek kesehatan (Clifford, 2000) karena diketahui memiliki efek antioksidan, antiinflamasi, anti kanker, perlindungan terhadap penyakit jantung, menurunkan resiko diabetes, serta menurunkan berat badan (Zafra-Stone et al., 2007; He and Giusti, 2010; Tsuda, 2012). Antosianin diyakini punya efek antioksidan sangat baik, karena dapat menghambat berbagai radikal bebas penyebab stress oksidatif. Sifat antioksidan antosianin terletak pada kemampuannya mendonasikan elektron atau mentransfer atom hidrogen dari gugus hidroksil kepada radikal bebas, sehingga radikal bebas menjadi relatif stabil dan tidak akan menyerang komponen lain dalam sel maupun membran sel (Prior, 2003). Antosianin beras hitam berada dalam bentuk cyanidin-3-β-d-glukosida (C3G) yang menunjukkan sifat antioksidan, antiinflamasi, efek anti degranulasi, anti anafilasi, dan anti alergi (Hu et al., 2003; Kim et al., 1999; Han et al., 2007). Suplementasi fraksi pigmen beras hitam dapat menurunkan stres oksidatif dan inflamasi, meningkatkan level plasma lipid dan mengurangi lesi aterosklerotik (Xia et al., 2003; Ling et al., 2002; Ling et al., 2001). Pada tikus diabetes, pemberian antosianin beras hitam dan kedelai hitam memiliki kemampuan sebagai antioksidan yang dapat menurunkan stress oksidatif dan meningkatkan aktivitas 2

3 antioksidan tubuh (Nizamutdinova et al., 2009). Pemberian antosianin beras hitam juga terbukti dapat menurunkan sitokin inflamasi (Min et al., 2010). Sumber antosianin yang lain selain beras hitam, salah satunya adalah ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.). Senyawa antosianin pada ubi jalar ungu diketahui memiliki kemampuan antioksidan lebih besar dibandingkan senyawa fenolik lainnya (Oki et al., 2002). Pada tahun (2008) Miyazaki et al., menjelaskan bahwa antosianin pada ubi jalar ungu dapat menghambat oksidasi low-density lipoprotein (LDL) pada tikus yang diberi diet kaya lemak dan kolesterol. Percobaan antosianin ubi jalar ungu pada diabetes dilakukan oleh Herawati (2013) dengan menggunakan tikus yang diinduksi aloksan, memberikan hasil bahwa antosianin pada ubi jalar ungu terbukti dapat menurunkan kadar glukosa, memperbaiki status oksidan dalam tubuh serta dapat memperbaiki organ pankreas pada tikus. Asupan harian antosianin diperkirakan berkisar dari beberapa miligram hingga ratusan miligram (Morazzoni dan Bombardelli, 1996). Kuhnau (1976) memperkirakan konsumsi antosianin sebesar 200 mg/hari pada masyarakat Amerika Serikat (AS), tetapi penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa nilai ini adalah terlalu tinggi karena data asupan makanan yang tidak akurat. Dilain pihak, Wu et al., (2006) memperkirakan rata-rata asupan antosianin pada orang dewasa AS 12,5 mg/hari. Zamora-Ros et al., (2011) menghitung asupan antosianin masyarakat di negara-negara Eropa untuk pria berkisar antara 19,8 mg/hari (Bilthoven, Belanda); 64,9 mg/hari (Turin, Italia), sedangkan untuk perempuan dalam kisaran 18,4 mg/hari (Granada, Spanyol); 44,1 mg/hari (Turin, Italia). 3

4 Kurilich et al., (2005) menyatakan bahwa penyerapan antosianin pada manusia maksimal pada dosis 350 µmol karena kejenuhan mekanisme penyerapan. Efek menguntungkan dari pemberian antosianin beras hitam maupun antosianin ubi jalar ungu telah banyak diinformasikan, tetapi informasi sumber bahan manakah antara ubi jalar ungu dan beras hitam yang lebih berpotensi terhadap perbaikan kondisi hiperglikemia dan perbaikan kondisi inflamasi akibat hiperglikemia. Informasi pemberian dosis antosianin yang beragam juga menarik perhatian peneliti. Berdasarkan dari hal-hal tersebut di atas maka peneliti tertarik untuk menguji pengaruh ekstrak antosianin beras hitam dibandingkan dengan ekstrak antosianin ubi jalar ungu terhadap penurunan kadar glukosa darah dan penurunan inflamasi pada model tikus hiperglikemia dengan jumlah dosis antosianin yang berbeda (13,5 mg dan 67,5 mg). Sebagai bahan penginduksi pada tikus hiperglikemia digunakan senyawa streptozotocin dan nicotinamide. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan pemaparan latar belakang maka perumusan masalah penelitian adalah sebagai berikut : 1. Apakah ekstrak antosianin beras hitam dan ubi jalar ungu mempunyai efek antidiabetes dan aktivitas antiinflamasi sehingga berpotensi untuk menurunkan sitokin pro-inflamasi TNF-α dan IL-6 pada model tikus hiperglikemia? 2. Apakah perbedaan jumlah ekstrak antosianin beras hitam dan ubi jalar ungu memberikan pengaruh yang berbeda terhadap efek antidiabetes dan aktifitas antiinflamasi pada model tikus hiperglikemia? 4

5 1.3 Tujuan Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efek antidiabetes dan antiinflamasi ekstrak antosianin dari beras hitam dan ubi jalar ungu. Sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui aktivitas antidiabetes dan antiinflamasi antara ekstrak antosianin beras hitam dan ubi jalar ungu terhadap penurunan kadar glukosa darah dan sitokin pro-inflamasi TNF-α dan IL-6 pada model tikus hiperglikemia. 2. Mengetahui pengaruh perbedaan jumlah ekstrak antosianin beras hitam dan ubi jalar ungu terhadap efek antidiabetes dan aktifitas antiinflamasi pada model tikus hiperglikemia 1.4 Manfaat Berdasarkan tujuan diatas maka manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah memberi informasi dan pengetahuan tentang manfaat ekstrak antosianin pada beras hitam dan ubi jalar ungu yang dapat diaplikasikan untuk mengurangi efek inflamasi pada penderita diabetes. 5