1

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Penuaan

Penuaan adalah proses menghilangnya kemampuan jaringan secara

perlahan-lahan untuk memperbaiki atau mengganti diri dan

mempertahankan struktur, serta fungsi normalnya yang mengakibatkan

tubuh tidak dapat bertahan terhadap kerusakan atau memperbaiki kerusakan

tersebut (Cunnningham, 2003).

Saat ini, pandangan terhadap proses penuaan telah mengalami

pergeseran. Penyakit dan disabilitas dahulu dianggap sebagai bagian yang

tidak dapat dihindarkan dari satu proses tumbuh kembang. Saat ini

diketahui, proses penuaan memang meningkatkan risiko untuk munculnya

masalah-masalah kesehatan, tetapi banyak orang-orang tua yang masih

sehat dan aktif pada usia lanjut. Upaya memperlambat proses penuaan

bertujuan untuk meningkatkan usia harapan hidup dan usia harapan hidup

aktif, yaitu kondisi bebas penyakit meskipun di usia lanjut. Beberapa hal

yang dapat meningkatkan kesehatan dan memperlambat proses penuaan

antara lain pola makan yang sehat, olahraga dan aktivitas fisik. Selain itu

ada beberapa intervensi yang masih perlu diteliti lebih lanjut dapat

memperlambat proses penuaan adalah konsumsi antioksidan, restriksi kalori

dan suplementasi hormon (NIH, 2010)

8

2

Banyak faktor yang menyebabkan seseorang menjadi tua melalui

proses penuaan yang kemudian menyebabkan sakit, dan akhirnya membawa

pada kematian. Pada dasarnya, berbagai faktor itu dapat dikelompokkan

menjadi faktor internal dan eksternal. Beberapa faktor internal adalah

radikal bebas, hormon yang berkurang, proses glikosilasi, mediasi,

apoptosis, sistem kekebalan yang menurun dan gen. Faktor eksternal yang

utama adalah gaya hidup tidak sehat, diet tidak sehat, kebiasaan salah,

polusi lingkungan, stres dan kemiskinan. Jika faktor penyebab itu dapat

dihindari, maka proses penuaan tentu dapat dicegah, diperlambat, bahkan

mungkin dihambat dan kualitas hidup dapat dipertahankan. Artinya, usia

harapan hidup menjadi lebih panjang dengan kualitas hidup yang baik

(Pangkahila, 2011).

2.2 Penyakit Degeneratif

Penyakit degeneratif adalah suatu penyakit yang muncul akibat proses

kemunduran fungsi sel tubuh, dari keadaan normal menjadi lebih buruk.

Beberapa penelitian membuktikan bahwa munculnya penyakit degeneratif

memiliki hubungan yang cukup kuat dengan pertambahan usia seseorang.

Penyakit degeneratif dapat dikatakan pula sebagai penyakit yang mengiringi

proses penuaan (Karyani, 2003).

Penyakit degeneratif merupakan penyakit yang dapat terjadi karena

adanya proses penuaan, tidak termasuk penyakit menular dan berlangsung

3

kronis, contohnya seperti penyakit jantung koroner, hipertensi, diabetes

mellitus, obesitas dan lainnya (Powers, 2008).

2.2.1 Diabetes Mellitus

Menurut American Diabetes Association (ADA) 2010, Diabetes

Mellitus (DM) merupakan suatu kelompok penyakit metabolik dengan

karakteristik hiperglikemik yang terjadi karena kelainan sekresi insulin,

kerja insulin atau kedua-duanya (Ndraha, 2014). Menurut Ramachandran,

DM adalah penyakit kronis yang ditimbulkan oleh beberapa faktor dimana

terjadi defisiensi absolut dari insulin atau fungsinya (Nirmala, 2014).

Menurut ADA 2010, diabetes melitus terdiri dari 4 jenis yaitu DM

tipe-1, DM tipe-2, DM tipe lain, DM gestasional (Ndraha, 2014). DM tipe-1

terjadi karena tubuh gagal memproduksi insulin, yang kemudian

menyebabkan penderita memerlukan injeksi insulin atau menggunakan

pompa insulin. Bentuk ini dahulu disebut Diabetes Melitus Tergantung

Insulin (Insulin Dependent Diabetes Mellitus) atau diabetes juvenil . DM

tipe-1 dapat disebabkan karena adanya destruksi sel beta pankreas karena

sebab autoimun. DM tipe-2 disebabkan oleh resistensi insulin, yaitu suatu

kondisi dimana sel-sel gagal menggunakan insulin dengan baik, kadang-

kadang disertai dengan defisiensi insulin absolut. Tipe ini disebut juga

NIDDM (Non insulin-dependent diabetes Mellitus) atau diabetes onset

dewasa (Nirmala,2014). Diabetes Melitus tipe lain terjadi karena etimologi

lain, misalnya pada efek genetik fungsi sel beta, efek genetik kerja insulin,

4

penyakit eksokrin pankreas, penyakit metabolik endokrin lain, iatrogenik,

infeksi virus dan kelainan genetik lain. Diabetes gestasional terjadi selama

masa kehamilan, dimana intoleransi glukosa didapati pertama kali pada

masa kehamilan, biasanya trimester kedua dan ketiga (Ndraha, 2014).

2.2.2 Diabetes Mellitus tipe-2

Pada penderita DM tipe-2 terjadi hiperinsulinemia tetapi insulin

tidak bisa membawa glukosa masuk ke dalam jaringan karena terjadi

resistensi insulin yang merupakan turunnya kemampuan insulin untuk

merangsang pengambilan glukosa oleh jaringan perifer dan untuk

menghambat produksi glukosa oleh hati. Oleh karena terjadinya resistensi

insulin (reseptor insulin sudah tidak aktif karena dianggap kadarnya masih

tinggi dalam darah) akan mengakibatkan defisiensi relatif insulin. Hal

tersebut dapat mengakibatkan berkurangnya sekresi insulin pada adanya

glukosa bersama bahan sekresi insulin lain sehingga sel beta pankreas akan

mengalami desensitisasi terhadap adanya glukosa (Nirmala, 2014).

Etiologi diabetes melitus tipe-2 secara luas dipahami sebagai

interaksi antara faktor genetik dan lingkungan. Akan tetapi, belum ada gen

tunggal yang dapat diidentifikasi sebagai penyebab DM tipe 2. DM tipe 2

merupakan suatu kondisi yang heterogen dan terdapat banyak gen yang

terlibat pada proses penyakitnya (Chowdhury dan Bhattachaya, 2003).

5

Secara patofisiologi, DM tipe-2 disebabkan karena dua hal yaitu

penurunan respon jaringan perifer terhadap insulin yang dinamakan

resistensi insulin, dan penurunan kemampuan sel β pankreas untuk

mensekresi insulin sebagai respon terhadap beban glukosa. Sebagian besar

DM tipe-2 diawali dengan kegemukan karena kelebihan makan. Sebagai

kompensasi, sel β pankreas merespon dengan mensekresi insulin lebih

banyak sehingga kadar insulin meningkat (hiperinsulinemia). Konsentrasi

insulin yang tinggi mengakibatkan reseptor insulin berupaya melakukan

pengaturan sendiri (self regulation) dengan menurunkan jumlah reseptor

atau down regulation yang berdampak pada penurunan respon reseptor

insulin dan lebih lanjut mengakibatkan terjadinya resistensi insulin. Di lain

pihak, kondisi hiperinsulinemia juga dapat mengakibatkan desensitisasi

reseptor insulin pada tahap postreseptor, yaitu penurunan aktivasi kinase

reseptor, translokasi glucose transporter dan aktivasi glycogen synthase.

Kejadian ini mengakibatkan terjadinya resistensi insulin. Dua kejadian

tersebut terjadi pada permulaan proses terjadinya DM tipe-2. Secara

patologis, pada permulaan DM tipe-2 terjadi peningkatan kadar glukosa

plasma dibanding normal, namun masih diiringi dengan sekresi insulin yang

berlebihan (hiperinsulinemia). Hal tersebut mengindikasikan telah terjadi

defek pada reseptor maupun postreseptor insulin. Pada resistensi insulin,

terjadi peningkatan produksi glukosa dan penurunan penggunaan glukosa

sehingga mengakibatkan peningkatan kadar gula darah (hiperglikemik).

Seiring dengan kejadian tersebut, sel β pankreas mengalami adaptasi diri

6

sehingga responnya untuk mensekresi insulin menjadi kurang sensitif, dan

pada akhirnya membawa akibat pada defisiensi insulin. Sedangkan pada

DM tipe-2 akhir telah terjadi penurunan kadar insulin plasma akibat

penurunan kemampuan sel β pankreas untuk mensekresi insulin, dan diiringi

dengan peningkatan kadar glukosa plasma dibandingkan normal (Nugroho,

2006).

2.2.3 Hormon Insulin

Insulin merupakan hormon yang berperan penting pada berbagai

metabolisme dalam tubuh, terutama metabolisme karbohidrat. Hormon ini

berfungsi dalam proses utilisasi glukosa oleh hampir seluruh jaringan tubuh,

terutama otot, lemak, dan hepar. Proses sekresi insulin dimulai dengan

adanya rangsangan oleh molekul glukosa. Glukosa melewati membran sel

dengan bantuan GLUT (Glucose transporter) yang berfungsi sebagai

kendaraan yang mengangkut glukosa ke dalam sel jaringan tubuh. GLUT 2

terdapat dalam sel beta pankreas. Kemudian, molekul glukosa mengalami

glikolisis dan fosforilasi dan membebaskan ATP. Molekul ATP yang

terbentuk dibutuhkan untuk pengaktifan dan penutupan K-channel.

Penutupan ini mengakibatkan depolarisasi pada membran sel dan

terbukanya Ca-channel sehingga terjadi peningkatan kadar Ca intrasel

(Munaf, 2006).

7

Proses metabolisme glukosa normal memerlukan aksi insulin yang

berlangsung normal di samping mekanisme dan dinamika sekresi insulin

yang normal. Sensitivitas insulin yang rendah dan resistensi jaringan tubuh

terhadap insulin merupakan salah satu faktor etimologi terjadinya diabetes

tipe-2 (Manaf, 2006).

2.2.3 Gejala Klinis Diabetes Mellitus

Menurut Babar dan Skugor (2009), gejala klinis diabetes terbagi atas :

(1) Gejala khas penderita diabetes antara lain:

Polidipsia : disebabkan karena diuresis osmotik, akibat peningkatan

kadar glukosa darah yang melebihi ambang renal.

Poliuria : disebabkan karena hilangnya cairan dan elektrolit dalam

tubuh.

Polifagia tetapi berat badan menurun tanpa penyebab yang jelas :

apabila terjadi defisiensi insulin, yang menyebabkan berkurangnya

cairan dalam tubuh dan cepatnya pemecahan lemak dan otot.

(2) Gejala tidak khas penderita diabetes antara lain : lemas, kesemutan,

luka yang sulit sembuh, gatal, mata kabur, disfungsi ereksi pada pria

dan pruritus vulva pada wanita.

2.2.4 Kriteria Diagnosis Diabetes Mellitus

Diagnosis klinis DM ditegakkan bila ada gejala khas DM berupa

poliuria, polidipsia, polifagia dan penurunan berat badan yang tidak dapat

dijelaskan penyebabnya. Jika terdapat gejala khas dan pemeriksaan

8

Glukosa Darah Sewaktu (GDS) ≥ 200mg/dl, diagnosis DM sudah dapat

ditegakkan. Hasil pemeriksaan Gula Darah Puasa (GDP) ≥ 126mg/dl juga

dapat digunakan untuk pedoman diagnosis DM (Ndraha, 2014).

Untuk pasien tanpa gejala khas DM, hasil pemeriksaan glukosa

darah abnormal satu kali saja belum cukup kuat untuk menegakkan

diagnosis DM. Diperlukan investigasi lebih lanjut yaitu GDP≥ 126mg/dl,

GDS ≥200 mg/dl pada hari yang lain atau hasil tes toleransi glukosa oral

(TTGO) ≥ 200mg/dl. Alur penegakan diagnosis DM dapat dilihat pada

skema berikut

.

Gambar 2.1. Langkah Diagnostik Diabetes Mellitus (DM) dan gangguan

toleransi glukosa (GTG)

9

2.2.5 Penatalaksanaan Diabetes Mellitus tipe-2

Tatalaksana DM tipe-2 bertujuan untuk mencapai kendali glikemik

dan kendali faktor risiko kardiovaskular. Menurut konsensus pengelolaan

dan pencegahan DM tipe 2 di Indonesia tahun 2011, penatalaksanaan dan

pengelolaan DM dititikberatkan pada 4 pilar penatalaksanaan DM yaitu:

edukasi, terapi gizi medis, latihan jasmani dan intervensi farmakologi

(Perkeni, 2011).

2.2.5.1 Edukasi

Edukasi pada penyandang diabetes meliputi pemantauan glukosa

mandiri, perawatan kaki, ketaatan penggunaan obat-obatan, berhenti

merokok, meningkatkan aktivitas fisik, dan mengurangi asupan tinggi kalori

dan diet tinggi lemak. (Piette, 2003).

2.2.5.2 Terapi Gizi Medis

Prinsip pengaturan makan pada penyandang diabetes yaitu

makanan yang seimbang, sesuai dengan kebutuhan kalori masing-masing

individu degan memperhatikan keteraturan jadwal makan, jenis dan

jumlah makanan. Komposisi makanan yang dianjurkan terdiri dari

karbohidrat 45-65%, lemak 20-25%, protein 10-20%, atrium kurang dari 3

gram, dan diet cukup serat sekitar 25 gram per hari (Perkeni, 2011).

10

2.2.2.3 Latihan Jasmani

Latihan jasmani secara teratur 3-4 kali seminggu masing-masing

selama kurang lebih 30 menit Latihan jasmani selain untuk menjaga

kebugaran juga dapat menurunkan berat badan dan meningkatkan

sensitivitas insulin (Perkeni, 2011).

2.2.2.4 Intervensi farmakologi

Terapi farmakologi diberikan bersama dengan peningkatan

pengetahuan pasien, pengaturan makan dan latihan jasmani. Terapi

farmakologi terdiri dari obat oral dan bentuk suntikan. Obat-obatan yang

ada saat ini antara lain:

(1) Obat hipoglikemik oral (OHO)

a. Pemicu sekresi insulin yaitu :

- Sulfonil urea (Glibenklamid)

Sulfonil urea dapat meningkatkan sekresi insulin oleh sel

beta pankreas, pilihan utama untuk pasien berat badan normal atau

kurang. Mekanisme kerja sulfonilurea termasuk menurunkan

kadar glukagon dalam darah, meningkatkan pengikatan insulin

pada jaringan target dan reseptor, dan menghambat penghancuran

insulin oleh hati (Mycek dkk., 2001). Sulfonil urea kerja panjang

tidak dianjurkan pada orang tua, gangguan faal hati dan ginjal serta

malnutrisi (Perkeni, 2011).

11

Absorpsi derivat sulfonilurea melalui usus baik sehingga

dapat diberikan per oral. Setelah absorpsi, obat ini tersebar ke

seluruh cairan ekstrasel. Dalam darah sebagian terikat dalam

protein darah terutama albumin (70-90%). Glibenklamid

dimetabolisme dalam hati, hanya 25% metabolit diekskresi melalui

urin dan sisanya diekskresi melalui empedu dan tinja. (Tony dan

Suharto, 2005).

- Glinid

Glinid terdiri dari repaglinid dan nateglinid, cara kerjanya sama

dengan sulfonil urea namun lebih ditekankan pada sekresi insulin

fase pertama, obat ini baik untuk mengatasi hiperglikemik post

prandial.

b. Peningkat sensitivitas insulin

- Biguanid

Golongan biguanid yang paling banyak digunakan adalah

metformin. Metformin menurunkan glukosa darah melalui

pengaruhnya terhadap kerja insulin pada tingkat seluler, distal

reseptor insulin, dan menurunkan produksi glukosa hati.

- Tiazolidindion

Tiazolidindion menurunkan resistensi insulin dengan

meningkatkan jumlah protein pengangkut glukosa sehingga

meningkatkan ambilan glukosa perifer.

12

c. Penghambat glukoneogenesis

- Biguanid (metformin)

Selain menurunkan resistensi insulin, metformin juga mengurangi

produksi glukosa hati.

d. Penghambat glukosidase alfa

- Acarbose

Acarbose berkerja dengan mengurangi absorpsi glukosa di usus

halus. Acarbose juga tidak memiliki efek samping hipoglikemi

seperti sulfonilurea. Acarbose mempunyai efek samping pada

saluran cerna yaitu kembung dan flatulens.

(2) Obat suntikan

a. Insulin

b. Agonis GLP-1/ incretin mimetik

Untuk mencegah komplikasi kronik, diperlukan pengendalian DM

yang baik yang merupakan sasaran terapi. Diabetes dinyatakan terkendali

baik bila kadar glukosa darah, A1c dan lipid mencapai target sasaran

(Ndraha, 2014).

13

Tabel 2.1.

Target pengendalian DM (Perkumpulan Endokrinologi Indonesia, 2011)

Parameter Risiko Kardiovaskular (-) Risiko kardiovaskular

(+)

IMT (kg/m2) 18,5 - <23 18.5- <23

Tekanan darah sistolik (mmHg) <130 <130

Tekanan darah diastolik (mmHg) <80 <80

Glukosa darah puasa (mg/dL) <100 <100

Glukosa darah 2 jam PP <140 <140

HbA1c (%) <7 <7

Kolesterol LDL (mg/dl) <100 <70

Kolesterol HDL (mg/dl) Pria > 40

Wanita > 50

Pria > 40

Wanita >50

Trigliserida (mg/dl) <150 <150

2.3 Tanaman Obat

2.3.1 Definisi Tanaman Obat

Tanaman obat adalah tanaman yang memiliki khasiat obat karena

mengandung zat aktif yang berfungsi mengobati penyakit tertentu atau

tanaman yang mengandung efek resultan/sinergi dari berbagai zat yang

berfungsi mengobati, serta digunakan sebagai obat dalam pencegahan

penyakit (Esha Flora Plants and Tissue Culture, 2008).

Senyawa fitokimia merupakan senyawa kimia yang terkandung

dalam tanaman obat mempunyai peranan yang sangat penting bagi

14

kesehatan termasuk fungsinya dalam pencegahan terhadap penyakit

degeneratif (Esha Flora Plants and Tissue Culture, 2008).

2.3.2 Penggunaan Tanaman Obat

1. Waktu Pengumpulan

Untuk mendapatkan bahan yang terbaik dari tumbuhan obat, perlu

diperhatikan saat-saat pengumpulan atau pemetikan bahan berkhasiat.

Pedoman waktu pengumpulan bahan secara umum :

a. Daun : dikumpulkan sewaktu tanaman berbunga dan sebelum buah

menjadi masak.

b. Bunga : dikumpulkan sebelum atau segera setelah mekar

c. Buah : dipetik dalam keadaan masak

d. Biji : dikumpulkan dari buah yang masak sempurna

e. Akar, rimpang (rhizome), umbi (tuber), dan umbi lapis (bulbus) :

dikumpulkan sewaktu proses pertumbuhan berhenti.

2. Pencucian dan Pengeringan

Pencucian bahan obat diperlukan jika pemakaian segar yang

dibutuhkan untuk pengobatan. Bahan obat yang sudah dikumpulkan segera

dicuci bersih, sebaiknya dengan air yang mengalir. Selain itu, bahan obat

bisa pula dikeringkan untuk disimpan. Pengeringan bertujuan untuk

mengurangi kadar air dan mencegah pembusukan oleh bakteri. Bahan

kering juga mudah dihaluskan bila ingin dibuat serbuk (Tanaman obat,

2012).

15

Pengeringan cara bahan obat :

o Bahan berukuran besar dan banyak mengandung air dapat dipotong

potong seperlunya terlebih dahulu.

o Pengeringan dapat langsung dibawah sinar matahari atau memakai

pelindung seperti kawat halus jika menghendaki pengeringan tidak

terlalu cepat.

o Pengeringan juga dapat dilakukan dengan mengangin-anginkan bahan

di tempat yang teduh atau di dalam ruang pengering yang aliran

udaranya baik (Tanaman obat, 2012).

2.4 Biji Gorek

2.4.1 Definisi Biji Gorek

Biji Gorek (Caesalpinia bonducella) merupakan tanaman obat yang

termasuk dalam famili caesalpiniaceae / fabaceae berbentuk semak-semak

berduri yang banyak terdistribusi di seluruh dunia terutama di India, Sri

Lanka, Andaman dan pulau Nicobar (Singh, 2012). Genus Caesalpinia

(Caesalpiniaceae) mempunyai lebih dari 500 spesies dan telah banyak

diinvestigasi memiliki potensi aktivitas farmakologi. Nama spesies

“Bonducella” berasal dari bahasa Arab yang artinya bola kecil yang

mengindikasikan bentuk bijinya yang globular (Moon dkk., 2010).

Karakteristik morfologi biji Gorek dapat dideskripsikan sebagai

berikut: (1) merupakan tumbuhan merambat berbentuk semak yang sangat

16

berduri, cabang berwarna abu-abu berbulu halus dilengkapi dengan duri

berwarna kuning yang keras, tinggi rata-rata 10-20m (2) batang berdiameter

sampai 5cm, biasanya terdapat beberapa duri pada batangnya, (3) daunnya

lebar berwarna hijau, (4) buahnya memiliki kulit yang dilengkapi dengan

duri-duri yang kaku, berisi 1-2 biji, (5) biji memiliki kulit yang keras

berwarna abu-abu kehijauan, terdapat garis-garis sirkuler di permukaan kulit

luar biji, (6) kulit luar biji terdiri dari tiga lapisan, (7) inti biji mengandung

dua kotiledon, berbentuk sirkuler atau oval, diameter 1,23 -1,75 cm, rasanya

sangat pahit, berbau tidak enak dan membuat mual (Singh dan Raghav,

2012).

Klasifikasi ilmiah Caesalpinia bonducella yaitu:

Kingdom : Plantae

Filum : Magnoliophyta

Divisi : Magnoliopsida

Kelas : Angiospermae

Ordo : Fabales

Famili : Fabaceae

Genus : Caesalpinia

Spesies : bonduc

17

Gambar 2.2 Caesalpinia bonducella

Gambar 2.3 Batang Caesalpinia bonducella

Gambar 2.4 Daun Caesalpinia bonducella

18

2.4.2 Kandungan Fitokimia Biji Gorek

Famili Fabaceae / caesalpiniaceae diketahui banyak memiliki

kandungan obat sehingga telah banyak digunakan dalam pengobatan

tradisional. Kandungan yang umumnya terdapat pada famili ini yaitu

alkaloid, flavonoid, glikosida, saponin, tanin dan triterpenoid (Singh dan

Raghav, 2012). Berdasarkan hasil analisis fotokimia biji Gorek yang

dilakukan di laboratorium Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas

Udayana didapatkan sebagai berikut:

Gambar 2.5 Hasil analisis fitokimia kuantitatif (Tanin, Flavonoid, Fenol)

Biji Gorek

Hasil analisis fitokimia kualitatif biji Gorek yang dilakukan di

Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Universitas

Mulawarman didapatkan:

19

Gambar 2.6 Hasil Analisis Fitokimia kualitatif dan uji antioksidan Caesalpinia

bonducella

Beberapa kandungan fotokimia utama Biji Gorek (Caesalpinia

bonducella) yaitu:

(1) Alkaloid

Ekstrak alkaloid mampu menghambat aktivitas enzim alfa glukosidase

sebesar 61,88% pada konsentrasi 2000 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa

ekstrak alkaloid aktif sebagai inhibitor alfa glukosidase (Pamungkas,

2012). Beberapa jenis alkaloid yang mempunyai efek antidiabetes antara

20

lain conophylline, piperine, pipernanoline, dehydropipernanoline (Coman

dkk.,2012).

(2) Flavonoid

Bioflavonoid banyak terkandung dalam tanaman secara alamiah telah

diketahui mempunyai banyak aktivitas biologis termasuk sebagai

antidiabetes. Efek antidiabetesnya didapatkan dengan menurunkan

absorpsi glukosa, atau meningkatkan toleransi glukosa. Diketahui juga

bahwa flavonoid dapat meningkatkan produksi insulin atau

insulinmimetik, kemungkinan dengan mempengaruhi mekanisme

pleiotropik untuk mengurangi komplikasi diabetes. Obat-obatan yang

mengandung flavonoid diketahui dapat menstimulasi ambilan glukosa

pada jaringan perifer dan deregulasi aktivitas atau ekspresi enzim-enzim

tertentu yang terlibat dalam jalur metabolisme karbohidrat

(Brachmachari, 2014).

Aktivitas antidiabetes dari biji Gorek (Caesalpinia bonducella)

dihasilkan dari adanya kandungan flavonoid yang diketahui sebagai

antioksidan alami yang melindungi sel β dari kerusakan akibat radikal

bebas. Lebih lanjut, penelitian sebelumnya melaporkan bahwa

flavonoid melindungi sel β terhadap kerusakan akibat stres oksidatif

sekaligus meregenerasi sel β (Sharma dan Das, 2008).

21

(3) glikosida

kandungan non-alkaloid pertama yang dapat diisolasi dari biji

Caesalpinia bonducella yang memberi rasa pahit yaitu bonducin

(bonducellin). Bonducellin merupakan golongan glikosida.

(4) Saponin

Saponin mengandung aglykon polisiklik, yang memiliki sifat yang khas

yaitu berbuih saat dikocok dengan air. Saponin menyebabkan rasa pahit

pada tumbuhan. Kandungan saponin juga dilaporkan terdapat dalam biji

Gorek. Saponin dilaporkan dapat menghambat transportasi glukosa di

dalam usus dengan menghambat sodium glucose co-transporter-1 (S-

GLUT-1). Kandungan Saponin di dalam biji buah Gorek inilah yang

mungkin memberikan efek antihiperglikemik (Sarma dan Das, 2008).

Beberapa enzim seperti protease, urease, amylase, peroksidase, katalase

dan oksidasi dilaporkan juga dimiliki oleh biji Gorek (Singh dan

Raghav, 2012).

(5) Terpenoid

caesalpin, β-caesalpin dan α-caesalpin merupakan tiga diterpenoid

pertama yang berhasil diisolasi dari biji Gorek. Selain itu, terdapat tiga

caesalpin lainnya yaitu E caesalpin, F caesalpin dan Y caesalpin

diisolasi dari inti biji Gorek (Singh dan Raghav, 2012).

22

(6) Tanin

Tanin merupakan substansi fenilik polimer yang mampu

menyamak kulit atau mempresipitasi gelatin dari cairan, suatu sifat yang

dikenal sebagai astringensi. Tanin ditemukan hampir di setiap bagian dari

tanaman. Tanin dibagi ke dalam dua group, tannin yang dapat dihidrolisis

dan tannin kondensasi. Zat ini digunakan untuk menurunkan kadar glukosa

darah dengan cara memacu metabolism glukosa dan lemak. Tanin

diketahui memacu metabolisme glukosa dan lemak, sehingga timbunan

kedua sumber kalori ini dalam darah dapat dihindari dan akhirnya

kolesterol dan glukosa darah turun (Subroto, 2006)

Inti biji Gorek mengandung asam lemak (20-24%), tepung,

sukrosa, dua fitosterol, salah satunya diidentifikasi sebagai sitosterol dan

hidrokarbon. Kandungan asam lemak pada inti biji Gorek yaitu stearat,

palmitat, oleat, linocerik, linolenat, dan campuran asam lemak tak jenuh

dengan berat molekul rendah. Inti biji Gorek juga mengandung protein

yaitu: asam aspartat 9,5%, lysin 7,9%, glisin 6,9%, lusin 6,3%, histidin

5,1%, isoleusin 5,1%, sein 3,8%, asam r-amino-butirat 3,7%, tiroksin

3,7%, sitrulin 3,6%, asam glutamat 3,6%, treonin 3,6%, arginin 3,4%,

prolin 3,3%, L-alanin 2,5%, methionin 2,1%, fenil-alanin 1,4%, sistin

1,2%, alim 1,2% dan triptofan 0,8% (Singh dan Raghav, 2012).

23

2.4.3 Kegunaan Biji Gorek

Secara fitokimia, Caesalpinia bonducella memiliki banyak

kandungan antioksidan dan zat-zat aktif lainnya yang berpotensi untuk

digunakan sebagai obat. Meskipun banyak investigasi farmakologi yang

telah dilakukan, penelitian-penelitian lebih lanjut masih perlu dilakukan

untuk mengidentifikasi zat-zat aktif yang terkandung di dalamnya yang

berpotensi sebagai obat. Beberapa manfaat biji Gorek yang telah berhasil

diidentifikasi antara lain:

(1)antidiabetes dan antihiperlipidemia

Bubuk biji Gorek dilaporkan memiliki aktivitas hipoglikemik pada

hewan coba (Parameshwar dkk., 2002). Ekstrak (300mg/dl) dengan

pemberian oral menimbulkan efek hipoglikemik yang signifikan dan

menurunkan level BUN secara signifikan (p<0.05). Pada studi yang

sama, ekstrak ini juga menurunkan level kolesterol dan LDL pada

kondisi hiperlipidemia yang diinduksi diabetes efek antihiperglikemik

dari ekstrak mungkin berhubungan dengan penghambatan absorpsi

glukosa (Kannur dkk., 2006).

(2)Antibakteri

Empat triterpenoids yang diisolasi dari ekstrak metanol biji Gorek

menunjukkan aktivitas penghambatan bakteri gram positif dan gram

negatif spektrum luas (Saeed dan Abir, 2001).

24

(3)antipiretik dan analgesik

ekstrak etanol (70%) Caesalpinia bonducella telah diteliti untuk efek

antipiretik dan antinosiseptif pada tikus albino dewasa dengan dosis

30, 100, dan 300mg/kg secara oral. Hasilnya menunjukkan aktivitas

antipiretik yang nyata (p<0.05) pada kondisi pireksia yang diinduksi

jamur Brewer (Archana dkk., 2005).

(4) Anti filarial

Ekstrak biji Gorek menunjukkan aktivitas mikrofilarisidal,

makrofilarisidal dan sterilisasi parasit betina terhadap B.malayi pada

hewan coba (Gaur dkk., 2008).

(5) Antioksidan

Ekstrak etanol biji Caesalpinia bonducella sebagai antioksidan alami

telah diuji pada studi invitro. Aktivitas DPPH dari ekstrak meningkat

dengan dosis dengan pembanding asam askorbat. Ekstrak etanol

ditemukan dapat menangkap superoksida yang bersifat sebagai

oksidan. Pengukuran kandungan total fenolik menggunakan reagen

Folin-Ciocalteau mengandung 62,50mg/g dari kandungan fenolik.

Nilai ini lebih tinggi dibandingkan dengan standar (asam galat).

Ekstrak etanol diketahui juga menghambat radikal hidroksil, nitrit

oksida dan anion superoksid. Kesemua hal ini mengindikasikan bahwa

C.bonducella mempunyai potensi yang signifikan (p<0.05) sebagai

antioksidan alami (Shukla dkk., 2009)

25

(6) Immunomodulator

Konsumsi oral ekstrak etanol Caesalpinia bonducella (200-500mg/kg)

meningkatkan adhesi netrofil secara signifikan dan meningkatkan nilai

titer antibodi. Ekstrak biji Gorek juga mencegah myelosupresi pada

tikus yang diberi siklofosfamid dan menunjukkan respons yang baik

terhadap fagositosis. Hal ini menunjukkan bahwa biji Gorek

mempunyai potensi terapeutik sebagai imunomodulator dan mencegah

penyakit autoimun (Shukla dkk., 2009).

2.5 Efek Antidiabetes Biji Gorek

Caesalpinia bonducella telah banyak digunakan pada pengobatan

tradisional di India untuk mengontrol kadar gula darah. Ekstrak biji

Gorek ini dilaporkan memiliki aktivitas hipoglikemik pada hewan coba.

Menurut Shukla, pada penelitian dengan multi dosis, ekstrak Caesalpinia

bonducella dapat menurunkan kadar gula darah secara signifikan

(p<0.05). Ekstrak dengan dosis 400mg/kgBB lebih efektif menurunkan

kadar gula darah dibandingkan dengan dosis yang lebih rendah yaitu

200mg/kgBB dan 300mg/kgBB (Shukla dkk., 2011).

Hiperglikemia meningkatkan pembentukan radikal bebas dengan

auto-oksidasi glukosa dan terbentuknya radikal bebas dapat

menyebabkan kerusakan sel hati. Ekstrak biji Gorek, seperti pada

penelitian-penelitian sebelumnya, diketahui menunjukkan aktivitas

antioksidan kuat dan memiliki efek proteksi terhadap kerusakan DNA

yang disebabkan oleh radikal hidroksil sehingga bermanfaat dalam

26

mengurangi pembentukan radikal bebas akibat diabetes. Mekanisme aksi

antidiabetik ekstrak ini dalam mengurangi kadar gula darah masih belum

diketahui. Diduga ekstrak biji Gorek dapat menurunkan pelepasan

sitokin inflamasi pada diabetes yang menjadi salah satu penyebab

resistensi insulin (Shukla dkk., 2011).

Tes toleransi glukosa yang dilakukan pada tikus non diabetes,

ekstrak hidroalkoholik (500mg/kgBB) menunjukkan penurunan kadar

gula darah secara signifikan (p<0.05) dalam 90 menit setelah pemberian.

Untuk mengetahui dosis optimal pada hewan diabetes, ekstrak

hidroalkoholik biji Gorek dengan dosis berbeda digunakan pada

penelitian yaitu 250mg/kgBB dan 500mg/kgBB disertai dengan

pemberian glibenklamid sebagai pembanding. Ekstrak dengan dosis

500m/kgBB memberikan efek yang lebih baik dibandingkan dengan

dosis yang lebih rendah maupun dengan pembanding sehingga dapat

disimpulkan bahwa dosis 500mg/kgBB merupakan dosis efektif

menurunkan kadar gula darah (Prashant dan Bhanudas, 2011).

Efek hipoglikemik ekstrak hidroalkohol biji Gorek pada tikus

diabetes menyebabkan penurunan kadar gula darah yang signifikan

terutama pada dosis 500mg/kgBB (p<0.01) dibandingkan dengan

glibenklamid. Ekstrak mungkin bekerja dengan meningkatkan sekresi

pankreas atau meningkatkan ambilan glukosa. Pemeriksaan

histopatologi pankreas, hati dan ginjal menunjukkan perbaikan jaringan-

27

jaringan yang rusak pada kelompok perlakuan dibandingkan dengan

kelompok kontrol (Prashant dan Bhanudas, 2011).

Aktivitas antidiabetes dari biji buah Gorek (Caesalpinia

bonducella) dihasilkan dari adanya kandungan flavonoid yang diketahui

sebagai antioksidan alami yang melindungi sel β dari kerusakan akibat

radikal bebas. Lebih lanjut, penelitian sebelumnya melaporkan bahwa

flavonoid melindungi sel β terhadap kerusakan akibat stres oksidatif

sekaligus meregenerasi sel β. Selain flavonoid, saponin dilaporkan dapat

menghambat transportasi glukosa di dalam usus dengan menghambat

sodium glucose co-transporter-1 (S-GLUT-1). Kandungan Saponin di

dalam biji buah Gorek inilah yang mungkin memberikan efek

antihiperglikemik (Sarma dan Das, 2008).

Pada penelitian dengan ekstrak hidrometanolik biji Caesalpinia

bonducella pada tikus diabetes menunjukkan adanya perbaikan signifikan

(p<0.05) dari aktivitas enzim-enzim metabolik karbohidrat disertai

dengan perbaikan kadar glukosa puasa dan glikogen dibandingkan

dengan kelompok diabetes yang tidak diberi perlakuan. Ekstrak juga

menunjukkan perbaikan signifikan (p<0.05) dari aktivitas enzim-enzim

antioksidan seperti katalase dan superoksid dismutase dan perbaikan

kadar lipid peroksidase setelah pemberian ekstrak (Jana dkk., 2012).

Hasil penelitian yang membuktikan bahwa ekstrak hidrometanol

biji Gorek dapat menurunkan kadar glukosa puasa mengimplikasikan

bahwa ekstrak dapat menstimulasi sel-sel β pankreas yang masih

28

berfungsi baik pada tikus diabetes untuk mensekresi insulin atau

mungkin membantu meregenerasi sel β pankreas. Hal lainnya yang

menunjukkan adanya aktivitas regeneratif dari sel β pankreas pada tikus

diabetes yang diinduksi streptozotocin setelah pemberian ekstrak adalah

meningkatnya aktivitas heksokinase, glukosa-6-fosfat dehidrogenasi dan

glukosa-6-fosfatase pada hati serta peningkatan kadar glikogen pada hati

dan otot rangka. Oleh karena biomarker-biomarker ini dikontrol oleh

insulin, maka dapat diperkirakan bahwa ekstrak biji Gorek ini dapat

meningkatkan sintesis atau sekresi insulin pankreas karena adanya

regenerasi sel β (Jana dkk., 2011).

Efek antidiabetik dari ekstrak Caesalpinia bonducella mungkin

juga ditimbulkan oleh efek antioksidannya. Penurunan aktivitas katalase

dan superoksid dismutase pada kelompok diabetes mungkin disebabkan

oleh peningkatan produksi H2O2 dan O2 karena proses auto-oksidasi

glukosa dan glikasi non enzimatik. Pemberian C.bonducella

menunjukkan penurunan lipid peroksidase yang berhubungan dengan

peningkatan aktivitas superoksid dismutase dan katalase

mengindikasikan bahwa ekstrak dapat menurunkan radikal bebas oksigen

reaktif dan meningkatkan aktivitas enzim-enzim antioksidan hepar (Jana

dkk., 2011).

Pada diabetes, serum GOT, GPT dan aktivitas ALP meningkat

yang dapat berhubungan dengan kerusakan sel. Ekstrak tumbuhan ini

dapat menurunkan kadar enzim-enzim tersebut secara signifikan

29

(p<0.05). Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak biji C.bonducella

memiliki efek antidiabetik tanpa menyebabkan toksisitas (Jana dkk.,

2011).

2.6 Hewan Percobaan

2.6.1 Tikus Putih (Rattus norvegicus) jantan sebagai hewan coba

Percobaan ini menggunakan tikus putih jantan sebagai binatang

percobaan karena tikus putih jantan dapat memberikan hasil penelitian yang

lebih stabil karena tidak dipengaruhi oleh adanya siklus menstruasi dan

kehamilan seperti pada tikus putih betina. Tikus putih jantan juga

mempunyai kecepatan metabolisme obat yang lebih cepat dan kondisi

biologis tubuh yang lebih stabil dibanding tikus betina (Ngatijan, 2006).

Tikus putih sebagai hewan percobaan relatif resisten terhadap infeksi dan

sangat cerdas. Tikus putih tidak begitu bersifat fotofobik seperti halnya

mencit dan kecenderungan untuk berkumpul dengan sesamanya tidak begitu

besar.

Aktivitasnya tidak terganggu oleh adanya manusia di sekitarnya.

Ada dua sifat yang membedakan tikus putih dari hewan percobaan yang

lain, yaitu bahwa tikus putih tidak dapat muntah karena struktur anatomi

yang tidak lazim di tempat esofagus bermuara ke dalam lubang dan tikus

putih tidak mempunyai kandung empedu (Smith dan Mangkoewidjojo,

1988). Tikus laboratorium jantan jarang berkelahi seperti mencit jantan.

Tikus putih dapat tinggal sendirian dalam kandang dan hewan ini lebih

besar dibandingkan dengan mencit, sehingga untuk percobaan laboratorium,

30

tikus putih lebih menguntungkan daripada mencit. Usia tikus 2,5 bulan

memiliki persamaan dengan manusia usia dewasa muda dan belum

mengalami proses penuaan intrinsik (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988).

Klasifikasi Tikus putih dalam sistematika hewan percobaan adalah

sebagai berikut :

Filum : Chordata

Subfilum : Vertebrata

Classis : Mammalia

Subclassis : Placentalia

Ordo : Rodentia

Familia : Muridae

Genus : Rattus

Species : Rattus norvegicus

2.6.2 Kriteria Tikus Diabetes

Kadar glukosa normal pada tikus yang sehat adalah antara 50 mg/dL

sampai 135 mg/dL. Seperti mamalia lainnya, kadar glukosa ini tergantung

pada tipe makanan yang dikonsumsi dan waktu makan terakhir. Kadar

glukosa pada tikus dapat dikatakan diabetes jika kadar glukosanya di atas

135mg/dL (Animalarticle, 2011). Menurut jurnal sebelumnya kadar plasma

insulin pada tikus yang normal adalah 5-10 IU/ml (Handayani dkk.,2009)

2.7 LD50 Ekstrak Etanol Biji Gorek

Efek toksik suatu bahan obat dapat ditentukan dengan menghitung

LD50 (Lethal Dose 50), artinya dosis yang dapat membunuh 50% binatang

31

percobaan. Semakin tinggi nilai LD50, berarti bahan obat tersebut semakin

aman untuk dikonsumsi. Nilai LD50 dari ekstrak etanol biji Gorek

(Caesalpinia bonducella) yaitu > 2000mg/kg. Ekstrak etanol biji Gorek

tidak memberikan efek toksik pada dosis tersebut (Muddapur dkk., 2014).

Efek toksisitas akut dari biji Gorek telah diteliti dengan memberikan

2000mg/kgBB ekstrak pada sekelompok tikus, kemudian tikus diperiksa

setelah 24 jam. Tidak ada tikus yang mati setelah 24 jam pemberian ekstrak

serta tidak ditemukan adanya perubahan perilaku dan sistem saraf sensorik

yang signifikan sehingga dapat disimpulkan bahwa dosis letal dari ekstrak

etanol biji Gorek adalah di atas 2000mg/kg (Muddapur dkk., 2014). Pada

penelitian lainnya didapatkan bahwa pemberian ekstrak hidro-alkohol biji

Gorek mulai dari dosis 1000mg sampai 3000mg/kgBB/hari tidak

menimbulkan perubahan perilaku yang signifikan. Pada pemberian oral

dosis tunggal, tidak ditemukan efek samping. Hal ini mengindikasikan

bahwa ekstrak biji Gorek bersifat non toksik pada kondisi di bawah

pengawasan (Prashant dan Bhanudas, 2011).

Toksisitas sub akut dari pemberian ekstrak etanol biji Gorek juga

telah diteliti dengan cara memberikan ekstrak C.bonducella pada dosis

200mg/kgBB selama 14 hari. Tidak ada kematian tikus yang terjadi setelah

pemberian ekstrak selama 14 hari (Muddapur dkk., 2014)