LAPORAN PRAKTIKUM
BIOKIMIA
OLEH :
KELOMPOK C5 (SHIFT 3)
Ghinada Rafny Shafira (172010101008)
Maidy Frista Rosanti (172010101025)
Moh. Nur Indra Caesar (172010101026)
Roan Pratama Putra(172010101028)
Ridhotullah Istaz Maulana S. (172010101068)
Dita Rahmania (172010101082)
Moh. Batchiar Adam (172010101130)
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS JEMBER
2018
JUDUL PRAKTIKUM: Pengukuran Kadar Glukosa
WAKTU DAN TEMPAT: Kamis, 8 Maret 2018 di Laboratorium Biokimia
Fakultas Kedokteran Universitas Jember
DASAR TEORI
Glukosa merupakan monosakarida yang utama dan ada di dalam
darah. Glukosa yang ada di dalam darah berasal dari makanan yang
masuk ke dalam tubuh yang mengandung karbohidrat, dan juga hasil
dari proses glikogenolisis, dan glukoneogenesis. Kadar glukosa
normal berkisar antara 50-150 mg/dl. Agar kadar glukosa darah tetap
normal, tidak kurang ataupun lebih, tubuh melibatkan berbagai
hormon meskipun tubuh dapat memperoleh energi melalui oksidasi
bahan selain glukosa. Salah satu alasannya adalah karena sel saraf
dan eritrosit hanya bisa menggunakan glukosa sebagai sumber
energi.
Diabetes millitus (DM) merupakan kelainan metabolik yang
ditandai dengan peningkatan kadar glukosa darah, dan hari demi hari
penderita DM semakin meningkat. Padahal, DM dapat menimbulkan
komplikasi yang cukup luas mulai dari ujung rambut sampai ujung
kaki, baik komplikasi secara akut maupun kronis. Kadar glukosa
darah merupakan indikator yang baik untuk memonitor terapi pada
penderita DM, sehingga pengukuran kadar glukosa darah sangat perlu
dan disarankan dilakukan secara rutin. Pengukuran kadar glukosa
darah dapat dilakukan dengan cara o-toluidin dan cara enzimatik
menggunakan enzim glukooksidase.
Insulin merupakan hormon yang penting dalam mengatur kadar
glukosa darah. Insulin merupakan suatu polipeptida (hormon protein)
dengan dua rantai asam amino yang dihubungkan oleh jembatan
disulfida. Insulin diproduksi di ribosom sel--pankreas yang akan
membentuk proinsulin. Kemudian, insulin akan mengalami proses
pematangan, dikemas dan disimpan dalam ganula-ganula di
aparatus golgi. Insulin dikeluarkan dari ganula-ganula dengan cara
eksositosis. Ganula-ganula tersebut bergerak ke dinding sel
melalui suatu proses yang melibatkan mikrotubulus, kemudian membran
ganula berfusi dengan membran sel dan terjadilah sekresi
insulin.
Struktur porcine insulin yang merupakan satu rantai polipeptida
yang panjang, susunan asam-asam amino dari proinsulin adalah
susunan polipeptida B yang pada ujung karboksilnya disambung
melalui polipeptida yang terdiri dari 33 asam amino pada ujung
amino dari polipeptioda A.
Insulin terdiri dari dua rantai polipeptida yaitu rantai A dan
rantai B. Pada rantai A terdapat ikatan disulfida yang
menghubungkan sistein. Pada manusia rantai A terdiri dari 21 asam
amino, rantai B terdiri 30 asam amino. Dalam bentuk kristal,
insulin akan mengikat Zn ditengah polimer. Antara rantai A dan
rantai B terdapat dua ikatan disulfida, yang menghubungkan sistein.
Akibat anaktivasi insulin, alkali ataupun senyawa pereduksi akan
memutuskan ikatan disulfida. Enzim-enzim proteolitik akan
mencernakkan insulin yang diberikan secar per oral.
Sekresi insulin sebanding dengan kadar glukosa darah (KGD),
sehingga pada saat KGD tinggi, sekresinya juga akan meningkat,
begitu pula sebaliknya. Insulin juga dapat menurunkan kadar glukosa
darah dengan cara mempercepat transportasi glukosa dari darah ke
dalam sel dengan bantuan reseptor insulin yang terdapat di
permukaan sel target. Insulin juga mempercepat penurunan KGD dengan
cara: (1) merangsang perubahan glukosa menjadi glikogen
(glikogenesis) dan asam lemak (lipogenesis); (2) menghambat
pembentukan glukosa dari glikogen (glikogenolisis) dan
senyawa-senyawa nonkarbohidrat (glukoneogenesis). Jadi, sekresi
insulin dipengaruhi KGD dan berperan penting pada pengendalian
KGD.
Stimulasi reseptor insulin akan mengaktifkan tyrosine kinase
yang ada pada sub unit Bdari reseptor insulin, sehingga terjadi
proses fosforilase pada tirosin. Tirosinterfosforilasi akan
merangsang aktivitas beberapa protein intraseluler dalam jalur
signaling insulin. Sebagai hasil rangkaian aktivasi, glukosa
transporter akan bergerak ke arah membran untuk memasukkan glukosa
yang ada dalam darah, akibatnya terjadi penurunan KGD. Glukosa
darah yang masuk ke dalam sel selanjutnya akan mengalami proses
glikolisis atau disimpan terutama di otot dan di hati, melalui
proses glikogenesis.
Preparat insulin yang tersedia di antaranya adalah:
1. Short acting insulin
Antara lain: regular insulin, crystallin zinc insulin, semilente
insulin.
1. Long acting insulin
1. Protamin zinc insulin (PZI). Kombinasi insulin dengan
protamin. Penyerapannya lambat. Penurunan glukosa darah lebih dari
24 jam.
1. Ultra lente insulin merupakan slow acting insulin. Kristal
besar dengan adanya konsentrasi yang tinggi dari asetat dan Zn.
Onset dan duration pelan.
1. Intermediate acting insulin
2. Lente insulin: campuran ultralente insulin dengan regular
insulin dengan perbandingan 7:3
2. Globin insulin : gabungan insulin dengan protein (globin).
Efek antara regular insulin dan PZA (duration antara 12-15 jam)
Tubuh kita memiliki organ yang mempunyai peran yang penting
dalam mengendalikan kadar glukosa darah, yaitu ginjal. Glukosa
dapat melalui filter glomerulus, tetapi direabsorpsi kembali ke
peredaran darah melalui tubulus ginjal. Kemampuan tubulus untuk
mereabsorpsi glukosa terbatas (sekitar 350 mg/menit). Pada
seseorang yang mengalami peningkatan kadar glukosa darah, kadar
glukosa yang mencapai tubulus juga meningkat. Jika jumlah glukosa
dalam tubulus melebihi kemampuannya untuk merebsorpsi, sisa glukosa
akan dibuang bersama urine. Keadaan ini disebut dengan
glikosuria.
Dalam pemeriksaan dan mengukur kadar glukosa sendiri, terdapat 2
cara yaitu melalui darah (serum) dan melalui urin. Untuk pengukuran
melalui darah atau serum, kita harus mengetahui persamaan reaksi
yang terjadi pada pengukuran kadar glukosa serum, yaitu:
(GOD)Glukosa + O2 + H2Oasam – glukosat + H2O2
(POD)2 H2O2 + 4 – amino phenazone + phenol quinoneimine + 4
H2O
GOD = Glukosa Oksidase
POD = Enzim Peroksidase
Dalam pengambilan sampel darah perlu diperhatikan juga berbagai
persiapan yang perlu diberitahukan secara baik dan mendetail pada
penderita atau uji coba, antara lain :
1. Persiapan pasien untuk pengambilan spesimen pada keadaan
basal/dasar:Untuk pemeriksaan tertentu pasien harus puasa selama 8
– 12 jam sebelum diambil darah.
2. Pengambilan spesimen sebaiknya pagi hari antara pukul 07.00 –
09.00.
3. Menghindari obat-obatan sebelum spesimen di ambil.
· Untuk pemeriksaan dengan spesimen darah, tidak minum obat 4-24
jam sebelum pengambilan spesimen.
· Untuk pemeriksaan dengan spesimen darah, tidak minum obat
48-42 jam sebelum pengambilan darah.
· Apabila pemberian pengobatan tidak memungkinkan untuk di
hentikan, harus di informasikan kepada petugas laboratorium.
4. Menghindari aktifitasfisik/olahraga sebelum spesimen di
ambil.Aktifitas fisik berlebihan akan menyebabkan terjadinya
perubahan pada komponen darah dan spesimen lain, sehingga dapat
mempengaruhi ke paramater yang akan diperiksa.
5. Memperhatikan efek postur.Untuk menormalkan keseimbangan
cairan tubuh dari posisi berdiri ke posisi duduk, dianjurkan pasien
duduk tenang sekurang-kurangnya 15 menit sebelum di ambil
darah.
6. Memperhatikan variasi diurnal ( perubahan kadar analit
sepanjang hari). Pemeriksaan yang di pengaruhi variasi diurnal
perlu di perhatikan waktu pengambilan darahnya, antara lain
pemeriksaan ACTH, renin dan aldosteron.
Pada pengukuran ini juga diperlukan spektofotometer untuk
mendapatkan nilai absorbansi dari sampel tersebut.
Dalam pengukuran glukosa urin, sampel urin akan diberi benedict
atau fehling sehingga glukosa dapat bertindak sebagai reduktor.
Kita perlu pula untuk mengetahui reaksinya, yaitu:
Cu2O + Glukosa CuO (endapan merah bata)
Akan tetapi, reduksi positif tidak selalu berarti pasien
menderita Diabetes Melitus. Hal ini dikarenakan pada penggunaan
cara reduksi dapat terjadi hasil positif palsu pada urin yang
disebabkan karena adanya kandungan bahan reduktor selain glukosa.
Bahan reduktor yang dapat menimbulkan reaksi positif palsu tersebut
antara lain : galaktosa, fruktosa, laktosa, pentosa, formalin,
glukuronat dan obat-obatan seperti streptomycin, salisilat, dan
vitamin C. Oleh karena itu perlu dilakukan uji lebih lanjut untuk
memastikan jenis gula pereduksi yang terkandung dalam sampel urine.
Hal ini dikarenakan hanya kandungan glukosa yang mengindikasikan
keberadaan penyakit diabetes.
1. PENGUKURAN KADAR GLUKOSA SERUM
Metode
GOD-PAP: enzimatic photometric test
Prinsip
Menentukan kadar glukosa serum setelah direaksikan dengan enzim
glucose oksidase. Quinoneimine menjadi indikator reaksi
kolorimetri, yang terbentuk dari 4-aminoantipyrine dan phenol pada
reaksi yang dikatalisis oleh enzim peroksidase.
Reagen
Komponen dari reagen:
1. buffer phospate
2. phenol
3. 4-aminoantipyrine
4. glucose oxidase
5. peroxidase
Spesimen
Serum atau plasma. serum dapat digunakan paling lambat dalam
waktu 1 jam setelah pengambilan sampel. jaga serum tetap bersih,
serum terkontaminasi hrs dibuang
Cara Kerja
1. Tiga buah tabung reaksi ukuran 5 ml, masing-masing diberi
label RB (Reagen Blanko), STD (Reagen Standar), dan SPL (Reagen
Sampel)
2. Tabung RB diberi 1000 uL reagen GOD-PAP.
3. Tabung STD diberi 10 uL reagen standar glukosa dan ditambah
dengan 3000 uL reagen GOD-PAP , dicampur hingga homogen.
4. Tabung SPL diberi 10 uL serum dan ditambah dengan 1000 uL
reagen GOD-PAP, di campur hingga homogen.
5. Tabung SK di beri 10 uL serum kontrol dan ditambah 3000 uL
reagen GOD-PAP, di campur hingga homogen.
6. Masing-masing di inkubasi selama 20 menit pada suhu
kamar.
7. Absorbansi (DA) standar dan Abs sampel di ukurterhadap reagen
blanko (RB) dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 546
nm.
RB
STD
SPL
Sample (ul)
10
Standar (ul)
10
Reagen
1.000
1.000
1.000
Campur, inkubasi 20 menit (20-25 0C) atau 10 menit pada suhu 37
0C, kemudian ukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang
546 nm Abs standar (STD), sampel (SPL), terhadap blanko reagen (RB)
dalam 10 menit.
Perhatian: mahasiswa hanya mengerjakan pengukuran glukosa sampel
(SPL)
Perhitungan nilai
Nilai referensi
Anak-anak (puasa)
Umur 1 – 6 tahun
74 – 127
Umur 7 – 19 tahun
70 – 106
Dewasa (puasa)
Glukosa darah vena
70 – 115
2. PENGUKURAN KADAR GLUKOSA URINE
Glukosa dapat bertindak sebagai reduktor. Jika senyawa yang
mudah menerima elektron (oksidator) direaksikan dengan glukosa
dapat terjadi reaksi oksidasi reduksi. Sebagai contoh oksidator
misalnya Cu++ pada CuSO4 yang berwarna biru. Cu++ akan direduksi
oleh glukosa menjadi Cu+ dalam bentuk Cu2O yang berupa endapan
berwarna merah bata, sedangkan glukosanya dioksidasi menjadi asam
glukonat. Makin tinggi kadar glukosa, maka warna merah bata yang
terbentuk akan makin kuat.
Reagen yang dipakai pada praktikum ini meliputi:
1. Reagen benedict
1. Larutan glukosa
1. Larutan vitamin C
Prosedur pengukuran kadar glukosa urin adalah sebagai
berikut:
1. Ambil 5 tabung reaksi, beri tanda U, G1, G2, C1 dan C2.
1. Isilah masing-masing tabung reaksi dengan 2-3 ml reagen
benedict
1. Tambahkan pada:
Tabung U : 1 ml urine
Tabung G1: 1 ml urine + 1 tetes larutan glukosa
Tabung G2: 1 ml urine + 5 tetes larutan glukosa
Tabung C1: 1 ml urine + 1 tetes larutan vitamin C
Tabung C2: 1 ml urine + 5 tetes larutan vitamin C
1. Panaskan di atas api sampai mendidih
1. Amati hasilnya
HASIL DAN PEMBAHASAN UJI GLUKOSA DARAH
Pengambilan serum dilakukan pada pukul 9.15. Setelah melakukan
analisis pengukuran denganmenggunakan spektofotometer , kelompok
kami mendapatkan bahwa nilai absorbsi sampel yang kami uji adalah
0,461. Sedangkan untuk nilai absorbsi standart didapatkan nilai
absorbansi sebesar 0,507 serta 0,262 untuk nilai absorbansi larutan
blanko.
Kelompok C5
Abs SPL: 0,461Abs STD: 0,507Abs RB: 0,262Nilai Standart =
100
Kadar Gula dalam Darah (mg/dl)= x Nilai Standart
= x 100
= x 100
= 0,812 x 100
= 81,2 mg/dl
Kelompok A5 :
Abs SPL: 0,398Abs STD: 0,507Abs RB: 0,262Nilai Standart =
100Kadar gula darah = 55,282 mg/dl
Kelompok B5
Abs SPL: 0,410Abs STD: 0,507Abs RB: 0,262Nilai Standart =
100Kadar gula darah = 60,4 mg/dl
Kelompok kami (C5) pada shift ke-3 sedikit memiliki perbedaan
hasil dengan kelompok A5 (shift 1) dan kelompok B5 (shift 2). Hal
ini dikarenakan saat akan memulai shift ke-3, serum dilakukan
sentrifuge kembali dikarenakan serum sudah tidak jernih lagi. Hal
ini dapat mempengaruhi hasil kadar gula dalam darah sampel.
Dengan hasil dan penghitungan kelompok kami, kelompok C5,
didapatkan hasil 81,2 mg/dl. Pasien yang diambil darahnya merupakan
mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Jember Angkatan 2017 yang
berpuasa (6 orang) yang memiliki rata-rata umur antara 17-20 tahun.
Sehingga dengan hasil kadar gula dalam darah 81,2mg/dl, pasien
pemilik serum tersebut memiliki kadar gula darah yang normal sesuai
dengan nilai referensi yang ada pada petunjuk praktikum.
Nilai referensi
Anak-anak (puasa)
Umur 1 – 6 tahun
74 – 127
Umur 7 – 19 tahun
70 – 106
Dewasa (puasa)
Glukosa darah vena
70 – 115
Dengan menganalisis hasil dan penghitungan kelompok A5 dan B5,
kadar gula dalam darah tersebut idak mencapai angka 70 mg/dl (A5 =
55,282 mg/dl, B5 = 60,4 mg/dl). Hal ini terjadi kemungkinan
dikarenakan akibat serum darah yang tidak jernih, sehingga
mempengaruhi hasil tes yang dilakukan. Kemungkinan yang kedua
dikarenakan perbedaan waktu inkubasi yang tidak sama, yaitu lebih
atau kurang dari 20 menit. Hal ini juga dapat menjadikan hasil yang
tidak sama akurat.
Glukosa dapat ditentukan kadarnya secara enzimatik, yaitu dengan
cara penambahan enzim glukosa oksidase (GOD), pada percobaan ini
menggunakan pereagen GOP-PAP. Warna absorbansi metode enzimatik
intensitasnya pada λ= 546 nm dengan warna merah (dari H2O2 yang
terbentuk ditambah dengan peroksidase.) Glukosa dioksidasi oleh
oksigen dengan katalis GOD akan membentuk asam glukonik dan
hydrogen peroksida (H2O2). Enzim peroksidase (POD) akan
mengakibatkan H2O2 melepas O2 yang akan bereaksi dengan 4-amino
antipyrin/phenazone dan fenol, menghasilkan quinoneimine dan air.
Quinoneimine inilah yang menjadi indikator kadar glukosa dalam
darah. Sehingga apabila kadar glukosa tinggi, H2O2 menjadi tinggi,
quinoneimine juga menjadi tinggi, sehingga nilai absorbansi pada
spektofotometri juga tinggi.
HASIL DAN PEMBAHASAN UJI GLUKOSA URIN
Tabel hasil pengukuran kadar glukosa pada urin adalah sebagai
berikut :
U
Biru sedikit kehijauan
Negatif (-), urine normal
G1
Hijau kekuningan keruh atau hijau keruh
Positif (+)
G2
Kuning keruh
Positif (++)
C1
Hijau kekuningan keruh atau hijau keruh
Positif (+)
C2
Kuning keruh
Positif (++)
Perubahan warna yang terjadi pada masing-masing tabung reaksi
dikarenakan adanya sifat glukosa yang bertindak sebagai reduktor
pada larutan benedict (CuSO4).Larutan benedict mengandung tembaga
alkalis (basa) yang pada awalnya berwarna biru, apabila dipanaskan
dan ditambahkan glukosa menyebabkan terjadinya perubahan warna pada
benedict menjadi hijau, kuning, jingga, sampai merah . Hal ini
karena glukosa mereduksi ion Cupri (Cu2+) pada benedict menjadi
Cupro (Cu+) dalam bentuk Cu2O yang berupa endapan berwarna merah.
Semakin tinggi kadar glukosa maka warna merah bata yang terbentuk
semakin kuat atau semakin gelap. Karena pada prinsipnya, semakin
kuat sifat reduktor maka endapan yang terbentuk juga semakin
banyak. Sementara itu, vitamin C merupakan zat non-gula yang
memiliki sifat sama dengan glukosa yaitu bertindak sebagai
reduktor, sehingga adanya penambahan zat tersebut juga dapat
menyebabkan perubahan warna dan terbentuknya endapan pada urine.
Itulah sebabnya pada penambahan satu tetes glukosa atau vitamin C
akan menunjukkan warna yang hampir sama, begitupun juga pada
penambahan lima tetes glukosa atau vitamin C.
Pada kondisi urine normal jika ditambah dengan larutan benedict,
tanpa penambahan glukosa atau vitamin C, akan tetap mempertahankan
warna benedict yaitu biru atau biru kehijauan. Apabila tetap
menyebabkan perubahan warna pada urine (hijau, kuning, jingga,
sampai merah), berarti urine tersebut mengandung glukosa.
KESIMPULAN DAN SARAN
Metabolisme karbohidrat dibantu oleh berbagai macam hormone dan
enzim. Gangguan pada proses metabolism karbohidrat dapat berakibat
fatal bagi kesehatan. Gangguan ini dapat dilihat dari kadar gula
darah pasien.Regulasi kadar gula darah dibantu oleh hormone
insulin. Semakin tinggi kadar glukosa darah, insulin akan
disekresikan dalam kadar yang tinggi juga demi menjaga homeostasis.
Selain insulin terdapat hormone glucagon yang berperan berlawanan
dengan insulin.Pada percobaan, glukosa bersifat sebagai gula
pereduksi sehingga akan mengakibatkan reduksi benedict dan
menghasilkan endapan. Vitamin C juga memliki peran yang sama dengan
glukosa yakni sebagai pereduksi benedict.
SARAN
Dalam melakukan praktikum diharapkan peneliti melaksanakan
sesuai prosedur serta berhati-hati dalam menggunakan serum darah
agar endapan dan cairan diatasnya tidak tercampur kembali.
DAFTAR PUSTAKA
Dawn. B, Mark, dkk. Biokimia Kedokteran Dasar. EGC.
LAMPIRAN
(Memasukkan GOD PAP mengguakan mikropipet 1000mikrometer)
(Memasukkan GOD PAP mengguakan mikropipet 1000mikrometer)
(Proses menghomogenkan serum dengan vortex)
(Hasil spektofotometri) (Sampel serum)