7

Ekstrak Air Tapak Dara Menurunkan Kadar Guladan Meningkatkan Jumlah Sel Beta Pankreas

Kelinci Hiperglikemia

(THE WATER EXTRACT OF TAPAK DARA DECREASES BLOOD GLUCOSECONCENTRATION AND INCREASES INSULIN PRODUCTIONBY PANCREATIC BETA-CELLS ON HYPERGLYCEMIC RABBIT)

Srikayati Widyastuti1 , I Nyoman Suarsana2

1 Laboratorium Penyakit Dalam Hewan Kecil, 2 Laboratorium BiokimiaFakultas Kedokteran Hewan, Universitas Udayana

Jl. PB. Sudirman Denpasar, BaliTelp. (0361) 8423062. Email : suarsana65@yahoo.com

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui peran ekstrak air tapak dara (Catharanthus roseus)menurunkan kadar glukosa darah dan meningkatkan jumlah sel beta pankreas pada kelinci hiperglikemia.Penelitian ini menggunakan 15 ekor kelinci jantan lokal, ditempatkan secara acak dan dibagi ke dalam5 kelompok perlakuan. Kelompok 1 (K-) adalah perlakuan kontrol negatif, kelompok 2 (K+) adalahkelompok positif hiperglikemia, kelompok 3 (KT1) dan kelompok 4 (KT2) adalah kelompok hiperglikemiayang diberi 50% ekstrak air daun tapak dara dosis masing-masing 1 dan 2 g/kg bb dan kelompok 5 (KO)adalah kelompok hiperglikemia yang diberi obat glibenklamid 2 mg/kg bb. Hasil penelitian menunjukkanbahwa pemberian ekstrak air daun tapak dara dosis 1 g/kg bb belum mampu menurunkan kadar glukosadarah pada kelinci hiperglikemia sedangkan pemberian dosis 2 g/kg bb mampu menurunkan kadar glukosadarah pada kelinci dalam keadaan hiperglikemia dan tidak berbeda nyata bila dibandingkan denganperlakuan obat glibenklamid (P>0,05). Secara imunohistokimia dapat dinyatakan bahwa ekstrak airdaun tapak dara mampu menstimulasi sel beta pankreas untuk menghasilkan hormon insulin.

Kata kunci: Glukosa darah, insulin, kelinci, tapak dara (Catharanthus roseus)

ABSTRACT

The present study was carried out to investigate the effects of tapak dara (Catharanthus roseus) onblood glucose level and insulin profile in hyperglicemic rabbits. Fifeteen local male rabbits were used forthis study. The rabbits were randomly divided into five groups. Group 1 (K-), a control negative group;group 2 (K+), a control positive hipergliccemia; group 3 (KT1) and group 4 (KT2), were groups hiperglicemiaand treated with water extract of tapak dara doses 1 and 2 g/kg bw, respectively; and group 5 (KO), a grouphiperglicemia that treated with glibenclamide 2 mg/kg bw. The result showed water extract of tapak daradose 1 g/kgbw could not decrease the blood glucose level in hyperglycemic rabbits, while dose 2 g/kg bwcould decline blood glucose level in rabbits. This decline had no significantly difference compared withglibenclamide treatment (P> 0.05). Immunohistchemistry result indicated that water extract of tapakdara could stimulate beta cells pancreas to produce insulin.

Key word: Blood glucose, insulin, rabbit, tapak dara (Catharanthus roseus)

Jurnal Veteriner Maret 2011 Vol. 12 No. 1: 7-12ISSN : 1411 - 8327

8

PENDAHULUAN

Metabolisme glukosa merupakan prosesyang sangat kompleks yang dipengaruhi sertadi regulasi oleh diet dan hormon terutamainsulin dan glukagon. Glukosa merupakankarbohidrat yang penting oleh karena hampirsemua karbohidrat di dalam makanan akandiubah menjadi glukosa dan dioksidasimenghasilkan energi yang sangat penting bagisemua organisme hidup (Murray et al., 2003).

Kadar gula (glukosa) darah merupakanrefleksi dari keadaan nutrisi, emosi dan fungsiendokrin. Suatu keadaan ketika kadar glukosadarah sangat tinggi melebihi kadar normaldisebut hiperglikemia. Hiperglikemia biasanyaterjadi apabila sel beta dalam pulau Langerhanstidak dapat menghasilkan insulin ataumengalami defisiensi insulin (Dominiczak,2005). Defisiensi insulin menyebabkangangguan proses biokimia dalam tubuh, yaitupenurunan ambilan glukosa ke dalam sel danpeningkatan pelepasan glukosa dari hati kedalam sirkulasi. Hiperglikemia disebabkankarena kegagalan sekresi insulin dan atau kerjainsulin (El-Soud et al., 2007).

Kerusakan pada sel-sel beta penghasilinsulin menyebabkan produksi atau sekresiisulin mengalami penurunan. Keadaan ini dapatmenyebabkan kondisi hiperglikemia yangmengakibatkan terjadinya penyakit diabetes.Oleh karena itu, perlu dicari suatu obatalternatif yang mengandung bahan aktif yangberfungsi sebagai penurun kadar glukosa darahdan dapat mempercepat regenerasi sel beta.Akhir-akhir ini, komponen bahan aktif daribeberapa tanaman obat, dan bahan pangan telahdilaporkan mempunyai aktivitas biologis yangberguna untuk pengobatan penyakit diabetessecara empiris. Efek hipoglikemik komponenbioaktif pada tanaman tersebut berkontribusidalam mengembalikan fungsi sel beta pankreassehingga menyebabkan peningkatan sekresiinsulin (Klein et al., 2007). Dilaporkan pula,kebanyakan tumbuhan yang mengandungflavonoid, glikosida, alkaloid, terpenoid, dankeratenoid mempunyai efek sebagai antidiabetes(Kim et al., 2006).

Salah satu tanaman yang dapat digunakansebagai obat tradisional adalah tapak dara(Catharanthus roseus). Bagian-bagian tanamanini baik pada akar, batang, daun hingga bungamengandung zat kimia, seperti alkaloid,leurosine,vinblastin, vincristine, dan vindolineyang bermanfaat untuk mengobati diabetes

melitus, hepatitis, asma dan bronkitis(Dalimartha, 2003; Sumarsi dan Hutajulu,2003).

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajariperan ekstrak air daun tapak dara menurunkankadar glukosa darah dan meningkatkan jumlahsel beta pankreas penghasil insulin pada kelincihiperglikemia. Hipotesis penelitian ini adalahekstrak daun tapak dara dapat mencegahnaiknya kadar glukosa darah pada kelincihiperglikemia sesaat.

METODE PENELITIAN

Penyiapan Ekstrak Daun Tapak Dara.Ekstrak 50% daun tapak dara dewasa yang

digunakan dibuat dengan cara menimbangsebanyak 100 g daun tapak dara segar yangtelah ditambahkan 100 ml aquades laludilumatkan dengan blender dan disimpanselama 24 jam di lemari pendingin. Selanjutnyadisaring dengan kertas saring no. 30 (ekwip filterpaper) dan diambil filtratnya sebagai ekstrakair. Ekstrak air yang diperoleh digunakanuntuk penelitian selanjutnya.

Perlakuan Hewan PercobaanPada penelitian ini digunakan kelinci

jantan lokal sebanyak 15 ekor umur 5 bulan,dengan rataan badan 1570 g. Setelah kelincidiadaptasikan terhadap lingkungan kandangpercobaan selama kurang lebih 2 minggu,kemudian kelinci dikelompokan menjadi 5kelompok perlakuan yang masing-masing terdiridari 3 ekor kelinci. Kelompok 1 (K-), kontrolnegatif; kelompok 2 (K+), kontrol positifhiperglikemia; kelompok 3 (KT1), kelompokhiperglikemia dan diberi ekstrak air tapak dara50% dosis 1 g/kg bb; kelompok 4 (KT2), kelompokhiperglikemia dan diberi ekstrak air tapak dara50% dosis 2 g/kg bb, dan kelompok 5 (KO),kelompok hiperglikemia dan diberi obatglibenklamid 2 mg/kg bb (obat komersial,generik). Untuk membuat kondisihiperglikemia, kelinci diberi sukrosa 3 g/kg bbper oral (Efizal et al., 2007). Perlakuan ekstrakair daun tapak dara maupun obat glibenklamiddiberikan 15 menit sebelum pemberian larutansukrosa.

Analisis Kadar Glukosa Darah.Sebelum pengukuran kadar glukosa darah,

hewan coba dipuasakan 12 jam (Aybar et al.,2001). Pengukuran kadar glukosa darah

Widyastuti & Suarsana Jurnal Veteriner

9

dilakukan pada menit ke-0, 30, 60, 120, dan 180menit setelah perlakuan. Pengambilan darahdilakukan di vena telinga (Vena auricularis)dengan menusuk vena dengan jarum 23G.Kadar glukosa darah diukur denganmenggunakan Blood glucose Test MeterGlucoD® model AGM-2100 sesuai prosedur alat.Kadar glukosa darah akan terbaca di layarGlucoD® setelah 11 detik dan kadar glukosadarah dinyatakan dalam mg/dl.

Deteksi Insulin pada Pankreas secaraImunohistokimia.

Jaringan pankreas difiksasi selama 24 jamdalam larutan Bouin, selanjutnya diprosesdengan metode standar menggunakan parafin.Pewarnaan imunohistokimia pada preparatjaringan pankreas menggunakan metode tidaklangsung dua tahap atau metode antibodiberlabel enzim (Beesley, 1995). Setelahdeparafinasi dan rehidrasi, jaringan diinkubasidengan H2O2 dalam methanol untuk meng-hilangkan aktivitas peroksidase endogen,kemudian jaringan diinkubasi dalam bovineserum albumin (BSA) untuk menutupi bagianantigen yang tidak spesifik. Setelah dicucidengan phosphat buffer saline (PBS), jaringankemudian diinkubasi dalam antibodi primermonoklonal antiinsulin pada suhu 40C.Kemudian jaringan diinkubasi dalam antibodisekunder Dako Envision Peroksidase (Dako K1941). Hasil reaksi antigen-antibodi divisuali-sasikan dengan menggunakan diaminobenzidine (DAB) yang selanjutnya dikoun-terstain dengan hematoksilin. Pengamatansecara kuantitatif dilakukan pada semua sel betapankreas hewan percobaan, yang jika positifterdapat insulin pada sel beta ditunjukkan

dengan warna coklat. Penghitungan sel-sel betapankreas dilakukan per lapang pandang padapembesaran 400x, yang dilakukan pada 5 lapangpandang yang berbeda secara acak pada setiappreparat jaringan.

Analisis Data.Hasil pengukuran kadar glukosa darah dan

jumlah sel beta pankreas kelinci perlakuanmasing-masing dianalisis dengan analisis sidikragam menggunakan rancangan acak lengkap.Untuk melihat perbedaan jumlah sel beta antarkelompok perlakuan dilakukan pengujian lanjutmenggunakan uji beda Duncan (Steel danTorrie, 1993)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar Glukosa DarahHasil uji daya hipoglikemia ekstrak air

tapak dara terhadap kadar glukosa darah padakelinci percobaan disajikan pada Tabel 1. PadaTabel 1, tersaji bahwa kadar glukosa darahkelinci pada awal percobaan pada semuakelompok berkisar antara 91,7-94 mg/dl dantidak berbeda nyata (P>0,05). Menurut Maloledan Pramono (1989), kadar glukosa darahnormal pada kelinci berkisar antara 75-150 mg/dl. Setelah pemberian sukrosa 3 g/kgbb, kadarglukosa darah kelinci percobaan sangatbervariasi. Data Tabel 1 menunjukkan bahwarespon kadar glukosa darah yang diamatisetelah perlakuan hiperglikemia mengalamikenaikan dan terus naik mencapai kadartertinggi pada menit ke-60 setelah perlakuan.Kemudian perlahan turun hingga mendekatikadar glukosa awal sampai pada menit ke-180.

Tabel 1. Rataan kadar glukosa darah (mg/dl) kelinci percobaan

Pengamatan Menit ke (mg/dl)Perlakuan

0 30 60 120 180

Kontrol Negatif (K-) 91,7a 92,0a 95,0a 91,0a 94,0a

Hiperglikemia (K+) 94,0a 151,0b 203,0C 136.3d 109,0d

KT1 93,0a 159,0c 184,0d 122,0c 104,0c

KT2 93,0a 135,0d 145,0b 125,0c 100,0b

KO 92,0a 118,7e 141,3b 118,0b 97,0ab

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf superscript yang sama pada baris yang sama menunjukkantidak berbeda nyata (P>0,05). K(-):kontrol negatif; K(+): kontrol positif hiperglikemia; KT1:ekstrak tapak dara dosis 1g/kg bb; KT2: ekstrak tapak dara dosis 2 g/kg bb dan KO: perlakuanglibenklamid 2 mg/kg bb

Jurnal Veteriner Maret 2011 Vol. 12 No. 1: 7-12

10

Gambar 1. Fotomikrografpewarnaan imunohistokimiainsulin pada sel beta pankreasyang memperlihatkan reaksipositif insulin berwarna coklat(tanda panah).

Widyastuti & Suarsana Jurnal Veteriner

leurosin, catharantine, lochenerine, dan vindolinyang terdapat pada daun tapak dara mempunyaikasiat sebagai hipoglikemik. Kemungkinan carakerja zat bioaktif ini adalah dengan menstimulaipelepasan hormon insulin pada pankreas(Sumarsi dan Hutajulu 2003) atau melaluipenghambatan kerja enzim α-glukosidasepemecah karbohidrat di usus. Hormon insulinberperan dalam menurunkan kadar glukosadarah, dengan cara meningkatkan ambilanglukosa ke dalam sel (Dominiczak, 2005).

Pemberian ekstrak tapak dara (KT2) danglibenklamid mempunyai efek yang samadalam menurunkan kadar glukosa darahmeskipun secara statistika tidak berbeda nyata(P>0,05). Hasil pengujian ini menunjukkanbahwa ekstrak tapak dara berpotensi mencegahatau menghambat kenaikan kadar glukosadarah

Pada perlakuan kontrol positif hiperglikemia(K+) kadar gula naik tinggi pada menit ke-60dan turun kembali pada menit ke-180,sedangkan kenaikan kadar gula pada kelinciyang diberi ekstrak daun tapak dara (KT2) danobat glibenklamid (KO) tidak setinggi padaperlakuan KT1 dan kontrol positif hiperglikemia.Hal ini menunjukkan bahwa adanya hambatanatau pencegahan naiknya kadar gula darah.Pada Tabel 1 tampak kadar gula kelinci yangdiberi ekstrak tapak dara dan glibenklamidmenit ke-60, lebih rendah bila dibandingkandengan kontrol positif hiperglikemia (K+) dansecara statistika berbeda nyata (P<0,05).

Penghambatan atau pencegahan naiknyakadar gula darah pada pemberian ekstrak tapakdara kemungkinan disebabkan oleh kandunganzat bioaktif pada ekstrak tapak dara. MenurutDalimarta (2003), senyawa alkaloid seperti

11

Pewarnaan Imunohistokimia InsulinPankreas

Gambaran mikroskopis sel beta secaraimunohistokimia dan jumlah sel beta pankreasdisajikan pada Gambar 1 dan Tabel 2.

Pada Gambar 1, terlihat sel-sel betapankreas menunjukkan reaksi positif berwarnacoklat. Reaksi positif insulin dengan warnacoklat hampir memenuhi pulau Langerhans halini menunjukkan bahwa sel-sel beta pankreasmengandung insulin.

Pada Tabel 2 terlihat jumlah sel betaperlakuan ekstrak daun tapak dara (KT2) danobat glibenklamid lebih tinggi bila dibandingkandengan perlakuan lainnya dan berbeda nyata(P<0,05). Jika dihubungkan dengan Gambar 2,tampak hormon insulin memenuhi pulauLangerhans pankreas sehingga terlihat jelasterdapat peran ekstrak air daun tapak daradalam menstimulasi sel beta untuk membentukdan mensekresikan insulin.

Menurut Gottesman 2004, glibenklamidmerupakan obat hipoglikemik oral golongansulfonilurea, yang bekerja menurunkankenaikan kadar gula darah dengan carameningkatkan kerja insulin untukmenurunkan kadar glukosa darah.

Peran insulin dalam penyerapan glukosa kedalam sel dimulai dari ditangkapnya insulin olehreseptor pada membran sel, kemudian kompleksinsulin-reseptor akan mengaktifkan ATP-asemembran sehingga memecah ATP menjadiADP. Kompleks insulin-respetor ini akanmemberi signal untuk mengatifkan tranporterglukosa (GLUT-4) sehingga siap untuk

menerima dan memindahkan glukosa dari luarke dalam sel (Lienheard et al., 2002).

Berdasarkan pada jumlah sel beta pankreasdan profil hormon insulin secara imunohisto-kimia dapat dinyatakan bahwa ekstrak air dauntapak dara diduga mampu merangsang sel betauntuk menghasilkan dan melepaskan hormoninsulin. Meskipun demikian perlu dilakukananalisis kadar hormon insulin pada serum atauplasma.

SIMPULAN

Pemberian ekstrak air daun tapak daramampu mencegah naiknya kadar glukosa darahpada kelinci dalam keadaan hiperglikemiasesaat dan secara imunohis-tokimia mampumenstimulasi sel beta pankreas untukmenghasilkan hormon insulin.

DAFTAR PUSTAKA

Aybar JM, Riera NS, Grau A, Sanchez SS. 2001.Hypoglicemic effect of water extract ofSallantus sonchifolius (yacon) leaves innormal and diabetic rats. J. ofEthnopharmacology. 74:125-132

Beesley JE. 1995. Immuno-cytochemistry: APractical Approach. IRL. New York. PressOxford University Press. P.15-41

Dalimartha S. 2003. Tapak dara (Catharanthusroseus) atlas tumbuhan obat Indonesia.Jakarta.

Dominiczak MH. 2005. Glucose homeostasis,fuel metabolism and insulin. In Baynes JWdan Dominiczak MH Editor. MedicalBiochemistry. Second Edition. ElsivierMosby. Hlm 273-197

Efizal, Soemiati A, Hanafi M, Dwiyanti I. 2007.Uji aktivitas penghambatan enzim a-glukosidase daun Kalanchoe kinnata.Majalah Ilmu Kefarmasian. 4(1):37-47.

El-Soud NHA, Khalil MY, Hussein JS, OrabyFSH, Farrag ARH. 2007. AntidiabeticEffects of Fenugreek Alkaliod Extract inStreptozotocin Induced Hyperglycemic Rats.J of Appl Sci Res. 3(10): 1073-1083

Gottesman I. 2004. Managing obesity andglycemic control in insulin-using patients:clinical relevance and practicerecommendations. Diabetes Research andClinical Practice 65S:17S–22S

Jurnal Veteriner Maret 2011 Vol. 12 No. 1: 7-12

Tabel 2. Rataan jumlah sel beta pankreaskelinci percobaan

Perlakuan Rataan jumlah sel beta

K(-) 54,87 ± 0,31c

K(+) 59,40 ± 0,53b

KT1 60,20 ± 0,60b

KT2 65,80 ± 0,60a

KO 66,33 ± 0,12a

Keterangan : Angka yang diikuti dengan hurufsuperscript yang sama pada baris yang samamenunjukkan tidak berbeda nyata (P>0,05). K(-):kontrol negatif; K(+): kontrol positif hiperglikemia;KT1: ekstrak tapak dara dosis 1g/kg bb; KT2:ekstrak tapak dara dosis 2 g/kg bb dan KO:perlakuan glibenklamid 2 mg/kg bb

12

Kim JS, Ju JB, Choi CW, Kim SC. 2006.Hypoglycemic and antihyperlipidemic effectof four korean medicinal plants in alloxaninduced diabetic rats. Am J Biochem andBiotech 2: 154-16.

Klein G, Kim J, Himmeldirk K, Cao Y, Chen X.2007. Antidiabetes and Anti-obesity Activityof Lagerstroemia speciosa. eCAM. 4(4)401–407

Lienhard GE, Slout JW, James DE, Mueckler M.2002. How Cells Absord Glucose. J.ofScientific American. 3:235-238

Malole MBM, Pramono CSU. 1989. PenggunaanHewan-Hewan percobaan di Laboratorium.Bogor: PAU IPB

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, RodwellVW. 2003. Biokimia Harper (terjemahan:Andry Hartono). Jakarta. Penerbit BukuKedokteran EGC. Pp. 581-597.

Steel RGD, Torrie JH. 1993. Prinsip danProsedur Statistika, suatu pendekatanbiometrik. Terjemahan: Ir. BambangSumantri. Jakarta. PT. Gramedia Pustakautama. Pp. 168-205

Sumarsi, Hutajulu TF. 2003. Isolasi danAnalisis Vinblastin dan Vincristine dariTanama Tapak Dara (Catharathus L)Berdasarkan Jarak Potong Tanaman.Prosiding Seminar dan Pameran NasionalTanaman Obat Indonesia XXXIII. Jakarta25-26 Maret 2003. Pp. 403-407

Widyastuti & Suarsana Jurnal Veteriner