BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59
40
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59
41
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59
42
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59
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 :
[email protected]
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
kematian
PENDAHULUAN Merokok merupakan kebiasaan yang
umum
dewasa
dan
mengakibatkan 5,4 juta kematian di
masyarakat
dunia pada tahun 2006. Kematian
Indonesia. Kaum pria dan sebagian
akibat merokok pada tahun 2020
besar
diperkirakan akan meningkat hingga
wanita
kebiasaan
bagi
orang
sulit
merokok
melepaskan yang
sudah
2
kali
lipat
apabila
kebiasaan
dianggap sebagai sebuah gaya hidup.
merokok masih marak di kalangan
Telah diketahui bahwa kandungan
masyarakat (Musfiroh dkk., 2012).
rokok sangat berbahaya bagi perokok
Setiap satu
maupun orang-orang di sekitarnya
dibakar akan mengeluarkan sekitar
(perokok pasif). Kebiasaan merokok
4.000
dapat
adalah nikotin, kadmium, cotinin,
menyebabkan
1
dari
10
bahan
batang rokok
kimia
yang
diantaranya
43
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 gas karbon monoksida, nitrogen
membuahi sel telur dan berakhir
oksida, hidrogen sianida, ammonia,
pada kemandulan atau infertilitas.
akrolein,
benzene,
dan
etanol
Senyawa
antioksidan
(Fitriani dkk., 2010). Adi dkk.,
merupakan senyawa yang berfungsi
(2012) menyebutkan bahwa di dalam
menanggulangi
berbagai
negatif
ditimbulkan
asap
rokok
mengandung
1014
yang
dampak oleh
molekul radikal bebas oksidan dalam
radikal bebas (Palupi, 2006). Salah
setiap satu kali hisapan.
satu
Senyawa
radikal
bebas
tanaman
yang
berpotensi
sebagai antioksidan alami adalah
merupakan atom atau molekul yang
bawang
sifatnya
americana). Bulbus tumbuhan genus
sangat
tidak
stabil
dayak
(mempunyai satu atau lebih elektron
Eleutherine
tanpa pasangan), sehingga untuk
penelitian
memperoleh
elektron
senyawa
metabolit
sekunder
senyawa ini sangat reaktif dan
golongan
naftokuinon.
Beberapa
merusak jaringan (Nuraini, 2007).
senyawa
Salah satu dampak negatif dari
diketahui memiliki fungsi sebagai
radikal bebas akibat paparan asap
antioksidan. Yusni (2008) dalam
rokok adalah terjadinya gangguan
penelitiannya menunjukkan bahwa
terhadap kesehatan reproduksi. Telah
hasil skrining umbi bawang dayak
banyak
dengan
pasangan
penyelidikan
yang
ini
(Eleutherine
dari
diketahui
beberapa
mengandung
turunan
naftokuinon
menggunakan
pelarut
menghubungkan penurunan fertilitas
petroleum
pria akibat asap rokok. Penelitian
mengandung
oleh
flavanoid, antrakinon dan kaumarin.
Fitriani
melaporkan memberikan
dkk.,
bahwa
asap
beberapa
(2010) rokok dampak
Selain
eter
itu,
fitokimia
dan
senyawa
terpenoid,
berdasarkan
pada
skrining
beberapa
negatif meliputi perubahan bentuk
bawang
spermatozoa menjadi tidak normal,
americana)
yang
mengurangi
jumlah
tanamnya
ternyata
spermatozoa,
dan
bilangan
etanol
dayak
bulbus
(Eleutherine berbeda
masa
dihasilkan
menurunkan
metabolit sekunder yang sama yaitu
kecepatan spermatozoa menuju sel
mengandung steroid, tanin, kuinon,
telur sehingga sperma akan gagal
dan flavonoid (Kuntorini, 2013). 44
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 Berdasarkan penelitian yang
(Rattus
norvegicus)
menangkal
radikal
Martantiningtyas (2011) mengenai
ditimbulkan
dari
efek
Penelitian ini juga dilakukan untuk
pernah
dilakukan
antioksidan
oleh
ekstrak
etanol
dalam
bebas
yang
asap
rokok.
bulbus bawang dayak (Eleutherine
mengetahui
americana) pada spermatozoa tikus,
diklorometana yang efektif dalam
dinyatakan bahwa ekstrak bulbus
mencegah
bawang
spermatozoa akibat paparan asap
dayak
(Eleutherine
dosis
fraksi
penurunan
americana) pada spermatozoa tikus
rokok
pada dosis 60 mg/Kg BB dan 90
diklorometana bulbus bawang dayak
mg/Kg
meningkatkan
(Eleutherine americana) memiliki
seluruh kualitas spermatozoa yang
daya antioksidan yang lebih baik
menurun akibat paparan asap rokok.
daripada
Pada
bawang
BB
dapat
penelitian
lainnya
telah
dilakukan fraksinasi pada ekstrak etanol
bulbus
bawang
dan
kualitas
apakah
ekstrak
fraksi
etanol
dayak
bulbus
(Eleutherine
americana).
dayak
Parameter
yang
digunakan
menganalisis
kualitas
(Eleutherine americana) dan dengan
dalam
metode DPPH diketahui bahwa nilai
spermatozoa
IC50 fraksi diklorometana lebih kecil
jumlah, dan viabilitas spermatozoa.
dibandingkan
lainnya
Ketiga kualitas spermatozoa tersebut
Hasil
cukup penting dalam pengaruhnya
(Kuntorini
fraksi dkk.,
2010).
tersebut menunjukkan bahwa fraksi
pada
diklorometana
Abnormalitas
antioksidan
memiliki yang
aktivitas
lebih
baik
adalah
morfologi,
proses
pembuahan.
spermatozoa
akan
menghambat laju dan gerak sperma
dibandingkan fraksi hasil partisi
menuju
sel
lainnya.
spermatozoa
telur. yang
Jumlah
kurang
dari
Berdasarkan hal tersebut maka
normal akan memperkecil peluang
ingin diketahui lebih lanjut mengenai
sperma untuk membuahi sel telur dan
kemampuan
viabilitas
fraksi
diklorometana
spermatozoa
akan
bulbus bawang dayak (Eleutherine
mempengaruhi daya hidup sperma
americana)
(Widhati, 2011).
dan
pengaruhnya
terhadap kualitas spermatozoa tikus 45
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 ekstrak
METODE Bulbus bawang dayak yang digunakan
pada
penelitian
neraca
ditimbang analitik
menggunakan
hingga
beratnya
ini
konstan untuk memastikan bahwa di
diperoleh dari pasar tradisional di
dalam ekstrak yang diperoleh tidak
daerah
mengandung etanol lagi. Ekstrak
Palangkaraya,
Tengah.
Bulbus
Kalimantan dayak
padat yang sudah diperoleh ini
disortasi basah untuk memisahkan
disebut ekstrak etanol. Ekstrak etanol
dari
yang diperoleh diambil sebagian
tanah
dan
bawang
kotoran
yang
menempel saat pengambilan sampel.
untuk
perlakuan
Sampel dicuci, kemudian dirajang-
dilakukan partisi.
dan
sisanya
rajang. Selanjutnya dijemur di bawah
Ekstrak etanol bulbus bawang
sinar matahari secara tidak langsung.
dayak dilarutkan ke dalam 250 mL
Potongan bulbus bawang dayak yang
etanol dan 50 mL akuades (untuk
sudah kering lalu dihaluskan dengan
membuat
blender
dimasukkan dalam corong pisah 500
sampai
menjadi
serbuk
kasar.
etanol-air)
kemudian
mL. Ditambahkan 100 mL pelarut nEkstrak bulbus bawang dayak
heksana
dan
dikocok
hingga
diperoleh dengan cara maserasi.
homogen. Ditunggu beberapa menit
Serbuk kasar bulbus bawang dayak
hingga
ditimbang kemudian dimasukkan ke
Selanjutnya fraksi etanol-air dipartisi
dalam maserator. Serbuk bawang
dengan
dayak dimaserasi selama 5 x 24 jam
sehingga diperoleh fraksi etanol-air
menggunakan pelarut etanol teknis
dan fraksi diklorometana (Kuntorini
yang telah didistilasi (setiap 24 jam
dkk., 2010). Fraksi diklorometana
dilakukan
inilah
Semua
penggantian filtrat
hasil
larutan). penyarian
diuapkan dengan rotary vacuum
terbentuk
pelarut
yang
dua
lapisan.
diklorometana
digunakan
untuk
perlakuan. Penelitian
ini
menggunakan
evaporator pada suhu pemanasan
Rancangan Acak Lengkap (RAL)
40oC
mulai
dengan hewan uji 24 ekor tikus putih
filtrat
jantan (Rattus norvegicus) galur
diuapkan di atas waterbath pada
Wistar berumur 4 - 5 bulan dengan
suhu 55oC. Setelah terbentuk pasta,
berat badan 250 - 350 g. Tikus
sampai
mengental.
ekstrak Kemudian
46
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 dikelompokkan dalam 6 kelompok
dilakukan secara oral dengan dosis
perlakuan dengan ulangan masing-
masing - masing sebanyak 2 mL per
masing 4 ekor tikus. Perlakuan yang
250 - 350 g berat badan dan
diberikan adalah:
dilakukan setiap pagi hari selama 30
P0 : Kelompok tanpa perlakuan
hari.
P1: Kelompok yang diberi paparan
dilakukan
Pemaparan di
asap
dalam
rokok smoking
asap rokok tanpa pemberian
chamber. Peemaparan asap rokok
ekstrak etanol maupun fraksi
pada
diklorometana bulbus bawang
menggunakan 1 batang rokok untuk
dayak
tiap
dua
minggu
perlakuan,
pertama
sedangkan
dua
P2 : Kelompok yang diberi paparan
minggu berikutnya pemaparan asap
asap rokok dan ekstrak etanol
rokok menggunakan 2 batang rokok
bulbus bawang dayak dengan
untuk setiap perlakuan.
dosis 90 mg/Kg BB
Setelah 30 hari perlakuan,
P3 : Kelompok yang diberi paparan asap
rokok
dan
fraksi
masing-masing dikorbankan
hewan
dengan
percobaan cara
dibius
diklorometana bulbus bawang
menggunakan eter dan selanjutnya
dayak dengan dosis 30 mg/Kg
dibedah. Kemudian cauda epididimis
BB
diambil dan diletakkan ke dalam
P4 : Kelompok yang diberi paparan asap
rokok
dan
cawan
petri
yang
berisi
NaCl
fraksi
fisiologis 0,9%. Cauda epididimis
diklorometana bulbus bawang
dipisahkan dari testis dengan cara
dayak dengan dosis 60 mg/Kg
memotong bagian proksimal corpus
BB
epididimis dan bagian distal vas
P5 : Kelompok yang diberi paparan asap
rokok
selanjutnya
cauda
fraksi
epididimis dimasukkan ke dalam
diklorometana bulbus bawang
gelas arloji yang berisi 1 mL NaCl
dayak dengan dosis 90 mg/Kg
fisiologis,
BB
proksimal cauda dipotong sedikit
Pemberian
dan
deferens,
kemudian
bagian
fraksi
dengan gunting lalu cauda ditekan
diklorometana dan ekstrak etanol
dengan perlahan hingga sekret/cairan
bulbus bawang dayak pada hewan uji
epididimis keluar dan tersuspensi 47
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 dengan
NaCl
0,9%,
selanjutnya
Pertama
dilakukan
uji
diaduk hingga homogen. Suspensi
normalitas
spermatozoa yang telah diperoleh
yang
digunakan
pengamatan
(Dude & Satya, 1995), jika populasi
kualitas spermatozoa yang meliputi :
berdistribusi normal, maka dilakukan
morfologi
jumlah
uji homogenitas varians menurut
viabilitas
Lavene (Lavene test). Jika data
untuk
spermatozoa,
spermatozoa,
dan
spermatozoa. Data
Kolmogorov-Smirnov
disesuaikan
menunjukkan
homogen
Liliefors
maka
dikumpulkan
dilakukan pengujian dengan uji sidik
bersifat kuantitatif dan kualitatif.
ragam atau ANAVA a = 0,05 untuk
Data kuantitatif meliputi persentase
mengetahui adanya perbedaan nyata.
morfologi spermatozoa normal dan
Uji ANAVA menunjukkan beda
abnormal, jumlah spermatozoa, dan
nyata kemudian dilakukan uji BNT
persentase spermatozoa hidup dan
(Beda
mati.
disajikan
mengetahui beda nyata terkecil antar
dalam bentuk mean (rerata) dan
hasil pada data perlakuan (Sokal &
simpangan
baku.
Rohlf, 1996).
meliputi
pengamatan
Data
morfologi
yang
oleh
kuantitatif
Data kualitatif
sperma,
Nyata
Terkecil)
untuk
terhadap spermatozoa
hidup dan spermatozoa mati, dan disajikan dalam bentuk foto.
HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL Hasil pemeriksaan terhadap
morfologi spermatozoa pada tikus
kualitas spermatozoa tikus putih
yang
setelah perlakuan dapat dilihat pada
menggambarkan adanya beberapa
tabel 1. Pengamatan juga dilakukan
kelainan
terhadap
morfologi
yaitu kepala terlipat, berkepala dua,
spermatozoa dan gambaran viabilitas
ekor bercabang, kepala pipih, bagian
spermatozoa untuk memperoleh data
tengah melengkung, bagian tengah
kualitatif.
melekuk, ekor menggulung, kepala
gambaran
Hasil
pengamatan
terpapar
morfologi
asap
rokok
spermatozoa
48
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 pecah, dan ekor putus seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. 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 (%) 55,25 ± 13,40bc 24,50 ± 3,69a 45,25 ± 8,99bc 59,75 ± 12,33c 43,50 ± 4,93b 57,00 ± 10,03bc
Jumlah Spermatozoa (Juta/mL) 222,75 ± 12,84c 82,25 ± 33,30a 222,00 ± 50,76c 150,75 ± 43,53b 138,25 ± 33,38b 211,50 ± 20,17c
Viabilitas Spermatozoa (%) 80,00 ± 4,32d 60,25 ± 2,21a 72,75 ± 1,50c 68,00 ± 2,16b 75,50 ± 1,29c 73,50 ± 3,87c
P0 P1 P2 P3 P4 P5 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)
b
c
a f d
e i
g
h
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. a
b Gambar 2. Gambaran viabilitas spermatozoa dengan pewarnaan Eosin 0,5%. a) Spermatozoa mati; b) Spermatozoa hidup (Perbesaran 1000x) 49
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 tersebut.
PEMBAHASAN Penelitian yang telah dilakukan
Antioksidan
merupakan
senyawa yang mampu menghambat
selama 30 hari ternyata memberikan
atau
rerata hasil kualitas spermatozoa
dalam
yang paling rendah pada kelompok
memberikan atom hidrogen atau
P1 (kelompok yang hanya diberi
elektron
asap
hasil
sehingga lebih stabil dan bersifat
analisis dengan uji BNT terhadap
tidak merusak. Antioksidan alami
seluruh
kualitas
yang digunakan dalam penelitian ini
terdapat
perbedaan
rokok).
kelompok
Berdasarkan
P1
spermatozoa nyata
dengan
antara
kelompok
kontrol (P0). Hal ini menunjukkan
mencegah terjadinya oksidasi tubuh
dengan
kepada
radikal
cara
bebas
adalah fraksi diklorometana bulbus bawang dayak. Berdasarkan
hasil
analisis
bahwa perlakuan pemaparan asap
dengan uji BNT terhadap seluruh
rokok yang diberikan pada penelitian
kualitas spermatozoa juga terdapat
ini dapat menimbulkan radikal bebas
perbedaan nyata antara kelompok
yang berdampak pada penurunan
perlakuan P3 (fraksi diklorometana
kualitas spermatozoa yaitu rerata
dosis 30 mg/Kg BB), P4 (fraksi
persentase
normal
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
spermatozoa, jumlah dan viabilitas
dan P5 (fraksi diklorometana dosis
spermatozoa.
90 mg/Kg BB) dengan kelompok P1
morfologi
Menurut
Iswara
(kelompok yang hanya diberi asap
(2010) asap rokok dapat merusak
rokok). Hal ini menunjukkan bahwa
viabilitas pada
penelitian
spermatozoa,
gangguan
fraksi diklorometana bulbus bawang
spermatogenesis,
membran
dayak berpengaruh positif dalam
spermatozoa
dan
gangguan
hormonal
mengakibatkan
menimbulkan serta
timbulnya
struktur
sehingga
bahan yang bersifat toksik terhadap
sel-sel
yang
sperma
kegagalan
diperlukan
dan
perkembangan, serta fungsi sel-sel spermatogenesis
sehingga
bahan-
memelihara
benih
jumlah
mengalami
perkembangan,
antioksidan untuk
menanggulangi
degenerasi, dan kematian akibat
berbagai
dampak
negatif
yang
radikal bebas yang ditimbulkan oleh
oleh
radikal
bebas
diakibatkan
50
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 paparan asap rokok dapat ditekan
spermatozoa tikus yang dipapar asap
atau dikurangi.
rokok. Hasil analisis dengan uji BNT juga menunjukkan bahwa kelompok
Morfologi Normal Spermatozoa Berdasarkan
data
perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90
dengan uji BNT terhadap rerata
mg/Kg BB) berbeda nyata dengan
persentase
normal
kelompok perlakuan P3 dan P4
bahwa
sedangkan kelompok perlakuan P2
antara
tidak
morfologi
spermatozoa terdapat
analisis
diketahui
perbedaan
nyata
berbeda
nyata
kelompok perlakuan P1 dengan P3,
kelompok
P4
yang
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB).
diperoleh dari hasil tersebut adalah
Hal ini dapat disimpulkan bahwa
bahwa fraksi diklorometana dengan
fraksi diklorometana bulbus bawang
berbagai
dayak dosis 90 mg/Kg BB memiliki
dan
P5.
Kesimpulan
dosis
yang
diberikan
perlakuan
dengan
yang
P5
sama
(fraksi
mampu memberikan efek dalam
kemampuan
mencegah
penurunan
rerata
ekstrak etanol bulbus bawang dayak
persentase
morfologi
normal
dosis 90 mg/Kg BB dalam mencegah
spermatozoa tikus akibat paparan
penurunan
asap rokok. Kelompok perlakuan P3
morfologi normal spermatozoa tikus
(fraksi
akibat paparan asap rokok. Hal ini
mg/Kg
diklorometana BB)
dan
dosis P4
30
(fraksi
sesuai
rerata
dengan
dengan
persentase
penelitian
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
Martantiningtyas
berbeda nyata dengan kelompok
menunjukkan bahwa ekstrak etanol
kontrol,
bulbus bawang dayak dosis 90
sedangkan
P5
(fraksi
mg/Kg
tidak
dengan
rerata persentase morfologi normal
kelompok kontrol (P0) atau tanpa
spermatozoa hingga mendekati rerata
diberi paparan asap rokok, sehingga
persentase morfologi normal pada
fraksi diklorometana dosis 90 mg/Kg
kontrol (P0).
nyata
dapat
yang
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB) berbeda
BB
(2011)
meningkatkan
BB merupakan dosis yang paling
Hasil pengamatan mikroskopis
efektif dalam meningkatkan rerata
terhadap spermatozoa yang diberi
persentase
perlakuan paparan asap rokok tanpa
morfologi
normal
51
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 ekstrak
etanol
dan
fraksi
kontak dengan basal ekor kurang
diklorometana bulbus bawang dayak
kuat (Suhadi, 1996).
(P1) ditemukan beberapa kelainan
Apabila
morfologi
spermatozoa.
morfologi
yang
ditemukan
Kelainan
paling
adalah
banyak
spermatozoa
produksi
ATP
rendah
dan
mitokondria berkurangnya
ATP
intraseluler
dengan cepat akibat adanya radikal
dengan ekor menggulung (gambar
bebas
2g). Selebihnya ditemukan kelainan
meningkatnya kerusakan morfologi
berupa bagian tengah melengkung
midpiece dan menyebabkan ekor
atau melekuk (gambar 2e dan 2f),
putus.
kepala pecah (gambar 2h), kepala
spermatozoa berupa kepala ganda
terlipat (gambar 2a), dan ekor putus
diduga
(gambar
spermatogenesis.
Spermatogenesis
perlakuan P2, P3, P4 dan P5
terjadi
beberapa
ditemukan
kelainan
pembelahan. Tahap awal merupakan
spermatozoa
yang
seiring
2i).
Pada
dengan
kelompok
morfologi
lebih
sedikit
meningkatnya
maka
berakibat
Kelainan
pada
morfologi
terjadi
pada
melalui
saat
tahap
perubahan spermatogonia menjadi spermatosit
primer,
kemudian
persentase morfologi spermatozoa
menjadi spermatosit sekunder dan
normal.
menjadi spermatid. Sebelum menjadi
Paparan
asap
rokok
dapat
spermatozoa, ada fase yang dilewati
proses
spermatid yang disebut dengan fase
spermatogenesis, kualitas semen dan
spermiogenesis. Fase ini terdiri dari
perubahan kadar hormon testosteron.
fase
Kepala
pematangan yang bertujuan untuk
mempengaruhi
dan
dihubungkan
ekor oleh
spermatozoa membran
sel
golgi,
membentuk
cap,
akrosom
morfologi
dan
normal
sehingga memungkinkan terjadinya
spermatozoa yang terdiri dari kepala,
pemisahan selama pergerakan sel
leher
dan perpindahan sitoplasma. Pada
Batubara dkk (2013) menyatakan
spermatozoa
bahwa jika spermatozoa disimpan
yang
mengalami
dan
ekor
dalam
kepala,
mengakibatkan vakuola sitoplasma
tidak
terbentuk
membran yang sempurna sehingga
membuka
dan
hipertonis
1996).
abnormalitas pada bagian posterior kadang
larutan
(Sikka,
membran
akan
ekor 52
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 menjadi lebih permeabel, sehingga
gonadotropin (GNIH = gonadotropin
ekor tergulung.
inhibiting
Paparan
asap
rokok
dapat
hormone),
hormon gonadotropin tidak dapat
menyebabkan pembentukan radikal
memicu hipofisis
bebas. Apabila radikal bebas tidak
memproduksi
dihentikan,
Penurunan
FSH
perubahan
struktur
membran
maka sel
akan
merusak
mitokondria.
Sel
sehingga
anterior untuk
FSH
dan
LH.
menyebabkan sel
sertoli
mitokondria adalah penghasil ATP
sehingga mengurangi kemampuan
yang
sel
diperlukan
untuk
konversi
dalam
mengikat
spermatid,
testosteron dalam sel leydig pada
sehingga spermatid terlepas menuju
proses
lumen
spermatogenesis.
Radikal
tubulus
seminiferus
dan
bebas akan menyebabkan terjadinya
mengalami degenerasi. Hal inilah
peroksidasi lipid membran sel dan
yang
merusak organisasi membran sel.
jumlah spermatozoa yang terbentuk.
Membran sel ini sangat penting bagi
Jika sekresi FSH terhambat, maka
fungsi reseptor dan fungsi enzim,
proses spermatogenesis tidak dapat
sehingga terjadinya peroksidasi lipid
berjalan dengan sempurna, karena
mengakibatkan
fungsi
pada kondisi normal FSH yang
seperti
dihasilkan akan dibawa menuju testis
seluler
hilangnya
secara
terganggunya
total
fungsi
enzim
dan
menyebabkan
berkurangnya
untuk mengawali proses proliferasi
mekanisme kerja hormon dalam
sel-sel
spermatogonium
dalam
pembentukan spermatozoa (Suhadi,
tahapan
spermatogenesis.
Selain
1996).
FSH, LH juga mempengaruhi proses
Ketika nikotin dan zat kimia
spermatogenesis.
Penurunan
berbahaya lainnya yang terkandung
akan
dalam asap rokok memasuki sistem
testosteron. Salah satu fungsi dari
peredaran
testosteron
darah,
penghambatan testosteron
maka
sintesis melalui
terjadi hormon
mekanisme
menghambat
LH
adalah
sel-sel
spermatogenik. Penurunan hormon testosteron
hipofisis anterior. Hipotalamus akan
spermiogenesis
menghentikan
optimum,
hormon
memelihara
perkembangan
umpan balik antara hipotalamus dan
produksi
produksi
menyebabkan
proses
tidak
berjalan
sehingga
dapat 53
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 menurunkan morfologi
kualitas
termasuk
spermatozoa
(Fitriani
dkk., 2010).
itu, hasil analisis dengan uji BNT menunjukkan
bahwa
kelompok
perlakuan P3 (fraksi diklorometana dosis 30 mg/Kg BB) dan P4 (fraksi
Jumlah Spermatozoa
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
Hasil analisis dengan uji BNT
berbeda nyata dengan kelompok
menunjukkan kelompok perlakuan
perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90
P3 (fraksi diklorometana dosis 30
mg/Kg BB), sedangkan P5 (fraksi
mg/Kg
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
BB),
P4
(fraksi
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB),
tidak
dan P5 (fraksi diklorometana dosis
kelompok perlakuan P2 sehingga
90 mg/Kg BB) berbeda nyata dengan
dapat disimpulkan bahwa ekstrak
kelompok P1 (kelompok yang hanya
etanol
dipapar
yang
bulbus bawang dayak dosis 90
bahwa
fraksi
mg/Kg BB memiliki kemampuan
mampu
mencegah
yang sama dalam menangkal radikal
penurunan jumlah spermatozoa tikus
bebas akibat paparan asap rokok
yang dipapar asap rokok. Kelompok
sehingga jumlah spermatozoa pada
perlakuan P3 (fraksi diklorometana
kelompok
perlakuan
dosis 30 mg/Kg BB) dan P4 (fraksi
mendekati
jumlah
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
normal.
asap
menyatakan diklorometana
rokok)
berbeda
dan
nyata
fraksi
dengan
diklorometana
ini
bisa
spermatozoa
memiliki perbedaan nyata dengan
Berdasarkan hasil penelitian
kelompok kontrol (P0), sedangkan
dan analisis data, kelompok tikus
kelompok
(fraksi
jantan yang tidak diberikan paparan
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
asap rokok menunjukkan konsentrasi
tidak
yang
perlakuan
berbeda
P5
nyata
dengan
lebih
tinggi
dibandingkan
kelompok kontrol (P0). Hal ini
dengan
menunjukkan
pemberian
diberikan paparan asap rokok. Hal
fraksi diklorometana dosis 90 mg/Kg
ini menunjukkan bahwa paparan
BB
asap
lebih
bahwa
efektif
dalam
kelompok
rokok
meningkatkan jumlah spermatozoa
jumlah
tikus yang dipapar asap rokok. Selain
konsentrasi
dapat
spermatozoa.
tikus
yang
menurunkan Penurunan
spermatozoa
ini 54
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 diakibatkan kimia
oleh
pada
zat
diklorometana bulbus bawang dayak
seperti
dosis 30 mg/Kg BB, 60 mg/Kg BB
kandungan
asap
rokok
nikotin, tar, karbondioksida sehingga
dan
berpotensi
menangkal
untuk
menimbulkan
90
peningkatan produksi radikal bebas.
paparan
Peningkatan radikal bebas ini akan
mencegah
merusak
rerata
membran
dari
spermatogenik, transport
sel-sel
mengganggu
ion-ion
BB
radikal
bebas
asap
rokok
terjadinya viabilitas
Kelompok
mampu akibat
sehingga penurunan
spermatozoa.
perlakuan
P3
(fraksi
bagi
diklorometana dosis 30 mg/Kg BB),
proliferasi dan pertumbuhan sel-sel
P4 (fraksi diklorometana dosis 60
spermatogenik,
mg/Kg
spermatozoa
penting
mg/Kg
merusak
BB),
dan
P5
(fraksi
meningkatkan
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
terjadinya apoptosis spermatozoa.
berbeda nyata dengan kelompok
Selain itu, kan- dungan zat kimia
kontrol
pada
perlakuan
tersebut
kemampuan
yang
asap
menyebabkan
dan
DNA
rokok
juga
penurunan
dapat jumlah
(P0).
Pemberian
ketiga
memiliki sama
dalam
spermatosit pakiten dan spermatid
meningkatkan viabilitas spermatozoa
karena dalam asap rokok masih
meskipun belum dapat meningkatkan
banyak
jumlah
zat-zat
menghambat
kimia
yang
spermatogenesis
keadaan
viabilitas
seperti
normal.
dalam
Kelompok
sehingga mengakibatkan terjadinya
perlakuan P3 (fraksi diklorometana
penurunan konsentrasi spermatozoa
dosis 30 mg/Kg BB) berbeda nyata
(Batubara dkk., 2013).
dengan
kelompok
(fraksi
diklorometana
Viabilitas Spermatozoa
mg/Kg
Perhitungan terhadap viabilitas uji
BB)
perlakuan
dan
dosis P5
P4 60
(fraksi
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB).
spermatozoa
dengan
BNT
Meskipun tidak memberikan hasil
menunjukkan
kelompok perlakuan
sebaik kelompok perlakuan P4 dan
P1 (kelompok yang hanya dipapar
P5 namun dengan pemberian fraksi
asap rokok) berbeda nyata dengan
diklorometana bulbus bawang dayak
kelompok perlakuan P3, P4 dan P5.
dosis 30 mg/Kg BB ini telah mampu
Hal ini menunjukkan bahwa fraksi
meningkatkan
rerata
viabilitas 55
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 spermatozoa
bila
dibandingkan
keluar sel sehingga pewarna Eosin
dengan rerata viabilitas spermatozoa
masuk ke dalam sel dan tetap tinggal
pada kelompok perlakuan P1.
di dalam dan mewarnai spermatozoa
Hasil analisis dengan uji BNT
menjadi merah terutama pada bagian
juga menunjukkan kelompok P3
kepala. Spermatozoa yang hidup
(fraksi
30
memiliki membran plasma yang
mg/Kg BB) berbeda nyata dengan
masih utuh sehingga pompa natrium
kelompok perlakuan P2 (ekstrak
dapat
etanol
sehingga tetap terlihat transparan
diklorometana
dosis
90
dosis
mg/Kg
BB),
berfungsi
sedangkan kelompok perlakuan P4
meskipun
(fraksi
(Pebrianti, 2012).
mg/Kg
diklorometana BB)
dan
dosis P5
60
dilakukan
baik
pewarnaan
(fraksi
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
Kandungan
tidak
Sekunder
berbeda
dengan
nyata
dengan
Senyawa
Metabolit
dari
Fraksi
kelompok perlakuan P2 sehingga
Diklorometana
dapat disimpulkan bahwa ekstrak
Etanol
etanol 90 mg/Kg BB dan fraksi
(Eleutherine
diklorometana bulbus bawang dayak
Menangkal Radikal Bebas Akibat
dosis 60 mg/Kg BB dan 90 mg/Kg
Paparan Asap Rokok
BB memiliki kemampuan yang sama dalam
menangkal
radikal
bebas
dan
Bulbus
Ekstrak
Bawang
Dayak
americana)
dalam
Metode fraksinasi dari ekstrak etanol
bulbus
bawang
dayak
akibat paparan asap rokok sehingga
menggunakan pelarut diklorometana
rerata
pada
yang bersifat semipolar bertujuan
ketiga perlakuan tersebut mendekati
untuk mendapatkan senyawa aktif
rerata
antioksidan
persentase
viabilitas
persentase
viabilitas
spermatozoa normal. Kerusakan membran plasma
yang
memberikan
aktivitas
antioksidan
dengan
kepolaran
menengah.
Dengan
oleh radikal bebas dan natrium
menggunakan fraksi diklorometana
berlebih
maka senyawa antioksidan, seperti
pada
spermatozoa
menyebabkan pompa natrium tidak
naftokuinon
lagi berfungsi dengan baik untuk
efektif
mengatur sirkulasi zat-zat dari dan
meredam
dan
dalam
naftalen
menstabilkan
radikal
bebas
lebih dan akibat 56
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 paparan asap rokok. Berbeda dengan
mencegah
penurunan
kualitas
fraksi diklorometana, ekstrak bulbus
spermatozoa tikus yang dipapar asap
bawang dayak mengandung banyak
rokok.
senyawa aktif yang tersari dalam pelarut
etanol
setelah
proses
PENUTUP
maserasi seperti steroid, fenolik,
Kesimpulan
alkaloid,
Berdasarkan penelitian ini dapat
saponin,
dan
tanin
(Galingging, 2007). Senyawa fenolik
diambil kesimpulan bahwa :
yang
1.
terkandung
dalam
ekstrak
Pemberian fraksi diklorometana
etanol bulbus bawang dayak diduga
bulbus
dapat
(Eleutherine
bekerja
sinergis
dengan
bawang
dayak americana)
senyawa metabolit lain yang juga
berpengaruh terhadap kualitas
berfungsi
spermatozoa
melalui
sebagai produksi
antioksidan enzim-enzim
penangkal racun dan merangsang
tikus
setelah
dipapar asap rokok. 2.
Dosis
pemberian
fraksi
sistem pertahanan tubuh sehingga
diklorometana bulbus bawang
juga efektif dalam menstabilkan dan
dayak (Eleutherine americana)
meredam
yang efektif dalam mencegah
radikal
bebas
akibat
paparan asap rokok.
penurunan kualitas spermatozoa
Karena senyawa aktif yang
tikus setelah dipapar asap rokok
dominan terserap baik pada ekstrak
adalah pada dosis 90 mg/Kg BB.
etanol
maupun
pada
fraksi
3.
Fraksi
diklorometana dayak
bulbus
diklorometana adalah naftokuinon,
bawang
(Eleutherine
naftalen dan fenolik yang memiliki
americana)
kemiripan karena terdapat gugus –
antioksidan yang sama baiknya
OH pada kerangka strukturnya dan
dengan ekstrak etanol bulbus
termasuk dalam senyawa aromatik,
bawang
maka hal ini menjadi alasan mengapa
americana).
memiliki
dayak
daya
(Eleutherine
fraksi diklorometana dosis 90 mg/Kg BB memiliki kemampuan yang sama dengan ekstrak etanol bulbus bawang dayak dosis 90 mg/Kg BB dalam
UCAPAN TERIMA KASIH Peneliti
menyampaikan
terimakasih yang sebesar-besarnya 57
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 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. 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 58
BIOSCIENTIAE Volume 12, Nomor 1, januari 2015, Halaman 43-59 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 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
