BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, Januari 2015, Halaman 43-59 http:/fmipa.unlam.ac.id/bioscientiae EFEK PEMBERIAN FRAKSI DIKLOROMETANA BULBUS BAWANG DAYAK (Eleutherine americana) PADA KUALITAS SPERMATOZOA TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) YANG DIPAPAR ASAP ROKOK Gusti Nani P., Anni Nurliani, Heri Budi S., dan Evi Mintowati K. Prodi Biologi FMIPA Universitas Lambung Mangkurat Jl. A. Yani Km. 36 Banjarbaru, Kalimantan Selatan Email : gaputtwintystar@ymail.com ABSTRACT Cigarette smoke is a source of free radical which possesses a negative impact on reproductive health, especially on sperm quality which affects spermatogenesis process. The aims of this research were to examine the influence of dichloromethane fraction of bawang dayak bulbs on the quality of sperm due to the smoke exposure, to examine the effective dose of dichloromethane fraction of bawang dayak bulbs in preventing the decrease of sperm quality after smoke exposure, and to evaluate difference of antioxidant ability from dichloromethane fraction and ethanol extract of bawang dayak bulbs with a dose of 90 mg/kg bw after smoke exposure. This study using the completely randomized design with 24 rats as sample were divided into six treatment groups of 4 mice each. Smoke exposure was conducted for 30 days. The data consisted of sperm morphology, amount, and sperm viability. The quantitative data was analyzed with ANOVA followed by BNT, whereas the qualitative data was showed in picture. The result showed that the smoke-induced rats treated with dichloromethane fraction of bawang dayak bulbs were able to maintain the normal percentage of sperm morphology, amount, and sperm viability. Dose of 90 mg/kg bw of dichloromethane fraction of bawang dayak bulbs is determined as an effective dose to prevent the decrease of sperm quality after smoke exposure. Therefore, it can be concluded that the antioxidant ability of dichloromethane fraction of bawang dayak bulbs is equal to ethanol extract of bawang dayak bulbs with a dose of 90 mg/kg bw after smoke exposure. Keywords : Smoke, antioxidant, onion Dayak, the quality of spermatozoa PENDAHULUAN Merokok merupakan kebiasaan yang umum bagi masyarakat Indonesia. Kaum pria dan sebagian besar wanita sulit melepaskan kebiasaan merokok yang sudah dianggap sebagai sebuah gaya hidup. Telah diketahui bahwa kandungan rokok sangat berbahaya bagi perokok maupun orang-orang di sekitarnya (perokok pasif). Kebiasaan merokok dapat menyebabkan 1 dari 10 kematian orang dewasa dan mengakibatkan 5,4 juta kematian di dunia pada tahun 2006. Kematian akibat merokok pada tahun 2020 diperkirakan akan meningkat hingga 2 kali lipat apabila kebiasaan merokok masih marak di kalangan masyarakat (Musfiroh dkk., 2012).
Setiap satu batang rokok yang dibakar akan mengeluarkan sekitar 4.000 bahan kimia diantaranya adalah nikotin, kadmium, cotinin, gas karbon monoksida, nitrogen oksida, hidrogen sianida, ammonia, akrolein, benzene, dan etanol (Fitriani dkk., 2010). Adi dkk., (2012) menyebutkan bahwa di dalam asap rokok mengandung 10 14 molekul radikal bebas oksidan dalam setiap satu kali hisapan. Senyawa radikal bebas merupakan atom atau molekul yang sifatnya sangat tidak stabil (mempunyai satu atau lebih elektron tanpa pasangan), sehingga untuk memperoleh pasangan elektron senyawa ini sangat reaktif dan merusak jaringan (Nuraini, 2007). Salah satu dampak negatif dari radikal bebas akibat paparan asap rokok adalah terjadinya gangguan terhadap kesehatan reproduksi. Telah banyak penyelidikan yang menghubungkan penurunan fertilitas pria akibat asap rokok. Penelitian oleh Fitriani dkk., (2010) melaporkan bahwa asap rokok memberikan beberapa dampak negatif meliputi perubahan bentuk spermatozoa menjadi tidak normal, mengurangi jumlah bilangan spermatozoa, dan menurunkan kecepatan spermatozoa menuju sel telur sehingga sperma akan gagal membuahi sel telur dan berakhir pada kemandulan atau infertilitas. Senyawa antioksidan merupakan senyawa yang berfungsi menanggulangi berbagai dampak negatif yang ditimbulkan oleh radikal bebas (Palupi, 2006). Salah satu tanaman yang berpotensi sebagai antioksidan alami adalah bawang dayak (Eleutherine americana). Bulbus tumbuhan genus Eleutherine ini dari beberapa penelitian diketahui mengandung senyawa metabolit sekunder golongan naftokuinon. Beberapa senyawa turunan naftokuinon diketahui memiliki fungsi sebagai antioksidan. Yusni (2008) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa hasil skrining umbi bawang dayak dengan menggunakan pelarut petroleum eter dan etanol mengandung senyawa terpenoid, flavanoid, antrakinon dan kaumarin. Selain itu, berdasarkan skrining fitokimia pada beberapa bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) yang berbeda masa tanamnya ternyata dihasilkan metabolit sekunder yang sama yaitu 44
mengandung steroid, tanin, kuinon, dan flavonoid (Kuntorini, 2013). Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan oleh Martantiningtyas (2011) mengenai efek antioksidan ekstrak etanol bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) pada spermatozoa tikus, dinyatakan bahwa ekstrak bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) pada spermatozoa tikus pada dosis 60 mg/kg BB dan 90 mg/kg BB dapat meningkatkan seluruh kualitas spermatozoa yang menurun akibat paparan asap rokok. Pada penelitian lainnya telah dilakukan fraksinasi pada ekstrak etanol bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) dan dengan metode DPPH diketahui bahwa nilai IC 50 fraksi diklorometana lebih kecil dibandingkan fraksi lainnya (Kuntorini dkk., 2010). Hasil tersebut menunjukkan bahwa fraksi diklorometana memiliki aktivitas antioksidan yang lebih baik dibandingkan fraksi hasil partisi lainnya. Berdasarkan hal tersebut maka ingin diketahui lebih lanjut mengenai kemampuan fraksi diklorometana bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) dan pengaruhnya terhadap kualitas spermatozoa tikus (Rattus norvegicus) dalam menangkal radikal bebas yang ditimbulkan dari asap rokok. Penelitian ini juga dilakukan untuk mengetahui dosis fraksi diklorometana yang efektif dalam mencegah penurunan kualitas spermatozoa akibat paparan asap rokok dan apakah fraksi diklorometana bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) memiliki daya antioksidan yang lebih baik daripada ekstrak etanol bulbus bawang dayak (Eleutherine americana). Parameter yang digunakan dalam menganalisis kualitas spermatozoa adalah morfologi, jumlah, dan viabilitas spermatozoa. Ketiga kualitas spermatozoa tersebut cukup penting dalam pengaruhnya pada proses pembuahan. Abnormalitas spermatozoa akan menghambat laju dan gerak sperma menuju sel telur. Jumlah spermatozoa yang kurang dari normal akan memperkecil peluang sperma untuk membuahi sel telur dan viabilitas spermatozoa akan mempengaruhi daya hidup sperma (Widhati, 2011). 45
METODE Bulbus bawang dayak yang digunakan pada penelitian ini diperoleh dari pasar tradisional di daerah Palangkaraya, Kalimantan Tengah. Bulbus bawang dayak disortasi basah untuk memisahkan dari tanah dan kotoran yang menempel saat pengambilan sampel. Sampel dicuci, kemudian dirajangrajang. Selanjutnya dijemur di bawah sinar matahari secara tidak langsung. Potongan bulbus bawang dayak yang sudah kering lalu dihaluskan dengan blender sampai menjadi serbuk kasar. Ekstrak bulbus bawang dayak diperoleh dengan cara maserasi. Serbuk kasar bulbus bawang dayak ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam maserator. Serbuk bawang dayak dimaserasi selama 5 x 24 jam menggunakan pelarut etanol teknis yang telah didistilasi (setiap 24 jam dilakukan penggantian larutan). Semua filtrat hasil penyarian diuapkan dengan rotary vacuum evaporator pada suhu pemanasan 40 o C sampai ekstrak mulai mengental. Kemudian filtrat diuapkan di atas waterbath pada suhu 55 o C. Setelah terbentuk pasta, ekstrak ditimbang menggunakan neraca analitik hingga beratnya konstan untuk memastikan bahwa di dalam ekstrak yang diperoleh tidak mengandung etanol lagi. Ekstrak padat yang sudah diperoleh ini disebut ekstrak etanol. Ekstrak etanol yang diperoleh diambil sebagian untuk perlakuan dan sisanya dilakukan partisi. Ekstrak etanol bulbus bawang dayak dilarutkan ke dalam 250 ml etanol dan 50 ml akuades (untuk membuat etanol-air) kemudian dimasukkan dalam corong pisah 500 ml. Ditambahkan 100 ml pelarut n- heksana dan dikocok hingga homogen. Ditunggu beberapa menit hingga terbentuk dua lapisan. Selanjutnya fraksi etanol-air dipartisi dengan pelarut diklorometana sehingga diperoleh fraksi etanol-air dan fraksi diklorometana (Kuntorini dkk., 2010). Fraksi diklorometana inilah yang digunakan untuk perlakuan. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan hewan uji 24 ekor tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur Wistar berumur 4-5 bulan dengan berat badan 250-350 g. Tikus dikelompokkan dalam 6 kelompok 46
perlakuan dengan ulangan masingmasing 4 ekor tikus. Perlakuan yang diberikan adalah: P0 : Kelompok tanpa perlakuan P1: Kelompok yang diberi paparan asap rokok tanpa pemberian ekstrak etanol maupun fraksi diklorometana bulbus bawang dayak P2 : Kelompok yang diberi paparan asap rokok dan ekstrak etanol bulbus bawang dayak dengan dosis 90 mg/kg BB P3 : Kelompok yang diberi paparan asap rokok dan fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dengan dosis 30 mg/kg BB P4 : Kelompok yang diberi paparan asap rokok dan fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dengan dosis 60 mg/kg BB P5 : Kelompok yang diberi paparan asap rokok dan fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dengan dosis 90 mg/kg BB Pemberian fraksi diklorometana dan ekstrak etanol bulbus bawang dayak pada hewan uji dilakukan secara oral dengan dosis masing - masing sebanyak 2 ml per 250-350 g berat badan dan dilakukan setiap pagi hari selama 30 hari. Pemaparan asap rokok dilakukan di dalam smoking chamber. Peemaparan asap rokok pada dua minggu pertama menggunakan 1 batang rokok untuk tiap perlakuan, sedangkan dua minggu berikutnya pemaparan asap rokok menggunakan 2 batang rokok untuk setiap perlakuan. Setelah 30 hari perlakuan, masing-masing hewan percobaan dikorbankan dengan cara dibius menggunakan eter dan selanjutnya dibedah. Kemudian cauda epididimis diambil dan diletakkan ke dalam cawan petri yang berisi NaCl fisiologis 0,9%. Cauda epididimis dipisahkan dari testis dengan cara memotong bagian proksimal corpus epididimis dan bagian distal vas deferens, selanjutnya cauda epididimis dimasukkan ke dalam gelas arloji yang berisi 1 ml NaCl fisiologis, kemudian bagian proksimal cauda dipotong sedikit dengan gunting lalu cauda ditekan dengan perlahan hingga sekret/cairan epididimis keluar dan tersuspensi dengan NaCl 0,9%, selanjutnya diaduk hingga homogen. Suspensi 47
spermatozoa yang telah diperoleh digunakan untuk pengamatan kualitas spermatozoa yang meliputi : morfologi spermatozoa, jumlah spermatozoa, dan viabilitas spermatozoa. Data yang dikumpulkan bersifat kuantitatif dan kualitatif. Data kuantitatif meliputi persentase morfologi spermatozoa normal dan abnormal, jumlah spermatozoa, dan persentase spermatozoa hidup dan mati. Data kuantitatif disajikan dalam bentuk mean (rerata) dan simpangan baku. Data kualitatif meliputi HASIL pengamatan terhadap morfologi sperma, spermatozoa hidup dan spermatozoa mati, dan disajikan dalam bentuk foto. normalitas HASIL DAN PEMBAHASAN Pertama dilakukan uji Kolmogorov-Smirnov yang disesuaikan oleh Liliefors (Dude & Satya, 1995), jika populasi berdistribusi normal, maka dilakukan uji homogenitas varians menurut Lavene (Lavene test). Jika data menunjukkan homogen maka dilakukan pengujian dengan uji sidik ragam atau ANAVA a = 0,05 untuk mengetahui adanya perbedaan nyata. Hasil pemeriksaan terhadap kualitas spermatozoa tikus putih setelah perlakuan dapat dilihat pada tabel 1 berikut. Tabel 1. Hasil Analisis Kualitas Spermatozoa Tikus yang Dipapar Asap Rokok Setelah Pemberian Ekstrak Etanol dan Fraksi Diklorometana Bulbus Bawang Dayak (Eleutherine americana) Perlakuan Morfologi Normal Spermatozoa (%) Jumlah Spermatozoa (Juta/mL) Viabilitas Spermatozoa (%) P0 55,25 ± 13,40 bc 222,75 ± 12,84 c 80,00 ± 4,32 d P1 24,50 ± 3,69 a 82,25 ± 33,30 a 60,25 ± 2,21 a P2 45,25 ± 8,99 bc 222,00 ± 50,76 c 72,75 ± 1,50 c P3 59,75 ± 12,33 c 150,75 ± 43,53 b 68,00 ± 2,16 b P4 43,50 ± 4,93 b 138,25 ± 33,38 b 75,50 ± 1,29 c P5 57,00 ± 10,03 bc 211,50 ± 20,17 c 73,50 ± 3,87 c Keterangan: Angka yang dikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata, sebaliknya jika angka diikuti oleh huruf yang berbeda maka terdapat perbedaan nyata antar perlakuan (sig > 0,05). 48
Pengamatan juga dilakukan terhadap gambaran morfologi spermatozoa dan gambaran viabilitas spermatozoa untuk memperoleh data kualitatif. Hasil pengamatan morfologi spermatozoa pada tikus yang terpapar asap rokok menggambarkan adanya beberapa kelainan morfologi spermatozoa yaitu kepala terlipat, berkepala dua, ekor bercabang, kepala pipih, bagian tengah melengkung, bagian tengah melekuk, ekor menggulung, kepala pecah, dan ekor putus seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. b c a f d e g h i Gambar 1. Morfologi spermatozoa tikus dengan pewarnaan giemsa. (a) Kepala terlipat; (b) berkepala dua; (c) ekor bercabang; (d) kepala pipih; (e) bagian tengah melengkung; (f) bagian tengah melekuk; (g) ekor menggulung; (h) kepala pecah; (i) ekor putus (Perbesaran 1000 x) Hasil pengamatan viabilitas spermatozoa tikus disajikan pada gambar 2 berikut. a Gambar 2. Gambaran viabilitas spermatozoa dengan pewarnaan Eosin 0,5%. a) Spermatozoa mati; b) Spermatozoa hidup (Perbesaran 1000x) b 49
PEMBAHASAN Penelitian yang telah dilakukan selama 30 hari ternyata memberikan rerata hasil kualitas spermatozoa yang paling rendah pada kelompok P1 (kelompok yang hanya diberi asap rokok). Berdasarkan hasil analisis dengan uji BNT terhadap seluruh kualitas spermatozoa terdapat perbedaan nyata antara kelompok P1 dengan kelompok kontrol (P0). Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan pemaparan asap rokok yang diberikan pada penelitian ini dapat menimbulkan radikal bebas yang berdampak pada penurunan kualitas spermatozoa yaitu rerata persentase morfologi normal spermatozoa, jumlah dan viabilitas spermatozoa. Menurut penelitian Iswara (2010) asap rokok dapat merusak viabilitas spermatozoa, gangguan pada spermatogenesis, membran spermatozoa dan menimbulkan gangguan hormonal serta mengakibatkan timbulnya bahanbahan yang bersifat toksik terhadap sperma sehingga diperlukan antioksidan untuk menanggulangi berbagai dampak negatif yang diakibatkan oleh radikal bebas tersebut. Antioksidan merupakan senyawa yang mampu menghambat atau mencegah terjadinya oksidasi dalam tubuh dengan cara memberikan atom hidrogen atau elektron kepada radikal bebas sehingga lebih stabil dan bersifat tidak merusak. Antioksidan alami yang digunakan dalam penelitian ini adalah fraksi diklorometana bulbus bawang dayak. Berdasarkan hasil analisis dengan uji BNT terhadap seluruh kualitas spermatozoa juga terdapat perbedaan nyata antara kelompok perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB), P4 (fraksi diklorometana dosis 60 mg/kg BB) dan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB) dengan kelompok P1 (kelompok yang hanya diberi asap rokok). Hal ini menunjukkan bahwa fraksi diklorometana bulbus bawang dayak berpengaruh positif dalam memelihara struktur dan perkembangan, serta fungsi sel-sel spermatogenesis sehingga jumlah selsel benih yang mengalami kegagalan perkembangan, degenerasi, dan kematian akibat radikal bebas yang ditimbulkan oleh paparan asap rokok dapat ditekan atau dikurangi. 50
Morfologi Normal Spermatozoa Berdasarkan analisis data dengan uji BNT terhadap rerata persentase morfologi normal spermatozoa diketahui bahwa terdapat perbedaan nyata antara kelompok perlakuan P1 dengan P3, P4 dan P5. Kesimpulan yang diperoleh dari hasil tersebut adalah bahwa fraksi diklorometana dengan berbagai dosis yang diberikan mampu memberikan efek dalam mencegah penurunan rerata persentase morfologi normal spermatozoa tikus akibat paparan asap rokok. Kelompok perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB) dan P4 (fraksi diklorometana dosis 60 mg/kg BB) berbeda nyata dengan kelompok kontrol, sedangkan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB) tidak berbeda nyata dengan kelompok kontrol (P0) atau tanpa diberi paparan asap rokok, sehingga fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB merupakan dosis yang paling efektif dalam meningkatkan rerata persentase morfologi normal spermatozoa tikus yang dipapar asap rokok. Hasil analisis dengan uji BNT juga menunjukkan bahwa kelompok perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90 mg/kg BB) berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P3 dan P4 sedangkan kelompok perlakuan P2 tidak berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB). Hal ini dapat disimpulkan bahwa fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dosis 90 mg/kg BB memiliki kemampuan yang sama dengan ekstrak etanol bulbus bawang dayak dosis 90 mg/kg BB dalam mencegah penurunan rerata persentase morfologi normal spermatozoa tikus akibat paparan asap rokok. Hal ini sesuai dengan penelitian Martantiningtyas (2011) yang menunjukkan bahwa ekstrak etanol bulbus bawang dayak dosis 90 mg/kg BB dapat meningkatkan rerata persentase morfologi normal spermatozoa hingga mendekati rerata persentase morfologi normal pada kontrol (P0). Hasil pengamatan mikroskopis terhadap spermatozoa yang diberi perlakuan paparan asap rokok tanpa ekstrak etanol dan fraksi diklorometana bulbus bawang dayak (P1) ditemukan beberapa kelainan morfologi spermatozoa. Kelainan morfologi yang paling banyak 51
ditemukan adalah spermatozoa dengan ekor menggulung (gambar 2g). Selebihnya ditemukan kelainan berupa bagian tengah melengkung atau melekuk (gambar 2e dan 2f), kepala pecah (gambar 2h), kepala terlipat (gambar 2a), dan ekor putus (gambar 2i). Pada kelompok perlakuan P2, P3, P4 dan P5 ditemukan kelainan morfologi spermatozoa yang lebih sedikit seiring dengan meningkatnya persentase morfologi spermatozoa normal. Paparan asap rokok dapat mempengaruhi proses spermatogenesis, kualitas semen dan perubahan kadar hormon testosteron. Kepala dan ekor spermatozoa dihubungkan oleh membran sel sehingga memungkinkan terjadinya pemisahan selama pergerakan sel dan perpindahan sitoplasma. Pada spermatozoa yang mengalami abnormalitas pada bagian posterior kepala, kadang tidak terbentuk membran yang sempurna sehingga kontak dengan basal ekor kurang kuat (Suhadi, 1996). Apabila produksi ATP mitokondria rendah dan berkurangnya ATP intraseluler dengan cepat akibat adanya radikal bebas maka berakibat pada meningkatnya kerusakan morfologi midpiece dan menyebabkan ekor putus. Kelainan morfologi spermatozoa berupa kepala ganda diduga terjadi pada saat spermatogenesis. Spermatogenesis terjadi melalui beberapa tahap pembelahan. Tahap awal merupakan perubahan spermatogonia menjadi spermatosit primer, kemudian menjadi spermatosit sekunder dan menjadi spermatid. Sebelum menjadi spermatozoa, ada fase yang dilewati spermatid yang disebut dengan fase spermiogenesis. Fase ini terdiri dari fase golgi, cap, akrosom dan pematangan yang bertujuan untuk membentuk morfologi normal spermatozoa yang terdiri dari kepala, leher dan ekor (Sikka, 1996). Batubara dkk (2013) menyatakan bahwa jika spermatozoa disimpan dalam larutan hipertonis akan mengakibatkan vakuola sitoplasma membuka dan membran ekor menjadi lebih permeabel, sehingga ekor tergulung. Paparan asap rokok dapat menyebabkan pembentukan radikal bebas. Apabila radikal bebas tidak dihentikan, maka akan merusak 52
membran sel mitokondria. Sel mitokondria adalah penghasil ATP yang diperlukan untuk konversi testosteron dalam sel leydig pada proses spermatogenesis. Radikal bebas akan menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid membran sel dan merusak organisasi membran sel. Membran sel ini sangat penting bagi fungsi reseptor dan fungsi enzim, sehingga terjadinya peroksidasi lipid mengakibatkan hilangnya fungsi seluler secara total seperti terganggunya fungsi enzim dan mekanisme kerja hormon dalam pembentukan spermatozoa (Suhadi, 1996). Ketika nikotin dan zat kimia berbahaya lainnya yang terkandung dalam asap rokok memasuki sistem peredaran darah, maka terjadi penghambatan sintesis hormon testosteron melalui mekanisme umpan balik antara hipotalamus dan hipofisis anterior. Hipotalamus akan menghentikan produksi hormon gonadotropin (GNIH = gonadotropin inhibiting hormone), sehingga hormon gonadotropin tidak dapat memicu hipofisis anterior untuk memproduksi FSH dan LH. Penurunan FSH menyebabkan perubahan struktur sel sertoli sehingga mengurangi kemampuan sel dalam mengikat spermatid, sehingga spermatid terlepas menuju lumen tubulus seminiferus dan mengalami degenerasi. Hal inilah yang menyebabkan berkurangnya jumlah spermatozoa yang terbentuk. Jika sekresi FSH terhambat, maka proses spermatogenesis tidak dapat berjalan dengan sempurna, karena pada kondisi normal FSH yang dihasilkan akan dibawa menuju testis untuk mengawali proses proliferasi sel-sel spermatogonium dalam tahapan spermatogenesis. Selain FSH, LH juga mempengaruhi proses spermatogenesis. Penurunan LH akan menghambat produksi testosteron. Salah satu fungsi dari testosteron adalah memelihara perkembangan sel-sel spermatogenik. Penurunan hormon testosteron menyebabkan proses spermiogenesis tidak berjalan optimum, sehingga dapat menurunkan kualitas termasuk morfologi spermatozoa (Fitriani dkk., 2010). Jumlah Spermatozoa Hasil analisis dengan uji BNT menunjukkan kelompok perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB), P4 (fraksi diklorometana dosis 53
60 mg/kg BB), dan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB) berbeda nyata dengan kelompok P1 (kelompok yang hanya dipapar asap rokok) yang menyatakan bahwa fraksi diklorometana mampu mencegah penurunan jumlah spermatozoa tikus yang dipapar asap rokok. Kelompok perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB) dan P4 (fraksi diklorometana dosis 60 mg/kg BB) memiliki perbedaan nyata dengan kelompok kontrol (P0), sedangkan kelompok perlakuan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB) tidak berbeda nyata dengan kelompok kontrol (P0). Hal ini menunjukkan bahwa pemberian fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB lebih efektif dalam meningkatkan jumlah spermatozoa tikus yang dipapar asap rokok. Selain itu, hasil analisis dengan uji BNT menunjukkan bahwa kelompok perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB) dan P4 (fraksi diklorometana dosis 60 mg/kg BB) berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90 mg/kg BB), sedangkan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB) tidak berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P2 sehingga dapat disimpulkan bahwa ekstrak etanol dan fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dosis 90 mg/kg BB memiliki kemampuan yang sama dalam menangkal radikal bebas akibat paparan asap rokok sehingga jumlah spermatozoa pada kelompok perlakuan ini bisa mendekati jumlah spermatozoa normal. Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data, kelompok tikus jantan yang tidak diberikan paparan asap rokok menunjukkan konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok tikus yang diberikan paparan asap rokok. Hal ini menunjukkan bahwa paparan asap rokok dapat menurunkan jumlah spermatozoa. Penurunan konsentrasi spermatozoa ini diakibatkan oleh kandungan zat kimia pada asap rokok seperti nikotin, tar, karbondioksida sehingga berpotensi untuk menimbulkan peningkatan produksi radikal bebas. Peningkatan radikal bebas ini akan merusak membran dari sel-sel spermatogenik, mengganggu transport ion-ion penting bagi proliferasi dan pertumbuhan sel-sel spermatogenik, merusak DNA spermatozoa dan meningkatkan 54
terjadinya apoptosis spermatozoa. Selain itu, kan- dungan zat kimia pada asap rokok juga dapat menyebabkan penurunan jumlah spermatosit pakiten dan spermatid karena dalam asap rokok masih banyak zat-zat kimia yang menghambat spermatogenesis sehingga mengakibatkan terjadinya penurunan konsentrasi spermatozoa (Batubara dkk., 2013). Viabilitas Spermatozoa Perhitungan terhadap viabilitas spermatozoa dengan uji BNT menunjukkan kelompok perlakuan P1 (kelompok yang hanya dipapar asap rokok) berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P3, P4 dan P5. Hal ini menunjukkan bahwa fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dosis 30 mg/kg BB, 60 mg/kg BB dan 90 mg/kg BB mampu menangkal radikal bebas akibat paparan asap rokok sehingga mencegah terjadinya penurunan rerata viabilitas spermatozoa. Kelompok perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB), P4 (fraksi diklorometana dosis 60 mg/kg BB), dan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB) berbeda nyata dengan kelompok kontrol (P0). Pemberian ketiga perlakuan tersebut memiliki kemampuan yang sama dalam meningkatkan viabilitas spermatozoa meskipun belum dapat meningkatkan jumlah viabilitas seperti dalam keadaan normal. Kelompok perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB) berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P4 (fraksi diklorometana dosis 60 mg/kg BB) dan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB). Meskipun tidak memberikan hasil sebaik kelompok perlakuan P4 dan P5 namun dengan pemberian fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dosis 30 mg/kg BB ini telah mampu meningkatkan rerata viabilitas spermatozoa bila dibandingkan dengan rerata viabilitas spermatozoa pada kelompok perlakuan P1. Hasil analisis dengan uji BNT juga menunjukkan kelompok P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/kg BB) berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90 mg/kg BB), sedangkan kelompok perlakuan P4 (fraksi diklorometana dosis 60 mg/kg BB) dan P5 (fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB) tidak berbeda nyata dengan kelompok perlakuan P2 sehingga dapat disimpulkan bahwa ekstrak etanol 90 55
mg/kg BB dan fraksi diklorometana bulbus bawang dayak dosis 60 mg/kg BB dan 90 mg/kg BB memiliki kemampuan yang sama dalam menangkal radikal bebas akibat paparan asap rokok sehingga rerata persentase viabilitas pada ketiga perlakuan tersebut mendekati rerata persentase viabilitas spermatozoa normal. Kerusakan membran plasma oleh radikal bebas dan natrium berlebih pada spermatozoa menyebabkan pompa natrium tidak lagi berfungsi dengan baik untuk mengatur sirkulasi zat-zat dari dan keluar sel sehingga pewarna Eosin masuk ke dalam sel dan tetap tinggal di dalam dan mewarnai spermatozoa menjadi merah terutama pada bagian kepala. Spermatozoa yang hidup memiliki membran plasma yang masih utuh sehingga pompa natrium dapat berfungsi dengan baik sehingga tetap terlihat transparan meskipun dilakukan pewarnaan (Pebrianti, 2012). Kandungan Senyawa Metabolit Sekunder dari Fraksi Diklorometana dan Ekstrak Etanol Bulbus Bawang Dayak (Eleutherine americana) dalam Menangkal Radikal Bebas Akibat Paparan Asap Rokok Metode fraksinasi dari ekstrak etanol bulbus bawang dayak menggunakan pelarut diklorometana yang bersifat semipolar bertujuan untuk mendapatkan senyawa aktif antioksidan yang memberikan aktivitas antioksidan dengan kepolaran menengah. Dengan menggunakan fraksi diklorometana maka senyawa antioksidan, seperti naftokuinon dan naftalen lebih efektif dalam menstabilkan dan meredam radikal bebas akibat paparan asap rokok. Berbeda dengan fraksi diklorometana, ekstrak bulbus bawang dayak mengandung banyak senyawa aktif yang tersari dalam pelarut etanol setelah proses maserasi seperti steroid, fenolik, alkaloid, saponin, dan tanin (Galingging, 2007). Senyawa fenolik yang terkandung dalam ekstrak etanol bulbus bawang dayak diduga dapat bekerja sinergis dengan senyawa metabolit lain yang juga berfungsi sebagai antioksidan melalui produksi enzim-enzim penangkal racun dan merangsang sistem pertahanan tubuh sehingga juga efektif dalam menstabilkan dan meredam radikal bebas akibat paparan asap rokok. 56
Karena senyawa aktif yang dominan terserap baik pada ekstrak etanol maupun pada fraksi diklorometana adalah naftokuinon, naftalen dan fenolik yang memiliki kemiripan karena terdapat gugus OH pada kerangka strukturnya dan termasuk dalam senyawa aromatik, maka hal ini menjadi alasan mengapa fraksi diklorometana dosis 90 mg/kg BB memiliki kemampuan yang sama dengan ekstrak etanol bulbus bawang dayak dosis 90 mg/kg BB dalam mencegah penurunan kualitas spermatozoa tikus yang dipapar asap rokok. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa : 1. Pemberian fraksi diklorometana bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) berpengaruh terhadap kualitas spermatozoa tikus setelah dipapar asap rokok. 2. Dosis pemberian fraksi diklorometana bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) yang efektif dalam mencegah penurunan kualitas spermatozoa tikus setelah dipapar asap rokok adalah pada dosis 90 mg/kg BB. 3. Fraksi diklorometana bulbus bawang dayak (Eleutherine americana) memiliki daya antioksidan yang sama baiknya dengan ekstrak etanol bulbus bawang dayak (Eleutherine americana). UCAPAN TERIMA KASIH Peneliti menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lambung Mangkurat yang mendukung penelitian ini melalui dana DIPA dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian No. 1502/UN8.1.28/PS/2013, Tanggal 19 November 2013. DAFTAR PUSTAKA Adi, P., I. Kusumastuti, & R.S. Putri. 2012. Pengaruh Pemberian Tepung Daun Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (l.) Lam) Terhadap Kadar Tumor Necrosis Factor-α (tnf-α) pada Tikus Putih (Rattus novergicus Strain Wistar) yang Dipapar Asap Rokok. Artikel Karya Tulis Ilmiah. Universitas Brawijaya, Malang. Batubara, I. V. D., M. Wantouw, & L. Tendean. 2013. Pengaruh Paparan Asap Rokok Kretek Terhadap Kualitas Mencit Jantan (Mus musculus). Jurnal e-biomedik (ebm), 1 (1) : 330-337. 57
Fitriani., K. Eriani, & W. Sari. 2010. The Effect of Cigarette Smokes Exposured Causes Fertility of Male Mice (Mus musculus). Jurnal Natural, 10 (2) : 12-17. Galingging, R. Y. 2007. Potensi Plasma Nutfah Tanaman Obat Sebagai Sumber Biofarmaka di Kalimantan Tengah. Jurnal Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, 10 (1) : 76-83. Iswara, R. A. F. W. 2010. Pengaruh Pemberian Ekstrak Daun Cyclea barbata L. Miers Terhadap Motilitas Spermatozoa Mencit yang Dipapar Asap Rokok. Artikel Karya Tulis Ilmiah. Universitas Diponegoro, Semarang. Kuntorini, E.M., M.D. Astuti, & L.H. Nugroho. 2010. Karakterisasi dan Isolasi Senyawa Antioksidan Bulbus Bawang Dayak. Laporan Penelitian Strategis Nasional. FMIPA Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru. Kuntorini, E.M. 2013. Kemampuan Antioksidan Bulbus Bawang Dayak (Eleutherine americana Merr.) pada Umur Berbeda. Prosiding SEMIRATA FMIPA Universitas Lampung. Martantiningyas, D.C. 2011. Efek Antioksidan Ekstrak Etanol Bulbus Bawang Dayak (Eleutherine americana Merr.) terhadap Kualitas Spermatozoa Tikus (Rattus norvegicus L) yang Dipapar Asap Rokok Kretek. Skripsi. FMIPA Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru (tidak dipublikasikan). Musfiroh, M., R. Muslim, & N. Wijayahadi. 2012. Pengaruh Minyak Nigella sativa terhadap Kualitas Spermatozoa Tikus Wistar yang Terpapar Asap Rokok. J Indon Med Assoc, 62 (5) : 178-182. Palupi, D.H. 2006. Pengaruh Pemberian Jus Buah Tomat (Lycopersicum esculentum Mill) Terhadap Viabilitas Spermatozoa Mencit Balb/C Jantan yang Diberi Paparan Asap Rokok. Artikel Karya Tulis Ilmiah. Universitas Diponegoro, Semarang. Pebrianti, N. M. L. 2012. Kualitas Spermatozoa Mencit Jantan Dewasa (Mus musculus L.) Setelah Diberikan Monosodium Glutamat (MSG). Jurnal Simbiosis, 1 (1) : 40-50. Sikka, C.S. 1996. Oxidative Stress and Role of Antioxidants in Normal and Abnormal Sperm Function. Department of Urology, Tulane University School of Medicine, New Orleans, Louisiana. USA. Suhadi, K. 1996. Spesies Oksigen Reaktif dan Kualitas Spermatozoa. Medika, 10 : 174 177. Widhati, W. I. 2011. Pengaruh Pemberian Ekstrak Buah Mengkudu (Morinda citrifolia) Terhadap Morfologi dan Viabilitas Sperma Tikus Putih (Rattus norvegicus) Galur Wistar yang Diberi Paparan Asap Rokok. Skripsi. IKIP PGRI 58
Semarang, Semarang (tidak dipublikasikan). Yusni, M.A. 2008. Perbedaan Pengaruh Pemberian Fraksi Etanolik Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia L.Merr) dengan 5 Florouracil Terhadap Penghambatan Pertumbuhan Galur Sel Karsinoma Kolon HT29 dan Ekspresi p53 Mutan. Karya Ilmiah Akhir. Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 59