Uji Aktivitas Antidiabetes Ekstrak Etanol Buah Mengkudu (Morinda citrifolia L.) I Ketut Adnyana*, Elin Yulinah, Andreanus A. Soemardji, Endang Kumolosasi, Maria Immaculata Iwo, Joseph Iskendiarso Sigit, Suwendar Unit Bidang Ilmu Farmakologi-Toksikologi Departemen Farmasi FMIPA ITB Bandung, Jl. Ganesa 10 Bandung 40132 (Diterima 24 Maret 2004; disetujui 7 Juni 2004) Abstrak Telah diuji aktivitas antidiabetes ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) dengan metode toleransi glukosa pada tikus dan pada mencit diabetes imbasan-aloksan. Uji toleransi glukosa pada tikus menunjukkan penurunan kadar glukosa serum 30, 60 dan 90 menit setelah pemberian ekstrak pada dosis 500 mg/kg bb, masing-masing sebesar 37,0%, 27,4%, dan 25,4%; dan pada dosis 1000 mg/kg masing-masing sebesar 28,8%, 19,6% dan 21,8%. Uji pada mencit diabetes imbasan-aloksan menunjukkan pada hari keempat setelah pemberian ekstrak pada dosis 500 dan 1000 mg/kg bb kadar glukosa serum menurun masingmasing sebesar 62,1% dan 74,1%, yang berbeda secara bermakna dibandingkan dengan kelompok kontrol (p < 0,05). Kata kunci: ekstrak etanol, buah mengkudu, Morinda citrifolia L., toleransi glukosa, aloksan diabetogen Abstract Antidiabetic activity of ethanol extract of mengkudu (Morinda citrifolia L.) fruit had been examined by glucose tolerance method on rats and on aloxan-induced diabetic mice. In the glucose tolerance test on rats, 30, 60, and 90 minutes after administration of the extract at a dose of 500 mg/kg bw, serum glucose concentration decreased by 37.0%, 27.4%, and 25.4%, respectively; and at a dose of 1000 mg/kg, serum glucose concentration decreased by 28.8%, 19.6%, and 21.8%. While on the aloxan induced mice at the fourth day after administration of the extract at doses of 500 and 1000 mg/kg bw, serum glucose concentration at the fourth day decreased by 62.1% and 74.1%, respectively, being significantly different to that of control group (p<0.05). Key words: ethanol extract, mengkudu fruit, Morinda citrifolia L., glucose tolerance, diabetogenic aloxan Pendahuluan Mengkudu atau Morinda citrifolia (Rubiaceae) merupakan tumbuhan liar yang banyak tumbuh di tepi pantai di seluruh nusantara. Kulit akarnya digunakan untuk bahan pewarna batik; daunnya digunakan sebagai obat sakit perut, sesak nafas, Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. XXIX, No. 2, 2004-43
disentri dan luka, serta untuk mengurangi sakit setelah melahirkan; sari buahnya oleh masyarakat digunakan untuk memperlancar pengeluaran air seni serta mengobati sakit kuning, sedangkan campuran buah yang digiling ditambah cuka digunakan untuk mengobati limpa yang bengkak, penyakit hati, batuk serta untuk membersihkan luka [1,2]. Beberapa publikasi menyatakan bahwa buah mengkudu berkhasiat untuk mengobati aterosklerosis, diabetes, tekanan darah tinggi, radang tenggorokan, batuk, serta mencegah penyerapan lemak dan melancarkan air seni [3]. Diabetes melitus adalah suatu penyakit hiperglikemia yang bercirikan kekurangan insulin secara mutlak atau penurunan kepekaan sel terhadap insulin. The American Diabetic Association membedakan diabetes melitus menjadi diabetes jenis-1 untuk kekurangan insulin yang mutlak, diabetes jenis-2 yang bercirikan resistensi insulin dan kekurangan sekresi insulin, diabetes jenis-3 yang disebabkan oleh gangguan endokrin dan diabetes jenis-4 yaitu diabetes gestasional [4]. Penelitian ini bertujuan untuk menguji aktivitas antidiabetes ekstrak buah mengkudu dengan metode toleransi glukosa dan diabetes imbasan-aloksan. Percobaan Bahan Ekstrak etanol kering buah mengkudu, glukosa, glibenklamid, aloksan, kit uji glukosa (Human), glukotest (Roche), air suling, etanol 70%. Alat, Alat timbang tikus dan mencit, alat suntik oral tikus dan mencit, spektrofotometer (Clinicon 4010 Mannheim GMBH), tabung sampel mikro, sentrifuge, mikropipet, mixer. Hewan percobaan Tikus putih jantan galur Wistar dari Laboratorium Perhewanan Departemen Farmasi ITB, mencit jantan Balb/c dengan berat badan 22-35 g dari PT Biofarma Bandung. Metode percobaan Pembuatan ekstrak kering dan sediaan uji Irisan buah mengkudu yang telah dikeringkan diekstraksi dengan etanol 95%. kemudian ekstraknya dikisatkan dengan alat penguap vakum putar. Sediaan uji dibuat dengan mensuspensikan ekstrak kering dalam air suling untuk mendapatkan dosis 500 dan 1000 mg/kg bb. 44 Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. XXIX, No. 2, 2004
Uji antidiabetes dengan metode toleransi glukosa Hewan percobaan yang telah dikelompokkan secara acak diambil cuplikan darahnya (T = 0) untuk penentuan kadar glukosa awal, kelompok uji diberi sediaan uji secara oral, kelompok kontrol diberi air suling dan kelompok pembanding diberi glibenklamid. Setelah 30 menit kemudian, semua hewan percobaan diberi larutan glukosa secara oral. Setiap 30 menit cuplikan darah diambil dari masing-masing hewan percobaan. Setelah darah dalam tabung sampel mikro disentrifuga, kadar glukosa dalam serumnya ditentukan secara uji kolorimetri dengan metode enzimatik GOD-PAP [5]. Uji antidiabetes pada mencit diabetes imbasan aloksan Hewan setelah disuntik dengan aloksan secara intravena dipelihara selama satu minggu untuk melihat kembali ke keadaan glukosa serum normal. Hewan percobaan yang telah dikelompokkan secara acak cuplikan darahnya diambil (T = 0). Hewan kelompok uji diberi sediaan uji, kelompok pembanding diberi glibenklamid, sedangkan kelompok kontrol diberi air suling selama tujuh hari berturut-turut. Semua hewan diberi makan dan minum ad-libitum. Pada hari ke-1, dilakukan pengambilan serum untuk penentuan kadar glukosa serum pada pemberian tunggal. Cuplikan darah yang diambil pada hari ke-4 sebelum diberi sediaan uji digunakan untuk penentuan kadar glukosa serum pada pemberian berulang (3 hari). Pada hari ke-8, serum diambil untuk penentuan kadar glukosa serum setelah pemberian sediaan uji 7 hari berturut-turut. Kadar glukosa serum ditentukan secara uji kolorimetri dengan metode enzimatik GOD-PAP (pada panjang gelombang 546 nm) [5]. Hasil Percobaan dan pembahasan Tikus yang hanya diberi larutan glukosa (kelompok kontrol) memperlihatkan kenaikan kadar glukosa serum (hiperglikemia) pada menit ke-30 sampai menit ke- 90 (Tabel 1, 2 dan Gambar 1). Hal ini sesuai dengan pustaka [6] bahwa pada metode toleransi glukosa terjadi peningkatan kadar glukosa serum mulai menit ke-30 sampai menit ke-90 dan pada menit ke-120 kadar glukosa serum kembali normal. Pada uji antidiabetes dengan menggunakan metode toleransi glukosa setiap hewan dalam satu kelompok perlakuan memperlihatkan perubahan kadar glukosa serum (awal dan lama kerja) yang beragam mulai dari menit ke-30 sampai menit ke-120 yang menyebabkan data memiliki standar deviasi yang cukup tinggi. Namun ratarata perubahan kadar glukosa serum setiap kelompok perlakuan memperlihatkan pola yang mirip (Gambar 1). Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. XXIX, No. 2, 2004-45
Tabel 1: Kadar rata-rata glukosa serum tikus (mg/ml) Kelompok Waktu setelah pemberian glukosa (menit) perlakuan 0 30 60 90 120 Kontrol 120,1 ± 15,3 204,1 ± 26,8 195,6 ± 21,6 168,8 ± 16,3 67,9 ± 23,7 M500 131,0 ± 18,8 173,8 ± 10,0 176,1 ± 30,2 146,4 ± 47,3 62,2 ± 6,9 M1000 128,2 ± 6,4 183,9 ± 33,6 186,0 ± 10,3 153,4 ± 43,4 79,1 ± 8,1 GB 0.9 164,6 ± 36,1 184,9 ± 12,3 160,6 ± 19,0 154,4 ± 33,0 84,4 ± 16,8 Tabel 2: Kenaikan kadar rata-rata glukosa serum terhadap menit ke 0 (%) tikus terhadap kadar awal Kelompok Waktu setelah pemberian glukosa (menit) perlakuan 30 60 90 120 Kontrol 72,6 ± 33,7 65,1 ± 28,6 41,8 ± 17,0 42,4 ± 13,4 M500 35,6 ± 26,8 37,8 ± 32,8 16,3 ± 48,6 51,3 ± 11,2 M1000 43,8 ± 28,3 45,4 + 12,4 19,1 ± 34,8 37,32 ± 8,5 GB 0.9 17,4 ± 19,9* ) 2,2 ± 22,1* ) 2,1 ± 27,5* ) 46,77 ± 10,0* ) Keterangan Kontrol = yang diberi glukosa dan air suling. M500 = yang diberi glukosa dan ekstrak mengkudu 500 mg/kg bb. M1000 = yang diberi glukosa dan ekstrak mengkudu 1000 mg/kg bb. GB 0.9 = yang diberi glukosa dan glibenklamid 0,9 mg/kg bb. * ) p < 0,05 berbeda secara berarti dibanding kontrol, Jumlah hewan untuk tiap kelompok 5 ekor tikus. Tabel 3 : Kadar rata-rata glukosa serum mencit (mg/dl) Kelompok Waktu setelah pemberian glukosa (hari) perlakuan 0 1 4 8 Normal 95,3 ± 22,9 68,6 ± 18,5 79,04 ± 9,1 106,3 ± 19,4 Kontrol 382,8 ± 35,2 351,9 ± 167,1 300,1 ± 23,1 351,8 ± 31,3 M1000 387,3 ± 39,6 260,1 ± 155,4 100,2 ± 87,1* ) 350,7 ± 34,8 M500 334,0 ± 100,6 245,9 ± 108,9 126,7 ± 84,7* ) 269,4 ± 134,8 GB 0.9 334,0 ± 82,3 387,7 ± 94,4 205,1 ± 111,3 314,4 ± 77,8 Keterangan: Normal = yang diberi air suling Kontrol = yang disuntik larutan aloksan (iv) dan pembawa (air suling). M500 = yang disuntik larutan aloksan (iv) dan ekstrak mengkudu 500 mg/kg bb. M1000 = yang disuntik larutan aloksan (iv) dan ekstrak mengkudu 1000 mg/kg bb. GB 0.9 = yang disuntik larutan aloksan (iv) dan glibenklamid 0,9 mg/kg bb. * ) p < 0,05 berbeda secara berarti dibanding kontrol. Jumlah hewan percobaan 4-6 ekor tikus 46 Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. XXIX, No. 2, 2004
Perubahan thd. menit ke-0 (%) 80 60 40 20 0-20 -40-60 Kontrol M500 M1000 GB 0.9 0 30 60 90 120 Menit ke- * Gambar 1: Perubahan relatif kadar glukosa serum tikus Keterangan : Kontrol = yang diberi larutan glukosa dan pembawa (air suling). M500 = yang diberi larutan glukosa dan ekstrak mengkudu 500 mg/kg bb. M1000 = yang diberi larutan glukosa dan ekstrak mengkudu 1000 mg/kg bb GB 0.9 = yang diberi larutan glukosa dan glibenklamid 0,9 mg/kg bb. Menit ke- 0 = waktu sebelum diberi larutan glukosa. * p < 0.05 berbeda secara berarti dibanding kontrol; Jumlah hewan tiap kelompok 5 ekor tikus. Menit ke Gambar 2 : Efek pemberian obat terhadap kadar glukosa mencit Keterangan: Normal = yang diberi air destilasi Kontrol = yang disuntik larutan aloksan (i.v.) dan pembawa (air destilasi) M500 = yang disuntik larutan aloksan (i.v.) dan ekstrak mengkudu 500 mg/kg bb M1000 = yang disuntik larutan aloksan (i.v.) dan ekstrak mengkudu 1000 mg/kg bb GB 0,9 = yang disuntik larutan aloksan (i.v.) dan glibenklamid 0,9 mg/kg bb *p<0,05 berbeda secara berarti dibanding kontrol; jumlah hewan tiap kelompok 4-6 ekor tikus Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. XXIX, No. 2, 2004-47
Ekstrak buah mengkudu pada dosis 500 dan 1000 mg/kg bb memperlihatkan efek penurunan kadar glukosa serum tikus mulai pada menit ke-30 sampai menit ke-90 (Tabel 2). Persentase penurunan relatif kadar glukosa serum pada dosis 500 dan 1000 mg/kg bb terhadap kelompok kontrol pada menit ke-30, 60 dan 90 (masingmasing 37,0%, 27,4%, 25,4% untuk dosis 500 mg/kg bb dan 28,8%, 19,6%, 21,8% untuk dosis 1000 mg/kg bb). Penurunan terbesar terjadi pada pemberian ekstrak buah mengkudu pada dosis 500 mg/kg bb menit ke-30 yaitu sebesar 37,0%. Namun penurunan kadar glukosa serum tikus pada pemberian ekstrak buah mengkudu tidak bermakna secara statistik. Hal ini dapat disebabkan oleh besarnya standar deviasi data. Pada penelitian antidiabetes ekstrak buah mengkudu dengan metode induksi aloksan, semua kelompok mencit yang disuntik dengan aloksan secara intravena memperlihatkan peningkatan kadar glukosa (hiperglikemia) 250 306% dibandingkan dengan kelompok normal (Tabel 3). Pada hari pertama pemberian ekstrak buah mengkudu (pemberian tunggal), kadar glukosa serum mencit menunjukkan penurunan namun tidak bermakna secara statistik (Tabel 3 dan Gambar 2). Pada hari keempat pemberian ekstrak buah mengkudu (pemberian berulang) pada dosis 500 dan 1000 mg/kg bobot badan, kadar glukosa serum mencit menunjukkan penurunan dari kadar awal 62,07% pada dosis 500 mg/kg bb dan 74,13% pada dosis 1000 mg/kg bb, dan ini berbeda secara bermakna dibandingkan dengan kelompok kontrol (p < 0.05). Bila dibandingkan dengan kelompok normal, kadar glukosa serum mencit pada pemberian ekstrak buah mengkudu pada dosis 500 dan 1000 mg/kg bobot badan (pada hari keempat) tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna (Tabel 3 dan Gambar 2). Penurunan kadar glukosa serum mencit pada pemberian ekstrak buah mengkudu pada dosis 500 mg/kg bb tidak menunjukkan perbedaan bermakna dibandingkan dengan yang diberi dosis 1000 mg/kg bb. Pada hari kedelapan (setelah perlakuan dihentikan), terjadi peningkatan kadar glukosa serum semua kelompok perlakuan. Pada pemberian pembanding (glibenklamid 0.9 mg/kg bb), kadar glukosa serum mencit tidak menunjukkan penurunan yang berarti dibandingkan dengan kontrol (Tabel 3 dan Gambar 2). Hal ini disebabkan glibenklamid tidak bekerja memperbaiki sel pankreas-β yang rusak akibat imbasan aloksan, tetapi menstimulasi pelepasan insulin dari sel pankreas-β [7,8]. Berdasarkan data tersebut diduga mekanisme kerja ekstrak buah mengkudu dalam menurunkan kadar glukosa serum mencit berbeda dengan glibenklamid. Kesimpulan Ekstrak buah mengkudu menurunkan kadar glukosa serum tikus pada model toleransi glukosa, namun tidak bermakna secara statistik. Pada uji dengan mencit 48 Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. XXIX, No. 2, 2004
diabetes imbasan aloksan, ekstrak buah mengkudu menunjukkan aktivitas antidiabetes pada dosis 500 dan 1000 mg/kg bb secara bermakna. Ucapan terimakasih Penelitian ini merupakan bagian kerjasama penelitian antara Departemen Farmasi FMIPA-ITB dan PT. Rinjaya Cagar Sakti. Tim peneliti mengucapkan terimakasih atas dukungan biaya dari PT. Rinjaya Cagar Sakti. Daftar Pustaka 1. Heyne, K., 1987, Tumbuhan Berguna Indonesia, vol.3, Badan Litbang Kehutanan, Jakarta,, 1795-1799. 2. Ogata, Y., 1986, Medicinal Herb Index in Indonesia, 2 nd ed., PT. Eisai Indonesia, Tokyo, 276. 3. Arianto, Y., 2002, Khasiat Buah Mengkudu, PT. Dian Rakyat, Jakarta, 101-102. 4. Corwin, E.J., 2000, Handbook of Pathophysiology, 2 nd ed., Lippincott, New York, 573. 5. Kelompok Kerja Ilmiah, 1993, Penapisan Farmakologi, Pengujian Fitokimia dan Pengujian Klinik, Yayasan Pengembangan Obat Bahan Alam Phyto Medica, Jakarta, 15-17. 6. Hayes, A.W., Principles and Methods of Toxicology, 4 th ed., Taylor & Francis, Boston, 1408-1409. 7. Goodman Gilman, A., Hardman, J. G., and Limbird, L. E. (Eds.), 2001, Goodman & Gilman s the Pharmacological Basis of Therapeutics, 10 th ed., McGraw-Hill, New York, 1701. 8. Harvey, R.A., Champe, P.C., 1992, Lippincott s Illustrated Reviews: Pharmacology, Lippincott-Raven, New York, 260. Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. XXIX, No. 2, 2004-49