Efek Hipoglikemik Tepung Komposit Ganyong (Canna edulis) dan Koro Pedang (Canavalia ensiformis) pada Tikus Diabetes Induksi Streptozotocin

Outline PenelitianDisusun sebagai Prasyarat Penyusunan Skripsi

Disusun Oleh :Andy Imam NegaraH0912012

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2015

HALAMAN PENGESAHAN

Judul Outline:Efek Hipoglikemik Tepung Komposit Ganyong (Canna edulis) dan Koro Pedang (Canavalia ensiformis) pada Tikus Diabetes Induksi Streptozotocin

Nama Mahasiswa:Andy Imam Negara

NIM :H 0912012

Outline ini telah dikonsultasikan dengan Dosen Pembimbing IDosen Pembimbing II

Danar Praseptiangga S.TP., M.Sc., Ph.D. Achmad Ridwan Ariyantoro STP., M.Sc

Efek Hipoglikemik Tepung Komposit Ganyong (Canna edulis) dan Koro Pedang (Canavalia ensiformis) pada Tikus Diabetes Induksi StreptozotocinOleh : Andy Imam Negara (H0912012)Pembimbing I : Danar Praseptiangga S.TP., M.Sc., Ph.D. Pembimbing II: Achmad Ridwan Ariyantoro STP., M.Sc

A. Latar BelakangPerkembangan makanan di Indonesia sangatlah cepat, banyak makanan Indonesia pada saat ini telah mengadopsi gaya hidup modern dengan makanan cepat sajinya. Makanan cepat saji memang memiliki kandungan gizi, seperti lemak, protein, vitamin, dan mineral, tetapi makanan ini juga mengandung sejumlah besar lemak jenuh, kolesterol, garam natrium, dan kalori dalam jumlah besar serta hanya sedikit mengandung serat. Rata-rata makanan siap saji mengandung sebanyak 50% dari jumlah kalori yang diperlukan sehari, berkisar antara 400 kalori sampai 1500 kalori, dan 40-60% kalori dalam makanan cepat saji ini berasal dari lemak (Pramitya, 2013). Banyak masyarakat Indoensia yang mulai melupakan efek negatif dari makanan yang dikonsumsinya dan terbawa arus modern yang berkembang saat ini. Gaya hidup modern dengan banyak pilihan menu makanan dan cara hidup yang kurang sehat yang semakin menyebar keseluruh lapisan masyarakat, sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan jumlah penyakit degenerative. Diabetes Melitus (yang selanjutnya disingkat DM) merupakan salah satu penyakit degenerative seperti yang disebutkan Krisnatuti (2008) dalam Sumangkut (2013).Penyakit DM merupakan salah satu prioritas dalam penelitian nasioanal untuk penyakit degenerative yang menempati pada urutan nomor empat setelah penyakit kardiovaskuler, serebrovaskuler, dan geriatrik (Krisnatuti, 2008). Pada beberapa kasus yang ditemukan, penyakit DM memiliki beberapa tipe seperti yang disebutkan Lingga (1986) dalam Saputro (2015) memiliki 3 tipe, yaitu tipe 1, tipe 2, dan diabetes mellitus gestasional, masing-masing memiliki jenis dan sebab yang berbeda. DM tipe 1 merupakan diabetes yang jarang ditemui karena tubuh tidak memiliki insulin (kegagalan sel beta dalam pankreas). Pasien ini tergantung pada insulin yang diberikan melalui suntikan, biasanya diderita sejak awal kehidupan seseorang. DM tipe 2 pasien bisa menghasilkan insulin, tetapi insulin tidak dapat berfungsi dan merangsang reseptor. Biasanya setelah umur 40 tahun, khususnya orang dengan obesitas akan meningkatkan resiko terserang resistensi insulin dan DM tipe 2. Biasanya DM tipe 2 memiliki faktor turunan, tapi tidak berarti bahwa akan mendapatkan penyakit ini dengan pasti. Pasien diabetes DM tipe 2 biasanya diobati dengan obat hipoglikemik beberapa obat ini akan mengurangi perlawanan dari reseptor (ex Metformin), beberapa akan meningkatkan sekresi insulin. Sedangkan diabetes mellitus gestasional adalah diabetes yang timbul selama masa kehamilan, biasanya berlangsung hanya sementara. Keadaan ini terjadi karena pembentukan hormon pada ibu hamil yang menyebabkan resistensi insulin (Tandra, 2008 dalam Saputro dan Estiasih, 2015). Hasil penelitian menunjukkan tingkat perkembangan DM-1 sekitar 10-20% dan DM-2 sekitar 80-90% dari seluruh penderita diabetes (Retnaningsih dkk, 2007). WHO memprediksi adanya peningkatan jumlah penderita diabetes yang cukup besar pada tahun tahun mendatang. WHO memprediksi jumlah penderita DM di Indonesia dari 8,4 juta pada tahun 2000 menjadi sekitar 21,3 juta pada tahun 2030 (Sumangkut, 2013). Indonesia sendiri menempati peringkat keempat dari jumlah penderita DM di dunia setelah Amerika Serikat, India, dan Cina menurut Hans (2008) dalam Sumangkut (2013). Sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam pencegahan DM terutama tipe 2 yang sudah diprediksikan WHO akan mengalami peningkatan yang signifikan beberapa tahun ke depan dengan mengonsumsi makanan yang mengandung polisakarida larut air dan kandungan serat pangan yang tinggi. Polisakarida larut air (PLA) jika dikonsumsi akan menyebabkan menurunnya efisiensi penyerapan karbohidrat. Penurunan tersebut berpengaruh pada turunnya respon insulin yang menyebabkan ringannya kinerja pankreas sehingga dapat memperbaiki fungsinya dalam menghasilkan insulin. Selain itu pengkonsumsian serat pangan yang tinggi menyebabkan penyerapan glukosa pada usus mengalami perlambatan karena serat pangan mampu menurunkan absorbsi glukosa (Permatasari, 2008 dalam Saputro dan Estiasih (2015).Salah satu alternatif dalam mencegah penyakit DM tipe 2 ini adalah dengan mengonsumsi tepung komposit yang nantinya dapat dijadikan sebuah produk pangan alternatif dan dalam rangka penganekaragaman pangan (Sumartini, 2011). Tepung menurut Saputro (2015) menyebutkan salah satu bahan makanan setengah jadi yang sudah tidak asing lagi dan digemari oleh masyarakat untuk dijadikan berbagai macam variasi jenis makanan. Tepung yang berasal dari umbi-umbian dapat berpotensi sebagai pangan fungsional. Umbi umbian seperti umbi garut, umbi kimpul, umbi gembili, umbi ubi kelapa dan umbi gadung merupakan sebagian umbi-umbian lokal inferior yang memiliki manfaat sebagai pangan fungsional yang berguna untuk menurunkan kadar glukosa darah. Kemampuan umbi-umbian tersebut untuk menurunkan kadar glukosa darah didapat dari senyawa bioaktif yang dimiliki yaitu polisakarida larut air (PLA) dan serat pangan. Kemampuan umbi tersebut diharapkan dapat menjadi makanan alternatif bagi penderita penyakit DM seperti yang telah disebutkan di atas. Perkembangan tepung komposit di beberapa negara seperti Malaysia dan Nigeria masih terbatas dalam pembuatan tepung komposit sebagai pengganti atau substitusi tepung terigu dalam pembuatan produk pangan fungsional. Seperti yang disebutkan oleh Mepba et al (2007) dalam Noorfarahzilah (2014) telah melakukan penelitian terhadap tepung komposit dari sereal, legum, dan tepung buah yang digunakan dalam pembuatan bakery dan produk pastry, dengan kualitas produk hampir sama dengan produk yang menggunakan tepung terigu seutuhnya. Tepung komposit sendiri memiliki keuntungan dalam perkembangannya untuk mensubstitusi tepung terigu atau mengganti tepung terigu karena dengan potensi bahan lokal di beberapa daerah dapat meningkatkan perekonomian dengan menekan impor gandum dalam pembuatan tepung terigu (Hasmadi, 2014).Sedangkan dalam beberapa negara berkembang banyak yang mengimpor 90% gandum untuk memproduksi produk bakery. Namun dalam beberapa tahun terakhir penelitian yang dilakukan Onyeku (2008) dengan potensi bahan baku mentah di seperti Nigeria seperti singkong, jagung, kentang dan beberapa tepung karbohidrat lainnya yang dapat mensubstitusi atau menggantikan penggunaan tepung terigu dapat menekan biaya impor gandum dalam produksi bakery di Nigeria (Ohimain, 2014). Carolyne (2014) penggunaan tepung singkong dan undehulled maize meals dapat sebagai salah satu produk makanan untuk penderita diabetes melitus tipe 2. Dalam penelitiannya Carolyne (2014) menganalisa beberapa komoditas seperti tepung jagung, sorgum, finger millet, banana plantain, dan tepung singkong untuk mengetahui indeks glikemik dari komoditas tersebut. Karena komoditas dengan indeks glikemik yang rendah memiliki pengaruh terhadap kadar glukosa darah dalam rentang 1 sampai 2 jam dimana dapat menurunkan kinerja insulin yang mengakibatkan glukosa darah menjadi turun sehingga pangan dengan indeks glikmeik rendah dapat digunakan sebagai pangan alternatif bagi penderita diabetes melitus tipe 2. Hasil penelitian yang dilakukan menghasilkan bahwa tepung singkong dan tepung jagung memiliki indeks glikemik yang rendah sehingga dapat digunakan sebagai pangan alternatif bagi penderita diabetes melitus tipe 2. Sehingga perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang efek dari pengonsumsian tepung komposit terhadap penderita diabetes melitus.Pada penelitian ini menggunakan salah satu komoditas umbi-umbian yakni ganyong (Canna edulis) dan kacang-kacangan yakni koro pedang (Canavalia ensiformis). Pemilihan kedua komoditas tersebut berdasarkan kandungan karbohidrat dan proteinnya yang cukup tinggi namun banyak orang yang belum mengetahui sifat fungsional dari kedua komoditas tersebut. Tanaman ganyong (Canna edulis) cukup mudah dibudidayakan baik pada tanah yang subur maupun pada tanah yang tandus dan pertumbuhanannya tidak memerlukan persyaratan-persyaratan yang sukar. Produksi ganyong cukup banyak di masyarakat khususnya di daerah pedesaan. Masyarakat masih jarang memanfaatkan ganyong sebagai pangan (Slamet, 2010). Ganyong (Canna edulis) merupakan tanaman tegak yang tingginya mencapai 0,9-1,8 m hingga 3 m. Umbinya dapat mencapai panjang 60 cm, dikelilingi oleh bekas-bekas sisik dan akar tebal yang berserabut. Bentuk dan komposisi kadar umbinya beraneka ragam. Di Indonesia varietas ganyong yang banyak dibudidayakan ada dua yaitu ganyong merah dan ganyong putih. Tepungnya mudah dicerna, baik sekali untuk makanan bayi maupun orang sakit (Lingga, 1986). Ganyong merupakan sumber karbohidrat sebesar 22,6-23,8% (Direktorat Gizi, 1992).Potensi koro pedang (Canavalia ensiformis) di Indonesia sangat besar namun dalam teknik pengolahannya masih sangat minim penerapannya. Hal tersebut didukung dengan data yang tercatat pada tahun tahun 2010-2011 dari lahan seluas 24 Ha di 12 kabupaten di Jawa Tengah telah menghasilkan 216 ton koro pedang setiap panen (Kabupaten Blora, Banjarnegara, Temanggung, Pati, Kebumen, Purbalingga, Boyolali, Batang, Cilacap, Banyumas, Magelang, dan Jepara) (Dakornas, 2012). Koro pedang (Canavalia ensiformis) memiliki potensi yang sangat besar menjadi produk pangan apabila ditinjau dari segi gizi dan syarat tumbuhnya. Dari kandungan gizi, koro pedang memiliki semua unsur gizi dengan nilai gizi yang cukup tinggi, yaitu karbohidrat 60,1%; protein 30,36%; dan serat 8,3% (Sudiyono, 2010). Koro pedang dapat diolah menjadi beberapa produk pangan seperti tepung koro pedang serta produk olahannya seperti cake, cookies, dan produk bakery lainnya, kerupuk koro pedang, tempe koro pedang dan beberapa produk olahan lainnya (Wahjuningish, 2013).Pada penelitian sebelumnya oleh Djunaidi (2014) telah menggunakan tepung komposit dari ubi jalar ungu, jagung kuning, dan kacang tunggak untuk mengetahui efek hipoglikemik terhadap tikus induksi Streptozotocin. Hasilnya penggunaan tepung komposit dari ketiga komoditas tersebut memberikan efek hipoglikemik yang cukup signifikan. Sehingga perlu adanya penelitian lebih lanjut apakah penggunaan tepung komposit dengan komoditas yang lain juga memberikan efek hipoglikemik terhadap penderita diabetes melitus. Rencana penelitian ini menggunakan masing masing komoditas yakni tepung umbi ganyong dengan tepung koro pedang diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif pangan fungsional bagi penderita penyakit DM. Tepung komposit tersebut digunakan untuk mengetahui efek hipolikemik yang diujikan pada tikus Sprague Dawley. Efek hipoglikemik sendiri meliputi berat badan tikus, sisa pakan tikus dan kadar glukosa darah tikus yang diujikan menurut GOD-PAP dalam Ngatidjan (1991). Sedangkan pemilihan tikus Sprague Dawley didasarkan pada penelitian oleh Sugito (2000) yang menyatakan bahwa untuk studi kesehatan dan penyakit pada manusia, tikus Sprague Dawley merupakan model yang sangat bagus untuk toksikologi, reproduksi, farmakologi, dan tingkah laku sehingga cocok untuk bahan uji dalam rencana penelitian ini.

B. Tujuan Penelitian1. Mengetahui pengaruh diet tepung komposit umbi ganyong (Canna edulis) dengan koro pedang (Canavalia ensiformis) terhadap penurunan kadar glukosa darah tikus diabetes dengan induksi streptozotocin.2. Mengetahui pengaruh diet tepung komposit umbi ganyong (Canna edulis) dengan koro koro pedang (Canavalia ensiformis) terhadap asupan pakan tikus diabetes induksi streptozotocin.3. Mengetahui pengaruh diet tepung komposit umbi ganyong (Canna edulis) dengan koro pedang (Canavalia ensiformis) terhadap perubahan berat badan tikus diabetes induksi streptozotocin.

C. Manfaat PenelitianPenelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai salah satu alternatif penggunaan tepung komposit umbi ganyong dengan koro pedang yang memberikan efek hipoglikemik bagi penderita diabetes melitus. Selain itu, penelitian ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan terhadap masyarakat tentang komoditas inferior yakni umbi ganyong dan koro pedang yang memiliki potensi sebagai pangan fungsional dalam bentuk tepung komposit yang dapat memberikan manfaat luas bagi masyarakat dan diterima bagi khalayak banyak.

D. Tahapan Penelitian1. Umbi Ganyong (Canna edulis)Pembuatan Tepung Ganyong

Pengupasan kulit umbi dalam wadah berisi air

Pencucian hingga bersih

Pengirisan dengan slicer (tebal 1-2 mm)

Perendaman dalam air selama 24 jam

Pengeringan dengan cabinet dryer selama 24 jam dengan suhu 500C

Penepungan

Pengayakan (80 mesh)

Tepung Ganyong

Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Tepung Ganyong(Metode Richana (2004) yang di modifikasi)2. Tepung Koro Pedang

Pengayakan 80 meshKoro Pedang(Canavalia ensiformis)(Perendaman air selama 3 hari setiap 12 jam penggantian air rendamanPerebusan air mendidih selama 20 menitPencucianPemotongan Pengeringan dalam cabinet dryer suhu 50oC selama 24 jamPenepunganTepung Koro Pedang

Gambar 2. Diagram Alir Pembuatan Tepung Koro Pedang(Metode Wahjuningsih (2013) yang dimodifikasi)3. Tahap Penelitian

30 ekor tikus Sprague Dawley dAWLEY

10 ekor tikus induksi STZ10 ekor tikus induksi STZ10 ekor tikus tanpa induksi STZPemberian diet pakan standarPemberian diet pakan standarHari ke-13 sampai ke-40.Hari ke-1, ke-8, ke-12, ke-19, ke-26, ke-33, 40.Hari ke-8, ke-12, ke-19, ke-26, ke-26, ke-33, ke-40.Hari ke-12 sampai ke-39Hari ke-8Hari ke-1 sampai ke-7Pengamatan Parameter:Berat sisa pakanBerat badanKadar glukosa darahPemberian diet tepung kompositInduksi STZAdaptasi

E. Metode AnalisisNoAnalisaMetode

1.Berat Badan TikusPenimbangan

2.Sisa Pakan TikusPenimbangan

3.Kadar Glukosa DarahGOD-PAP (Ngatidjan, 1991)

DAFTAR PUSTAKA

Carolyne, C. Ruhembe, Cornelio, N. M. Nyaruhucha, Theobald, C.E. Mosha. 2014. Glycemic Index of Selected Staple Foods Used in the Management of Type 2 Diabetes Mellitus in Tanzania. International Journal of Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR).Direktorat Gizi. 1992. Daftar Komposisi Bahan Makanan. Departemen Kesehtan R I, Bhatara, Jakarta.Djunaidi, Carolina Sisca. 2014. Efek Hipoglikemik Tepung Komposit (Ubi Jalar Ungu, Jagung Kuning, dan Kacang Tunggak) pada Tikus Diabetes Induksi Streptozotocin. Skripsi Ilmu dan Teknologi Pangan UNS.Hasmadi, M., Siti Faridah, A., Salwa, I., Matanjun, P., Abdul Hamid, M. and Rameli, A. S. 2014. The effect of seaweed composite flour on the textural properties of dough and bread. Journal of Applied Phycology 26:10571062.Krisnatuti & Yehrina. 2008. Diet Sehat Untuk Penderita Diabetes Melitus. Jakarta : Penebar Swadaya.Mepba, H., Eboh, L., and Nwaojigwa, S. U. 2007. Chemical composition, functional and baking properties of wheat-plantain composite flours. African Journal Food, Agriculture, Nutrition and Development 7: 122.Noorfarahzillah, M., Lee, J. S., Sharifudin, M. S., Mohd Fadzelly, A. B. And Hasmadi, M. Applications of Composite Flour in development of Food Products. International Food Research Journal 21 (6) : 2061 2074.Ohimain, Elijah I. 2014. The Prospect and Challenges of Composite Flour for Bread Production in Nigeria. Global Journal of Human-Social Sciences : H Interdisciplinary vol 14 issue 3 (1).Pramitya A.A. Istri Mira dan Tience Debora Valentina. 2013. Hubungan Regulasi Diri Dengan Status Gizi pada Remaja Akhir di Kota Denpasar. Jurnal Psikologi Udayana 2013, Vol. 1, No. 1.Retnaningsih, Ch; Wahyu Widowati; dan Lindayani. 2007. Isolasi Senyawa Antioksidan dan Antidiabetes dari Biji Kacang Koro (Mucuna pruriens). Laporan Hasil Penelitian. Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.Saputro, Prasetyo Sonny dan Teti Estiasih. 2015. Pengaruh Polisakarida Larut Air (Pla) dan Serat Pangan Umbi-Umbian Terhadap Glukosa Darah: Kajian Pustaka. Jurnal Pangan dan Agroindustri, Vol. 3, No. 2.Sugito. 2000. Uji In Vivo Kandungan Fungsional. Pangan Fungsional dan Fitokimia.Sumangkut, Sartika. 2013. Hubungan Pola Makan ddengan Kejadian Penyakit Diabetes Melitus Tipe-2 di Poli Interna BLU.RSUp.PROF. DR. R. Kandou Manado. Ejournal Keperawatan (Ekp) vol 1 (1).Sumartini. 2011. Kajian Sifat Fisiko Kimia Formulasi Tepung Komposit Produk Organik. ISBN 978-602-98902-1-1.Wahjuningish, Sri Budi. 2013. Pemanfaatan Koro Pedang pada Aplikasi Produk Pangan dan Analisis Ekonominya. Jurnal Riptek vol 7 (2).