Aktivitas Antihiperglikemik Beras Analog pada Tikus Model Diabetes.

Abstract

Diabetes merupakan penyakit gangguan metabolisme yang disebabkan oleh sekresi insulin yang rendah atau resistensi insulin, menyebabkan terjadinya hiperglikemia atau peningkatan glukosa di dalam darah. Penyakit diabetes tipe 2 (DT2) adalah kasus yang paling sering terjadi, mencapai 90-95% kasus, yang disebabkan oleh faktor gaya hidup dan makanan/diet yang menghasilkan obesitas. Penelitian mengenai pangan fungsional dan senyawa bioaktifnya telah banyak dilakukan untuk pengelolaan DT2. Beras analog merupakan beras tiruan seperti butiran beras yang dibuat dari tepung non beras (Budijanto dan Yuliyanti 2012), dapat dikonsumsi seperti beras putih. Beras analog berpotensi menjadi alternatif makanan pokok dengan aktivitas antidiabetes. Pada penelitian ini digunakan bahan baku sorgum, kedelai kuning kedelai hitam, bekatul beras hitam, dan bekatul beras hitam fermentasi. Sejauh ini belum ada laporan mengenai efek antihiperglikemik dari beras analog. Tujuan penelitian ini adalah: (1) Mengevaluasi kandungan komponen bioaktif, aktivitas antioksidan dan penghambatan α-amilase bekatul beras hitam sebagai akibat proses fermentasi oleh R. oligosporus, (2) menentukan formulasi beras analog dari kombinasi sorgum, kedelai kuning, kedelai hitam, bekatul beras hitam, dan bekatul beras hitam fermentasi yang memberikan karakteristik fungsional dan aktivitas antidiabetes secara in vitro (aktivitas antioksidan, inhibisi enzim α-amilase dan α-glukosidase) yang tertinggi, (3) mengevaluasi aktivitas antidiabetes beras analog secara in vivo melalui pengujian kadar glukosa darah, nilai toleransi glukosa, kadar insulin, perubahan profil lipid, nilai BUN, kreatinin, SGOT, dan SGPT, aktivitas enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, glutation peroksidase (GPx), dan uji histopatologi jaringan pankreas pada tikus yang diinduksi streptozotocin. Bekatul yang difermentasi (BF) selama 96 jam memiliki kandungan total fenolik, flavonoid, antosianin, α-tokoferol, dan γ-orizanol yang lebih tinggi dibandingkan bekatul non-fermentasi (BNF). BF juga memiliki aktivitas antioksidan dan inhibisi terhadap enzim α-amilase yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil yang diperoleh BF berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan beras analog antihiperglikemik, yang dikombinasikan bersama bahan baku lainnya. Formulasi dari kombinasi sorgum, kedelai kuning, kedelai hitam, BNF, dan BF mampu menghasilkan beras analog yang memiliki bentuk menyerupai beras. Penelitian ini menghasilkan empat produk beras analog, yaitu KU (sorgum, kedelai kuning, dan BNF), HU (sorgum, kedelai hitam, dan BNF), KF (sorgum, kedelai kuning, dan BF), dan HF (sorgum, kedelai hitam, dan BF). Beras analog KF dan HF yang ditambahkan BF memiliki kandungan total fenol, flavonoid, antosianin, serat pangan, pati resisten, γ-orizanol dan α-tokoferol yang lebih tinggi, serta daya cerna pati yang lebih rendah dibandingkan dengan formula KU dan HU dengan penambahan BNF. Berdasarkan karakteristik fungsional, beras analog diduga memiliki aktivitas antidiabetes. Selanjutnya keempat beras analog tersebut diuji aktivitas antioksidan, inhibisi enzim α-amilase dan α-glukosidase secara in vitro untuk mengetahui potensinya sebagai pangan antidiabetes. Hasil uji in vitro menunjukkan bahwa beras analog dengan penambahan BF memiliki aktivitas yang lebih tinggi. Aktivitas antioksidan dengan metode DPPH tertinggi diperoleh pada beras analog HF. Aktivitas penghambatan yang tinggi terhadap enzim α-amilase dan α-glukosidase juga diperoleh pada beras analog dengan penambahan BF. Berdasarkan hasil uji tersebut, maka beras analog KF dan HF dilanjutkan pada tahap berikutnya, efek antidiabetes beras analog secara in vivo. Tahap uji in vivo menggunakan tikus jantan Spraque dawley sebanyak 24 ekor yang berumur 10 minggu dengan berat ± 250-300 g. Tikus model diabetes diperoleh setelah diinduksi dengan streptozotocin dosis 35 mg/Kg BB. Tikus dibagi menjadi 4 kelompok tikus (n=6) yaitu kelompok tikus kontrol sehat (K-), tikus kontrol diabetes dengan pakan standar (K+), tikus diabetes dengan pakan standar dan beras analog KF 50% (PKF), dan tikus diabetes dengan pakan standar dan beras analog HF 50% (PHF). Pemberian beras analog selama 28 hari pada tikus diabetes menunjukkan terjadi penurunan kadar glukosa darah, meskipun belum mencapai kadar normal. Hasil ini didukung dengan adanya peningkatan nilai toleransi glukosa pada minggu ke-4 pengujian, yang ditunjukkan dengan menurunnya nilai area under curve (AUC) glukosa dibandingkan dengan pengujian pada minggu ke-0. Jumlah kadar insulin yang lebih tinggi diperoleh pada kelompok PKF dan PHF dibandingkan dengan kelompok kontrol K+ pada akhir masa perlakuan. Kadar insulin ini berdampak pada kemampuannya dalam menurunkan kadar glukosa darah dan nilai AUC glukosa. Perlakuan beras analog juga menunjukkan perbaikan profil lipid tikus diabetes. Kelompok PKF dan PHF memiliki kadar kolesterol, trigliserida, dan LDL-k yang lebih rendah, serta nilai HDL-K yang tinggi dibandingkan dengan kelompok K+. Selain itu juga pemberian beras analog mampu mempertahankan fungsi ginjal dan hati tikus diabetes. Hal ini ditunjukkan dengan rendahnya nilai BUN, kreatinin, SGOT, dan SGPT, yang merupakan indikator tingkat kerusakan ginjal dan hati. Pada akhir masa penelitian, aktivitas enzim antioksidan SOD, katalase, dan GPx pada tikus diabetes yang diberikan beras analog lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol diabetes K+. Pengamatan secara histopatologi menunjukkan bahwa pulau langerhans tikus kelompok PKF dan PHF lebih besar dibandingkan dengan kelompok K+. Hal ini juga dibuktikan dengan pengukuran diameter pulau langerhans kelompok perlakuan beras analog yang lebih besar. Selain itu kelompok tikus PKF dan PHF juga memiliki tingkat imunoreaksi insulin yang lebih tinggi daripada kontrol K+. Secara mikroskopi hasil pewarnaan terlihat pembentukan warna coklat yang lebih besar dibandingkan kontrol K+. Berdasarkan keseluruhan hasil penelitian menunjukkan bahwa beras analog yang terbuat dari sorgum, kedelai kuning, kedelai hitam, dan bekatul fermentasi memiliki aktivitas antidiabetes. Interaksi sinergis antara komponen-komponen bioaktif yang terkandung pada beras analog mampu memberikan efek antihiperglikemik, yang ditunjukkan pada penelitian ini berdasarkan metode uji in vitro dan in vivo.