Pengaruh Kondisi Lapar (Keadaan Puasa) Terhadap Kandungan Glikogen Hepar Ayam

PENGARUH KONDISI LAPAR (KEADAAN PUASA) TERHADAP KANDUNGAN GLIKOGEN HEPAR AYAM

A.  TUJUAN

Tujuan dalam praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat membandingkan perubahan kadar glikogen pada hepar ayam yang lapar.

B. LANDASAN TEORI

Glikogen adalah suatu rantai bercabang banyak yang tersusun dari unit glukosa dan berperan sebagai molekul penyimpanan kalori pada hewan terutama dihati dan otot. Enzim yang mendororng sintesis glikogen dari glukosa ditigkatkan jumlahnya oleh insulin, sejenis hormon yang dilepaskan kedalam aliran darah ketika kadar glukosa darah mulai naik. Glikogen dapat dipecah menjadi molekul-molekul glukosa penyusunnya oleh enzim-enzim seperti fosoforilase, yang diaktifkan oleh hormon-hormon epinefris dan glucagon (Fried, 2005).

Organ hati memegang peranan penting sebagai penjaga (buffering) hiperglikemia postprandial dengan melibatkan mekanisme sintesis glikogen. Glikogen disimpan oleh tubuh dengan tujuan sebagai penyedia sementara glukosa sebagai bahan bakar atau sebagai bahan penghasil fosfat berenergi tinggi. Anabolisme dan katabolisme glikogen di dalam hati dan otot bergantung pada ketersediaan glukosa serta aktivitas tubuh. Dalam kondisi tubuh normal, glukosa ditimbun sebagai glikogen apabila ada kelebihan glukosa dan glikogen dipecah kembali menjadi glukosa bila diperlukan. Mekanisme sintesis glikogen (glikogenesis) atau sebaliknya katabolisme glikogen (glikogenolisis). Selain melibatkan serangkaian fungsi enzim juga kedua hormon yang dihasilkan oleh pankreas, yaitu hormon insulin dan glucagon. Resistensi insulin berkontribusi terhadap peningkatan pelepasan glukosa di hati dan menurunkan pengambilan (uptake) glukosa ke dalam jaringan adipose. Kondisi ini justru akan menyebabkan terjadinya hiperglikemia dan kegagalan pembentukan glikogen (Suarsana, 2010).

Kebutuhan tertinggi terjadi selama glikolisis anaerobik,  yang memerlukan lebih banyak mol glukosa untuk  setiap ATP yang dihasilkan daripada oksidasi glukosa menjadi CO₂. Glikolisis anaerobic terjadi dijaringan yang memiliki lebih sedikit mitokondria, kandungan enzim glikolitik yang lebih tinggi, yaitu serat glikolitik kejang yang cepat. Proses ini paling sering terjadi pada permulaan olahraga. Sebelum terjadi vasodilatasi untuk membawa bahan bakar yang berasal dari darah. Oleh karena itu, pengaturan penguraian glikogen otot rangka harus berespons sangat cepat terhadap kebutuhan akan ATP, yang dihasilkan oleh peningkatan AMP. Pengaturan pembentukan dan penguraian glikogen diotot rangka berbeda dengan yang berlangsung dihati pada beberapa hal penting seperti glukagon yang tidak mempunyai efek terhadap otot sehingga kadar glikogen dalam otot tidak berubah-ubah mengikuti keadaan puasa atau makan (Marks, 2000).

Glukosa darah atau sering disebut gula darah adalah salah satu gula monosakarida dan salah satu sumber karbon terpenting yang digunakan sebagai sumber energi hewan dan tumbuhan. Glikogen otot merupakan sumber glukosa yang cepat digunakan untuk glikolisis di dalam otot itu sendiri. Glikogen hati berfungsi untuk menyimpan dan mengirim glukosa untuk mempertahankan kadar glukosa darah di antara waktu makan dan setelah 12-18 jam berpuasa (Djakani, 2013).

C. ALAT DAN BAHAN

1.  Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah :

-       Lumpang dan alu

-       Gelas kimia

-       Tabung sentrifugasi

-       Sentrifugasi

-       Gelas ukur 50 ml

-       Pipet tetes

-       Gelas kimia 500 ml

-       Pipet tetes

-       Tabung reaksi

-       Spektrofotometri

-       Spatula

-       Gegep

-       Batang pengaduk

2. Bahan

Bahan yang digunkan dalam percobaan ini adalah :

-       Hepar ayam yang dipuasakan                           - H₂SO₄ pekat

-       Hepar ayam yang tidak dipuasakan                  - Pereaksi DNS

-       Etanol 96%                                                        - Tisu

-       Akuades

D. PROSEDUR KERJA

  

                 Hepar ayam yang puasa

-       Dilumatkan dengan aquades dalam cawan

-       Dimasukkan ke dalam tabung sentrifius hingga rata

-  Dipisahkan filtrat dan residu dengan menggunakan alat sentrifugase

-       Diambil filtratnya

 

                      Filtrat

-       Ditambahkan etanol dingin 2 kali volume filtrat

-       Disentrifugase selama 5 menit untuk memisahkan filtrat dan residunya

-       Diambil residunya

	Filtrat

                          

-       Ditambahkan 10 ml aakuades

-       Ditambahkan 3 ml H₂SO₄

-       Dipanaskan selama 7 menit

-       Didinginkan

-       Ditambahkan pereaksi DNS

-       Diukur absorbansinya pada λ = 650 nm

-       Diulangi cara yang sama untuk hepar ayam yang tidak puasa

           Kadar hepar ayam yang puasa          = 1,589 mg/ml

           Kadar hepar ayam yang tidak puasa = 0,667 mg/ml

E.  HASIL PENGAMATAN

1.      Tabel hasil pengamatan

No.	Perlakuan	Hasil
1. 2. 3. 4.	Hati ayam dilumatkan Homogenate disentrifugase selama 5 menit dipisahkan filtrat dan residunya Filtrate + etanol dingin 2 kali volume filtrat, disentrifugase selama 5 menit, dipisahkan filtrat dan residunya Residu + aquades 10 ml diambil 1 ml + H2SO4 3 ml + pereaksi DNS	Homogenate (tidak terjadi perubahan warna) Terbentuk endapan dan diambil filtratnya Terbentuk endapan dan diambil residunya Larutan berwarna bening kekuningan ·         Absorbansi hepar ayam yang puasa = 0,062 A ·      Absorbansi hepar ayam tidak puasa = 0.026 A ·      Kadar hepar ayam yang puasa = 1,589 mg/ml ·      Kadar hepar ayam yang tidak puasa = 0,667 mg/ml

2.      Tabel Kurva Standar Glukosa

Glukosa (mg/mL)	Absorbansi
0	0
2	0,078
4	0,134
6	0,285
8	0,294
10	0,390

F. Pembahasan

Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hydrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung, dan otot serta juga untuk menjalankan berbagai aktivitas fisik seperti berolahraga atau bekerja. Karbohidrat diklasifikasikan sebagai berikut yaitu monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida. Oligosakarida adalah produk kondensasi tiga sampai sepuluh monosakarida. Polisakarida adalah produk kondensasi lebih dari sepuluh unit monosakarida.

Glikogen disimpan oleh tubuh dengan tujuan sebagai penyedia sementara glukosa sebagai bahan bakar atau sebagai bahan penghasil fosfat berenergi tinggi. Glukosa yang tidak dengan segera dipakai untuk tenaga disimpan sebagai cadangan di hati, otot, dan ginjal dalam bentuk glikogen dan dilepaskan kalau diperlukan oleh tubuh. Anabolisme dan katabolisme glikogen di dalam hati dan otot bergantung pada ketersediaan glukosa serta aktivitas tubuh. Glikogen merupakan simpanan karbohidrat dalam bentuk glukosa di dalam tubuh yang berfungsi sebagai salah satu sumber energi. Glikogen terbuat dari banyak molekul glukosa yang berikatan satu sama lain

Percobaan kali ini dilakukan dengan menggunakan sampel hepar ayam yang dipuasakan dan hepar ayam yang tidak dipuasakan yang telah dibersihkan dari jaringan disekitarnya agar memudahkan pelumatan sehingga jumlah filtrat yang dihasilkan cukup banyak. Hal pertama yang dilakukan adalah hepar ayam yang puasa dan hepar ayam yang tidak puasa dilumatkan dengan penambahan akuades agar lebih mudah. Setelah itu disentrifugase untuk memisahkan filtrat dengan residunya. Prinsip kerja sentrifugasi yaitu sampel akan diputar pada kecepatan tinggi dan akan memaksa partikel yang lebih berat terkumpul ke dasar tabung sentrifugase. Tabung yang sudah disentrifugase akan memisahkan antara larutan dengan endapan.

Selajutnya filtrat hasil dari sentrifugase tersebut diambil dan ditambahkan etanol dingin sebelum disentrifugase. Penambahan etanol bertujuan sebelum dimasukkan ke alat sentrifugasi agar dapat menarik molekul-molekul air yang terdapat pada glikogen hepar ayam. Setelah itu disentrifugase untuk memisahkan filtrat dan residunya.

Setelah itu, residu dari hasil sentrifugase tersebut diambil dan ditambahkan akuades dan larutan H₂SO₄. Penambahan larutan H₂SO₄ bertujuan untuk memutuskan ikatan-ikatan glikogen menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. Kemudian dipanaskan selama 7 menit. Tujuan dari pemanasan adalah untuk mempercepat reaksi. Setelah itu ditambahkan dengan pereaksi DNS atau Dinitro Salisilat yang fungsinya sebagai pengkompleks pada larutan sehingga dapat dilakukan pengukuran yang baik sehingga kadar glikogennya pun dapat diketahui dengan benar. Pengompleksan glukosa bertujuan untuk memberi warna glukosa sehingga bisa diukur absorbansinya. Hasil dari proses tersebut adalah larutan berwarna bening kekuningan.

Puasa secara fisiologis berarti membatasi asupan makanan dan minuman. Puasa sangat berpengaruh terhadap kadar glukosa dalam darah dan kadar glikogen hati ayam karena dalam keadaan puasa glikogen dalam hati ayam akan dipecah menjadi glukosa untuk mempertahankan kadar glukosa darah. Selain itu terdapat juga ayam yang diberi perlakuan tidak puasa atau dibiarkan hidup secara normal untuk membandingkan pengaruh puasa tersebut terhadap ayam yang tidak dipuasakan. Pada kondisi normal glukosa dalam darah akan dipecah menjadi glikogen dan kemudian disimpan dalam hati. Glikogen ini nantinya berfungsi sebagai cadangan apabila darah mengalami kekurangan glukosa.

Prinsip kerja spektrofotometer yaitu dengan menembakan cahaya kearah sampel, cahaya tersebut ada yang diteruskan ada yang diserap, cahaya yang diserap inilah nilai absorbansinya dimana diperoleh nilai absorbansi untuk hepar ayam yang dipuasakan 0,062 Å dengan kadar glikogennya 1,589 mg/ml sedangkan untuk hepar ayam yang tidak puasa 0,026 Å dengan kadar 0,667 mg/ml.

Kurva standar antara konsentrasi glukosa murni dengan absorbansinya dibuat untuk mengetahui konsentrasi glikogen. Dari kurva tersebut diperoleh persamaan garis y = 0,0039x + 0,000. Variabel y merupakan absorbansi glikogen dan variabel x adalah kadar glikogen. Nilai absorbansi dari hepar ayam yang puasa adalah 0,062 A dan nilai absorbansi dari hepar ayam yang tidak puasa adalah 0,026 A. Dari perhitungan, hasil kadar glikogen hepar ayam yang puasa adalah 1,589 mg/ml dan kadar glikogen hepar ayam yang tidak puasa adalah 0,667 mg/ml. Hal ini  sesuai dengan literatur, menurutnya cadangan glikogen dalam hati akan digunakan ketika keadaan lapar, hal ini dikarenakan dalam keadaan puasa glikogen di hati dipecah melalui proses glikogenolisis menjadi glukosa yang langsung ditransfer ke darah. Glikogen yang dipecah akan menyebabkan glukosa di hati menjadi lebih sedikit. Glikogen sewaktu-waktu diubah jadi glukosa sebagai sumber energi. Puasa merupakan salah satu kondisi yang dapat menyebabkan stres oksidatif. Kebutuhan utama pada saat kelaparan adalah senyawa penghasil energi. Ketika puasa, lemak tubuh dirombak jadi asam lemak dan gliserol, lalu diubah menjadi glukosa, untuk menjamin agar kadar gula darah tetap dan sumber energi bagi metabolisme dan gerakan tubuh selalu cukup.

G. Kesimpulan

Berdasarkan praktikum ini dapat diketahui bahwa dalam keadaan puasa, kadar glikogen hati akan berkurang karena dipecah (glikogenolisis) untuk mempertahankan kadar glukosa darah. Kadar glikogen hepar ayam puasa adalah 1,859 mg/ml. Kadar ini lebih tinggi bila dibandingkan dengan kadar glikogen hepar ayam yang tidak puasa yang mempunyai kadar endapan glikogen sebesar 0,667 mg/ml.

DAFTAR PUSTAKA  

Djakani, H. dkk. 2013. Gambaran Kadar Gula Darah Puasa Pada Laki-Laki Usia 40-59 Tahun, Jurnal e-Biomedik (eBM). Vol. 1, No. 1, Hal 70-75.

Fried, G. dan Hademenos, G. 2005. Biologi. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Marks, D., dkk. 2000. Biokimia Kedokteran Dasar. Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta.

Suarsana, I Nyoman, dkk. 2010. Sintesis Glikogen Hati dan Otot PadaTikus Diabetes yang Diberi Ekstrak Tempe,  Jurnal Veteriner, Vol. 11 No. 3, Hal. 190-195.