Potensi Ekstrak Air Benalu Mangga (Dendrophtoe petandra) Terhadap Aktivitas Enzim Lipoprotein Lipase (LPL) Serum Dan Histopatologi Duodenum Hewan Model Tikus (Rattus norvegicus) Hiperkolesterolemia Potency of Dendrophtoe petandra extract Lipoprotein Lipase Enzyme Serum and Histophatological Duodenum Animal Model Rat (Rattus norvegicus) of Hypercholesterolemia Inggil Pusvita Ramadani, Aulanni’am, Herawati Program Studi Pendidikan Dokter Hewan, Program Kedokteran Hewan, Universitas Brawijaya
[email protected],
[email protected]
ABSTRAK Hiperkolesterolemia merupakan salah satu penyakit gangguan metabolisme kolesterol. Kondisi hiperkolesterolemia memicu terjadinya radikal bebas dan penurunan antioksidan endogen. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh terapi ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra) terhadap peningkatan aktivitas enzim Lipoprotein Lipase (LPL) dan perbaikan histopatologi duodenum tikus hiperkolesterolemia. Penelitian ini menggunakan empat kelompok tikus (Rattus norvegicus) jantan, yang masing-masing terdiri dari 5 ekor tikus yaitu kelompok kontrol, kelompok hiperkolesterolemia, dan 2 kelompok terapi dosis 400 mg/ekor/hari dan 800 mg/ekor/hari. Diet hiperkolesterol mengandung minyak babi 10%, asam kholat 0,1% dan kuning telur puyuh rebus 5% diberikan melalui metode force feeding. Diet hiperkolesterol diberikan selama 14 hari sebanyak 3,02 gr/2ml/ekor dengan metode sonde. Pembuatan terapi ekstrak air benalu mangga dengan metode infusa dan diberikan selama 14 hari. Penentuan aktivitas enzim LPL dilakukan dengan menggunakan metode titrasi enzimatik sedangkan gambaran histopatologi duodenum diamati secara kualitatif menggunakan mikroskop BX51. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terapi ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra) memperbaiki gambaran histopatologi duodenum. Aktivitas enzim LPL secara signifikan (p<0.05) berbeda antar kelompok. Kelompok kontrol memiliki aktivitas paling tinggi yaitu 115,87±3,89 unit. Aktivitas LPL menurun pada kelompok hiperkolesterolemia (33,39±2,06), sebaliknya terapi ekstrak air benalu mangga dengan dosis 400 mg/kg BB dan 800 mg/kg BB aktivitas enzim LPL meningkat berturut-turut 83,69±1,25 unit dan 107,47±1,71 unit. Dapat disimpulkan bahwa terapi ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra) dapat digunakan sebagai alternatif terapi herbal terhadap penyakit hiperkolesterolemia. Kata Kunci: Hiperkolesterolemia, Aktivitas LPL, Dendrophtoe petandra.
ABSTRACT Hypercholesterolemia is a disorder of cholesterol metabolism. Hypercholesterolemic conditions trigger free radicals and decrease in endogenous antioxidants. The aim of study was to determine the role of Dendrophtoe petandra extract in hypercholesterolemic rats due to increasing the LPL enzyme activity and improving histopathology condition. The male rats were devide into four groups : control group, hypercholesterolemic group, and 2 groups with therapy of Dendrophtoe petandra extract dose of 400 mg / rat / day and 800 mg / rat / day. Hypercholesterol diet contained 10% lard, 0.1% colic acid and boiled quail egg yolk 5% by force feeding method. Hypercholesterol diet given 14 days as much as 3.03 gram/ 2ml/ rat. Dendrophtoe petandra extract therapy were made by infusa method and given for 14 days. The LPL enzyme activity were measured by the titration method and histopatological of duodenum were determine microscopically by BX51 Olympus microscope. The results showed that the Dendrophtoe petandra extract improved duodenum histopathology. LPL enzyme activity were significantly (P <0.05) different between groups. The control group had the highest activity was 115.87 ± 3.89 units. LPL activity decreased in the hypercholesterolemic group (33.39 ± 2.06), whereas Dendrophtoe petandra extract therapy with a dose of 400 mg / kg and 800 mg / kg BW could increase LPL enzyme activity to be 83.69 ± 1.25 units and 107.47 ± 1.71 units, respectively. It could be conclude that Dendrophtoe petandra extract could use as alternative herbal therapy for hypercolesterolemic. Keywords: hypercholesterolemia, LPL activity, Dendrophtoe petandra
PENDAHULUAN Hiperkolesterolemia adalah keadaan dimana konsentrasi kolesterol melebihi normal dan merupakan salah satu faktor pemicu terjadinya peroksidasi lipid (Murray et al., 2003). Tingginya kadar kolesterol biasannya diikuti dengan tingginya kadar low density lipoprotein (LDL), yang mudah teroksidasi. Hasil samping oksidasi LDL adalah radikal bebas. Pada kondisi hiperkolesterolemia terbentuk radikal bebas yang berlebihan akibat meningkatnya proses peroksidasi lipid. Pada pet animal hiperkolesterolemia mengakibatkan terjadinya gangguan metabolisme kolesterol yang disertai dengan adanya peningkatan kadar Trigliserida (TG). Peningkatan trigliserida dapat diakibatkan karena adanya penumpukan visceral fat atau abdominal obesity namun pengaruh terhadap aktivitas enzim lipoprotein lipase (LPL) belum diketahui. Saat ini kejadian hiperkolesterol pada hewan sekitar 13% dan pengobatan dengan bahan kimia masih memberikan efek samping. Indonesia sebagai negara megabiodeversitas yang kaya akan tumbuhan yang mengandung bioaktif belum optimal digunakan untuk terapi penyakit pada hewan. Benalu merupakan salah satu jenis tumbuhan yang populasinya sangat melimpah di Indonesia dan dianggap sebagai tanaman penganggu oleh manusia. Benalu mangga mengandung bioaktif sebagai antioksidan dan antiinflamasi yaitu flavonoid, tanin dan saponin (Khakim,2000). Pada penelitian ini akan dipelajari peran bioaktif dari ekstrak air benalu mangga untuk terapi hewan model hiperkolesterolemia melalui aktivitas enzim lipoprotein lipase serum dan tunika mukosa gambaran histopatologi duodenum. MATERI DAN METODE PENELITIAN Perlakuan Hewan Coba Hewan coba yang digunakan dalam penelitian ini berupa tikus (Rattus norvegicus) jantan strain wistar yang terbagi dalam empat kelompok perlakuan yaitu kelompok kontrol normal, kelompok hiperkolesterolemia, kelompok terapi hiperkolesterolemia dengan dosis 400 mg/kg BB dan kelompok hiperkolesterolemia dosis 800 mg/kg BB. Hewan coba diperoleh dari Unit Pengembangan Hewan Percobaan (UPHP) UGM Yogyakarta
dengan umur 10-12 minggu dan berat badan sekitar 150 gram. Penggunaan hewan coba dalam penelitian ini mendapatkan persetujuan laik etik dari Komisi Etik Penelitian Universitas Brawijaya, No: 129-KEP-UB. Pembuatan Hewan Model Hiperkolesterolemia Pembuatan keadaan hiperkolesterolemia hewan model tikus hiperkolesterolemia dilakukan dengan metode Force Feeding dengan sonde pakan diet hiperkolesterol. Pakan diet hiperkolesterolemia terdiri dari kuning telur puyuh rebus 5%, minyak babi 10% dan Asam Kholat (Catalog No: M5M5306) 0,1% yang dicampurkan kemudian dilakukan penambahan air sampai volume 2 ml (Modifikasi Aulanni’am, 1993 ; Gani, 2013) Penentuan Dosis dan Pembuatan Ekstrak Air Benalu Mangga (Dendrophtoe petandra) Penentuan dosis ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra) berdasarkan penelitian Khakim (2000), yaitu: dosis sebanyak 400 mg/kg BB dan dosis sebanyak 800 mg/kg BB. Metode pembuatan ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra.) yaitu simplisia benalu mangga ditambahakan air kemudian direbus di atas hotplate pada temperatur 70 oC, setelah itu, disaring mengunakan kertas saring sehingga di dapatkan ekstrak air benalu mangga dan didinginkan. Pengujian Aktivitas Enzim LPL Sampel berupa serum disentrifus menjadi supernatant. Supernatan disentrifuse diambil endapannya. Endapan diberi etanol dingin 1:1 selanjutnya disentrifuse untuk diambil endapannya. Kemudian endapan ditambah dengan buffer phospat pH 6,8 dan disimpan pada suhu -20oC. Larutan enzim LPL ditambahkan dengan larutan substrat minyak zaitun dan larutan emulsi gum arabik, kemudian diinkubasikan pada suhu 37 o C.selama 10 menit. Selanjutnya campuran tadi didihkan dalam air mendidih selama kurang lebih 10 menit. Kemudian ditambahkan indikator PP dan selanjutnya dititrasi dengan NaOH 0,1 N sampai terjadi warna merah muda. Pengamatan Histopatologi Duodenum Pengambilan organ duodenum dari tikus yang telah dikorbankan disimpan di dalam
Paraformaldehid (PFA) 4 %. Selanjutnya, dibuat preparat duodenum dan dilakukan perwarnaan HE. Gambaran histopatologi duodenum diamati secara kualitatif menggunakan mikroskop Olympus BX51 dengan perbesaran 400x. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian (Tabel 1) menunjukkan bahwa terapi ekstrak air benalu mangga dapat menaikkan aktivitas enzim LPL. Satu unit aktivitas enzim LPL pada penelitian ini didefinisikan banyaknya mikromol dari asam lemak bebas dengan 1 ml enzim permenit pada kondisi optimum suhu 32oC, pH 6,8 dan waktu inkubasi 15 menit. Tabel 1. Rata-rata aktivitas enzim LPL pada tikus perlakuan Perlakuan Perlakuan Hiperkolesterolemia Terapi dosis 400 mg/kg BB Terapi dosis 800 mg/kg BB
Rataan aktivitas enzim LPL* (unit) 115,87±3,89d unit 33,39±2,06a unit 83,69±1,25b unit 107.47 ± 1.71c unit
* Notasi a, b, c dan d menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (p<0.05) antar perlakuan.
Hasil uji statistik dari empat perlakuan tikus percobaan menunjukkan adanya perbedaan sangat nyata antar perlakuan (p<0.05). Hasil uji lanjutan menggunakan Tukey Test menunjukkan perbedaan signifikan 4 kelompok tikus percobaan berbeda aktivitas enzim LPL. Penurunan aktivitas enzim LPL disebabkan penurunan sintesa asam empedu sehingga terjadi lipid peroksidasi. Hal ini sesuai dengan penelitian Dugi, (1997) bahwa penurunan aktivitas LPL merupakan efek dari keseluruhan proses keparahan dari hiperkolesterolemia. Peningkatan aktivitas LPL menunjukkan bahwa ekstrak air benalu mangga memiliki kandungan antioksidan. Antioksidan ini diyakini dapat meningkatkan proses sintesa asam empedu. Bioaktif yang diyakini terdapat di ekstrak air benalu mangga yaitu flavanoid, saponin dan tannin. Menurut Confroti et al. (2009) flavanoid berperan sebagai scavenger radikal bebas memiliki gugus hidroksil (OH-) pada cincin aromatik serta menghentikan reaksi
berantai peroksidasi lipid dengan melindungi sel dan bahan kimia dalam tubuh. Mekanisme kerja antioksidan seperti flavanoid menurut Yakozawa (2002) dapat menurunkan kadar kolesterol plasma dengan cara menghambat absorbsi kolesterol oleh usus dan meningkatkan reaksi pembentukan asam empedu dari kolesterol untuk kemudian diekskresikan melalui feses. Sedangkan tanin juga menurut Zang et al. (2011) memiliki ikatan glikosida yang dapat dihidrolisis oleh asam membantu untuk menghentikan reaksi berantai peroksidasi lipid dalam menstabilkan fraksi lipid. Oleh karena itu, senyawa bioaktif tersebut dapat berperan sebagai antioksidan yang dapat mencegah dan mengobati surplus radikal bebas yang diakibatkan oleh oksidasi lipid. Hasil pengamatan gambar histopatologi pada empat kelompok tikus (kontrol, hiperkolesterolemia, terapi dosis 400 mg/kg BB dan terapi dosis 800 mg/kg BB) disajikan pada Gambar 1. Kerusakan yang terjadi pada organ duodenum tikus putih (Rattus norvegicus) akibat diet hiperkolesterol dapat diketahui melalui pewarnaan Hematoksilin-Eosin (HE). Hasil pewarnaan ini menunjukkan adanya perbedaan gambaran histopatologi pada tunika mukosa duodenum berupa keadaan sel epitel silindris sebaris, permukaan tunika mukosa, dan adanya sel goblet yaitu antara tikus normal, tikus hiperkolesterolemia, dan tikus hiperkolesterolemia yang diterapi ekstrak air benalu mangga (Dendropthoe petandra).
Gambar 1. Gambaran histopatologi duodenum tikus (400x);
(a) normal (sehat); (b) hiperkolesterolemia, (c) terapi dosis 400 mg/kg BB; dan (d) terapi dosis 800 mg/kg BB; tanda panah hitam (permukaan tunika mukosa), tanda panah kuning (sel epitel), tanda panah biru (sel goblet)
Sel-sel epitel duodenum tikus normal (Gambar 5.1.A) berada dalam kondisi yang baik dan normal dimana sel-sel epitel masih kompak berbentuk silindris sebaris, susunan sel epitel yang membentuk barisan yang utuh dan permukaan tunika mukosa masih rata dan halus. Sedangkan pada tikus duodenum hiperkolesterolemia (Gambar 5.1.B) pada bagian epitel mengalami kerusakan yang parah, kerusakan pada beberapa titik area yang lebih banyak dan memendek, hal ini dikarenakan sel epitel tidak mampu melakukan perluasan area vili duodenum akibat adanya inflamasi dari peroksidasi lipid, permukaan tunika mukosa kasar dan iregular dan nampak muncul sel goblet. Pemunculan sel goblet ini merupakan respon inflamasi yang terjadi di dalam usus halus. Menurut Frappier (2006), sel goblet berfungsi sebagai cairan mukus yang digunakan untuk sterilisasi makanan . Pada gambaran sel epitel duodenum tikus hiperkolesterolemia dengan pemberian ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra) dosis 400 mg/kg BB (Gambar 5.1.C) mengalami perbaikan pada bagian sel epitel
mengalami kerusakan namum tampak sedikit sel epitel silindris yang terlepas, pemunculan sel globet berkurang dan permukaan tunika mukosa sedikit kasar dan iregular. Pada gambaran sel epitel duodenum tikus hiperkolesterolemia dengan pemberian ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra) dosis 800 mg/kg BB (Gambar 5.1.D) pada bagian epitel sudah mengalami perbaikan, nampak sel-sel epitel berbentuk silindris sebaris dan permukaan tunika mukosa rata. Pada kelompok terapi C dan D tunika mukosa duodenum mengalami perbaikan hal ini disebabkan oleh zat-zat antioksidan tersebut dapat menghambat inflamasi pada organ duodenum yang disebabkan oleh peroksidasi lipid. Perbaikan tunika mukosa duodenum pada Gambar 5.1.c dan Gambar 5.1.d menurut Yakozawa (2002) benalu mangga berperan sebagai antioksidan yang memiliki senyawa bioaktif berupa flavanoid berfungsi untuk menghentikan reaksi berantai peroksidasi dari lipid dengan cara menghambat absorbsi kolesterol oleh usus dan meningkatkan reaksi pembentukan asam empedu dari kolesterol untuk kemudian sehingga menghambat reaksi inflamasi pada organ pencernaan. Saponin dan tanin dari benalu mangga (Dendrophtoe petandra) berfungsi untuk menghentikan reaksi berantai peroksidasi lipid dalam menstabilkan fraksi lipid dalam memperbaiki permukaan vili duodenum (Zang et al. 2011) . Selain itu, Valko (2007) menambahkan pemberian antioksidan dapat menurunkan produksi radikal bebas sehingga mengurangi terjadinya inflamasi. KESIMPULAN Ekstrak air benalu mangga (Dendrophtoe petandra) mempunyai potensi meningkatkan aktivitas enzim LPL dan memperbaiki gambaran histopatologi duodenum. UCAPAN TERIMAKASIH Terimakasih staf Laboratorium Biokimia dan Laboratorium Fisiologi Hewan Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya atas dukungan, bantuan, dan kerjasama yang luar biasa untuk penyelesaian penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA Aulanni’am. 1993. Effect Des Fibres Duriz Sur Le Profil Lipidique Du Rat Comparison Entre Le Riz Cargo Et Les Fibres Buson. USTL. Monteepellies France. Conforti, F, S. Sosa, M. Marrelli, F. Menichini, G.A. Statti, D. Uzunov, A. Tubaro, F. Menichin . 2009. The protective ability of Mediterranean dietary plants against the oxidative damage: The role of radical oxygen species in inflammation and the polyphenol, flavonoid and sterol content. J. Food Chemistry. Vol. 112 : 587-594. Dian, H. 2002. Karakterisasi Enzim Lipoprotein Lipase (LPL) Sebagai Alternatif Pemeriksaan Gangguan metabolisme Lemak pada Penderita DM Tipe 2 In Vivo. [TESIS]. Program Pascasarjana Biomedik. Universitas Brawijaya. Malang. Dugi, K.A., I. Feuerstein, H. Hill and Joana. 1997. Lipoprotein Lipase (LPL) corralates positively and Hepatic Lipase Inversely With Calcific Atherosclerosis in Homozygous Familial Hypercholesterolemia. American Heart Association,Inc. Frappier, B.L. 2006. Digestive System. Di dalam J.A. Eurell dan B.L. Frappier, editor. Dellmann’s Textbook of Veterinary Histology. Edisi Ke-6. Oxford: Blakwell Publishing. Halaman 170-211.
Gani, N. et al., 2013. Profil Lipida Plasma Tikus Wistar yang Hiperkolesterolemia pada Pemberian Gedi Merah (Abelmoschus manihot L.). http://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/jmou. Manado. Jurusan Kimia FMIPA Unsrat. Khakim, A. 2000. Ketoksikan akut ekstrak air daun benalu (Dendrophthoe pentandra (L.)Miq. dan Dendrophthoe falcata (L.f). Ertingsh) pada mencit jantan dan uji kandungan kimia [skripsi]. Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Valko, M., D. Leibfrtiz, J. Moncol, M.T.D. Cronin, M. Mazur and J. Telser. 2007. Free radicals and Antioxidants in Normal Physiological functions and Human Disease. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 39: 44–84. Yakozowa, T., T. Nakagawa and K. Kitani. 2002. Antioxidative activity of green tea polyphenol in cholesterol-fed rats. Journal of Agricultural and food Chemistry, 50:3549-35. Zang, T., G. Li and H. Mo. 2011. Persimmon Tannin Composition and Function. International Conference on Agricultural and Biosystems Engineering. Advances in Biomedical Engineering. Vol. 1-2.
