studi in vitro faktor penentu sifat hipoglisemik

7/26/2019 Studi in Vitro Faktor Penentu Sifat Hipoglisemik

1/9

1

STUDI IN VITRO FAKTOR PENENTU SIFAT HIPOGLISEMIK

KACANG MERAH

Fitri Rahmawati1* , Y. Marsono

2, Zuheid Noor

2

1) Jurusan Pendidikan Kesejahteraan Keluarga, Fakultas Teknik, UNY2) Jurusan Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, UGM

Abstrak

Telah dilakukan penelitian secara in vitro untuk mengetahui faktor penentu sifat

hipoglisemik kacang merah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kacang

merah terhadap daya absorbsi glukosa pada usus halus tikus. Kedelai digunakan sebagai

pembanding, karena bahan pangan ini sudah diyakini memiliki potensi yang besar untuk

penurunan kadar gula darah.

Komposisi kimia kacang merah dan kedelai diketahui melalui analisis proksimat

dengan metode AOAC (1990), yaitu kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, dankarbohidrat by difference. Viskositas pakan diukur dengan menggunakan viscometer

(Brookfield model RVT). Untuk mengetahui daya absorbsi glukosa pada usus halus tikus

akibat pengaruh diet dilakukan secara in vitro dengan menggunakan metode kantong usus

terbalik. Ke dalam larutan NaCl 0,9% dengan kandungan glukosa 1,4% ditambahkan

pakan kacang merah, pakan kedelai, maupun pakan standar. Setiap 15 menit diuji kadar

gula reduksi selama 90 menit dan dihitung secara akumulatif.

Hasil penelitian menunjukkan komposisi kimia kacang merah dan kedelai meliputi :

kadar air, protein, lemak,abu dan karbohidrat by difference berturut-turut adalah: 10,08;

17,78; 1,08; 4,12; 77,02 dan untuk kedelai 11,68; 36,57; 15,61; 5,53; 42,29. Viskositas diet

kacang merah mempunyai nilai tertinggi yaitu 53,50 cps. Penelitian secara in vitro

menunjukkan bahwa diet kacang merah dapat menurunkan daya absorbsi glukosa padausus halus tikus sebesar 48,43%.

Kata Kunci :Hypoglisemik, kacang merah, kedelai, usus terbalik

PENDAHULUAN

Perubahan gaya hidup dan pola makan dari makanan yang berbasis karbohidrat

menjadi makanan berlemak tinggi meningkatkan timbulnya penyakit degeneratif seperti

jantung koroner, hypertensi dan juga diabetes.Prevalensi penderita diabetes di Indonesia

diperkirakan mencapai 5 juta pada tahun 2020 Gunawan dan Tandra, 1998 dalam Marsono,

2002). Salah satu alternatif pencegahan yang murah adalah terapi diet pada penderita

dengan memberikan makanan yang dapat menekan peningkatan gula darah penderita.

Asosiasi diabetes memberikan saran kepada penderita diabetes untuk

meningkatkan konsumsi karbohidrat komplek sekitar 50 % total untuk energi dan lebih

banyak serat pangan. (Vessby, 1994). Namun jumlah karbohidrat tidak sepenuhnya dapat

dipegang sebagai satu-satunya acuan, sebab jumlah karbohidrat yang sama dari sumberyang berbeda dapat memberikan respon yang berbeda.(Jenkins et al, 1981). Telah


2/9

2

ditemukan bahwa karbohidrat di dalam makanan yang berbeda dapat memiliki respon

glisemik yang berbeda. Indek Glisemik (IG) dapat dipakai sebagai acuan pemilihan

makanan bagi penderita diabetes. Makanan yang mempunyai IG rendah akan lebih

menguntungkan dalam pengendalian gula darah dibandingkan makanan yang mempunyai

IG tinggi.

Di Indonesia daftar Indeks Glisemik masih langka. Penelitian pada beberapa

makanan khas Indonesia menunjukkan bahwa uwi (Dioscorea alata LINN) mempunyai

Indeks Glisemik yang cukup rendah yaitu 73, sedang sukun, singkong dan pisang tanduk

masing-masing adalah 90, 73 dan 92. (Marsono, 2001; Marsono, 2002b). Peneliti yang

sama juga melaporkan bahwa Indeks Glisemik kacang merah sangat rendah yaitu 26,

sedang kacang hijau, kacang tunggak, kacang gude, kapri dan kedelai berturut-turut adalah

76, 51, 35, 30 dan 31 (Marsono, 2002).

Penelitian lanjutan untuk mengetahui efek konsumsi kacang merah dalam jangka

panjang terhadap penurunan kadar gula darah pada hewan coba telah dilakukan dan

terbukti efektif menurunkan gula darah pada tikus yang diinduksi diabet dengan alloxan

sebesar 73,5% (Rahmawati Fitri, 2003). Selain itu menurut Rahmawati Fitri (2004)

kacang merah juga efektif dalam menurunkan kadar kolesterol dalam darah tikus diabetik

yang diinduksi dengan alloxan.

Atas dasar hal-hal tersebut perlu dikaji lebih lanjut faktor penentu sifat

hipoglisemik kacang merah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kacang

merah terhadap daya absorbsi glukosa pada usus halus tikus. Kedelai digunakan sebagai

pembanding, karena bahan pangan ini sudah diyakini memiliki potensi yang besar untuk

penurunan kadar gula darah.

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Bahan dan alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kacang merah (Vigna umbellata),

kedelai (Glicine maxMERR), diperoleh dari pasar lokal yang ada di DIY dalam keadaan

kering pasar (kadar air 12-14%). Bahan untuk analisis dengan kualitas pro analysis (Sigma,

BDH atau E-Merc) dibeli di toko bahan kimia di Yogyakarta. Komposisi pakan mengacu

pada formula American Institute of Nutrition 1993 (AIN 1993) (Reeves et al., 1993).

Campuran vitamin (AIN-93-VX) dan mineral (AIN-93-MX) dibeli dari ICN, Amerika.


3/9

3

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya adalah : neraca analitik,

timbangan, grinder, tabung Crane dan Wilson modifikasi Yuwono, waterbath bergoyang

(Haake SWB), viscometer (Brookfield model RVT) dan alat-alat gelas lainnya.

Metode Penelitian

Analisa bahan

Sebelum diproses menjadi tepung untuk digunakan dalam pembuatan pakan tikus,

kacang merah dan kedelai dilakukan analisa proksimat. Analisa kadar air dilakukan dengan

metode thermogravimetri. Kadar abu ditentukan dengan metode pembakaran. Lemak

dengan metode Soxhlet, sedang kadar protein dengan metode Mikro-Kjeldahl (AOAC,

1990). Viscositas pakan diukur dengan viscometer (Brookfield model RVT).

Tabel 1. Komposisi pakan diet Standar (1), Kacang Merah (2), dan Kedelai (3)

Komponen Diet Diet

Standar Kacang Merah Kedelai

MaizenaKasein

Sukrosa

Minyak Jagung

CMC

Kacang MerahKedelai

Mineral mix (AIN-93-MX)*

Vitamine mix (AIN-93-VX)*

L-cystin

Cholin bitartrate

620.7132.3

100

40

50

--

35

10

1.8

2.5

51670.2

82.4

36.6

-

368-

22

10

1.8

2.5

597.267.8

86.9

-

35.2

-185

26.2

10

1.8

2.5

Total 992.3 1109 1012

Total energi (kcal)/kg 3718.7 3719 3724

* Reeves et al., 1993.

Pengujian secara in vitro

Pengujian in vitro dilakukan untuk melihat daya absorbsi glukosa pada usus halus

karena adanya pengaruh dari kacang merah. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan

metode kantung usus terbalik rancangan Crane dan Wilson (1958) yang telah dimodifikasi

Yuwono (1987).

Langkah pertama dari metode in vitro dengan kantung usus terbalik tersebut

dengan memuasakan tikus selama 20-24 jam dan tetap diberi minum. Selanjutnya

penelitian ini menggunakan usus yang dibalik, sehingga villi berada diluar. Kedua ujung

usus halus diikat yang sebelumnya diisi dengan larutan NaCl 0,9% disebut cairan serosa


4/9

4

(tiap 5 cm usus diisi 1 ml). Kemudian usus halus dimasukkan pada tabung yang berisi

pakan kacang merah dalam larutan Nacl 0,9% dengan kadar gula reduksi 1,4% yang

disebut cairan mukosa. Selama percobaan seluruh bagian usus harus terendam dalam

cairan mukosa dan harus dijenuhi dengan oksigen (100 gelembung/menit), temperatur

harus selalu tetap pada 37oC dan diaduk secara terus menerus setiap 15 menit selama 90

menit.

Tikus SD dipuasakan 20-24 jam

Anestesi

Pembedahan

Pemoton an Usus

Pembalikan Usus

Pen ikatan salah satu u un

Pemasan an ada kanula

Pen isian kantun usus

Pemasukan kedalam tabun

Pen aliran O 100 elembun /menit 37oC

Water bath ber o an 90 menit 37oC

Pen ambilan cairan dari usus tia 15 menit

Analisis ula reduksi

NaCl 0 9%

Pakan kacang merahdalam 75 ml NaCl 0,9%

kadar gula reduksi 1,4%

Gambar 1. Diagram alir jalannya pengujian usus terbalik


5/9

5

Analisa Statistik

Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap. Analisa

statistik menggunakan analisa varians (ANAVA) dan bila terdapat perbedaan dilanjutkan

dengan uji Duncan Multiple Range Test dengan taraf kepercayaan 5 %. (Gomez and

Gomez, 1995).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil analisa proksimat kacang merah dan kedelai dapat dilihat pada tabel 2. terlihat

bahwa kadar total karbohidrat kacang merah sebesar 77,02 %. Hasil ini lebih besar jika

dibandingkan dengan total karbohidrat kedelai yaitu 32,42 %. Hasil penelitian ini serupa

dengan penelitian Kylen and McReady (1975) dalam Mas Yamaguchi (1983) dan Daftar

Komposisi Bahan Makanan (1989) komposisi untuk protein, lemak, abu, dan karbohidrat

kedelai berturut-turut adalah : 34,9; 18,1; 4,7; dan 34,8. Sedangkan untuk kacang merah

adalah 23,1; 1,7; 6,7; dan 59,5.

Tabel 2. Komposisi kimia kacang merah dan kedelai ( % db)

Komponen Kacang Merah Kedelai

Protein

Lemak

Abu

Air

Total Karbohidrat (by diff)

17,78

1,08

4,12

10,08

77.02

36.57

15,61

5,53

11,68

42,29

Viskositas Pakan

Hasil analisis viskositas pakan pada diet yang diberikan pada tikus dapat dilihat

pada Tabel 3.

Tabel 3. Viskositas diet standar, kacang merah, dan kedelai

Diet Viskositas (cps)

Standar

Kacang Merah

Kedelai

42,17 c

53,50 a

48,33b

Huruf yang berbeda dalam kolom yang sama menunjukkan hasil berbeda nyata ( p< 0,05)

Nilai rata-rata dari 3 (tiga) ulangan


6/9

6

Pada tabel 3 terlihat bahwa diet kacang merah mempunyai nilai viskositas tertinggi

yaitu 53,50 cps, diikuti dengan diet kedelai, dan diet standar. Sesuai dengan hasil analisis

gula darah yang dilakukan penelitian sebelumnya pada diet kacang merah menunjukkan

kecenderungan penurunan level gula darah lebih baik dibandingkan dengan diet yang lain,

kemungkinan karena mempunyai viskositas yang lebih besar.

Serat yang viskus dapat menunda pencernaan dan penyerapan makanan kedalam

tubuh (Hockaday, 1989). Menurut Hull dan Cummings (1989), berbagai sumber serat

mempunyai pengaruh yang menguntungkan pada homeostatis glukosa pada penderita

diabet, khususnya serat larut yang dapat menunda pengosongan lambung dan absorbsi di

usus halus karena peningkatan viskositas mungkin menyebabkan perbedaan konsentrasi

digesta.

Pengujiian absorbsi glukosa dengan usus terbalik

Penelitian secara in vitro dilakukan dengan menggunakan metode kantung usus

terbalik untuk menentukan daya absorbsi glukosa pada usus halus tikus karena perbedaan

diet yang diberikan. Hasil analisis terhadap daya absorbsi glukosa ditunjukkan pada

gambar 2.

Daya Absorbsi Glukosa (%)

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6

Pengamatan/15 menit

Daya

AbsorbsiGlukosa(%

Glokosa

STD

KM

KD

Gambar 2. Daya Absorbsi Glukosa Usus Halus Tikus


7/9

7

Gambar 2 menunjukkan bahwa pemberian diet kacang merah dapat menurunkan

daya absorbsi glukosa pada usus halus tikus. Pada pengamatan 15 menit keempat dan

selanjutnya terjadi penurunan absorbsi glukosa yang berbeda nyata dengan kontrol. Pada

penelitian ini kacang merah dapat memberikan penurunan daya absorbsi glukosa yang

lebih besar dibandingkan dengan diet yang lain. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Fitri

Rahmawati (2003) yang menunjukkan penurunan gula darah tikus yang diinduksi diabet

dengan alloxan akibat dari diet kacang merah.

Kecenderungan penurunan daya absorbsi glukosa kemungkinan karena kacang

merah mengandung serat yang tinggi sehingga menghambat absorbsi glukosa kedalam

usus halus. Diet kacang merah pada penelitian ini mempunyai viskositas tertinggi dan sifat

viskus dari serat tersebut dapat menghambat absorbsi glukosa ke dalam usus halus.

Perlakuan diet kacang merah dapat menurunkan daya absorbsi glukosa sebesar

48,43%. Sedangkan untuk diet kedelai dapat menurunkan daya absorbsi sebesar 45,84%.

Menurut Manthey et.al., (1999), serat larut air dapat membentuk larutan yang viskus,

kenaikan viskusitas di dalam usus dapat memperlambat absorbsi glukosa oleh usus halus.

Serat larut yang viskus tersebut dapat menurunkan gula darah postpandrial dan level

insulin.

Absorbsi merupakan proses masuknya nutrien melalui sel-sel dinding saluran cerna

ke dalam darah atau limpa (Anonim, 1989). Hal ini senada dengan yang dikemukakan

Astuti (1991) bahwa absorbsi merupakan proses dimana nutrien yang berasal dari makanan

masuk ke dalam cairan dan jaringan tubuh. Dalam penelitian ini absorbsi merupakan

proses masuknya nutrien makanan melalui sel-sel dinding usus halus. Nutrien atau zat gizi

dalam makanan sebagian besar berada dalam bentuk kompleks, sedangkan proses absorbsi

melalui sel dinding usus halus hanya dapat dilakukan oleh nutrien dalam bentuk sederhana,

karenanya nutrien dalam bentuk komplek tersebut perlu disederhanakan terlebih dahulu

menjadi bentuk sederhana sehingga siap untuk diserap. Faktor yang mempengaruhi

absorbsi, mekanisme absorbsi dalam saluran cerna serta metode yang digunakan.

Menurut Astuti (1984), didalam membran brush border, glukosa diikat oleh

pengemban yang berupa bahan berprotein dan dibawa masuk ke dalam sel epitel.

Konsentrasi gula reduksi yang tinggi dalam lumen usus, akan terjadi transport sejalan

dengan konsentrasinya. Penelitian yang dilakukan secara in vitro menunjukkan kapasitas

absorbsi glukosa cukup besar pada semua bagian usus halus, tetapi paling tinggi terjadi

pada duodenum bagian bawah dan jejenum bagian atas.


8/9

8

Pada absorbsi glukosa pakan diet kacang merah kemungkinan banyak faktor yang

berpengaruh yang belum diketahui mengingat di dalam kacang merah juga terkandung

protein dan mineral yang berpengaruh pada proses absorbsi.

SIMPULAN

Hasil penelitian menunjukkan komposisi kimia kacang merah dan kedelai

meliputi : kadar air, protein, lemak,abu dan karbohidrat by difference berturut-turut

adalah: 10,08; 17,78; 1,08; 4,12; 77,02 dan untuk kedelai 11,68; 36,57; 15,61; 5,53;

42,29. Viskositas diet kacang merah mempunyai nilai tertinggi yaitu 53,50 cps.

Penelitian secara in vitro menunjukkan bahwa diet kacang merah dapat menurunkan

daya absorbsi glukosa pada usus halus tikus sebesar 48,43%.

SARAN

Perlu dikaji lebih lanjut untuk mengetahui faktor apa yang berperan dalam sifat

hipoglisemik dan hipolipidemik kacang merah, sehingga dapat dipakai sebagai pedoman

dalam pemanfaatan lebih lanjut dari kacang merah.

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Proyek Hibah Bersaing, Ditjen

Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional atas biaya penelitiannya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1989. Absorbsi Nutrien. Kursus Singkat Gizi Experimental, PAU Pangan dan

Gizi. UGM. Yogyakarta

Astuti, M. 1984. Absorbsi Iodium dalam Gula Kelapa yang difortifikasi dengan Iodiumpada Usus Tikus Secara In Situ. Tesis-UGM

Association of Official Analytical Chemist (AOAC), 1990.Official Methods of Analasis

15 th ed. Vol. 2. Virginia

Cummings. Jhon H. 1989. Metabolism of Dietary Fiber in The Large Intestin. In

Cummings, J.H.(ed). The Role of Dietary Fiber in Enternal Nutritiion. Abbot

International LTD-USA.

Rahmawati Fitri. 2003. Pengaruh Diet Kacang Merah Terhadap Kadar Gula Darah Tikus

Diabetik Induksi Alloxan. Prosiding Seminar Nasional PATPI. UniversitasBrawijaya. Malang


9/9

9

Rahmawati Fitri. 2004. Studi Tentang Sifat Hipolipidemik Kacang Merah (Vigna

umbellata) pada Tikus Diabetik. Widyakarya Pangan dan Gizi VIII. LIPI. Jakarta

Gomez, K.A. and A.A. Gomez. 1995. Prosedur statistik untuk penelitian pertanian, Edisi

ke-2. Universitas Indonesia, Jakarta.

Jenkins, D.J.A., Wolever, T.M.S., Taylor, R.H., Barker, H., Fielden, H., Baldwin,J.M., Boeling A.C., Newman, H.C. Jenkins, A.L. and Goff, D.V. 1981.Glicemic

idex of foods : a physiological basis for carbohydrate exchange. Am. J. Clin. Nutr.

34: 362-366.

Mas Yamaguchi, 1983. World vegetables prinsiples, production and nutritive values.Avi

Publising company, inc. Westport, Conecticut.

Manthey, F.A., G.A. Hareland dan D.J. Huseby. 1999.soluble and Insolublle Diaetary

FiberContent and Composition in Oat. Cereal Cemistry. Vol. 76 No. 3 : 417-420.

Marsono, Y., 1999.Perubahan kadar Resistant Starch (RS) dan Komposisi kimia beberapa

bahan pangan kaya karbohidrat dalam pengolahan.Agritech 19: 124-127.

Marsono, Y., 2002a. Indek glisemik umbi-umbian.Agritech22: 13-16.

Marsono, Y., 2002.Glycemic Index of selected legumes. Submitted for publication.

Marsono, Y. 1995.Fermentation of Dietary Fibre in Human Large Intestine : A Review.

Indonesian Food and Nutrition Progress, 1995. Vol. 2, no.2.

Reeves P.G, Nielsen F.H, Fahey Jr. 1993. AIN-93 Purified diets for laboratory rodents :final report of the American Institute of Nutrition ad Hoc Writing Committee on

reformulation of the AIN-76A Rodent diet,J.Nutr. 123:193-1951.

Vessby, B. 1994.Dietary carbohydrates in diabetes. Am. J. Clin Nutr. 59 (suppl) : 742S-

746S.

Yuwono, T. 1987. Pengaruh Kofeina terhadap Kelarutan dan Ketersediaan Hayati O-Etosi

Benzamida pada Tikus Jantan. Disertasi-ITB

studi in vitro faktor penentu sifat hipoglisemik

Documents