TESIS PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL DAUN STEVIA ( STEVIA REBAUDIANA

Transkripsi

1 TESIS PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL DAUN STEVIA (STEVIA REBAUDIANA) MENCEGAH DISLIPIDEMIA PADA TIKUS (RATTUS NORVEGICUS) WISTAR JANTAN YANG DIBERIKAN DIET TINGGI KOLESTEROL SISSY YUNITA SURYA NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016

2 PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL DAUN STEVIA (STEVIA REBAUDIANA) MENCEGAH DISLIPIDEMIA PADA TIKUS (RATTUS NORVEGICUS) WISTAR JANTAN YANG DIBERIKAN DIET TINGGI KOLESTEROL Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik, Program Pascasarjana Universitas Udayana SISSY YUNITA SURYA NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 ii

3 LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL : Pembimbing I, Pembimbing II, Prof. dr. I.G.M. Aman, Sp.FK Prof. Dr.dr.Wimpie I. Pangkahila, Sp.And., FAACS NIP NIP Mengetahui Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana, Dr.dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, MSc., Sp.GK NIP iii

4 LEMBAR PENETAPAN PENGUJI Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai oleh Panitia Penguji pada Program Pascasarjana Universitas Udayana pada Tanggal... Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No:.... Tanggal:. Panitia Penguji Tesis adalah: Ketua : Prof. dr. IGM. Aman, Sp.FK Sekretaris : Prof. Dr.dr.Wimpie I. Pangkahila, Sp.And.,FAACS Anggota : 1. Prof. Dr.dr. J. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And 2. Dr.dr. Ida Sri Iswari, Sp.MK.,M.Kes 3. Dr.dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK iv

5 UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya atas karunia-nya penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Pemberian Ekstrak Etanol Daun Stevia (Stevia Rebaudiana) Mencegah Dislipidemia pada Tikus (Rattus norvegicus) Wistar Jantan yang Diberikan Diet Tiggi Kolesterol. Tulisan ini disusun sebagai syarat dalam menyelesaikan pendidikan untuk memperoleh gelar Magister pada Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik, kekhususan Anti Aging Medicine, Program Pascasarjana Universitas Udayana. Selama penelitian ini, penulis mendapat banyak pelajaran dan pengalaman berharga yang memperkaya wawasan dalam proses pembelajaran hidup penulis, baik dari segi ilmiah maupun aspek nilai sosial. Semua ini tidak lepas dari peran serta orang-orang disekeliling penulis yang senantiasa mendukung dan selalu ada pada saat-saat yang sulit. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD. KEMD atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk dapat menempuh pendidikan Program Pascasarjana di Universitas Udayana. 2. Direktur Program Pascasarjana Prof. Dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk dapat menempuh pendidikan Program Pascasarjana di Universitas Udayana v

6 3. Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp. FK selaku pembimbing I dan Kepala Laboratory Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang tdengan bijak dan sabar memberikan banyak dorongan, semangat, bimbingan dan masukan kepada penulis selama penyusunan tesis ini. 4. Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And, FAACS selaku pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah banyak sekali memberikan dorongan, bimbingan dan masukan yang teliti dan sangat dirasakan manfaatnya oleh penulis selama penyusunan tesis ini 5. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK sebagai penguji dan ketua Program Studi Ilmu Biomedik yang telah banyak membantu penulis memberikan masukan dan bimbingan yang sangat bermanfaat dalam penyusunan tesis ini 6. Prof. Dr. dr. J Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And. selaku penguji, yang telah banyak memberikan saran, semangat, bimbingan dan masukan kepada penulis selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam penyusunan tesis ini. 7. Dr dr. Ida Sri Iswari, Sp.MK.,M.Kes, selaku penguji yang dengan sangat bersemangat membimbing dan memberi masukan kepada penulis selama penyusunan tesis ini. vi

7 8. Dr. dr. Desak Made Wihandani, M.Kes, selaku pembimbing akademis yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis selama penyusunan tesis ini. 9. Pak Gede Wiranatha yang banyak membantu dalam proses penelitian di Animal Laboratory bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana. 10. Seluruh dosen Pasca Sarjana Biomedik Universitas Udayana yang telah membimbing penulis dalam menempuh pendidikan dari awal hingga selesainya tesis ini 11. Seluruh staf Universitas Udayana khususnya Program Magister Ilmu Biomedik Kekhususan Anti-Aging Medicine yang selalu siap membantu dalam menyelesaikan tesis ini. Terimakasih sebesar-besarnya kepada Pak Edy, Geg Wah, Geg Eni, Mbok Ami dan seluruh staf Biomedik yang kebaikannya tidak terkira. 12. Kedua orang tua (Sunaryo Kamto dan Suliati Sandhi), kakak dan adik ( Deni Surya dan Yang-Yang Oetomo Surya), dan seluruh keluarga tercinta serta sahabat penulis yang selalu memberikan dukungan, semangat, serta doa serta pengertian selama penulis menempuh pendidikan. 13. dr. Astrid Tanumihardja, dr. Magdalena Mercyana, dr.cheria Valentina, dr. Adeline Ivana Dewi, dr. Astrid Karina, dr. Ivonne Kurniawan, dr. Ellen Destrisa Ratnapuri, dr. Monica Pranoto, dan dr Laura Indriana sebagai sejawat vii

8 sekaligus sahabat yang berjuang bersama dan saling memberikan semangat satu sama lain sejak awal kuliah hingga selesainya tesis ini. 14. Teman sejawat mahasiswa Program Magister Ilmu Biomedik Kekhususan Anti-Aging Medicine Angkatan IX atas kekompakannya selama ini, perhatian dan dukungan yang tiada henti untuk menyemangati satu sama lain dalam menyelesaikan tesis. 15. Semua sahabat dan teman sejawat di RSK BIMC yang selalu memberikan dorongan semangat dan dukungan selama proses perkuliahan hingga selesainya tesis ini. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah ikut membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis sangat menyadari bahwa tesis ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, sehingga saran dan masukan membangun dari berbagai pihak sangatlah diharapka. Semoga hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi penulis pribadi, bagi program perkembangan ilmu pengetahuan kedokteran terutama di bidang Anti Aging Medicine (AAM) serta bagi pihak-pihak lain yang berkepentingan. Akhir kata, semoga Tuhan Yang Maha Kuasa, senantiasa melimpahkan berkat dan rahmat-nya kepada kita semua, Amin. Denpasar, Juli 2016 Penulis viii

9 ABSTRAK PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL DAUN STEVIA (STEVIA REBAUDIANA) MENCEGAH DISLIPIDEMIA PADA TIKUS (RATTUS NOVERGICUS) WISTAR JANTAN YANG DIBERIKAN DIET TINGGI KOLESTEROL Dislipidemia adalah faktor risiko mayor dan primer dari penyakit jantung koroner, bahkan mungkin merupakan salah satu persyaratan terjadinya penyakit jantung koroner sebelum faktor risiko mayor lainnya mulai berperan. Dislipidemia dapat menyebabkan stress oksidatif dalam tubuh, yaitu terjadinya peningkatan produksi radikal oksigen oleh sel endotel. Peningkatan kadar radikal oksigen akan menyebabkan degradasi NO (Nitric Oxide) serta produksi radikal bebas lainnya. Stevia rebaudiana merupakan jenis tanaman asli Amerika Selatan dari famili bunga matahari (Asteraceae), fungsi obat dari tanaman ini terletak pada beberapa zat kimia yang menghasilkan kerja fisiologis pada tubuh manusia, terutama ditemukan pada alkaloid, flavonoid, tannin, dan senyawa fenol. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kegunaan ekstrak daun stevia dalam mencegah dislipidemia pada tikus wistar jantan yang diberikan diet tinggi kolesterol. Penelitian ini adalah penelitian ekperimental murni dengan menggunakan post test only control group design. Dalam penelitian ini digunakan 36 ekor tikus (Rattus norvegicus) jantan sebagai sampel. Seluruh tikus kemudian dibagi menjadi 2 kelompok yaitu kelompok kontrol yang diberikan diet tinggi kolesterol dan plasebo yang berupa aquadest serta kelompok perlakuan diberi diet tinggi kolesterol dan ekstrak daun stevia dengan dosis 300mg/kg berat badan. Plasebo dan ekstrak daun stevia diberikan sekali sehari selama 28 hari, kemudian pada hari ke 29 diambil sampel darah untuk pemeriksaan profil lipid setelah tikus dipuasakan selama 18 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rerata kadar kolesterol total sesudah 28 hari perlakuan kelompok kontrol (P0) adalah 218,70±8,53mg/dl dan kelompok perlakuan (P1) adalah 112,12±5,91mg/dl (p<0,05). Rerata kadar trigliserida kelompok kontrol (P0) adalah 149,46±7,73mg/dl dan kelompok P1 adalah 95,00±6,99mg/dl (p<0,05). Rerata kadar kolesterol HDL kelompok kontrol (P0) adalah 26,66±2,29mg/dl dan kelompok P1 adalah 39,07±1,73mg/dl (p<0,05). Rerata kadar kolesterol LDL kelompok kontrol (P0) adalah 67,46±4,08mg/dl dan kelompok P1 adalah 38,95±4,32mg/dl (p<0,05). Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian ekstrak daun stevia dengan dosis 300mg/ kg berat badan selama 28 hari dapat mencegah dislipidemia pada tikus (Rattus norvegicus) Wistar jantan yang diberi diet tinggi kolesterol. Hasil penelitian ini perlu diteliti lebih lanjut untuk mengetahui komponen aktif daun stevia yang berperan dalam pencegahan dislipidemia dan dilanjutkan dengan clinical trial. Kata kunci: ekstrak daun stevia, dislipidemia, diet tinggi kolesterol, tikus putih jantan. ix

10 ABSTRACT ADMINISTRATION OF ETHANOL EXTRACT OF STEVIA LEAF (STEVIA REBAUDIANA) PREVENT DYSLIPIDEMIA IN MALE WISTAR RAT (RATTUS NOVERGICUS) WITH HIGH CHOLESTEROL DIET Dyslipidemia is a major and primary risk factor of coronary heart disease, even one of the requirements of coronary heart disease before other major risk factors begin. Dyslipidemia may cause oxidative stress in the body, which is increased production of oxygen radical by endothelial cells. Increased levels of oxygen radicals will cause the degradation of NO (Nitric Oxide) and production of the other free radical. Stevia rebaudiana is a South America native plant species from sunflower family (Asteraceae), the medicinal function of the plant is originated from some of the chemicals that produce physiological work on the human body, mainly found in alkaloids, flavonoids, tannins and phenolic compounds. The purpose of this study is to determine the benefit of stevia leaf extract in preventing dyslipidemia in male wistar rats with high-cholesterol diet. This study was a true experimental study using post test only control group design. This study used 36 male rats (Rattus novergicus) sample. The whole of mice were then divided into two groups: the control group which were given high-cholesterol diet and placebo in the form of distilled water and the treatment group which were given highcholesterol diet and stevia leaf extract at dose of 300mg / kg body weight. Placebo and stevia leaf extract was administered once daily for 28 days, blood samples for lipid profile analysis were taken on day 29 after the mice were fasted for 18 hours. The study results showed that the mean total cholesterol levels after 28 days of treatment control group was ± 8,53mg / dl and the treatment group was ± 5,91mg / dl (p <0.05). Mean triglyceride levels of control group was ± 7,73mg / dl and the treatment group was ± 6,99mg / dl (p <0.05). The mean levels of HDL cholesterol control group was ± 2,29mg / dl and the treatment group was ± 1,73mg / dl (p <0.05). The mean levels of LDL cholesterol control group was ± 4,08mg / dl and the treatment group was ± 4,32mg / dl (p <0.05). It was concluded that stevia leaf extract at dose of 300mg/ kg body weight for 28 days prevend dyslipidemia in male rat (Ratus novergicus) with high cholesterol diet. This study need to be further investigated to determine the active component of the stevia leaf that prevent dyslipidemia and continue with clinical trial. Keywords: stevia leaf extract, dyslipidemia, high cholesterol diet, white male rat. x

11 DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM.. i PRASYARAT GELAR ii LEMBAR PERSETUJUAN.... iii LEMBAR ENGESAHAN... iv UCAPAN TERIMA KASIH... v ABSTRAK... ix ABSTRACT x DAFTAR ISI. xi DAFTAR GAMBAR..... xiv DAFTAR TABEL..... xv DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG... xvi DAFTAR LAMPIRAN xix BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian BAB II. KAJIAN PUSTAKA Lipid Metabolisme Lipid Oksidasi Asam Lemak (Oksidasi β) Biosintesis Kolesterol Transpor Lipid Kolesterol Lipoprotein Trigliserida Low Density Lipoprotein (LDL) High Density Lipoprotein (HDL) Very Low Density Lipoprotein (VLDL) dan 28 Intermediate Density Lipoprotein (IDL) Dislipidemia Etiologi Dislipidemia Diagnosis Dislipidemia Penanganan Dislipidemia Diet terkait Kolesterol xi

12 2.4 Penuaan (Aging) Tanda Penuaan Biomarker Penuaan Hubungan Dislipidemia dan Aging Stevia Rebaudiana Kandungan Stevia Rebaudiana Efek Anti Oksidan Stevia Rebaudiana Stevia Rebaudiana dan Dislipidemia Toksisitas Stevia Rebaudiana Hewan Percobaan BAB III. KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS Kerangka Berpikir Konsep Penelitian Hipotesis Penelitian BAB IV. METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian Waktu dan Tempat Penelitian Tempat Penelitian Waktu Penelitian Populasi dan Sampel Penelitian Populasi Penelitian Sampel Kriteria Inklusi Kriteria Dropout Penentuan Besar Sampel Variabel Penelitian Klasifikasi Variabel Definisi Operasional Variabel Bahan Penelitian Instrumen Penelitian Prosedur Penelitian Alur Penelitian Analisis Data. 79 BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Analisis Deskriptif Uji Normalitas Data Uji Homogenitas Data antar Kelompok xii

13 5.1.2 Uji Komparabilitas Pembahasan Subyek Penelitian Dosis dan Pelarut Ekstrak Daun Stevia Rebaudiana Pengaruh Pemberian Ekstrak Etanol Daun Stevia 91 Rebaudiana terhadap Perbaikan Profil Lipid.... BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA 101 LAMPIRAN xiii

14 DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Ikhtisar metabolisme lemak Lintasan Ketogenesis di Hati Tahapan Biosintesis Kolesterol Struktur Dasar Kolesterol Jenis-Jenis Lipoprotein dalam Darah Stres Oksidatif sebagai Demoninator Mayor Teori Penuaan Stevia Rebaudiana Steviol, Blok Bangunan Dasar dari Glikosida Manis Bagan Rancangan Penelitian Grafik Perbandingan Rerata Total Kolesterol antar Kelompok 84 Sesudah Perlakuan Grafik Perbandingan Rerata Total Kolesterol antar Kelompok 85 Sesudah Perlakuan Grafik Perbandingan Rerata Kolesterol HDL antar Kelompok 87 Sesudah Perlakuan Grafik Perbandingan Rerata Kolesterol LDL antar Kelompok Sesudah Perlakuan xiv

15 DAFTAR TABEL Halaman 2.1 Klasifikasi total kolesterol dan LDL kolesterol berdasarkan ATP III Klasifikasi serum trigliserida berdasarkan ATP III Klasifikasi HDL kolesterol berdasarkan ATP III Target terapi LDL kolesterol berdasarkan ATP III Kandungan nutrisional dari ekstrak daun stevia rebaudiana Perkiraan Komposisi Stevia Rebaudiana Bertoni Tabel Hasil Analisis Ekstrak Daun Stevia Tabel Hasil Skrining Fitokimia Ekstrak Daun Stevia rebaudiana Hasil Analisis Deskriptif Profil Hasil Uji Normalitas Data antar Kelompok Hasil Uji Homogenitas Data antar Kelompok Rerata Nilai Kolesterol Total antar Kelompok Sesudah Perlakuan Rerata Nilai Trigliserida antar Kelompok Sesudah Perlakuan Rerata Nilai Kolesterol HDL antar Kelompok Sesudah Perlakuan Rerata Nilai Kolesterol LDL antar Kelompok Sesudah Perlakuan xv

16 DAFTAR SINGKATAN A.E. = Aqueous Extract ACC = Acetyl-CoA Carboxylase ACO = Acetyl-CoA Oxidase ACS = Acetyl-CoA Synthase AIAC = Acid-Insoluble Acylcarnitine AMPK = Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase Apo = Apolipoprotein ATP = Adenosine Triphosphate C = Carbon CAA = Cellular Antioxidant Activity CAD = Coronary Artery Disease CO2 = Carbon Dioxide CPT = Carnitine Palmitoyl Transferase CRP = C-Ractive Protein DNA = Deoxyribonucleic Acid DPPH = 1,1 -diphenyl-2-picrylhydrazyl E.E. = Ether Extract Fabp = Fatty Acid Binding Protein FAD = Flavin Adenine Dinucleotide FADH = Flavin Adenine Dehydrogenase FFA = Free Fatty Acid GAE = Gallic Acid Equivalent GAEAC = Gallic Acid Equivalent Antioxidant Capacity H2O = Hydrogen Oxygen HDL = High Density Lipoprotein HMG Ko-A = 3- Hidroksi-3-MetilGlutaril Koenzim A xvi

17 IDL = Intermediate Density Lipoprotein IL = Interleukin Kap. Antioksidan = Kapasitas Antioksidan KoA = Koenzim A LACT = Lecithin-cholesterol acyl transferase LD = Lethal Dose LDL = Low Density Lipoprotein Lp = Lipoprotein LPL = Lipoprotein Lipase LSD = Least Significant Difference Lxr = Liver-X-receptor M.E. = Methanol Extract MCP-I = Monocyte Chemotractant Protein-I M-CSF = Monocyte Colony Stimulating Factor mrna = Messenger Ribonucleic Acid NAD = Nicotinamide Adenine Dinucleotide NADH = Nicotinamide Adenine Dehydrogenase NCEP-ATP III = National Cholesterol Education Program Adult Tratment Panel III NO = Nitrite Oxide ORAC = Oxygen Radical Absorbance Capacity PERKI = Perhimpunan Dokter Spesialis Kardiovaskular Indonesia PJK = Penyakit Jantung Koroner PPAR = Peroxisome Proliferator-Activated Receptor QE = Quarcetin Equivalent Riskesdas = Riset Kesehatan Dasar RMR = Resting metabolic rate SOD = Super Oksid Dismutase TAE = Tannic Acid Equivalent xvii

18 TLC = Therapeutic Lifestyle Change UD = Usaha Dagang VLDL = Very Low Density Lipoprotein VSMC = Vascular Smooth Muscle Cell WHO = World Health Organization DAFTAR LAMBANG α = Alfa β = Beta γ = Gamma xviii

19 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Ethical Clearance Lampiran 2 Hasil Analisis Ekstrak Daun Stevia Lampiran 3 Analisis Deskriptif Lampiran 4 Uji Normalitas Data Lampiran 5 Uji Homogenitas Data Lampiran 6 Analisis Komparasi Lampiran 7 Hasil Pemeriksaan Profil Lipid Setelah Perlakuan Lampiran 8 Data Berat Badan Tikus Lampiran 9 Data Sisa Pakan Tikus. 116 Lampiran 10 Analisis Komparasi BB Post Test dan Rerata Sisa Pakan 3 Hari Terakhir xix