EFEK ANTIOKSIDAN VITAMIN C TERHADAP TIKUS (Rattus norvegicus L) JANTAN AKIBAT PEMAPARAN ASAP ROKOK ISMIYATI MUHAMMAD

Transkripsi

1 EFEK ANTIOKSIDAN VITAMIN C TERHADAP TIKUS (Rattus norvegicus L) JANTAN AKIBAT PEMAPARAN ASAP ROKOK ISMIYATI MUHAMMAD SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 EFEK ANTIOKSIDAN VITAMIN C TERHADAP TIKUS PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Efek Antioksidan Vitamin C Terhadap Tikus (Rattus norvegicus L) Jantan Akibat Pemaparan Asap Rokok, adalah karya saya sendiri dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Agustus 2009 Ismiyati Muhammad NRP. G

3 ABSTRACT ISMIYATI MUHAMMAD, Effect of Antioxidant Vitamin C On Male Rat (Rattus norvegicus L) Due to Exposure of Cigarettes Smoke. Under Supervision of DEDY DURYADI SOLIHIN and NASTITI KUSUMORINI. Antioxidant of vitamins C could be used in neutralizing free radical such us cigarettes smoke. The aim of this research was to find out the effects of Vitamin C (ascorbic acid) on rat (Rattus norvegicus) which was exposed to cigarette smoke by concentration of malondialdehid (MDA), measuring activities of superoxide dismutase (SOD) enzyme, number of erythrocyte cells (RBC), number of leukocyte cells (WBC), concentration of hemoglobin (Hb), and pack cell volume (PCV). Twenty five rats were assessed in this study and they were devided into 5 groups: P0) As a control group (without any exposure to cigarette smoke and vitamin C); PI). The group which was given vitamin C only; P2). The group which was exposed to cigarette smoke only; P3). The group which was exposed to cigarette smoke and given vitamin C at the same time; P4). The group which was exposed to cigarette smoke and was given vitamin C after the exposure. Stress treatment was carried out by exposing the rats to cigarette smoke for 30 days continously with a dosage of 1 cigarette per 15 minutes in the period of 60 minutes. The vitamin C was given orally with a dosage of 8.57 mg/kg bw/day for 30 days continously. Stress condition (exposed to cigarette smoke) decreased the activities of SOD and increased the concentration of MDA in the heart and kidneys, also increased concentration of RBC, WBC, PCV and decreased concentration of Hb. Vitamin C consumption increased the activities SOD but do not as high as control group. The giving of vitamin C at the same time of cigarette smoke exposure showed the best result as antioxidant. Keywords : Ascorbic acid, liver, kidney, rat, cigarettes, Superoxide dismutase

4 RINGKASAN ISMIYATI MUHAMMAD. Efek Antioksidan Vitamin C Terhadap Tikus (Rattus norvegicus L) Jantan Akibat Pemaparan Asap Rokok. Dibimbing oleh DEDY DURYADI SOLIHIN dan NASTITI KUSUMORINI. Kebiasaan merokok merupakan kebudayaan manusia sejak ratusan tahun yang lalu dan penggemarnya pun semakin meningkat, bahkan sekarang telah merambah dikalangan remaja dan anak sekolah. Saat ini sekitar 30 persen penduduk Indonesia adalah perokok, sedangkan berdasarkan jenis kelamin sekitar 60 persen laki-laki dan 5 persen wanita Indonesia perokok. Rokok merupakan salah satu sumber dari radikal bebas yang berasal dari lingkungan luar dan merupakan penyebab dari berbagai penyakit. Radikal bebas adalah produk antara yang terbentuk dalam berbagai proses reaksi kimia dalam tubuh dan juga dari lingkungan yang terpolusi seperti asap rokok, asap kendaraan, bahan pencemar dan juga radiasi. Jumlah radikal bebas dalam batas tertentu akan bersifat positif karena berperan penting bagi kesehatan dan fungsi tubuh dalam memerangi peradangan dan membunuh penyakit seperti bakteri. Namun demikian apabila radikal bebas dihasilkan melebihi batas kemampuan proteksi antioksidan selulernya maka radikal bebas tersebut akan merubah fungsi dan berpengaruh pada proses munculnya penyakit. Rokok merupakan salah satu polutan berupa gas yang mengandung berbagai bahan kimia antara lain nikotin, karbon monoksida, tar dan eugenol untuk rokok kretek. Bahan-bahan kimia tersebut bersifat toksik, terdiri dari nitrosamin dan oksigen reaktif yang dapat membentuk radikal bebas seperti nitrit oksida (NO), nitrit peroksida (NO 2 ) dalam fase gas serta quinone (Q), semiquinone (HQ) dan hydroquinone (HQ 2 ) dalam fase tar. Zat-zat tersebut dapat bereaksi secara langsung dengan unsur-unsur ekstraseluler dan intraseluler seperti protein, lipid, karbohidrat dan DNA. Antioksidan merupakan substansi yang dapat menetralisir atau menghancurkan radikal bebas. Secara fisiologis tubuh mempunyai dua sistem pertahanan utama untuk melawan radikal bebas, yaitu berupa enzim dan nonenzim. Antioksidan enzimatik ini bekerja secara intraseluler yang sebagian besar terdapat pada mitokondria dan sitoplasma. Ada tiga macam enzim yang bekerja sebagai antioksidan yaitu superoksida dismutase (SOD), katalase dan glutation peroksida (GSH Px). Namun demikian ketiga enzim antioksidan tersebut kurang efektif sehingga membutuhkan suplai antioksidan nonenzimatik secara ekstraseluler. Antioksidan ekstraseluler tersebut harus mempunyai kemampuan memberikan ion hidrogen, sehingga radikal bebas yang ada akan dirubah menjadi molekul yang stabil berupa vitamin. Antioksidan berupa vitamin adalah vitamin A (β-karoten), vitamin E (larut dalam lemak) dan vitamin C (larut dalam air). Vitamin A dan vitamin E digunakan untuk mempertahankan atau melindungi lipid dalam tubuh sedangkan vitamin C untuk melindungi bagian tubuh berupa cairan seperti plasma dan menetralisir oksidan dari berbagai sumber termasuk dari polusi udara dan asap rokok. Oleh karena itu penggunaan vitamin C sebagai antioksidan yang dapat menetralisir radikal bebas akibat asap rokok perlu dieksplorasi lebih lanjut.

5 Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi dan Farmakologi Fakultas Kedokteran Hewan Kampus Dramaga Institut Pertanian Bogor, mulai dari bulan Desember 2008 sampai bulan April 2009 dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh vitamin C terhadap radikal bebas akibat pemaparan asap rokok kretek. Hewan coba yaitu tikus putih (Rattus norvegicus) jantan yang berumur ± 8 minggu dengan berat badan ± 200 gr, ascorbic acid 8,57 mg/kg bb/hari dan pemaparan rokok kretek selama tiga puluh hari dengan dosis satu batang rokok per lima belas menit selama enam puluh menit. Tikus yang akan digunakan dalam penelitian ini dibagi dalam lima kelompok yaitu P0 = tidak diberi perlakuan asap rokok dan tidak diberi vitamin C; P1 = diberi perlakuan dengan diberi vitamin C saja dengan dosis 8,57 mg/kg bb/hari selama tiga puluh hari dan tidak diberi asap rokok; P2 = diberi perlakuan dengan dipapar asap rokok saja (satu batang rokok per lima belas menit selama enam puluh menit) selama tiga puluh hari; P3 = diberi perlakuan dengan dipapar asap rokok saja (satu batang rokok per lima belas menit selama enam puluh menit), selama tiga puluh hari, setelah itu diberi vitamin C secara bersamaan; P4 = diberi perlakuan dengan dipapar asap rokok saja (satu batang rokok per lima belas menit selama enam puluh menit), selama tiga puluh hari dan kemudian diberi vitamin C selama tiga puluh hari dengan dosis 8,57 mg/kg bb/hari. Proses pemaparan dilakukan dengan menggunakan chamber, yaitu sebuah kotak plastik yang dihubungkan dengan tempat pembakaran rokok dan air pump (pompa udara) yang dimodifikasi. Pada chamber ini terdapat dua lubang yang satunya dihubungkan dengan air pump dan yang satunya lagi dihubungkan dengan tabung oksigen. Tikus dimasukan kedalam chamber, katup oksigen dibuka pada 0,5 atmosfer, rokok dibakar dan air pump dinyalakan. Biarkan sampai chamber penuh terisi asap rokok, lalu air pump dimatikan. Setelah asap rokok dalam chamber habis maka air pump dinyalakan kembali. Kegiatan ini dapat berulang sampai empat kali untuk satu batang rokok. Satu batang rokok dibakar sampai tersisa dua cm. Parameter yang diukur adalah kadar malondialdehida (MDA) pada hati dan ginjal tikus dengan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 532 nm. Prinsip pengukuran kadar MDA berdasarkan kemampuan kompleks berwarna merah muda antara MDA dan TBA (asam tiobarbiurat). Dan mengukur aktivitas enzim superoksida dismutase (SOD) pada hati dan organ tikus dengan panjang gelombang 550 nm. Prinsip pengukuran SOD berdasarkan laju penghambatan reduksi ferrisitokrom c oleh anioan superoksida yang dihasilkan oleh xantin oksidase. Terjadi oksidase xantin menjadi asam urat dan anion superoksidase. Selain itu juga parameter lain yang diukur adalah jumlah butir darah merah dan butir darah putih dengan metode Counting chamber-burker dan Neubouer, jumlah Hb dengan metode Cyan-methemoglobin dan jumlah hematokri dengan metode Mikrohematokrit. Data yang diperoleh diolah dengan program SPSS 15, menggunakan uji ANOVA one-way dan uji Duncan. Hasil yang diperoleh dari penelitian tersebut adalah pada kelompok tikus yang diberi perlakuan dengan dipapar asap rokok (P2) menunjukkan perbedaan yang nyata dengan semua kelompok perlakuan (p<0,05) yaitu mempunyai kadar MDA tertinggi dan aktivitas SOD terendah dan dapat mempengaruhi jumlah hematologi pada tikus. Terjadi kenaikan kadar MDA dan penurunan aktivitas

6 SOD disebabkan karena keadaan stres dapat meningkatkan jumlah radikal bebas, dan radikal bebas yang tinggi akan menyebabkan penggunaan SOD juga semakin banyak sehingga jumlahnya pun semakin berkurang. Demikian juga dengan jumlah hematologi. Pemberian vitamin C terbukti dapat menurunkan kadar MDA dan mempertahankan aktivitas SOD, namun tidak setinggi kelompok kontrol serta memperbaiki kerja fungsi tubuh yang terganggu akibat stres. Hal ini terjadi karena vitamin C memiliki gugus enadiol sebagai pendonor elektron sehingga radikal bebas dapat dinetralkan.

7 Hak cipta milik IPB, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis dari IPB.

8 EFEK ANTIOKSIDAN VITAMIN C TERHADAP TIKUS (Rattus norvegicus L) JANTAN AKIBAT PEMAPARAN ASAP ROKOK ISMIYATI MUHAMMAD Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Biologi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

9 Judul Nama NRP : Efek Antioksidan Vitamin C Terhadap Tikus (Rattus norvegicus L) Jantan Akibat Pemaparan Asap Rokok : Ismiyati Muhammad : G Disetujui Komisi Pembimbing Dr.Ir. Dedy Duryadi Solihin, DEA Ketua Dr. Nastiti Kusumorini Anggota Diketahui Koordinator Mayor Biosains Hewan Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Bambang Suryobroto. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS Tanggal Ujian : 25 Agustus 2009 Tanggal Lulus :

10 PRAKATA Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat, karunia serta ridho-nya sehingga tesis yang berjudul Efek Antioksidan Vitamin C Terhadap Tikus (Rattus norvegicus L) Jantan Akibat Pemaparan Asap Rokok ini dapat diselesaikan. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Dedy Duryadi Solihin, DEA dan Dr. Nastiti Kusumorini, selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan bimbingan dan arahannya dalam penyusunan tesis ini. Di samping itu penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Departemen Agama RI atas kesempatan yang diberikan sehingga penulis dapat mengikuti program pascasarjana ini. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh staf pengajar dan pegawai FMIPA-IPB, staf pegawai dan laboran pada bagian Fisiologi dan Farmakologi FKH-IPB, Ibu A. Mu nisa, Bapak I Nyoman Suarsana, teman-teman dan pengelola Laboratorium Biologi Molekuler, PPSHB IPB yang telah membantu dalam memberikan informasi untuk penyelesaian tesis ini. Ucapan terima kasih yang tak terhingga juga penulis sampaikan kepada Suami tercinta, mama, papa, kakak, adik serta keluarga besar Mardjuki, Mansur dan Lukman atas doa, perhatian dan dukungan yang diberikan. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya. Bogor, Agustus 2009 Ismiyati Muhammad