LAPORAN KEMAJUAN HIBAH UNGGULAN PROGRAM STUDI

i

LAPORAN KEMAJUANHIBAH UNGGULAN PROGRAM STUDI

EFEK HIPOGLIKEMIK DIET RUMPUT LAUT Gracilaria sp. DANCaulerpa sp. PADA TIKUS DIABETES INDUKSI ALLOXAN

Tahun ke 1 dari rencana 1 tahun

NI LUH ARI YUSASRINI, S.TP., M.P. /0004037802LUH PUTU TRISNA DARMAYANTI, S.Hut., M.P. / 0010057807

Ir. NI MADE YUSA, M.Si / 0031125749

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA

Juli 2015

ii

iii

RINGKASAN

Diabetes mellitus merupakan penyakit tidak menular menahun, yang dicirikan olehabnormalitas metabolisme karbohidrat yang dapat pula mempengaruhi metabolisme proteindan lemak, dan ditandai dengan kadar glukosa darah puasa 126 mg/dL dan kadar glukosadarah sesaat di atas 200 mg/dL. Penyakit diabetes mellitus dapat berkembang dengan cepat,sehingga memerlukan penanganan yang tepat untuk menghindari komplikasi lebih lanjut.Untuk mengendalikan tingginya kadar glukosa darah pada penderita diabetes mellitus dapatdilakukan dengan terapi diet, karena aman, tidak menimbulkan efek samping, memerlukanbiaya murah dan mudah dilaksanakan. Pemilihan ingredien diet yang bersifat hipoglikemik(mampu menurunkan glukosa darah) menjadi pertimbangan utama dalam penatalaksanaandiet penderita diabetes mellitus.

Rumput laut merupakan salah satu jenis bahan pangan yang berpotensi dalammengendalikan laju glukosa darah. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa pasiendiabetes mellitus yang diberi suplemen yang mengandung rumput laut dapat menurunkanglukosa darah (Kim et al., 2008). Peneliti lain Suter et al., (2014) melaporkan bahwa dietcampuran rumput laut Eucheuma cottoni dan kedelai mampu menurunkan glukosa darahpada hewan coba yang diinduksi diabetes.

Di Bali terdapat beberapa spesies rumput laut yang sudah sering dikonsumsi sebagaisayuran atau camilan yaitu dari spesies Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. atau lebih dikenaldengan nama daerah bulung sangu dan bulung boni. Sampai saat ini belum ada laporanmengenai efek hipoglikemik kedua jenis rumput laut ini secara in vivo. Tujuan khusus daripenelitian ini adalah untuk mengetahui efek hipoglikemik diet Gracilaria sp. dan Caulerpasp. pada hewan coba yang diinduksi diabetes menggunakan alloxan. Dari informasi ininantinya diharapkan bisa digunakan sebagai acuan dalam penyusunan menu diet berbahanbaku bulung sangu dan bulung boni bagi penderita diabetes mellitus.

Tahapan penelitian yang dilakukan diantaranya pembuatan tepung rumput lautGracilaria sp. dan Caulerpa sp., pembuatan pakan standar dan pakan perlakuan dandilanjutkan dengan pengujian bioassay menggunakan tikus diabetes yang diinjeksi alloxan.Analisis yang dilakukan meliputi analisis proksimat dan kandungan serat pangan pada bahanbaku, analisis gula darah, penimbangan berat badan dan pengamatan konsumsi pakan padahewan coba serta pengamatan histologi pankreas.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa Rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa sp.memiliki kadar serat kasar berturut-turut 20,48 % dan 12,47 %. Rumput laut Gracilaria sp.dan Caulerpa sp. memiliki kadar serat kasar berturut-turut 20,48 % dan 12,47 %. Kadarglukosa darah pada keempat kelompok tikus pada hari ke-0 berkisar antara 123,18 mg/dL –131,96 mg/dL. Pemberian pakan PBN dan PBS selama 30 hari menurunkan kadar glukosadarah tikus berturut-turut sebesar 51,63 % (dari 384,4 mg/dL menjadi 168,52 mg/dL) dan35,24 % (dari 328,05 mg/dL menjadi 212,42 mg/dL). Tingkat konsumsi pakan pada keempatkelompok tikus pada hari ke-0 berkisar 10 g – 10,5 g. Pada akhir perlakuan terjadipeningkatan konsumsi pakan berkisar 11,97 g – 12,5 g. Berat awal tikus semua kelompokperlakuan berkisar antara 107,5 g – 185,2 g. Pada akhir perlakuan terjadi peningkatan berattikus berkisar 133,7 g – 216,1 g.

Kata kunci : diabetes mellitus, hipoglikemik, Gracilaria sp., Caulerpa sp., alloxan

iv

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkah

dan rahmat-Nyalah laporan kemajuan penelitian ini bisa diselesaikan tepat pada waktunya.

Laporan ini berjudul ” EFEK HIPOGLIKEMIK DIET RUMPUT LAUT Gracilaria sp.

DAN Caulerpa sp. PADA TIKUS DIABETES INDUKSI ALLOXAN”

Pada kesempatan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada :

1. Rektor Universitas Udayana selaku pemberi dana penelitan, dan Dekan Fakultas

Teknologi Pertanian atas ijin penelitian dan fasilitas yang diberikan

2. Staf Laboratorium Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana dan

Laboratorium Biosain dan Bioteknologi Universitas Udayana atas segala

bantuannya.

Akhir kata penulis menyadari bahwa tidak ada gading yang tak retak, oleh karena itu

segala saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan

laporan ini.

Denpasar, Juli 2015Penyusun

v

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL …………………………………………………………………. i

HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………………………….. ii

RINGKASAN …………………………………………………………………………... iii

PRAKATA …………………………………………………………………………........ iv

DAFTAR ISI ..................................................................................................................... v

DAFTAR TABEL ............................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vii

BAB 1. PENDAHULUAN ……………………………………………………………... 1

1.1. Latar Belakang …………………………………………………………........... 1

1.2. Rumusan masalah …………………………………………………………...... 2

1.3. Urgensi Penelitian ............................................................................................. 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ……………………………………………………….. 6

2.1. Diabetes Mellitus ……………………………………………………………… 6

2.2. Manajemen Diet Diabetes Mellitus …………………………………………… 7

2.3. Serat Pangan dan Diabetes Mellitus ................................................................... 8

2.4. Alloxan ............................................................................................................... 8

2.5. Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. ........... ……………………............................. 10

2.6. Manfaat Rumput Laut bagi Kesehatan ............................................................... 11

Bab 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ........................................................ 13

BAB 4. METODE PENELITIAN ……………………………………………………… 14

4.1. Road map Penelitian ........................................................................................... 14

4.2. Bahan dan Peralatan …………………………………………………………... 14

4.3. Pelaksanaan Penelitian ………………………………………………………… 15

4.4. Rancangan Percobaan ......................................................................................... 16

4.5. Analisis ............................................................................................................... 17

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………………….............. 20

BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ........................................................... 25

BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 26

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………... 27

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Aktivitas diabetogenik alloxan dan derivat alloxan ............................................ 9

Tabel 2. Komposisi gizi Caulerpa sp. dan Gracilaria sp. ................................................ 11

Tabel 3. Komposisi pakan standar ........ ........................................................................... 15

Tabel 4. Hasil analisis proksimat tepung rumput laut Gracilaria sp dan Caulerpa sp..... 20

Tabel 5. Komposisi pakan standar dan pakan perlakuan................................................ 21

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur alloxan .............................................................................................. 9

Gambar 2. Road map penelitian yang akan dan sudah dilaksanakan …………………... 14

Gambar 2. Prosedur bioassay ........................................................................................... 17

Gambar 3. Perubahan kadar glukosa darah ...................................................................... 21

Gambar 4. Perubahan tingkat konsumsi pakan ................................................................. 23

Gambar 5. Perubahan berat tikus ...................................................................................... 24

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Diabetes mellitus merupakan gangguan kesehatan yang dicirikan oleh kekurangan

insulin baik secara relatif maupun absolut sehingga menyebabkan abnormalitas metabolisme

karbohidrat, lipid dan protein secara luas (Nogrady, 2002). Penyakit diabetes mellitus

merupakan penyakit kronis yang dicirikan dengan kadar gula darah di atas normal (kadar

gula darah sesaat > 200 mg/dL) dan biasanya ditandai dengan poliurea, polidipsia,

poliphagia dan penurunan berat badan meskipun nafsu makan bertambah (Widowati, 2007).

Bagi penderita diabetes mellitus, pengendalian tingginya kadar glukosa darah agar

mencapai level normal atau mendekati kondisi normalnya sangatlah penting untuk

menghindari komplikasi yang lebih lanjut. Penanganan yang dilakukan bisa dengan terapi

medis dan terapi diet. Namun, terapi medis terkadang dapat menimbulkan efek yang tidak

diinginkan dan hanya dilakukan apabila pengaturan diet secara maksimal tidak berkhasiat

mengendalikan gula darah. Untuk mengantisipasi dampak tersebut maka dikembangkan

sistem pengobatan dengan terapi diet.

Terapi diet pada penderita diabetes mellitus umumnya didasarkan pada kaidah 3-J

yaitu jumlah, jenis dan jadwal. Penderita diabetes mellitus harus mendapatkan diet dengan

jumlah kalori yang terukur, jenis diet yang memiliki efek menurunkan glukosa darah

(hipoglikemik) dan penyajian diet yang terprogram untuk menghindari beban glukosa

posprandial yang tidak terkontrol (Tjokroprawiro, 1996). Oleh karena itu ingredient diet

yang bersifat hipoglikemik tentunya menjadi alternatif pilihan yang baik bagi penderita

diabetes mellitus.

Sifat hipoglikemik bahan pangan sangat ditentukan oleh komponen-komponen yang

terdapat dalam bahan pangan tersebut, salah satunya adalah serat pangan. Mekanisme yang

bisa menjelaskan efek hipoglikemik serat pangan adalah serat pangan mampu menurunkan

efisiensi penyerapan karbohidrat, sehingga menurunkan respon insulin, kerja pankreas akan

semakin ringan dan akhirnya dapat memperbaiki fungsi pankreas dalam menghasilkan insulin

(Astawan dan Wresdiyati, 2004).

Rumput laut merupakan salah satu contoh bahan pangan yang mengandung serat dan

bisa digunakan sebagai komponen utama dalam terapi diet penderita diabetes mellitus. Di

Bali terdapat beberapa spesies rumput laut yang biasa dikonsumsi masyarakat dalam bentuk

segar sebagai sayuran. Rumput laut tersebut adalah dari spesies Gracilaria sp. dan Caulerpa

2

sp. atau akrab dikenal dengan nama berturut-turut bulung sangu dan bulung boni. Sifatnya

yang aman untuk dikonsumsi memungkinkan rumput laut ini dikaji efek hipoglikemiknya.

Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. merupakan jenis rumput laut yang berturut-turut

masuk dalam kelas Rhodophyceae dan Chlorophyceae. Perbedaan jenis (spesies) rumput laut

akan sangat mempengaruhi profil komposisi kimianya sehingga kemungkinan juga memiliki

efek hipoglikemik yang berbeda apabila dikonsumsi. Berbagai penelitian yang berhubungan

dengan peranan rumput laut dalam penyembuhan penyakit sudah pernah dilakukan baik

secara in vitro maupun in vivo. Namun sampai saat ini belum ada laporan mengenai potensi

Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. dalam memperbaiki kontrol glikemik pada hewan coba

diabetes. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui efek hipoglikemik

Gracilaria sp. (bulung sangu) dan Caulerpa sp. (bulung boni) secara in vivo.

Pengujian efek hipoglikemik umumnya menggunakan hewan coba yang dinduksi

diabetes. Hewan coba yang sering digunakan yaitu tikus karena kelengkapan organ,

kebutuhan nutrisi dan metabolismenya cukup dekat dengan manusia. Untuk menginduksi

diabetes digunakan alloxan karena memiliki efek diabetogenik. Alloxan merupakan senyawa

yang bersifat toksik terhadap sel β pankreas dan dapat menyebabkan diabetes pada hewan

percobaan sehingga alloxan digunakan sebagai standar untuk menginduksi terjadinya

diabetes pada hewan coba. Oleh karena itu pada penelitian pengujian efek hipoglikemik

rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. ini digunakan hewan coba tikus yang diinduksi

diabetes menggunakan alloxan. Sifat hipoglikemik Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. akan

tercermin dari efek fisiologisnya dalam menurunkan glukosa darah hewan coba diabetes dan

gambaran histologi pankreasnya. Dengan mengetahui efek hipoglikemik kedua jenis rumput

laut tersebut pada tikus diabetes diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat

mengenai kemungkinan pemanfaatan bulung sangu dan bulung boni untuk terapi diet bagi

penderita diabetes mellitus.

1.2. Rumusan masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang tersebut, maka permasalahan yang dapat

dirumuskan dalam penelitian ini adalah : apakah diet rumput laut Gracilaria sp. dan

Caulerpa sp. memberikan efek hipoglikemik pada tikus diabetes induksi alloxan?

3

1.3. Urgensi Penelitian

Diabetes mellitus merupakan penyakit metabolik yang dicirikan dengan kondisi

hiperglikemia akibat gangguan produksi insulin. Gangguan produksi insulin dapat terjadi

karena adanya degenerasi sel β pankreas sehingga sintesis insulin menjadi tidak cukup.

Hiperglikemia yang tidak terkontrol dapat menyebabkan kerusakan serius pada berbagai

organ tubuh.

Penderita diabetes mellitus memerlukan penanganan yang tepat agar kadar glukosa

darahnya tetap terkendali. Pengobatan dengan terapi diet lebih diutamakan karena tidak

menimbulkan efek samping, mudah dilakukan, dan tidak memerlukan biaya yang mahal.

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mencari sumber-sumber bahan pangan yang bisa

digunakan sebagai pilihan dalam terapi diet penderita diabetes mellitus. Sumber bahan

pangan yang dimaksud adalah yang bersifat hipoglikemik diantaranya yang mengandung

serat pangan tinggi karena serat pangan memiliki efek fisiologis dalam penyembuhan dan

pencegahan penyakit seperti diabetes mellitus.

Serat pangan merupakan komponen makanan (karbohidrat kompleks) dalam tanaman

yang tidak dapat dicerna dan diserap oleh saluran pencernaan manusia (Astawan dan

Wresdiyati, 2004). Penelitian yang dilakukan oleh Zuheid (2000) menunjukkan bahwa pada

kedelai selain komponen protein dan anti tripsin, kandungan serat pangan pada kedelai juga

memberikan efek hipoglikemik pada hewan coba diabetik. Serat pangan dapat meningkatkan

viskositas lumen dalam usus sehingga akan menurunkan efisiensi penyerapan karbohidrat dan

respon insulin (Astawan dan Wresdiyati, 2004).

Wannamethe et al., (2009) melaporkan bahwa diet yang mengandung serat rendah

(kurang dari 20 g/hari) secara signifikan meningkatkan resiko diabetes mellitus. Sebaliknya,

diet dengan kandungan serat yang tinggi secara nyata dapat memperbaiki kontrol glikemik

pada pasien diabetes mellitus tipe 2 (Chandalia et al., 2000). Torsdotier et al., (1991) juga

melaporkan bahwa diet yang mengandung serat dalam bentuk natrium alginat dapat

menurunkan respon glukosa posprandial dan insulin pada pasien diabetes mellitus. Serat

pangan larut dapat membantu memperbaiki kontrol glikemik melalui mekanisme penundaan

pengosongan lambung, menurunkan kecepatan absorpsi glukosa darah, dan menurunkan level

insulin plasma (McIntos et al., 2001)

Rumput laut merupakan salah satu contoh bahan pangan yang mengandung serat

tinggi, berbagai macam nutrisi penting dan mengandung senyawa bioaktif yang sangat

bermanfaat bagi kesehatan (MacArtain et al., 2007). Rumput laut mengandung serat berkisar

antara 25 – 75 % (Lahaye, 1991). Kandungan seratnya yang tinggi sangat berguna terutama

4

bagi penderita hiperlipidemia (Murata et al., 1999), sehingga akan menguntungkan pula bagi

penderita diabetes mellitus.

Kim et al., (2008) melaporkan bahwa pasien diabetes mellitus yang diberi suplemen

yang mengandung rumput laut dapat menurunkan glukosa darah puasa dan postprandial.

Wikanta et al., (2008) juga melaporkan bahwa diet κ-karagenan yang diekstrak dari rumput

laut Eucheuma cottoni dan ι-karagenan yang diekstrak dari rumput laut Eucheuma spinosum

dapat menurunkan glukosa darah selama 15 hari pemberian pada tikus diabetes. Sejalan

dengan penelitian yang dilakukan Wikanta et al., (2008), peneliti lain Suter et al., (2014)

melaporkan bahwa diet campuran rumput laut Eucheuma cottoni dan kedelai mampu

menurunkan glukosa darah pada hewan coba yang diinduksi diabetes, sedangkan Dewi et al.,

(2013) melaporkan bahwa pemberian ekstrak rumput laut coklat (Sargassum prismaticum)

mampu menurunkan kadar MDA darah dan mampu memperbaiki gambaran histologi

jaringan pankreas pada tikus diabetes induksi streptozotocin. Pemberian ekstrak rumput laut

coklat (Sargassum prismaticum) secara oral juga mampu memperbaiki gambaran histologi

jaringan ginjal pada tikus diabetes tipe 1 (Shofia et al., 2013).

Rumput laut merupakan kekayaan hasil perairan yang perlu dieksplorasi potensinya

untuk penyembuhan diabetes mellitus. Di Bali terdapat beberapa spesies rumput laut yang

biasa dikonsumsi masyarakat sebagai sayuran atau sebagai pelengkap makanan pokok yaitu

dari spesies Gracilaria sp. (bulung sangu) dan Caulerpa sp. (bulung boni). Peranan rumput

laut Gracilaria sp. (bulung sangu) dan Caulerpa sp. (bulung boni) bagi kesehatan sudah

pernah dilaporkan terutama dalam hubungannya dengan potensinya dalam meningkatkan

kadar High Density Lipoprotein (HDL) pada tikus hiperkolesterol (Julyasih et al., 2013).

Penelitian yang sejenis juga dilaporkan oleh Tama et al., (2012) yang menyebutkan bahwa

pemberian rumput laut Gracilaria verrucosa dengan dosis 4,5 g/kg bb setelah 2 jam mampu

menurunkan glukosa darah tikus putih sehat. Peneliti lain, Sharma et al., (2014) melaporkan

bahwa rumput laut Caulerpa lentillifera secara signifikan dapat meningkatkan sekresi insulin

dan uptake glukosa secara in vitro sehingga sangat potensial untuk dikembangkan sebagai

agensia antidiabetes.

Dari hasil penelitian yang sudah pernah dipublikasikan, sejauh ini belum ada laporan

mengenai efek hipoglikemik diet rumput laut lokal di Bali yaitu bulung sangu (Gracilaria

sp.) dan bulung boni (Caulerpa sp.) terhadap kadar glukosa darah secara in vivo. Oleh karena

itu penelitian untuk mengetahui efek hipoglikemik diet rumput laut Gracilaria sp. dan

Caulerpa sp. penting dilakukan untuk mengkaji potensi rumput laut yang biasa dikonsumsi

5

masyarakat di daerah Bali sebagai pangan diet untuk penyembuhan penyakit degeneratif

khususnya diabetes mellitus.

6

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Diabetes Mellitus

Diabetes mellitus merupakan gangguan metabolik yang ditandai oleh tingginya

kandungan glukosa di dalam darah. Diabetes mellitus merupakan induk dari segala penyakit

yang dapat diderita oleh semua tingkatan usia. Gangguan ini dapat diakibatkan oleh kadar

insulin yang rendah, kadar insulin yang normal namun tidak efektif dan gabungan kedua

faktor tersebut (Astawan dan Wresdiyati, 2004). Menurut Ganong (1990) diabetes biasanya

ditandai dengan polyurea, polydipsia, polyphagia (tetapi terjadi penurunan berat badan),

hyperglycemia, glycosuria, ketosis, acidosis dan koma. Poliuria ditandai dengan adanya

banyak kencing, yang . tidak hanya sering tetapi dalam jumlah yang banyak. Poliuria

disebabkan oleh osmotic diurasis yang terjadi diginjal dan menyebabkan terjadinya polidipsia

(Effendi, 2001). Polidipsia ditandai dengan banyak minum, sedangkan poliphagia ditandai

dengan banyak makan. Seseorang yang memiliki kadar glukosa darah puasa 126 mg/dL dan

kadar glukosa darah sesaat 200 mg/dL dapat dinyatakan mengidap diabetes mellitus.

American Diabetic Association (ADA) mengelompokkan diabetes mellitus menjadi

dua yaitu diabetes mellitus yang tergantung pada insulin (Insulin Dependent Diabetes

Mellitus / IDDM) atau diabetes tipe 1 dan diabetes yang tidak tergantung insulin (Non Insulin

Dependent Diabetes Mellitus / NIDDM) atau diabetes tipe 2. Pada diabetes tipe 1, penderita

sangat tergantung pada insulin eksogen. Hal ini disebabkan oleh kerusakan sel atau faktor

genetik sehingga insulin tidak dapat disekresikan atau disekresikan dalam jumlah yang sangat

sedikit. Diabetes tipe 1 ini pada umumnya terjadi pada mereka yang lahir dari pasangan yang

mengidap penyakit diabetes juga, sedangkan pada diabetes tipe 2 penderitanya tidak

tergantung pada insulin. Penyakit diabetes tipe 2 ini disebabkan oleh penurunan sekresi

insulin atau sel kurang sensitif terhadap glukosa yang masuk ke dalam darah. Kondisi ini

pada umumnya terjadi pada mereka yang telah berusia diatas 45 tahun.

Penyakit diabetes mellitus pada seseorang sebagian besar disebabkan oleh faktor

genetik dan faktor lingkungan. Faktor genetik diyakini sebagai faktor penyebab diabetes

mellitus meskipun mekanismenya belum diketahui. namun keturunan diabetes belum tentu

akan mengidap penyakit diabetes, karena ada kemungkinan bakat diabetes ini tidak tampak

secara klinis bila tidak ada faktor lainnya: kurang gerak (malas), makanan berlebihan,

kehamilan, kekurangan hormon insulin yang disebabkan oleh pankrestomy atau pankreastitis,

7

dan hormon insulin yang terpacu berlebihan (Tjokroprawiro, 1991). Faktor lingkungan yang

diduga sebagai pencetus diabetes mellitus yaitu usia, asupan makanan yang berlebihan, stres,

obesitas, obat – obatan dan sebagainya.

2.2. Menejemen diet diabetes mellitus

Menejemen diet bagi penderita diabetes mellitus sangat penting dilakukan untuk

memperbaiki kesehatan secara menyeluruh dan menghindari komplikasi yang lebih serius.

Melalui pengelolaan diet yang benar dan pemilihan makanan yang sesuai merupakan langkah

yang tepat dalam mencegah penyakit diabetes mellitus (Marsono, 2002). Menurut American

Diabetes Association, (2006), tujuan khusus terapi diet bagi penderita diabetes mellitus

adalah untuk mencapai dan mengontrol glukosa darah pada kondisi normal atau mendekati

kondisi normalnya (melalui diet yang cukup, aktivitas fisik yang sesuai, penggunaan agent

yang bersifat hipoglikemik), pencapaian level serum lipid yang optimal, mencapai dan

memelihara berat badan yang optimal, mencegah timbulnya komplikasi yang kemungkinan

disebabkan oleh penyakit diabetes mellitus, dan menyeimbangkan asupan antara

makronutrien dengan mikronutrien.

Terapi diet yang lazim dijalankan untuk penderita diabetes mellitus umumnya

didasarkan pada kaidah 3-J yaitu : 1) jumlah kalorinya terukur disesuaikan dengan status gizi

pasien, 2) jenis dietnya terpilih, lazimnya yang memiliki efek menurunkan glukosa darah

(hipoglikemik) atau berpotensi mencegah komplikasi, dan 3) jadwal penyajian terprogram

untuk menghindari beban glukosa postprandial yang tidak terkontrol (Tjokroprawiro, 1996).

Susunan menu bagi penderita diabetes mellitus pada dasarnya sama dengan menu orang sehat

yaitu menu seimbang yang terdiri dari: protein 10-15%, lemak 20-25% dan karbohidrat 60-

70% (Sukardji, 2001). Selain itu penderita diabetes mellitus memerlukan makanan yang

memiliki Indeks Glikemik (IG) yang rendah.

Indeks Glikemik (IG) merupakan indeks (tingkatan ) pangan menurut efeknya dalam

meningkatkan kadar gula darah (Widowati, 2007). Pangan yang mempunyai IG tinggi bila

dikonsumsi akan meningkatkan kadar gula darah dengan cepat, sedangkan apabila seseorang

mengkonsumsi pangan yang memiliki IG rendah peningkatan kadar gula darah berlangsung

lambat dan pucak kadar gula darahnya rendah. Berbagai faktor dilaporkan dapat

mempengaruhi IG bahan pangan diantaranya proses pengolahan, rasio amilosa dan

amilopektin, gula dan daya osmotik, kandungan serat pangan, pati resisten, lemak, protein

dan zat antigizi (Widowati, 2007). Dengan mengetahui informasi mengenai IG pangan akan

sangat membantu penderita diabetes mellitus dalam penatalaksanaan terapi dietnya.

8

2.3. Serat Pangan dan Diabetes Mellitus

Serat pangan didefinisikan sebagai komponen makanan (karbohidrat kompleks) dalam

tanaman yang tidak dapat dicerna dan diserap oleh saluran pencernaan manusia (Astawan dan

Wresdiyati, 2004). Serat pangan memiliki fungsi fisiologis yang penting untuk kesehatan

tubuh. Menurut karakteristik fisik dan pengaruhnya terhadap tubuh, serat pangan dibagi

menjadi dua golongan yaitu serat pangan larut air (soluble dietary fiber) dan serat pangan

tidak larut air (insoluble dietary fiber). Kelompok serat pangan larut air adalah pektin,

psilium, gum, musilase, karagenan, asam alginat dan agar-agar, sedangkan yang termasuk

dalam kelompok serat pangan tidak larut air yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin.

Keberadaan serat dalam bahan pangan dapat mempengaruhi nilai IG makanan.

Mekanisme serat pangan dalam mempengaruhi nilai IG suatu makanan yaitu dengan

menurunkan efisiensi penyerapan karbohidrat, sehingga menghambat peningkatan glukosa

darah secara cepat dalam tubuh. Serat pangan yang berperan dalam hal ini yaitu serat pangan

larut seperti pektin dan guar gum (Astawan dan Wresdiyati, 2004).

Berbagai penelitian melaporkan bahwa konsumsi serat pangan memberikan efek

positif bagi penderita diabetes mellitus. Wannamethe et al., (2009) melaporkan bahwa diet

yang mengandung serat rendah (kurang dari 20 g / hari) secara signifikan meningkatkan

resiko diabetes mellitus. Sebaliknya dilaporkan bahwa diet dengan kandungan serat yang

tinggi dihubungkan dengan pengurangan resiko inflamasi (Wannamethee et al., 2009) serta

secara nyata dapat memperbaiki kontrol glikemik pada pasien diabetes mellitus tipe 2

(Chandalia et al., 2000).

Mekanisme yang bisa menjelaskan tentang pengaruh konsumsi serat terhadap

penurunan kadar glukosa darah adalah melalui mekanisme pembentukan gel sehingga

mengakibatkan penundaan pengosongan lambung, dan pada akhirnya menurunkan kecepatan

absorpsi glukosa. Adanya penurunan efisiensi penyerapan karbohidrat akan menyebabkan

menurunnya respon insulin, sehingga kerja pankreas semakin ringan sehingga dapat

memperbaiki fungsi pankreas dlam menghasilkan insulin (Astawan dan Wresdiyati, 2004).

Serat pangan yang dapat memberikan fungsi tersebut adalah serat pangan larut yang banyak

terdapat pada sayur-sayuran, buah-buahan dan umbi-umbian.

2.4. Alloxan

Perkataan alloxan berasal dari bahasa Yunani yang artinya “ membuat merah”. Hal ini

didasarkan pada sifat dari alloxan yang dapat memberi warna merah pada kulit. Alloxan

bersifat toksik terhadap sel β pankreas sehingga dapat menyebabkan diabetes pada hewan

9

percobaan. Oleh karena itu alloxan digunakan sebagai standar untuk menginduksi terjadinya

diabetes pada hewan coba. Struktur alloxan dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur alloxan

Toksisitas alloxan terhadap sel β-pankreas tergantung pada strukturnya. Terjadinya

perubahan pada struktur alloxan akan berpengaruh pada aktivitas diabetogeniknya seperti

terlihat pada Tabel 1.

Tabel 1 : Aktivitas diabetogenik alloxan dan derivat alloxan

Senyawa R1 R2 Aktivitas diabetogenikAlloxanN-methylalloxanN-EthylalloxanN-ProphyllalloxanN-ButyllalloxanN-IsobutyllalloxanN-BenzyllalloxanN-PhenyllalloxanN,N’-Dimethylalloxan

HCH3C2H5C3H7n-C4H9i-C4H9C6H5CH2C6H5CH3

HHHHHHHHCH3

Tinggi (ED 50, 0,28 mmol/kg)Tinggi (ED 50, 0,30 mmol/kg)Moderat (ED 50, 0,36 mmol/kg)Rendah(ED 50, tidak terdeteksi)Tidak adaTidak adaTidak adaTidak adaTidak ada

Sumber : Lenzen et al., (1996)

Menurut Lenzet et al., (1996), alloxan memiliki beberapa sifat diantaranya : 1)

merupakan senyawa hidrophilik, 2) alloxan tidak stabil pada pH netral dengan waktu paruh

4,7 menit pada suhu 25o C dan 1,4 menit pada suhu 37 oC, 3) alloxan dapat bereaksi dengan

thiol dan dapat mengoksidasi protein yang berikatan dengan gugus thiol 5) alloxan dapat

direduksi menjadi asam dialurat oleh thiol seperti glutation dan dithiothreitol 6) reaksi

alloxan dengan glutation menyebabkan terbentuknya lingkaran redoks, memicu terbentuknya

radikal superoksida, hydrogen peroksida serta radikal hydroksil.

Menurut Okamoto (1996), mekanisme kerusakan sel β-pankreas oleh alloxan diawali

oleh terbentuknya radikal hydroksil. Adanya akumulasi radikal hidroksil akan menyebabkan

kerusakan DNA pada sel β. Kerusakan pada DNA akan memacu DNA untuk melakukan

perbaikan yang melibatkan aktivasi poly (ADP-ribose) polymerase yang menggunakan

9










HHHHHHHHCH3














9










HHHHHHHHCH3














10

NAD+ seluler sebagai substrat. Hal ini akan mengakibatkan level NAD+ intraseluler menurun

drastis yang diikuti oleh menurunnya aktivitas sel termasuk didalamnya sintesis dan sekresi

insulin. Dengan demikian sel β-pankreas akan mengalami kematian.

2.5. Gracilaria sp dan Caulerpa sp.

Rumput laut merupakan tanaman laut yang termasuk dalam kelompok makroalga

yang hidup di laut yang menjadi sumber daya hayati laut. Rumput laut umumnya hidup di

dasar perairan dengan cara menempel pada substrat atau benda lain. Menurut Susanto dan

Saneto (1994) beberapa jenis rumput laut yang bernilai ekonomis tinggi diantaranya

Eucheuma cottoni, Eucheuma spinosum, Glacilaria sp, Gelidium sp.

Gracilaria sp. merupakan salah satu spesies rumput laut yang memiliki nilai

ekonomis tinggi dan potensi pemanfaatannya sangat besar di Indonesia karena dikenal

sebagai penghasil agar-agar. Gracilaria sp. Merupakan rumput laut yang termasuk dalam

golongan Rhodophyceae (alga merah) dan hidup dengan jalan melekatkan diri pada substrat

padat, seperti kayu, batu, karang mati dan sebagainya. Jika dilihat secara sepintas, tanaman

ini berbentuk rumpun dengan tipe percabangan tidak teratur. Gracilaria sp memiliki

komposisi gizi yang cukup bagus yaitu yaitu mengandung protein 4,17 %, lemak 9,54 %, abu

14,18 %, karbohidrat 42,59 %, air 19,01 % dan serat kasar 10,51 % (Susanto dan Saneto,

1994). Masyarakat pesisir mengenal Gracilaria sp dengan sebutan yang berbeda-beda. Di

Bali, Gracilaria sp dikenal dengan nama bulung sangu ( Sjafrie, 1990).

Caulerpa sp. merupakan golongan rumput laut hijau (Chloropheceae) yang masih

jarang dimanfaatkan secara ekonomi. Caulerpa sp. memiliki thallus berbentuk lembaran,

batangan, bulatan berstruktur lembut sampai keras dan siphonous. Sama halnya dengan

Gracilaria sp, rumput laut jenis Caulerpa sp juga memiliki nama daerah yang berbeda-beda.

Masyarakat Bali mengenal Caulerpa sp dengan nama bulung boni dan sering dikonsumsi

oleh masyarakat sebagai sayuran segar. Caulerpa sp. mengandung pigmen fotosintetik

khlorofil a dan b, karoten, xanthofil, lutein.

Ma’ruf et al., (2013) melaporkan Caulerpa sp. dan Gracilaria sp. merupakan spesies

rumput laut yang bersifat edible food dan memiliki kandungan gizi yang baik. Kandungan

gizi dari makroalga ini sangat bervariasi. Selain faktor jenis (spesies), komposisi gizinya

juga dipengaruhi oleh habitatnya seperti terlihat pada Tabel 2.

11

Tabel 2. Komposisi gizi Caulerpa sp dan Gracilaria sp.

Rumput Laut Caulerpa racemossa Gracillaria verrucosaa Gracilaria verrucosab

ParameterKadar air 92,375 80,701 79,348Kadar protein 21,730 4,608 3,576Kadar lemak 8,681 3,322 2,902Kadar abu 20,910 19,575 21,852Kadarkarbohidrat

48,679 72,495 71,671

Serat kasar 8,429 8,790 5,167Sumber : Ma’ruf et al., (2013)

2.6. Manfaat Rumput Laut Bagi Kesehatan

Rumput laut mengandung berbagai macam komponen yang bermanfaat bagi

kesehatan. Komposisi utama pada rumput laut adalah karbohidrat yang sebagian besar berupa

gum yaitu polimer polisakarida yang berbentuk serat sehingga hanya sebagian kecil saja yang

dapat diserap dalam sistem pencernaan.

Karakteristik dan komposisi gizi rumput laut sangat bervariasi tergantung spesies

dan habitatnya sehingga kemungkinan berpengaruh pada aktivitas fisiologisnya. MacArtain et

al., (2007) melaporkan bahwa spesies Himanthalia elongate dan Laminaria digitata memiliki

kandungan serat yang berbeda yaitu berturut – turut 9,8 g/100 g dan 8,8 g/100 g sementara

Herpandi et al., (2006) melaporkan bahwa rumput laut spesies E. cottoni, Gelidium sp. dan

Sargasum sp. memiliki kandungan serat berturut – turut 64,43 %, 53,05 % dan 56 %.

Perbedaan kandungan dan komposisi serat ini juga menyebabkan spesies E. cottoni bersifat

lebih hipokolesterolemik dibandingkan spesies Sargasum sp. dan Gelidium sp.

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa rumput laut sangat bermanfaat untuk

kesehatan tubuh. Murata et al., (1999) menunjukkan bahwa rumput laut coklat Undaria

pinnatifida (wakame) mengandung sejumlah vitamin, mineral, serat dan elemen lain yang

mampu meningkatkan aktivitas enzim – enzim pada jalur β oksidasi sehingga sangat baik

digunakan untuk mencegah hiperlipidemia. Mengkonsumsi wakame yang dikombinasikan

dengan minyak ikan juga dilaporkan akan dapat menurunkan konsentrasi trigliserida di dalam

serum darah dan hati sehingga sangat baik untuk mereka yang menderita

hypertriacylglycerolemia (Murata et al., 2002).

Penelitian lain yang dilakukan oleh Kim et al. (2008) menunjukkan bahwa rumput

laut juga terbukti mampu mencegah terjadinya penyakit jantung, hipertensi dan diabetes

mellitus. Pemberian suplemen rumput laut pada penderita diabetes tipe 2 mampu

mengendalikan kadar gula darah, menurunkan konsentrasi lipid dalam darah dan

12

meningkatkan aktivitas enzim antioksidan. Pemberian ekstrak Sargasum prismaticum juga

dilaporkan mampu menurunkan MDA tikus diabetes tipe 1 dan memperbaiki gambaran

histologi pankreas (Dewi et al., 2013) dan ginjal (Shofia et al., 2013).

13

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

Tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efek hipoglikemik diet

rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. pada tikus diabetes induksi alloxan.

Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi pengembangan rumput laut

Gracilaria sp. (bulung sangu) dan Caulerpa sp. (bulung boni) sebagai pangan fungsional

khususnya untuk terapi diet penderita diabetes mellitus.

14

BAB 4. METODE PENELITIAN

3.1. Road Map Penelitian

Road map penelitian ini disusun mengacu pada Rencana Induk Penelitian (RIP)

Universitas Udayana dan RIP Program Studi bidang unggulan ketahanan pangan. Untuk lebih

jelasnya road map penelitian yang sudah dilaksanakan dan yang akan dilaksanakan disajikan

pada Gambar 2.

3.2. Bahan dan PeralatanBahan utama yang digunakan dalam penelitian ini yaitu rumput laut Gracilaria sp.

(bulung sangu) dan Caulerpa sp. (bulung boni). Bahan lain yang digunakan yaitu pati jagung,

CMC, minyak kedelai, sukrosa, kasein (Sigma, AS), campuran vitamin dan campuran

mineral (ICN Biomedical, Inc. Aurora, Ohio, Amerika). Reagen kimia yang digunakan untuk

Penelitian HibahUnggulan PerguruanTinggi (HUPT), 2014

Penelitian yang diusulkanHibah UnggulanProgram Studi (HUPS),2015

Pengujian efekhipoglikemik rumputlaut E. Cottoni padatikus diabetes induksialloxan

Pengujian efekhipoglikemikcampuran kedelaidan rumput laut E.Cottoni pada tikusdiabetes induksialloxan

Diketahui efekhipoglikemik dietrumput laut E.Cottoni dan dietcampuran kedelaidan rumput lautE. Cottoni padatikus diabetesinduksi alloxan

Pengujian efekhipoglikemik dietrumput lautGracilaria sp. danCaulerpa sp. padatikus diabetes induksialloxan

Diketahui efekhipoglikemik dietrumput lautGracilaria sp. danCaulerpa sp. padatikus diabetesinduksi alloxan

Gambar 2. Road map penelitian yang sudah dan akan dilaksanakan

Tahun Pelaksanaan Topik Penelitian Target Capaian

15

analisis yaitu alloxan monohidrat (Sigma), aquabidestilata, NaOH, H2SO4, asam borat, HgO,

Na2SO4, HCl pekat, hexan dan Kit “Glucose GOD FS”, (DiaSys).

Peralatan yang digunakan untuk penelitian diantaranya vortex, sentrifugasi kecil

(Hettich EBA III), ependorf, satu unit alat untuk analisis protein, satu unit alat untuk analisis

lemak, grinder, blender (Philips), kandang tikus dan perlengkapannya, muffle furnance

(Heraeus Instrument), oven, timbangan kasar (Sartorius), neraca analitik (Sartorius), syringe

injeksi, micro-hematokrite tube (Becton Dickinson & Company), mikro pipet dan peralatan

gelas.

3.3. Pelaksanaan penelitian

1. Pembuatan tepung rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa sp.

Sebelum pelaksanaan bioassay, dilakukan persiapan berupa pembuatan tepung

rumput laut . Pembuatan tepung rumput laut mengacu pada proses pembuatan tepung rumput

laut yang dilakukan Herpandi et al., (2006). Rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa sp.

direndam dalam air tawar selama ± 9 jam, dilanjutkan dengan pengecilan ukuran

menggunakan grinder, pengeringan, penggilingan dan pengayakan dengan ayakan 32 mesh.

2. Pembuatan pakan standar dan pakan perlakuan.

Pakan standar dibuat dengan cara mencampurkan bahan – bahan yang mengacu pada

pembuatan pakan standar menurut AIN 1993 (Reeves et al., 1993). Pencampuan bahan

dilakukan sampai terbentuk adonan yang homogen. Adonan selanjutnya dimasukkan ke

dalam mesin pencetak hingga diperoleh pakan standar berbentuk silinder panjang. Pakan

standar yang telah dicetak selanjutnya dikeringkan dalam oven selama ± 8 jam pada suhu 50oC. komposisi pakan standar dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Komposisi pakan standar.Bahan Pakan standar (g / kg)

Pati jagungKaseinSukrosaMinyak kedelaiCMCCampuran mineralCampuran vitaminL-sistinKolin bitrartrat

620,69140.100405035101,82,5

Total 999,99

Sumber : Reeves et al., (1993)

16

Formulasi pakan perlakuan dibuat dengan cara menambahkan 10 % tepung rumput

laut Gracilaria sp. atau tepung rumput laut Caulerpa sp. ke dalam pakan standar dengan

pertimbangan iso kalori. Selanjutnya bahan-bahan penyusun pakan perlakuan dicampur

homogen, dimasukkan kedalam mesin pencetak dan dikeringkan dalam oven pada suhu 50 0

C selama ± 8 jam. Pakan standar dan pakan perlakuan yang telah kering dimasukkan ke

dalam wadah yang tertutup rapat dan disimpan di dalam referigerator.

3. Bioassay

Pada pengujian bioassay digunakan tikus Wistar jantan berumur ± 3 bulan dengan

berat 100 – 200 g, sebanyak 28 ekor. Tikus yang akan digunakan dilakukan aklimatisasi

selama 1 minggu dan diberi pakan standar. Di akhir masa aklimatisasi tikus ditimbang berat

badannya dan dilakukan analisis gula darah awal. Tikus selanjutnya dipuasakan semalam

dengan pemberian air minum secara ad libitium. Tikus dibagi menjadi 2 kelompok dimana

tikus kelompok I digunakan sebagai kontrol (placebo), sedangkan tikus kelompok II dinjeksi

dengan alloxan 100 mg/kg bb. Tikus kelompok I (placebo) diberi diet standar sedangkan

tikus kelompok II diberi diet sesuai dengan perlakuan.

Pengujian dilakukan selama 30 hari. Pengamatan konsumsi pakan dilaksanakan

setiap hari. Penimbangan berat badan dan pengujian gula darah dilakukan pada hari ke 0, hari

ke-1 setelah injeksi alloxan dan hari ke- 30. Pada akhir biossay dilakukan pembedahan,

organ pankreas diambil untuk pengujian histologinya. Selama pengujian, kandang tikus

dibersihkan, pakan dan minum diganti setiap hari. Prosedur bioassay dapat dilihat pada

Gambar 3.

17

3.4. Rancangan Percobaan

Rancangan Percobaan yang digunakan yaitu Rancangan Acak Kelompok. yang

terdiri dari 4 kelompok perlakuan pakan yaitu :

1. Tanpa injeksi alloxan – pakan standar.

2. Injeksi alloxan – pakan standar.

3. Injeksi alloxan – pakan Gracilaria sp.

4. Injeksi alloxan – pakan Caulerpa sp.

Pengamatan dilakukan secara berulang pada hari ke 0, hari ke-1 dan hari ke-30. Hasil

yang telah diperoleh selanjutnya dilakukan analisis statistik. Adanya beda nyata dari masing

PBSPS

Keterangan :PS : Pakan StandarPBS : Pakan Gracilaria sp.PBN : Pakan Caulerpa sp.

Gambar 3. Prosedur Bioassay

Aklimatisasi 1 minggu

Tikus

Pakanstandar

standar

Dipuasakan semalam, dengan pemberian air minum ad libitum

Penimbangan berat badan

Kelompok I (placebo)

Analisis(Hari ke 0,1, dan 30)

- Analisis gula darah- Penimbangan berat

badan- Pengamatan konsumsi

pakan- Histologi pankreas

Pengamatan konsumsi pakanAnalisis gula darah

Kelompok II (Injeksi alloxan)

PS PBNAPS

APS

18

– masing perlakuan dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan’s Multiple Range Test ) (Gomes

& Gomes, 1995).

3.5. Analisis

a. Analisis proksimat

Analisis proksimat dilakukan terhadap tepung rumput laut yang meliputi kadar air

dengan cara pemanasan oven (AOAC, 1990), kadar abu dengan pemijaran dalam muffle

(AOAC, 1990), kadar protein dengan cara semi mikro kjeldahl (AOAC, 1990), lemak

dengan metode soxhlet (AOAC, 1990).

b. Analisis serat kasar

Penentuan kadar serat kasar menggunakan metode ekstraksi asam dan basa untuk

memisahkan serat (Sudarmadji et.al,. 1997)..

1. Ditimbang 2-4 gram sampel, dilakukan ekstrak kadar lemak menggunakan metode

ekstraksi soxlet.

2. Setelah itu sampel dikeringkan selama 1 jam menggunakan oven. Sampel dimasukkan

ke dalam Erlenmeyer 500 ml.

3. Tambahkan 50 ml larutan H2SO4 1.25%, kemudian dididihkan selama 30 menit

dengan menggunakan pendingin tegak.

4. Tambhakan 50 ml larutan NaOH 3.25% dan dididihkan lagi selama 30 menit.

5. Dalam keadaan panas saring dengan corong Bucher yang berisi kertas saring tak

berabu Whatman 54.41 atau 541 yang telah dikeringkan dengan diketahui bobotnya.

6. Cuci endapan yang terdapat pada kertas saring berturut-turut dengan H2SO4 1.25%

panas, air panas, dan etanol 96%.

7. Angkat kertas saring beserta isinya, masukkan kedalam cawan porselen yang

diketahui bobotnya, dikeringkan pada suhu 105oC didinginkan dan ditimbang.

Perhitungan :

Berat residu = % serat kasar = 100%Keterangan :

w2 = berat kertas saring (g)

w1 = berat kertas saring + residu setelah dikeringkan (g)

w = berat sampel (g)

19

c. Analisis serum darah tikus.

Darah tikus diambil secara reorbital flexus. Gula darah ditentukan dengan metode

GOD-PAP. Prinsip dari metode ini yaitu glukosa dioksidasi oleh enzim glukosa oksidase

menghasilkan asam glukonat dan H2O2. Selanjutnya H2O2 direaksikan dengan

amynophenasone dan phenol dengan bantuan enzim peroksidase menghasilkan

quinoneimine. Warna yang dihasilkan dihitung absorbansinya, kemudian dihitung konsentrasi

glukosanya.

d. Histologi Pankreas

Pengamatan histologi pankreas menggunakan metode pewarnaan Hematoxylin-Eosin

(HE). Gambaran histologi sel β pankreas diamati menggunakan mikroskop dengan

perbesaran 400 x. Pengamatan dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Pengamatan secara

kualitatif meliputi perubahan bentuk sel, membran sel dan kenampakan insula, sedangkan

pengamatan secara kuantitatif meliputi pengukuran terhadap luas insula langerhans.

20

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Analisis Proksimat

Hasil analisis proksimat terhadadap tepung rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa

sp. dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Hasil analisis proksimat tepung rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa sp.

Komposisi Tepung rumput laut

Gracilaria sp.

Tepung Rumput Laut

Caulerpa sp.

Karbohidrat (%)

Protein (%)

Lemak (%)

Air (%)

Abu (%)

Serat kasar (%)

28,41

9,57

0,24

33,57

28,19

20,48

21,67

9,64

0,32

39,86

28,48

12,47

Dari hasil tersebut di atas dapat dilihat bahwa komponen makronutrien terbesar pada

kedua spesies rumput laut ini adalah karbohidrat. Rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa

sp. juga mengandung serat kasar berturut-turut sebesar 20,48 % dan 12,47 %. Ma’ruf et al.,

(2013) melaporkan bahwa kandungan gizi dari makroalga ini sangat bervariasi. Selain faktor

jenis (spesies), komposisi gizinya juga dipengaruhi oleh habitatnya.

5.2. Bioassay

Pelaksanaan bioassay bertujuan untuk mengkaji pengaruh pemberian diet rumput laut

Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. terhadap kadar gula darah, kenaikan berat badan dan tingkat

konsumsi pakan tikus diabetes. Pelaksanaan bioassay diawali dengan pembuatan pakan

standar dan pakan perlakuan. Komposisi pakan standard dan pakan perlakuan disajikan pada

Tabel 5.

21

0

50

100

150

200

250

300

350

0

GULA

DAR

AH (m

g/dL

)

PENGAMATAN (HARI)

Tabel 5. Komposisi pakan standar dan pakan perlakuan.

Komposisi Bahan (g)Jenis Pakan

Pakan Standar* Pakan rumput lautGracilaria sp.

Pakan rumput lautCaulerpa sp.

Pati jagung 620,7 520,7 520,7Kasein 140 140 140Sukrosa 100 100 100Minyak kedelai 40 40 40CMC 50 50 50Mineral mix 35 35 35Vitamin mix 10 10 10L-sistin 1,8 1,8 1,8Choline bitartrat 2,5 2,5 2,5Rumput laut Gracilaria sp. - 100 -Rumput laut Caulerpa sp. - - 100Total 1000 1000 1000* Sumber : Reeves et al., (1993)

a. Kadar glukosa darah

Pengaruh pemberian pakan perlakuan terhadap kadar glukosa darah hewan coba dapat

dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Perubahan kadar glukosa darah

Pada hari ke- 0 kadar glukosa darah keempat kelompok tikus berkisar antara 123,18

mg/dL – 131,96 mg/dL. Menurut Ganong (1995) kadar glukosa darah normal pada tikus

adalah 72 – 110 mg/dL. Namun glukosa darah akan meningkat setelah pemberian pakan

sumber karbohidrat, dan kira-kira 2 jam setelah itu glukosa darah akan kembali normal.

21

1 30PENGAMATAN (HARI)

PS - Negatif

PS - positif

PBN

PBS














21

PS - Negatif

PS - positif














22

Pada hari ke-1 setelah injeksi alloxan terjadi kenaikan kadar glukosa darah pada

kelompok PS-positif, PBN dan PBS. Alloxan merupakan senyawa yang bersifat toksik

terhadap sel β pankreas sehingga dapat menyebabkan diabetes pada hewan coba. Kenaikan

kadar glukosa darah pada kelompok PS-positif, PBN dan PBS berturut-turut menjadi 247

mg/dL, 348 mg/dL dan 328,05 mg/dL. Efek diabetogenik alloxan diawali dengan

terbentuknya radikal hydroksil yang selanjutnya berakumulasi sehingga menyebabkan

kerusakan DNA pada sel β pankreas. Terjadinya kerusakan pada DNA akan mengaktivasi

enzim poly (ADP-ribose) polymerase dengan menggunakan substrat NAD+ seluler.

Akibatnya terjadi penurunan konsentrasi NAD+ intraseluler yang berimbas pada penurunan

aktivitas sel seperti sintesis dan sekresi insulin dan mengakibatkan kematian sel β pankreas

(Okamoto, 1996).

Pada hari terakhir perlakuan (hari ke-30), pemberian pakan rumput laut Caulerpa sp.

mampu menurunkan kadar glukosa darah sebesar 51,63 % (dari 348 mg/dL menjadi 168

mg/dL), sedangkan pemberian pakan rumput laut Gracilaria sp. mampu menurunkan glukosa

darah sebesar 35,24 % (dari 328,05 mg/dL menjadi 212,42 mg/dL). Dalam hal ini pemberian

pakan rumput laut Caulerpa sp mampu menurunkan kadar glukosa darah lebih baik dari

pakan rumput laut Gracilaria sp.

Berdasarkan hasil pengamatan, tepung rumput laut Gracilaria sp. mengandung kadar

serat kasar yang lebih tinggi namun memiliki efek hipoglikemik yang lebih rendah jika

dibandingkan dengan tepung rumput laut Caulerpa sp. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian

Sharma et al., (2014) yang melaporkan bahwa rumput laut Caulerpa lentillifera secara

signifikan dapat meningkatkan sekresi insulin dan uptake glukosa secara in vitro sehingga

sangat potensial untuk dikembangkan sebagai agensia antidiabetes.

Efek hipoglikemik serat pangan sangat ditentukan oleh komposisi serat larut dan serat

tidak larutnya. Perbedaan efek hipoglikemik rumput laut Gracilaria sp dan Caulerpa sp,

kemungkinan pula disebabkan oleh perbedaan jumlah komposisi serat larut dan serat tidak

larut. Astawan dan Wresdiyati (2004) melaporkan bahwa serat pangan terutama serat larut

memiliki manfaat yang sangat baik bagi penderita diabetes mellitus. Mekanisme yang dapat

menjelaskan fungsi serat dalam penyembuhan diabetes mellitus yaitu serat dapat menurunkan

efisiensi penyerapan karbohidrat sehinga menyebabkan turunnya respon insulin. Dengan

menurunnya respon insulin, kerja pankreas akan semakin ringan sehingga dapat memperbaiki

fungsi pancreas dalam menghasilkan insulin. kandungan serat larut dan tidak larut pada

kedua jenis rumput laut ini.

23

0

2

4

6

8

10

12

14

0

KON

SUM

SI P

AKAN

(g)

b. Tingkat konsumsi pakan

Pengamatan terhadap tingkat konsumsi pakan dapat dilihat pada Gambar 5. Rata-rata

konsumsi pakan tikus pada kondisi normal (hari ke-nol) adalah 10 g.

Gambar 5. Perubahan tingkat konsumsi pakan

Setelah dilakukan injeksi alloxan terjadi penurunan konsumsi pakan pada semua

kelompok tikus diabetes (PS-positif, PBN dan PBS). Injeksi alloxan kemungkinan

menyebabkan rasa sakit dan kurang nyaman pada tikus sehingga tikus cenderung tidak mau

makan dan aktif seperti pada kondisi normalnya. Rata-rata tingkat konsumsi pakan tikus

kelompok diabetes setelah injeksi alloxan berkisar 5,1 g - 6,2 g, namun pada kelompok

placebo tidak terjadi perubahan pada tingkat konsumsi pakannya.

Pada akhir perlakuan, keempat kelompok tikus menunjukkan peningkatan konsumsi

pakan. Pada kelompok injeksi alloxan, tikus menunjukkan tingkat konsumsi pakan yang

lebih besar. Menurut Ganong (1993), peningkatan nafsu makan (poliphagia) merupakan salah

satu gejala klinis diabetes mellitus. Poliphagia bisa disebabkan karena penurunan

pemanfaatan glukosa di dalam sel nuclei ventromedialis hypothalamus.

c. Berat tikus

Hasil pengamatan terhadap berat tikus pada semua kelompok hewan coba disajikan

pada Gambar 6.

23

1 30PENGAMATAN (HARI)

PS - Negatif

PS - positif

PBN

PBS
















c. Berat tikus


pada Gambar 6.

23

PS - Negatif

PS - positif

PBN

PBS
















c. Berat tikus


pada Gambar 6.

24

Gambar 6. Perubahan berat tikus

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa rata-rata berat tikus pada hari ke - 0 berkisar

antara 110 – 185,2 g. Injeksi alloxan sedikit berpengaruh terhadap berat tikus dimana terjadi

penurunan berat tikus pada keempat kelompok tikus diabetes. Namun pada kelompok

placebo, berat tikus tidak mengalami perubahan. Penurunan berat tikus ini berhubungan

dengan penurunan tingkat konsumsi pakan yang juga menurun setelah injeksi alloxan.

Pada akhir perlakuan (hari ke-30) kenaikan berat tikus kelompok kontrol (placebo)

lebih besar dari kelompok injeksi alloxan.Tikus kelompok PS positif, PBN dan PBS juga

mengalami peningkatan berat badan meskipun tidak sebesar peningkatan pada kelompok

placebo. Gejala klinis diabetes mellitus selain poliphagia adalah penurunan berat badan

meskipun nafsu makan bertambah. Menurut Ganong (1993) hal ini disebabkan karena

terjadinya peningkatan glukoneogenesis. Pelepasan glukosa ke dalam darah meningkat dan

glukosa yang masuk ke jaringan ferifer menurun sehingga terjadi kelebihan glukosa

ekstraseluler dan defisiensi glukosa intraseluler. Glukosa tidak dapat dimanfaatkan untuk

menghasilkan energi sehingga terjadi penurunan berat badan.

0

50

100

150

200

250

0

BERA

T TI

KUS

(g)

24
















0 1 30PENGAMATAN (HARI)

PS - Negatif

PS - positif

PBN

PBS

24
















PS - Negatif

PS - positif

PBN

PBS

25

BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA

Rencana penelitian tahap selanjutnya yang akan dilaksanakan yaitu : pengujian

histologi pankreas tikus. Pengamatan histologi pankreas menggunakan metode pewarnaan

Hematoxylin-Eosin (HE). Gambaran histologi sel β pankreas diamati menggunakan

mikroskop dengan perbesaran 400 x. Pengamatan dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif.

Pengamatan secara kualitatif meliputi perubahan bentuk sel, membran sel dan kenampakan

insula, sedangkan pengamatan secara kuantitatif meliputi pengukuran terhadap luas insula

langerhans.

26

BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan pengamatan yang sudah dilakukan maka kesimpulan sementara dari

penelitian ini adalah :

1. Rumput laut Gracilaria sp. dan Caulerpa sp. memiliki kadar serat kasar berturut-turut

20,48 % dan 12,47 %.

2. Kadar glukosa darah pada keempat kelompok tikus pada hari ke-0 berkisar antara

123,18 mg/dL – 131,96 mg/dL. Pemberian pakan PBN dan PBS selama 30 hari

menurunkan kadar glukosa darah tikus berturut-turut sebesar 51,63 % (dari 384,4

mg/dL menjadi 168,52 mg/dL) dan 35,24 % (dari 328,05 mg/dL menjadi 212,42

mg/dL).

3. Tingkat konsumsi pakan pada keempat kelompok tikus pada hari ke-0 berkisar 10 g –

10,5 g. Pada akhir perlakuan terjadi peningkatan konsumsi pakan berkisar 11,97 g –

12,5 g.

4. Berat awal tikus semua kelompok perlakuan berkisar antara 110,0 g – 185,2 g. Pada

akhir perlakuan terjadi peningkatan berat tikus berkisar 133,7 g – 216,1 g.

27

DAFTAR PUSTAKA

American Diabetes Association. 2006. Nutrition Recommendation and Principles for PeopleWith Diabetes Mellitus. Diabetes Care, 23 S43 – S46

Astawa, M. Dan Wresdiyati, T. 2004. Diet Sehat Dengan Makanan Berserat. Cetakan I. TigaSerangkai, solo.

AOAC. 1990. Official Methods of Analysis. 15th ed. Vol. 2. Virginia

Dewi, R.D., Aulannni’am, Rosdiana, A. 2013. Studi Pemberian Ekstrak Rumput Laut Coklat(Sargassum prismaticum) Terhadap Kadar MDA dan Histologi Jaringan PankreasPada Tikus Rattus norvegicus Diabetes Melitus Tipe 1 Hasil Induksi MLD-STZ(Multiple Low Dose-Streptozotocin). Kimia Student Jurnal, 2 (1) 351-357.

Chandalia, M. Abhimanyu, G., von Bergenmann, K. 2000. Beneficial Effect of High DietaryFiber Intake in Patiens with Type II Diabetes Mellitus. New Engl. J. Med.42 : 1392– 1398

Effendi, H. 2001. Fisiologi Sistem Hormonal dan Reproduksi Dengan Pathofisiologinya.Penerbit Alumni. Bandung.

Ganong, W.F. 1980. Review of Medical Physiology Lange Medical Publication. SanFransisco, California.

Gomes,K.A. dan Gomes, A.T. 1995. terjemahan E. Sjamsudin dan J.S. Baharsyah. ProsedurStatistik Untuk Penelitian Pertanian. UI Press. Jakarta.

Herpandi, Made, A., Tutik, W., dan Nurheni, S.P. 2006. Perubahan Profil Lipida, KolesterolDigesta dan Asam Propionat pada Tikus dengan Diet Tepung Rumput Laut. Jurnalteknol. Dan Industri Pangan. XVII No 3, 227 – 232

Julyasih, K.S.M. 2013. Potensi beberapa Jenis Tepung Rumput Laut Untuk MeningkatkanKadar HDL (High Density Lipoprotein) Plasma Tikus Wistar Hiperkolesterolemia.Rekapangan. 87-91

Kim, M.S., Kim, J.Y., Choi, W.H., dan lee, S.S. 2008. Effect of Seaweed Suplementation onBlood Glucose Concentration, Lipid profile and antioxidant Enzyme Activities inPatient with Type 2 Diabetes mellitus. Nutrition Research and Practice. 292), 62 –67

Lahaye, M. 1991. Marine Alga as Sources of Fibre Determination of Soluble and InsolubleDietary Fiber Contents in Some Sea Vegetable. J. Science Food Agri 54 : 587 – 594.

Lenzet, S., Tiedge, M., Jorns, A. and Munday, R. 1996. Alloxan Derivative as a Tool for theElucidation of the Mechanism of Diabetogenic Action of Alloxan. Recent Advances.Lesson from Animal Diabetes VI. 75th Anniversary of the Insulin Discovery. EdEleasar Shafir. Birkhausher, Berlin.

28

Ma’aruf, W.F., Ibrahim, R. Nurcahya Dewi, E., Susanto, E. Dan Amalia, U. 2013. ProfilRumput Laut Caulerpa rasemosa dan Gracilaria verrucosa Sebagai Edible Food.Jurnal Saintek Perikanan Vol 9 No 1 : 68-74

Marsono, Y. 1998. Resistant Starch: Pembentukan, Metabolisme and Aspek gizinya.Agritech: 18: 29-35.

Marsono, Y. 2002. Indeks Glikemik Umbi-umbian. Agritech, vol.22 (1): 13-16

MacArtain, P., Christopher, I.R., Grill, Mariel, B., Ross, C. and Ian, R.R. 2007. NutritionalValue of Edible Seaweeds. Nutrition Reviews 65 (12) 535 – 543

MacIntosh, M., Carla, M. 2001. A Diet Containing Food Rich in Soluble and Insoluble FiberImproves Glycemic Control and Reduce Hyperlipidemia among Patiens with Type 2Diabetes Mellitus. Nutrition Review 59 (2) : 52 – 55

Murata, M., Kenji, I., dan Hiroaki, S. 1999. Hepatic Fatty Acid Oxidation Enzyme Avtivitiesare Stimulated in Rats Fed the Brown Seawed Undaria pinnatifida (wakame). J.Nutr. 129 (1) 146 – 151

Murata, M., Sano,Y. Ishihara, K. dan Uchida, M. 2002. Dietary Fish Oil and Undariapinnatifida (wakame) Synergistically Decrease rat Serum and Liver Triacylglycerol.J. Nutr. 132 : 742 – 747

Okamoto, H. 1996. Okamoto Model for β-Cell Damage. Recent Advances. Lesson fromAnimal Diabetes VI. 75th Anniversary of the Insulin Discovery. Ed Eleasar Shafir.Birkhausher, Berlin.

Reeves, P.G., Nielsen, F.H. dan Fahey, G.C. 1993. AIN-93. Purified Diets for LaboratoryRodents : Final Report of the American institute of Nutrition Ad Hoc writingCommittee on the Reformulation of AIN-76 Rodent Diet. J. Nutr. 123 : 1939-1953

Sjafrie, N.D.M. 1990. Beberapa Catatan Mengenai Rumput Laut Gracilaria. Oseana XV (4) :147-155.

Sharma, B.R dan Rhyu, D.Y. 2014. Anti-diabetic Effects of Caulerpa lentillifera : Stimulationof Insulin Secretion in Pancreatic β-cells and Enhancement of Glucose Uptake inAdipocytes. Asian Pac. J. Trop Biomed 4(7) : 575-580

Shofia, V., Aulannni’am, Mahdi,C.. 2013. Studi Pemberian Ekstrak Rumput Laut Coklat(Sargassum prismaticum) Terhadap Kadar Malondialdehid dan Gambaran HistologiJaringan Ginjal Pada Tikus Rattus norvegicus Diabetes Melitus Tipe 1. KimiaStudent Jurnal, 1 (1) 119-125.

Sukardji. 2001. Seminar: Hidup Bahagia Bersama Diabetes (17 Februari 2001) dalamMajalah Intisari. Ed. Mei 2001. Pusat Diabetes dan Lipid RSCM/FKUI. Jakarta.

Suter, K., Kencana Putra, N., N.L. Ari Yusasrini dan Yusa, M. 2014. Sifat FungsionalCampuran Kedelai dan Rumput Laut Ditinjau dari Efek Hipoglikemik Secara In Vivo.Proseding Seminar Nasional Sains dan Teknologi (SENASTEK), Denpasar Bali.

29

Susanto, T dan Saneto,B. 1994. Teknologi pengolahan Hasil Pertanian. Cetakan I. Bina Ilmu,Surabaya.

Tama, C.S.A., Nurcahya Dewi, E., dan Ibrahim, R. 2012. Pengaruh Pemberian EkstrakGracilaria verrucosa Terhadap Kadar Glukosa Darah Tikus Putih (Rattusnorvegicus). Jurnal Saintek Perikanan Vol 8 No 1 : 1-6

Tjokroprawiro, A. 1996. Diabetes Mellitus, Klasifikasi, Diagnosis dan Terapi, GramediaPustaka Utama, Jakarta.

Torsdottir, I., Magne, A., Garan, H., Ann-Sofi, S. and Jukka, T. 1991. A Small Dose ofSoluble Alginat – Fiber Affects Postprandial Glycemia and Gastric Emptying inHuman with Diabetes. J. Nutr. 121 : 795 -799

Wannamethee, S.G., Peter, H.W., Mary, C.T. and Naved, S. 2009. Association betweenDietary Fiber and Imflamation, Hepatic Function and Risk of Type 2 Diabetes inOlder Men. Diabetes Care 32 (10) : 1823 – 1825

Widowati, S. 2007. Sehat Dengan Pangan Indeks Glikemik Rendah. Warta Penelitian danPengmbangan Pertanian. Vol 29 No 3.

Wikanta, T., Darmayanti, R. Dan Rahayu, L. 2008. Pengaruh Pemberian κ-Karagenan dan ι-Karagenan Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Tikus Hiperglikemia. JurnalPascapaen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan Vol 3 No 2 : 131-138.

Zuheid, N.. 2000. Sifat Hipoglisemik Komponen Kedelai. Proseding Seminar NasionalIndustri Pangan. PAU Pangan dan Gizi, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

30

REKAPITULASI PENGGUNAAN DANA PENELITIAN

Judul : Efek Hipoglikemik Diet Rumput Laut Gracilaria sp.danCaulerpa sp. pada Tikus Diabetes InduksiAlloxan

Skema Hibah : Hibah Ungulan Program StudiPeneliti / pelaksana :Nama Ketua : Ni Luh Ari Yusasrini, S.TP., M.P.Perguruan Tinggi : Universitas UdayanaNIDN : 0004037802Nama Anggota (1) : Luh Putu Trisna Darmayanti, S.Hut., M.P.Nama Anggota (2) : Ir. Ni Made Yusa, M.SiTahun Pelaksanaan : Tahun ke 1 dari rencana 1 tahunDana Tahun Berjalan : Rp. 25.000.000,-Dana Mulai Diterima Tanggal : 11 Juni 2015

Rincian Penggunaan

1. HONOR OUTPUT KEGIATAN

Item Honor Volume Satuan Honor / Jam(Rp)

Total (Rp)

Honorarium Peneliti (70%) 3 orang 5.250.000 5.250.000

Sub Total (Rp) 5.250.000

2. BELANJA BARANG

Item Bahan Volume Satuan Harga Satuan(Rp)

Total (Rp)

Sampel rumput laut Caulerpa sp. 10 kg 15.000 150.000Sampel rumput laut Graclaria sp. 10 kg 15.000 150.000Reagen analisis proksimat 1 paket 978.000 978.000Hewan coba 28 ekor 50.000 1.400.000L cystin 1 paket 1.722.000 1.722.000Kasein dan mineral mix 1 paket 1.948.000 1.948.000Glukosa kit 1 paket 1.222.000 1.222.000Kandang hewan coba 10 buah 50.000 500.000CMC 1,5 kg 200.000 200.000

Sub Total Rp. 8.270.000

3. BELANJA BARANG NON OPERASIONAL LAINNYA

Item Barang Volume Satuan Harga Satuan(Rp)

Total (Rp)

Administrasi laboratorium 1 periode(3 bulan)

500.000 500.000

31

Seminar SENASTEK(Pemakalah)Non pemakalah

1

1

orang

orang

1.000.000

950.000

1.000.000

950.000Pemeliharaan hewan coba 1 Bulan 500.000 500.000Pengambilan sampel darah daninjeksi alloxan

1 orang 750.000 750.000

Sub Total Rp. 3.700.000

4. Belanja Perjalanan Lainnya

Item Perjalanan Volume Satuan Harga Satuan(Rp)

Total (Rp)

Survei lokasi budidaya rumputlaut

2 orang 100.000 200.000

Pembelian rumput laut di pasarBadung

1 orang 80.000 80.000

Sub Total Rp 280.000

Total Pengeluaran Dalam Satu Tahun Rp. 17.500.000

Documents

LAPORAN KEMAJUAN HIBAH UNGGULAN PROGRAM STUDI