i

PENGARUH DOSIS DAN LAMA PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL PEGAGAN

(Centella asiatica) TERHADAP DERAJAT INSULITIS PADA PANKREAS

TIKUS MODEL DIABETES MELITUS TIPE 2

TESIS

Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister

Program Studi Ilmu Gizi

Minat Utama Clinical Nutrition

Oleh

Fitria Dhenok Palupi

S531508025

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2018

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul

“PENGARUH DOSIS DAN LAMA PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL

PEGAGAN (Centella asiatica) TERHADAP DERAJAT INSULITIS PADA

PANKREAS TIKUS MODEL DIABETES MELITUS TIPE 2”.

Pada kesempatan ini, izinkanlah penulis mengucapkan terimakasih yang setulus-

tulusnya pada pihak-pihak yang telah mendukung penulis selama proses penyusunan

proposal tesis ini, diantaranya ialah :

1. Prof Dr. H. Ravik Karsidi, M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta

yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan

sebagai mahasiswa Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Direktur Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah

memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan sebagai

mahasiswa Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Dr. Diffah Hanim, Dra., M.Si., selaku Kepala Program Studi Ilmu Gizi Pascasarjana

Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan penulis

untuk menempuh pendidikan mencapai derajat Magister Ilmu Gizi Minat Clinical

Nutrition.

4. Brian Wasita, dr., Sp. PA., Ph.D, selaku dosen pembimbing I yang sangat membantu

penulis dalam proses pembuatan tesis.

5. Dr. Adi Magna Patriadi Nuhriawangsa, S.Pt., M.P., selaku dosen pembimbing II

yang sangat membantu penulis dalam proses pembuatan tesis.

6. Dr. dr. Sugiarto, Sp.PD, KEMD., FINASIM., selaku penguji yang sangat membantu

dalam proses perbaikan dan penyempurnaan tesis.

7. Segenap Dosen Program Studi Ilmu Gizi Pascasarjana Universitas Sebelas Maret

Surakarta yang telah membekali penulis dengan ilmu pengetahuan yang sangat

berarti.

8. Petugas laboratorium Pusat Pangan dan Gizi Yogyakarta yang telah membantu

proses penelitian sehingga terlaksana dengan baik.

v

9. Petugas laboratorium Patologi Anatomi selaku laboratorium yang telah membantu

pembuatan preparat dan analisa sampel penelitian.

10. Petugas laboratorium Lembaga Penelitian dan Pengujian Terpadu (LPPT) unit 1

Universitas Gajah Mada Yogyakarta yang telah membantu proses ekstraksi dan

analisis ekstrak pegagan.

11. Kedua orang tua (Talkah Harianto & Endang Susilowati), seluruh keluarga, dan

teman-teman yang telah memberikan doa, kasih sayang, semangat dan dukungan

yang tulus kepada penulis.

12. Agus Heri Santoso, STP., M.Si dan Striata group yang telah memberikan bimbingan,

dukungan, motivasi dan doa kepada penulis.

Terakhir kepada semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu oleh peneliti

yang telah membantu selama proses belajar di Program Studi Ilmu Gizi Program

Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta dan selama proses penyelesaian tesis

ini, penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya. Semoga Allah SWT

senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya.

Dengan segala kerendahan hati, hasil tulisan ini masih jauh dari sempurna, oleh

karena itu kritik dan saran selalu terbuka bagi siapa saja. Semoga hasil tulisan ini dapat

bermanfaat bagi masyarakat secara luas.

Akhir kata, semoga Allah SWT selalu mengiringi dan melindungi setiap langkah

kita. Amin.

Surakarta, 3 Agustus 2018

Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

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

PERNYATAAN KEASLIAN TESIS ......................................................... iii

KATA PENGANTAR ................................................................................. iv

DAFTAR ISI ............................................................................................... vi

DAFTAR TABEL ....................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xi

DAFTAR SINGKATAN ............................................................................. xii

ABSTRAK .................................................................................................. xv

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1

A. Latar Belakang ................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ............................................................. 4

C. Tujuan ................................................................................ 4

D. Manfaat ............................................................................. 5

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................. 6

A. Tinjauan Pustaka ............................................................... 6

1. Diabetes Melitus ........................................................... 6

2. Inflamasi pada Diabetes Melitus ................................... 6

3. Pegagan (Centella asiatica) ......................................... 12

4. Ekstrak Pegagan ............................................................ 15

5. Ekstrak Pegagan dan Diabetes Melitus ......................... 19

6. Dosis dan Lama Pemberian Pegagan dengan Inflamasi

pada Diabetes Melitus ................................................... 20

7. Hewan Coba .................................................................. 23

8. Streptozotocin dan Nicotinamide Induksi Diabetes

Melitus Tipe 2 ............................................................... 24

9. Penelitian Relevan ........................................................ 26

B. Kerangka Berpikir ............................................................. 31

vii

C. Hipotesis ........................................................................... 32

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................ 33

A. Tempat Penelitian .............................................................. 33

B. Waktu Penelitian ................................................................ 33

C. Tatalaksana Penelitian ....................................................... 33

1. Jenis dan Rancangan Penelitian .................................... 33

2. Populasi dan Sampel Penelitian .................................... 35

3. Variabel Penelitian ........................................................ 36

4. Bahan dan Alat Penelitian ............................................. 36

5. Definisi Operasional ..................................................... 36

6. Jenis dan Cara Pengumpulan Data ................................ 39

7. Etika Penelitian ............................................................. 47

8. Pengolahan dan Analisa Data ....................................... 48

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .......................... 49

A. Hasil Penelitian .................................................................. 49

1. Hasil Uji Pendahuluan .................................................. 49

2. Data Awal Penelitian ................................................... 52

3. Kadar Gula Darah ......................................................... 53

4. Derajat Insulitis ............................................................. 58

B. Pembahasan........................................................................ 62

C. Keterbatasan Penelitian ...................................................... 67

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 68

A. Simpulan ............................................................................ 68

B. Saran .................................................................................. 69

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 70

LAMPIRAN-LAMPIRAN ........................................................................ 83

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Komponen Zat Aktif dalam Pegagan ...................................................... 14

Tabel 2.2. Kandungan Zat Gizi Pegagan dalam 100 Gram ..................................... 14

Tabel 2.3. Kandungan Senyawa Terpenoid ............................................................. 15

Tabel 2.4. Kandungan Zat Aktif Pegagan (Madecassoside dan Asiaticoside)

Berdasarkan Asal, Bagian Tumbuhan yang Diekstraksi, Metode

Ekstraksi, dan Jenis Pelarut..................................................................... 18

Tabel 3.1. Komposisi Pakan AD 2 ........................................................................... 43

Tabel 3.2. Kebutuhan Nutrisi Hewan Coba Penelitian ............................................ 44

Tabel 3.3. Kelompok Perlakuan Tikus..................................................................... 44

Tabel 3.4. Komposisi Volume pada Sampel/ Standar/ Blangko menggunakan

Glucose GOD FS kit. .............................................................................. 46

Tabel 4.1. Rerata Berat Badan dan Kadar Gula Darah Sebelum Penelitian

Pendahuluan ............................................................................................ 49

Tabel 4.2. Hasil Analisis Kadar Gula Darah dengan Analisis One Way Anova

dan Two Way Anova................................................................................ 50

Tabel 4.3. Pengaruh Dosis terhadap Lama Pemberian Ekstrak Etanol Pegagan

pada Rerata Kadar Gula Darah (mg/dl) Tikus Penelitian

Pendahuluan ............................................................................................ 51

Tabel 4.4. Rerata Berat Badan dan Kadar Gula Darah Sebelum Penelitian ........... 54

Tabel 4.5. Pengaruh Dosis terhadap Lama Pemberian Ekstrak Etanol Pegagan

pada Rerata Kadar Gula Darah (mg/dl) Tikus Model Diabetes Melitus

Tipe 2 ...................................................................................................... 55

Tabel 4.6. Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Etanol

Pegagan terhadap Rerata Kadar Gula Darah (mg/dl) Tikus Model

Diabetes Melitus Tipe 2 .......................................................................... 56

Tabel 4.7. Pengaruh Dosis Pemberian Ekstrak Etanol Pegagan terhadap Derajat

Insulitis Tikus Model Diabetes Melitus Tipe 2 pada Lama pemberian

28 Hari dan 35 Hari ................................................................................ 58

Tabel 4.8. Hasil Analisis Derajat Insulitis dengan Uji Kruskall Wallis ................... 58

ix

Tabel 4.9. Hasil Analisis Derajat Insulitis dengan Uji Lanjut Mean Whitney

pada Lama Pemberian 35 hari ................................................................. 59

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Jalur Inflamasi Menghubungkan Peradangan dan Resistensi Insulin ..... 10

Gambar 2.2. Jalur Inflammasome Berperan dalam Inflamasi ...................................... 11

Gambar 2.3. Penampakan Tumbuhan Centella asiatica ............................................. 12

Gambar 2.4. Tikus Putih (Rattus novergicus) Galur Wistar ........................................ 24

Gambar 2.5. Kerangka Konsep Pengaruh Pemberian Ekstrak Etanol Pegagan

(Centella asiatica) terhadap Derajat Insulitis pada Pankreas Tikus

Model DM Tipe 2 ................................................................................... 31

Gambar 3.1. Rancangan Penelitian Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak

Etanol Pegagan (Centella asiatica) terhadap Derajat Insulitis pada

Pankreas Tikus Model DM Tipe 2 .......................................................... 34

Gambar 3.2. Bagan Kerangka Alur Penelitian Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian

Ekstrak Etanol Pegagan (Centella asiatica) terhadap Derajat Insulitis

pada Pankreas Tikus Model DM Tipe 2 ................................................. 41

Gambar 4.1. Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Etanol Pegagan

(Centella asiatica) terhadap Rerata Kadar Gula Darah Tikus

Penelitian Pendahuluan ........................................................................... 52

Gambar 4.2. Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Etanol Pegagan

Terhadap Rerata Kadar Gula Darah Tikus Model Diabetes Melitus

Tipe 2 ...................................................................................................... 57

Gambar 4.3. Gambaran Histopatologi Pankreas Tikus Tiap Kelompok pada Lama

Pemberian 28 hari ................................................................................... 60

Gambar 4.4. Gambaran Histopatologi Pankreas Tikus Tiap Kelompok pada Lama

Pemberian 35 hari ................................................................................... 61

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Ethical Clereance.................................................................................... 83

Lampiran 2. Hasil Analisis Asiaticoside dan Aktivitas Antioksidan .......................... 84

Lampiran 3. Hasil Analisis Statistik Berat Badan dan Kadar Gula Darah

Penelitian Pendahuluan ........................................................................... 89

Lampiran 4. Uji Normalitas dan Homogenitas Berat Badan dan Kadar Gula

Darah Pasca Adaptasi ............................................................................. 93

Lampiran 5. Hasil Analisis Statistik Kadar Gula Darah Penelitian Inti ...................... 94

Lampiran 6. Hasil Analisis Statistik Derajat Insulitis ................................................. 98

Lampiran 7. Karakteristik Hewan Coba selama Penelitian (Data Pendukung

Penelitian) ............................................................................................... 104

Lampiran 8. Perhitungan Konversi Dosis Ekstrak Etanol Pegagan ke Manusia ......... 105

Lampiran 9. Dokumentasi Penelitian ......................................................................... 106

Lampiran 10. Surat Keterangan Penelitian ................................................................... 108

xii

DAFTAR SINGKATAN

ASC : Apoptosis Associated Speck-like

ATP : Adenosin Trifosfat

BNF : Buffer Neutral Formalin

BSA : Body Surface Area

CCL2 : kemokin (motif C-C) ligan 2

cGMP : cyclic Guanosine Monophosphate

COX : Cyclooxygenase

CRP : C Reactif Protein

CXCL1 : Kemokin (motif C-X-C) ligan 1

DAB : 1,3-diaminobenzidin

DM : Diabetes Melitus

DNA : Deoxyribonucleic Acid

DPP-4 : Dipeptidyl Peptidase-4

DW : Destilted Water

EEP : Ekstrak Etanol Pegagan

eNOS : Endothelial Nitric Oxide Synthase

FFA : Free Faty Acid

G6PDH : glukosa-6-fosfat dehidrogenase

GLP-1 : Glucagon Like Peptide-1

GLUT : Glukosa Transporter

GPx : Glutathione Peroxidase

HE : Hematoxylin-Eosin

HED : Human Equivalent Dosis

HO-1 : Heme Oxygenase-1

HPLC : High Performance Liquid Chromatography

HRBC : Human Red Blood Cell

IAPP : Islet Amyloid Polypeptide

ICAM-1 : Intercellular Adhesion Molecule 1

IHC : Imunohistokimia

IKK : IkB kinase

xiii

IL : Interleukin

iNOS : Inducible Nitric Oxide Synthase

IR : Insulin Reseptor

IRS : Insulin Reseptor Substrat

JNK : Jun N-terminal Kinase

KLT : Kromatografi Lapis Tipis

LPPT : Lembaga Penelitian dan Pengujian Terpadu

MAPK : Mitogen-Activated Protein Kinase

MDA : Malondialdehyde

MPO : Myeloperoxidase

NA : Nicotinamide

NAD : Nikotinamida adenin dinukleotida

NALPs : NLRPs Alkalin Fosfatase Neutrophilic

NF-kB : Nuclear Factor Kappa B

NLRP3 : nucleotide-binding domain, leucine-rich-containing family, pyrin

domain-containing-3

NO : Nitric Oxide

PBS : Phosphat Buffer Saline

PGE2 : Prostaglandin E2

PI3K : Phosphatidylinositide 3-Kinase

PK : Piruvat Kinase

PSPG : Pusat Studi Pangan dan Gizi

RE : Retikulum Endoplasma

RO : Reserve Osmosis

ROS : Reactif Oxygen Spesies

SOD : Superoxide Dismutase

SPSS : Statistic Program for Social Studies

STZ : Streptozotocin

TNF-α : Tumor Necrosis Factor Alfa

TPA : 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate

TXNIP : Thioredoxin-Interacting Protein

VCAM-1 : Vascular Cell Adhesion Molecule 1

xiv

MCP-1 : Monocyte Chemoattractant Protein-1

VLDL : Very Low Density Lipoprotein

xv

Fitria Dhenok Palupi. 2018. Pengaruh Dosis dan Lama Pemberian Ekstrak Etanol

Pegagan (Centella asiatica) terhadap Derajat Insulitis pada Pankreas Tikus Model

Diabetes Melitus Tipe 2. TESIS. Pembimbing I : Brian Wasita, dr., Sp. PA., Ph.D., II :

Dr. Adi Magna Patriadi Nuhriawangsa, S.Pt., M.P. Program Studi Ilmu Gizi, Program

Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

ABSTRAK

Latar Belakang : Diabetes melitus merupakan masalah utama kesehatan masyarakat

dengan prevalensi yang meningkat tiap tahun. Hiperglikemia pada pasien DM tipe 2

menyebabkan proses inflamasi yang dapat menyebabkan fibrosis dan apoptosis sel β

pankreas. Ekstrak etanol pegagan (Centella asiatica) mengandung senyawa bioaktif yang

memiliki aktivitas antiinflamasi dan antihiperglikemia. Tujuan penelitian ini adalah untuk

menganalisis pengaruh dosis dan lama pemberian ekstrak etanol pegagan (Centella

asiatica) terhadap derajat insulitis pada pankreas tikus model diabetes melitus tipe 2.

Metode : Eksperimental laboratorik post test with control group menggunakan 48 sampel

tikus wistar jantan (rattus novergicus) berumur 8 minggu, berat 150 – 250 gram. Induksi

DM tipe 2 menggunakan streptozotocin dosis 65 mg/ kg berat badan secara

intraperitoneal yang diberikan 15 menit setelah pemberian nicotinamide dosis 230 mg/ kg

berat badan. Penelitian ini terdiri atas enam perlakuan yaitu kontrol normal (K), kontrol

diabetes melitus tipe 2 (K+), ekstrak etanol pegagan dosis 300 mg/ kg BB (P1), ekstrak

etanol pegagan dosis 600 mg/ kg BB (P2), ekstrak etanol pegagan dosis 1.200 mg/ kg BB

(P3), dan obat metformin 45 mg/ kg BB (P4). Perlakuan berlangsung selama 28 hari dan

35 hari. Analisis statistik menggunakan uji Kruskal-Wallis dan dilanjutkan dengan uji

Mann Whitney dengan dengan derajat kemaknaan α = 0,05.

Hasil : Tidak ada pengaruh pemberian ekstrak etanol pegagan dosis 300 mg/ kg BB/ hari,

600 mg/ kg BB/ hari, dan 1.200 mg/ kg BB/ hari terhadap derajat insulitis pada pankreas

tikus model DM tipe 2 pada hari ke-28 (p = 0,368). Ada pengaruh pemberian ekstrak

etanol pegagan dosis 300 mg/ kg BB/ hari, 600 mg/ kg BB/ hari, dan 1.200 mg/ kg BB/

hari terhadap derajat insulitis pada pankreas tikus model DM tipe 2 pada hari ke-35 (p =

0,008). Uji lanjut menunjukkan pemberian ekstrak etanol pegagan dosis 300 mg/ kg BB/

hari tidak signifikan menurunkan derajat insulitis pada pankreas tikus model DM tipe 2 (p

= 0,215), namun signifikan pada dosis 600 mg/ kg BB/ hari (p = 0,026) dan dosis 1.200

mg/ kg BB/ hari (0,014) dengan lama waktu 35 hari.

Kesimpulan : Pemberian ekstrak etanol pegagan dosis 600 mg/ kg BB/ hari dan 1.200

mg/ kg BB/ hari signifikan menurunkan derajat insulitis pada pankreas tikus model DM

tipe 2 pada hari ke-35, namun tidak signifikan pada dosis 300 mg/ kg BB/ hari. Pemberian

ekstrak etanol pegagan pada hari ke-28 tidak signifikan menurunkan derajat insulitis pada

semua variasi dosis.

KATA KUNCI : Centella asiatica, derajat insulitis, diabetes melitus tipe 2

xvi

Fitria Dhenok Palupi. 2018. The Effect of Dosage and Administration of the Ethanol

Extract of Centella asiatica on the Insulitis Degree in Rat’s Pancreas with Diabetes

Mellitus Type 2. THESIS. First Supervisor: Brian Wasita, dr., Sp. PA., Ph.D., Second

Supervisor: Dr. Adi Magna Patriadi Nuhriawangsa, S.Pt., M.P., Postgraduate Program of

Nutrition Science, Sebelas Maret University Surakarta.

ABSTRACT

Background: Diabetes Mellitus (DM) is a major public health problem with an

increasing prevalence each year. Hyperglycemia in patients with DM type 2 leads to an

inflammatory process that can lead to fibrosis and apoptosis of pancreatic β cells. The

Ethanol extract of Centella asiatica contains bioactive compounds which have anti-

inflammatory activity and anti-hyperglycemia. The purpose of this study was to analyze

the effect of dosage and administration of the ethanol extract of Centella asiatica on the

insulitis degree in the rat’s pancreas with DM type 2.

Method: Laboratory experimental post-test with control group using 48 samples of 8

week male Wistar rats (rattus novergicus) weighing 150 - 250 gram. The induction of

DM type 2 used used streptozotocin dose 65 mg/ kg body weight (BW) intraperitoneally

given 15 minutes after the administration of nicotinamide dose 230 mg/kg body weight.

This research consisted of six treatments: a normal control (K-), the control of DM type 2

(K+), the ethanol extract of Centella asiatica dose 300 mg/ kg BW (P1), the ethanol

extract of Centella asiatica dose 600 mg/ kg BW (P2), the ethanol extract of Centella

asiatica dose 1.200 mg/ kg BW (P3), and metformin drug 45 mg/ kg BW (P4). The

treatment lasted 28 and 35 days. The results were statistically analyzed with Kruskal-

Wallis test followed by Mann Whitney test with the significance level α = 0,05.

Result: There was no effect of the administration of the ethanol extract of Centela

asiatica dose 300 mg/ kg BW/ day, 600 mg/ kg BW/ day, and 1.200 mg/ kg BW/ day to

the insulitis degree in the rat’s pancreas with DM type 2 in 28 days (p = 0.368), but there

was an effect in 35 days (p = 0.008). Further test showed that the administration of the

ethanol extract of Centella asiatica dose 300 mg/ kg BW/ day did not significantly to

decrease the insulitis degree in the rat’s pancreas with DM type 2, but it had a significant

decrease at dose 600 mg/kg BW/day and dose 1.200 mg/kg BW/day in 35 days.

Conclusion: The administration of ethanol extract of Centella asiatica dose 600 mg/ kg

BW/ day and 1.200 mg/ kg BW/ day at 35 days significantly decreased the insulitis

degree in the rat’s pancreas with DM type 2, but not significant at dose 300 mg/ kg BW/

day. Meanwhile, the administration of the ethanol extract of Centella asiatica at 28 days

did not decrease the insulitis degree in all dose variations.

KEY WORDS: Centella asiatica, degree of insulitis, diabetes mellitus type 2