BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Salah satu penyebab kerusakan sel ataupun jaringan adalah akibat pembentukan radikal bebas. Radikal bebas merupakan salah satu bentuk Reactive Oxygen Species (ROS) (Percival, 1998). Radikal bebas adalah suatu senyawa atau molekul yang mengandung satu atau lebih elektron tidak berpasangan pada orbital luarnya(valko M et al, 2007). Radikal bebas tidak stabil dan mempunyai reaktivitas yang tinggi. Adanya elektron yang tidak berpasangan menyebabkan senyawa tersebut sangat reaktif mencari pasangan, dengan cara menyerang dan mengikat molekul elektron yang berada disekitarnya(tuminah, 2000). Berbagai proses didalam tubuh manusia menghasilkan radikal bebas antara lain adalah melalui proses metabolisme sel normal, peradangan, terekspos allergen, sinar ultraviolet, zat-zat organik ataupun xenobiotic. Beberapa sumber radikal bebas antara lain sumber internal yaitu: mitokondria, fagosit, xantin oksidase, reaksi yang melibatkan besi dan logam transisi lainnya, arachidonat pathway, peroksisome, olah raga, peradangan, iskemia/reperfusi, sedangkan yang berasal dari sumber eksternal yaitu: rokok, polutan lingkungan, radiasi, obat-obatan, larutan industry dan ozon (Langset L, 1995; Percival, 1998).
Slater KF et al (1987) mengungkapkan bahwa radikal bebas yang reaktif dapat menyebabkan kerusakan sel dan jaringan dengan berbagai cara antara lain: Kerusakan DNA dengan kerusakan sel dan mutasi Destruksi dari aktivitas koenzim nukleotida, perubahan dalam status redoks NADPH Mengganggu terhadap Thiol-dependent enzyme, perubahan dalam thiol: status disulpida Berikatan kovalen dengan protein dan lipid Merubah aktivitas enzim dan metabolisme lipid Merusak protein, meingkatkan turnover dari protein Peroksidasi lipid, perubahan fungsi dan struktur membran Kerusakan membran terhadap protein, gangguan transport. Plumbum merupakan salah satu logam berat yang dapat mencemari lingkungan. Dari hasil penelitian Ernawati (2010) tingginya kandungan Pb pada daging kerang bulu (Anadara inflata) di dekat pelabuhan kapal-kapal bongkar muat, kapal ikan, pabrik-pabrik, dan galangan kapal serta pemukiman di muara sungai Asahan. Selain itu, di sepanjang hulu sungai juga terdapat banyak pabrik industri dan lahan pertanian, memungkinkan adanya limbah buangan air yang di buang ke sungai terbawa air sungai dan berakhir di muara sungai dan menjadi tempat berkumpulnya zatzat cemaran yang dibawa oleh aliran sungai tersabut. Pembuangan limbah pabrik baterai, cat, tekstil memperburuk sanitasi makanan, sehingga Pb dapat memberika efek racun
terhadap fungsi organ yang terdapat dalam tubuh (Darmono, 2001), merupakan faktor yang menunjang untuk terjadinya toksisitas Pb pada makhluk hidup. Dengan mengabsorpsi > 0,5 mg/hari akan terjadi akumulasi yang selanjutnya menyebabkan keracunan(sartono, 2002). Akumulasi Pb tertinggi dalam jaringan lunak terjadi berturut-turut pada ginjal disusul hati, otak, paru, jantung, otot dan testis (Hariono B, 2005). Plumbum dikenal sebagai bahan toksis bagi organ reproduksi wanita dan pria. Pada pria, konsentrasi Pb dalam darah lebih dari 40 µg/dl dihubungkan dengan penurunan atau kelainan produksi sperma(kosnett M.J, 2009). Pencemaran plumbum terhadap lingkungan menyebabkan penurunan kualitas sperma pada manusia(ochoa I.H et al, 2005). Beberapa penelitian pada hewan percobaan menunjukkan bahwa keracunan Pb dapat mengakibatkan penurunan berat testis dan kerusakan tubulus seminiferus testis tikus putih (Ahmad I et al, 2003). Pemberian plumbum asetat secara intraperitoneal sebanyak 200mg/kgBB terjadi peningkatan jumlah morfologi sperma yang abnormal dan penurunan kadar asam askorbat dalam testis mencit (Acharya U.R et al 2003). Injeksi subkutan Plumbum selama 3 hari menyebabkan penurunan jumlah sperma, berat testis dan kerusakan dari tubulus seminiferus (Graca A et al, 2004). Hasil penelitian Fauzi TM (2008) terhadap mencit, terlihat perbedaan yang nyata antara kelompok yang diberi plumbum asetat konsentrasi 0,1% dan 0,3% dibanding dengan kelompok kontrol dalam meningkatkan kadar MDA didalam sekresi cauda epididimis juga mempengaruhi kualitas spermatozoa mencit tersebut. Pemberian Pb dapat menginduksi stress oksidasi pada hewan percobaan, dengan terjadinya peningkatan lipid peroxidation dalam jaringan testis, dimana lipid
peroxidation dapat ditentukan dengan cara mengukur malondialdehid (MDA) mengikuti test standar thiobarbituric acid (TBA)(Acharya S et al,1997). Plumbum asetat yang diberikan secara oral ternyata juga dapat meningkatkan kadar MDA testis, serta menyebabkan perubahan pada gambaran histologi jaringan testis dimana terlihat eksudasi interstisial, degenerasi dan nekrosis sel spermatogenik (Hamadouche NA et al, 2009). MDA merupakan produk yang dihasilkan oleh radikal bebas melalui reaksi ionisasi dalam tubuh dan merupakan produk akhir oksidasi lipid membran. Pada DNA, MDA akan bereaksi dengan deoxyadenosine dan deoxyguanosine yang akan menyebabkan kerusakan pada DNA (Marnett LJ, 2000). Kadar MDA sangat bergantung pada status antioksidan. (Winarsi H, 2007). Pada saat ini banyak dijual bebas antioksidan dengan berbagai merek dipasaran dengan harga yang relative mahal. Padahal, zat antioksidan banyak terdapat di alam secara melimpah salah satunya adalah jahe. Komponen yang terkandung dalam rimpang jahe sangat banyak kegunaannya. Jahe (zingiber officinale.) digunakan sebagai bumbu masak, minuman, serta permen juga digunakan dalam ramuan obat tradisional, yang berfungsi sebagai stimulansia, karminativa, diaforetika, mengatasi kolik dan batuk kering (Rukmana, 2000). Hasil penelitian Kikuzaki dan Nakatani, (1993) dengan menggunakan asam linoleat sebagai substrat, jahe yang mengandung gingerol memiliki daya antioksidan diatas α tokoferol.
Senyawa bioaktif rimpang jahe seperti gingerol, shogaol dan resin yang terkandung dalam oleoresin dapat menurunkan kadar MDA plasma dan meningkatkan kadar Vitamin E plasma(zakaria, 2000). Menurut Zhonggou et al (2003) menyatakan bahwa senyawa yang terkandung didalam jahe dapat melindungi DNA dari kerusakan yang diinduksi oleh H 2 O 2. Stoilova I et al.,(2007) menyatakan bahwa ekstrak CO 2 dari zingiber officinale rosc. mengandung polyphenol yang menunjukkan kapasitas tinggi sebagai chelator sehingga dapat mencegah inisiasi radikal hidroksil yang diketahui sebagai pencetus terjadinya peroksidasi lipid, dengan demikian ekstrak CO 2 dari jahe dapat digunakan sebagai antioksidan. Dari hasil penelitian Kamtchouing et al., (2002) ekstrak zingiber officinale secara signifikan meningkatkan kadar serum testosterone, berat testis serta aktifitas alpha-glukosida epididimis hewan tikus. Ekstrak jahe dapat meningkatkan kualitas spermatozoa, kadar LH dan FSH serta menurunkan kadar MDA testis mencit (Morakinyo A.O et al, 2008; Khaki A et al, 2009). Pemberian secara oral ekstrak jahe juga dapat memperbaiki kerusakan sel spermatogenik tikus jantan yang dipapari oleh fungisida mancozeb(sakr SA et al. 2009). Dari uraian singkat tersebut diatas peneliti tertarik untuk meneliti efek antioksidan dari ekstrak jahe dalam melindungi sistem reproduksi jantan. Dengan dasar kemampuan ekstrak jahe sebagai antioksidan maka perlu dilakukan penelitian eksperimental bagaimana pengaruh pemberian ekstrak jahe secara oral terhadap
kadar malondialdehid (MDA) testis dan gambaran histopatologis tubulus seminiferus testis mencit jantan yang diberi plumbum asetat (Pb(C 2 H 3 O 2 ) 3H 2 O). 1.2. Perumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang masalah diatas memberikan dasar bagi peneliti untuk merumuskan pertanyaan-pertanyaan penelitian berikut ini: 1. Apakah ekstrak jahe dapat menurunkan kadar MDA testis tikus yang diberi plumbum asetat? 2. Apakah ekstrak jahe dapat menghambat kerusakan tubulus seminiferus testis tikus akibat paparan plumbum asetat berdasarkan gambaran histopatologis? 1.3. Kerangka Teori Paparan plumbum secara terus menerus akan menyebabkan peningkatan radikal bebas. Radikal bebas akan bereaksi dengan senyawa PUFA (poly unsaturated fatty acid) yang akan menyebabkan kerusakan senyawa oksidatif pada senyawa lipid. Lipid yang mengalami oksidasi ini akan menjalani reaksi lanjutan secara berantai membentuk produk radikal seperti radikal alkil, radikal peroksil, dan radikal superoksida. Pembentukan radikal dari reaksi berantai ini menyebabkan terbentuknya peroksidasi lipid yang sangat tidak stabil. Peroksidasi lipid akhirnya akan terdegradasi menjadi malondialdehid (MDA), hidrokarbon, etana dan etilen.
Jahe (zingiber officinale) berperan sebagai antioksidan terhadap senyawasenyawa radikal bebas tersebut. Penelitian ini diharapkan akan mengungkapkan kemampuan jahe dalam melindungi sistem reproduksi dari toksisitas plumbum. Plumbum asetat secara oral Radikal bebas Æ Plumbum asetat secara oral Radikal bebas Ekstrak jahe secara oral Stress oksidatif Æ Stress oksidatif <<< Peroksidasi lipid Æ Peroksidasi lipid <<< MDA jaringan Æ dan kerusakan jaringan MDA jaringan <<< dan melindungi jaringan Gambar 1. Kerangka teori
1.4. Tujuan Penelitian Tujuan umum : Untuk membuktikan bahwa ekstrak jahe dapat menghambat kerusakan tubulus seminiferus testis tikus akibat paparan plumbum acetate. Tujuan Khusus : 1. Mengetahui kemampuan ekstrak jahe dalam menurunkan kadar MDA testis tikus yang diberi Plumbum asetat. 1 Mengetahui kemampuan ekstrak jahe dalam menghambat kerusakan tubulus seminiferus testis tikus akibat paparan plumbum asetat 2 Mengetahui besarnya dosis ekstrak jahe dalam menurunkan kadar MDA testis tikus yang diberi Plumbum asetat. 3 Mengetahui besarnya dosis ekstrak jahe dalam menghambat kerusakan tubulus seminiferus testis tikus akibat paparan Plumbum asetat. 1.5. Hipotesis 1. Pemberian ekstrak jahe dapat menurunkan kadar MDA testis tikus yang diberi plumbum asetat. 2. Ada perbedaan gambaran histopatologis tubulus seminiferus yang dipapari plumbum dan diberi ekstrak jahe dengan yang dipapari plumbum tetapi tidak diberi ekstrak jahe. 3. Penurunan kadar MDA testis tikus yang dipapari plumbum sejalan dengan peningkatan dosis ekstrak jahe.
4. Penghambatan kerusakan tubulus seminiferus testis yang dipapari plumbum sejalan dengan peningkatan dosis ekstrak jahe. 1.6. Manfaat penelitian 1. Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa selain digunakan sebagai bumbu dapur, jahe berkhasiat sebagai antioksidan yang dapat mengatasi dampak keracunan plumbum. 2. Membuka penelitian lanjutan untuk dapat mensejajarkan jahe dengan antioksidan sintetik standar.