R, Tri Rahyuning Lestari ABSTRAK

PEMBERIAN EKSTRAK AIR UMBI UBI JALAR UNGU (IPOMEA BATATAS) MENCEGAH PENURUNAN JUMLAH SPERMATOGONIUM, SPERMATOSIT DAN SPERMATID PADA MENCIT (MUS MUSCULUS) JANTAN DEWASA YANG DIPAPAR ASAP ROKOK R, Tri Rahyuning Lestari ABSTRAK Merokok merupakan suatu kebiasaan masyarakat yang sangat merugikan kesehatan. Rokok mengandung berbagai bahan kimia yang bersifat toksik yang dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas sperma. Radikal bebas yang berasal dari partikel gas rokok juga menyebabkan aglutinasi sperma sehingga berakibat menurunnya spermatogenesis. Untuk mencegah penurunan jumlah sel-sel spermatogonium, spermatosit dan spermatid dibutuhkan suatu antioksidan flavonoid yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan berupa zat warna alami yang disebut antosianin yang ditemui di umbi ubi Jalar Ungu. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan Ekstrak air umbi ubi jalar ungu dapat mencegah penurunan spermatogonium, spermatosit dan spermatid pada tubulus seminiferus mencit jantan (mus musculus) dewasa yang dipapar asap rokok. Penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan menggunakan Posttest Only Control group design. Sampel dalam penelitian ini adalah mencit jantan Balb-C, umur 2-3 bulan, dengan kisaran berat badan 20-35 gram, sebanyak 33 ekor mencit dibagi menjadi tiga kelompok yaitu 11 ekor mencit kelompok kontrol (tanpa paparan asap rokok), 11 ekor mecit kelompok perlakuan I (dipapar asap rokok), dan 11 ekor mencit pada kelompok perlakuan II (dipapar asap rokok dan pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu), pemaparan dilakukan selama ±15 menit untuk 1 ekor mencit dengan 1 batang rokok. Perlakuan diberikan pemaparan selama 35 hari, setelah itu bagian tubulus seminiferus mencit diambil dan diperiksakan jumlah sel-sel spermatogonium, spermatosit dan spermatid. Hasil Penelitian menunjukkan adanya penurunan jumlah sel-sel spermatogonium, spermatosit dan spermatid secara bermakna (p<0,05) pada kelompok yang diberi paparan asap rokok. Setelah diberi ekstrak air umbi ubi jalar ungu menunjukkan adanya pencegahan penuruna n jumlah sel-sel spermatogonium, spermatosit dan spermatid dibandingkan dengan kelompok yang diberi asap rokok (p<0,05), dan antar kelompok kontrol (paparan asap rokok dan pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu) menunjukkan perbedaan yang tidak bermakna (p<0,05). Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa paparan asap rokok dapat menurunkan jumlah spematogonium, spermatosit dan spermatid pada mencit dan jumlah sel-sel tersebut dapat dicegah dengan pemberian ekstrak umbi ubi jalar ungu. Kata kunci : Spermatogonium, Spermatosit, Spermatid, Paparan asap rokok, Ekstrak umbi ubi jalar ungu

ADMINISTRATION OF PURPLE SWEET POTATO (IPOMEA BATATAS L) EXTRACT PREVENTED REDUCTION OF SPERMATOGONIA, SPERMATOCYTES AND SPERMATIDS IN SMOKE-EXPOSED BALB-C ADULT MALE MICE (MUS MUSCULUS) R, Tri Rahyuning Lestari ABSTRACT Smoking is a habit that is very detrimental to the health of people. Cigarettes contain a variety of toxic chemicals that can affect the quality and quantity of sperm. Free radicals derived from non gas particles also cause aglutination of sperm that result in decreased spermatogenesis. To prevent the decrease in the number of cells of spermatogonia, spermatocytes and spermatids, it is needed a flavonoid antioxidant found in plants i.e. natural pigments called anthocyanins found in the purple sweet potato tubers. This study aims to prove the water extract of purple sweet potato tubers that can prevent the decrease of spermatogonia, spermatocytes and spermatids in the seminiferous tubules of male adult mice (mus musculus) that were exposed to cigarette smoke. This research is an experimental research design with Posttest Only Control design. The samples in this study were male Balb-C mice, age 2-3 months, with a weight range of 20-23 grams, a total of 33 mice were divided into three groups of 11 mice as the control group (without exposure to cigarette smoke), 11 mice of treatment group I (being exposed to cigarette smoke), and 11 mice in the treatment group II (being exposed to cigarette smoke and water extract of purple sweet potato tubers), the exposure is done for ± 15 minutes for 1 mouse with one cigarette. Exposure treatment was given for 35 days, after which part of the seminiferous tubules of mice were taken and examined for the number of cells spermatogonia, spermatocytes and spermatids. Research results showed a decrease in the number of spermatogonia, spermatocytes and spermatids cells significantly (p <0.05) in the group given exposure to cigarette smoke. Once given the water extract of purple sweet potato tubers showed an increase in the number of spermatogonia, spermatocytes and spermatids cells compared with the group given cigarette smoke (p, 0.05), and a control group (exposure to cigarette smoke and water extract of purple sweet potato tubers showed a significant difference (p <0,05). From the research result it can be concluded that exposure to cigarette smoke may decrease the amount of spermatogonia, spermatocytes and spermatids in mice and the number of such cells can be restored by the extract of purple sweet potato tubers. Keywords: Spermatogonia, Spermatocytes, Spermatids, Exposure to cigarette smoke, Purple sweet potato tuber Extract

DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM.. LEMBAR PENGESAHAN.. PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS UCAPAN TERIMAKASIH.. ABSTRAK... ABSTRACT DAFTAR ISI.. DAFTAR GAMBAR DAFTAR SINGKATAN.. DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv vi vii viii xii xiii xiv DAFTAR TABEL xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah... 5 1.3 Tujuan Penelitian. 6 1.4 Manfaat Penelitian... 7 1.4.1 Manfaat Teoritis... 7 1.4.2 Manfaat Praktis. 7 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Infertilitas... 8 2.2 Rokok. 9

2.2.1 Kandungan Kimia Rokok... 10 2.3 Radikal Bebas dan Antioksidan.. 12 2.4 Ubi Jalar Ungu... 14 2.5 Antosianin 16 2.6 Testis Manusia. 18 2.6.1 Sel Interstitial 21 2.6.2 Tubulus Seminiferus 21 2.6.3 Sel Sertoli... 21 2.6.4 Germinal Epitelium 22 2.7 Spermatogenesis Pada Manusia 23 2.7.1 Tahap-tahap Spermatogenesis 24 2.7.1.2 Spermatogenesis 24 2.7.2.2 Meiosis 25 2.7.2.3 Spermiogenesis 27 2.8 Mencit. 29 2.8.1 Nilai Fisiologis Mencit.. 29 2.8.2 Spermatogenesis Mencit 30 BAB III KERANGKA BERPIKIR KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1 Kerangka Berpikir... 36 3.2 Kerangka Konsep Penelitian 37 3.3 Hipotesis Penelitian. 38 BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Rancangan Penelitian. 39 4.2 Tempat dan waktu Penelitian. 40 4.3 Penentuan Sumber Data. 41

4.3.1 Kriteria Sampel Penelitian 41 4.3.1.1 Kriteria Inklusi 41 4.3.1.2 Kriteria Ekslusi 41 4.3.2 Besar Sampel. 41 4.3.3 Teknik Pengambilan Sampel 42 4.4 Variabel Penelitian.. 42 4.4.1 Identifikasi Variabel 42 4.4.2 Klasifikasi Variabel. 43 4.4.3 Definisi Operasional Variabel. 43 4.4.4 Hubungan Antar Variabel 45 4.5 Bahan Penelitian 45 4.6 Alat Penelitian.. 46 4.7 Prosedur Penellitian.. 46 4.7.1 Persiapan Hewan Coba 47 4.7.2 Jalannya Penelitian.. 48 4.7.3 Alur Penelitian 49 4.7.4 Cara membuat Sediaan Mikroskopis 49 4.7.5 Cara Pengumpulan Data.. 50 4.8 Analisis Data.. 50 BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Analisa Data 52 5.1.1 Uji Normalitas Data. 52 5.1.2 Uji Homogenitas Data. 53 5.1.3 Perbedaan Rerata Jumlah Spermatogonium Antar Kelompok Sesudah perlakuan... 54 5.1.4 Perbandingan Spermatogenesis antara kelompok kontrol dengan Kelompok Perlakuan 55 5.1.5.Gambaran Mikroskopis Sel Spermatogenik Mencit Per Tubulus Seminiferus... 59 5.2. Pembahasan

5.2.1 Distribusi dan Homogenitas Hasil Penelitian. 60 5.2.2 Pengaruh Pemberian Air Umbi Ubi Jalar Ungu Terhadap Mencegah Penurunan sel-sel spermatogonium, spermatosit dan spermatid. 60 BAB VI SIMPULAN DAN SARAN... 66 DAFTAR PUSTAKA.. 68 LAMPIRAN-LAMPIRAN... 77

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Infertilitas merupakan suatu kegagalan konsepsi pada pasangan yang telah menikah lebih dari satu tahun dan tidak menghasilkan keturunan meskipun tidak mengikuti program keluarga berencana. Salah satu faktor penting yang berperan dalam proses kejadian infertilitas pada pria usia reproduktif adalah gangguan produk sperma. Masalah kesuburan atau infertilitas merupakan hal yang sangat penting dalam menentukan kelangsungan hidup manusia beserta keragaman genetiknya. Kesuburan atau infertilitas pasangan dapat dinilai dari jumlah dan kualitas sel - sel reproduksi yaitu spermatozoa pada pria dan sel telur (ovum) pada wanita. Berbagai faktor dapat menurunkan gangguan spermatogenesis, diantaranya yang dengan merokok. Salah satu gaya hidup yang menjadi ancaman besar bagi kesehatan di dunia adalah merokok. Rokok berpengaruh pada kualitas dan kuantitas sperma. Asap rokok dapat menimbulkan gaangguan spermatogenesis, gangguan hormonal, merusak vabilitas spermatozoa, dan menyebabkan bahan toksik pada spermatozoa yang selanjutnya menyebabkan Infertilitas. Infertilitas didefinisikan sebagai tidak terjadinya kehamilan pada pasangan yang telah berhubungan intim tanpa menggunakan kontrasepsi secara teratur selama 12 bulan. Secara global didapatkan 8-12% pasangan yang infertil. Angka infertilitas di Indonesia sebanyak 40% pada wanita, 40% pada pria, dan 20% pada keduanya (Akmal, 2008). Penyebab terjadinya infertilitas sangat bervariasi, namun pada pria dapat digolongkan akibat gangguan transportasi sperma dan gangguan fungsi sperma. Gaya hidup modern sangat

berpengaruh terhadap tingginya angka infertilitas berhubungan dengan meningkatnya paparan terhadap stress oksidatif, seperti penggunaan alat elektronik dengan emisi gelombang radiasi, tingkat polusi yang tinggi serta jenis makanan yang makin bervariasi dan kurang sehat (Hermawanto dan Hadiwidjaja, 2011). Secara fungsional testis merupakan organ utama dari sistem reproduksi pria yang berperan penting dalam spermatogenesis dan steroidogenesis. Spermatogenesis berlangsung pada lapisan epithel tubulus seminiferus testis untuk menghasilkan spermatozoa, sedangkan steroidogenesis berlangsung di sel-sel Leydig jaringan interstisial testis untuk mensintesis hormon steroid pria yaitu androgen (Senger, 2005). Merokok dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas sperma, pada kasus Infertilitas hasil analisis semen dari pasien yang merokok menunjukan adanya kelainan konsentrasi disusul dengan morfologi dan motilitas dari sperma. (Saleh dkk., 2013). Asap rokok diketahui mengandung bahan kimia berbahaya selain nikotin, tar dan nitrosamine, ditemukan juga bahan karsinogen dan mutagen seperti polonium, benzo(a) pyrene,dimethyl benz (a) anthracen, dimethylnitrosamine, dan napthalane. Sedangkan gas CO2, H2O, NOx, Sox, dan CO merupakan senyawa asap rokok dan O2 merkuri, timbal, dan cadmium juga ditemukan dalam asap rokok yang semuanya radikal bebas (Bindar, 2000). Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai atom dengan elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas tidak stabil dan mempunyai reaktivitas yang tinggi. Reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat, protein, lipid dan asam nuklet (Amirudin, 2011). Kelebihan produksi radikal bebas atau oksigen yang reaktif (ROS, reactive oxygen species) dapat merusak sperma dan ROS telah diketahui sebagai salah satu penyebab infertilitas.

Radikal bebas secara fisiologis terdapat dalam sperma manusia (Amrudin, 2011). Timbulnya radikal bebas dalam tubuh disertai dengan mekanisme pertahanan endogen, dengan memproduksi zat yang mempunyai pengaruh sebagai anti radikal bebas yang disebut antioksidan. Akan tetapi, pada saat level ROS meningkat melebihi dari sistem pertahanan antioksidan tubuh, terjadilah stress oksidatif (Shaleh., 2003 dalam Anwari, 2011). Radikal bebas yang berasal dari partikel gas rokok juga menyebabkan aglutinasi sperma sehingga berakibat terhadap menurunnya spermatogenesis sperma (Agarwal dkk., 2003). Antioksidan baik endogen maupun eksogen sangat penting bagi fungsi tubuh, karena antioksidan tersebut mampu meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh. Antioksidan endogen misalnya enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutathion peroksidase (GSH-Px), sedangkan antioksidan eksogen misalnya vitamin E, vitamin C, β-karoten, flavonoid, karotenoid (Astaxanthin), asam urat, bilirubin dan albumin. Pemanfaatan senyawa antioksidan eksogen secara efektif sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya stres oksidatif. Antioksidan eksogen merupakan sistem pertahanan preventif, dimana sistem kerja antioksidan ini adalah dengan memotong reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas atau dengan cara menangkapnya (Winarsi, 2007). Antioksidan didalam sel dibedakan menjadi dua kelompok yaitu antioksidan ensimatik dan nonensimatik. Antioksidan ensimatik disebut juga antioksidan pencegah, yang terdiri dari superoxide dismutase, catalase dan glutathione peroxidase. Antioksidan non ensimatik disebut juga antioksidan pemecah rantai terdiri dari vitamin C, vitamin E, dan beta karotin (Jawi, 2008). Selain vitamin E dan vitamin C ternyata beberapa flavonoid yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan yang dapat berfungsi sebagai antioksidan adalah zat warna alami yang disebut antosianin (Jawi, 2008). Pigmen antosianin ini banyak terdapat pada makanan yang dikonsumsi sehari - hari antara

lain buah - buahan, seperti blueberry, cranberry, billberry, juga terdapat pada kulit terong ungu, beras merah, kulit anggur, serta terutama banyak terdapat pada ubi jalar ungu (Fuhrman dan Aviram, 2002). Warna ungu pada ubi jalar disebabkan oleh adanya zat warna alami yang disebut antosianin. Antosianin adalah kelompok pigmen yang menyebabkan warna kemerah-merahan, letaknya di dalam cairan sel yang bersifat larut dalam air. Kandungan Antosianin di dalam ubi jalar ungu lebih tinggi dibandingkan dengan yang terdapat di bahan makanan yang lain. Bahkan sebagai pewarna makanan, antosianin dari ubi jalar ungu sangat stabil terhadap pemanasan maupun sinar Ultraviolet (Kano dkk., 2005). Umbi jalar ungu yang terdapat di Bali ternyata memiliki kandungan antosianin cukup tinggi, dan telah diteliti memiliki efek antioksidan pada darah dan berbagai organ pada mencit yang mengalami stress oksidatif (Jawi dkk, 2006). Dengan mempertimbangkan ini, timbul dugaan bahwa antosianin yang banyak terdapat dalam air ekstrak umbi jalar ungu (Ipomea batatas) dapat mencegah penurunan jumlah spermatogonium, spermatosit, dan spermatid pada mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok, sehingga perlu dilakukan penelitian untuk membuktikan dugaan tersebut. 1.2.Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : 1.2.1. Apakah ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.) dapat mencegah penurunan jumlah sel - sel spermatogonium pada tubulus seminiferus mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok?

1.2.2. Apakah ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.) dapat mencegah penurunan jumlah sel -sel spermatosit pada tubulus seminiferus mencit (Mus musculus) Galur Balb- C jantan dewasa yang dipapar asap rokok? 1.2.3. Apakah ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L.) dapat mencegah penurunan jumlah sel -sel spermatid pada tubulus tubulus seminiferus mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok? 1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1. Tujuan Umum Tujuan Umum dari Penelitian ini adalah membuktikan pengaruh ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea batatas) dapat mencegah penurunan jumlah spermatogonium, spermatosit, dan spermatid pada mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok. 1.3.2. Tujuan Khusus Tujuan Khusus pada penelitian ini untuk membuktikan : 1.3.2.1. Ekstrak air umbi ubi jalar ungu ( Ipomea Batatas L) dapat mencegah penurunan sel- sel spermatogonium pada tubulus seminiferus mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok. 1.3.2.2. Ekstrak air umbi ubi jalar ungu ( Ipomea batatas L) dapat mencegah penurunan jumlah sel -sel spermatosit pada tubulus seminiferus mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok.

1.3.2.3. Ekstrak air umbi ubi jalar ungu ( Ipomea batatas L) dapat mencegah penurunan jumlah sel -sel spermatid pada tubulus seminiferus mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok. 1.4. Manfaat Penelitian 1.4.1. Manfaat Teoritis Memberikan informasi Ilmiah mengenai peranan ekstrak air umbi ubi jalar ungu ( Ipomea batatas ) dapat mencegah penurunan jumlah spermatogonium, spermatosit dan spermatid pada mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok. 1.4.2.Manfaat Praktis 1.4.2.1 Memberikan Informasi kepada masyarakat mengenai dampak zat gizi dari umbi ubi jalar ungu sebagai antioksidan terhadap reproduksi pria yaitu untuk mencegah penurunan proses spermatogenesis pada mencit (Mus musculus) Galur Balb-C jantan dewasa yang dipapar asap rokok.