EFEK EKSTRAK ETANOL DAUN KUMIS KUCING (Orthosiphon stamineus) TERHADAP GINJAL MENCIT (Mus musculus) YANG TERPAPAR LOGAM PLUMBUM (Pb) Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Disusun oleh: Alan Fery Kusuma M0409004
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014
i
PENGESAHAN Skripsi EFEK EKSTRAK ETANOL DAUN KUMIS KUCING (Orthosiphon stamineus) TERHADAP GINJAL MENCIT (Mus musculus) YANG TERPAPAR LOGAM PLUMBUM (Pb) Oleh: Alan Fery Kusuma M0409004 Telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada Tanggal 23 Desember 2013 dan dinyatakan telah memenuhi syarat Surakarta.....Januari 2014 Pembimbing I/Penguji III
Penguji I
Dra. Marti Harini, M.Si. NIP. 19540323 198503 2 001
Dra. Noor Soesanti Handajani, M.Si. NIP. 19540326 198103 2 001
Pembimbing II/Penguji IV
Penguji II
Dr. Tetri Widiyani, S.Si., M.Si. NIP. 197112242000032001
Estu Retnaningtyas N, S.TP., M.Si. NIP. 19680709 200501 2 001
Mengesahkan Dekan F MIPA
Ketua Jurusan Biologi
Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons).,Ph.D. NIP. 19610223 198601 1 001
ii
Dr. Agung Budiharjo, M.Si. NIP. 19680823 200003 1 001
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut.
Surakarta, 23 Desember 2013
Alan Fery Kusuma NIM. M0409004
iii
EFEK EKSTRAK ETANOL DAUN KUMIS KUCING (Orthosiphon stamineus) TERHADAP GINJAL MENCIT (Mus musculus) YANG TERPAPAR LOGAM PLUMBUM (Pb)
ALAN FERY KUSUMA Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menguji efek ekstrak etanol daun kumis kucing (Orthosiphon stamineus) dalam pemulihan ginjal mencit setelah terpapar timbal. Sebanyak 25 mencit dibagi dalam 5 kelompok dengan perlakuan yang berbeda-beda. Daun kumis kucing diekstraksi dengan etanol 70%. Pada kelompok 1, sebagai kelompok kontrol, mencit diberi air selama 8 minggu. Pada kelompok 2, 3, 4, dan 5 mencit diberi timbal (Plumbum) asetat dengan dosis yang sama, yaitu 100 mg/kg berat badan/hari selama 4 minggu, dan kemudian tiap kelompok diberikan ekstrak etanol daun kumis kucing selama 4 minggu dengan dosis yang berbeda-beda, yaitu masing-masing 0, 62, 123, 246 mg/kg berat badan/hari. Perlakuan tersebut dilakukan secara oral. Mencit dieutanisia pada minggu ke 8 dan struktur histologis ginjalnya diamati. Hasilnya menunjukkan bahwa terdapat berbagai kerusakan struktural setelah pemberian timbal asetat, yaitu pelebaran ruang Bowman, kerusakan lamina parietal dan visceralis, dan kerusakan sel tubulus (misalnya, karyoreksis, karyomegali, dan inti piknotik). Ekstrak daun kumis kucing mampu memperbaiki kerusakan struktur ginjal secara signifikan yang ditandai dengan semakin sedikitnya persentase kerusakan corpusculum malphigi renalis dan sel tubulus yang rusak, lebar ruang Bowman yang kembali normal, dan susunan tubulus renalis yang semakin rapat. Semakin tinggi dosis ekstrak, semakin rendah tingkat kerusakan struktur ginjal. Dosis yang paling efektif untuk memperbaiki kerusakan ginjal secara signifikan setelah terpapar timbal adalah 246 mg/kg berat badan/hari.
Kata Kunci: Pb asetat, ekstrak daun kumis kucing (Orthosiphon stamineus), gambaran histologis ginjal mencit (Mus musculus)
iv
EFFECT OF ORTHOSIPHON (Orthosiphon stamineus) LEAF ETHANOL EXTRACT ON MICE (Mus musculus) KIDNEYS STRUCTURE AFTER LEAD (Pb) EXPOSURE
ALAN FERY KUSUMA Department of Biology, Faculty of Mathematic and Natural Sciences Sebelas Maret University, Surakarta
ABSTRACT The purpose of the study is to assess the effect of Orthosiphon (Orthosiphon stamineus) leaf ethanol extract on the healing of mice kidney after lead exposure. Twenty five mice were grouped into 5 groups with different treatments. Orthosiphon leaf was extracted in 70% ethanol. In group 1, the control group, mice received water for 8 weeks. In group 2, 3, 4, and 5, mice recieved lead (Plumbum) acetate in single dose 100mg/kg body weight/day for 4 weeks and then each group recieved Orthosiphon leaf extract for 4 weeks in different dose level, i.e.: 0, 62, 123, and 246 mg/kg body weight/day respectively. All treatments were given orally. Mice were euthanized at the end of 8th week and their kidney structure were observed histologically. Result shows there are various kidney structural damages after lead exposure. They are Bowman space widened, destruction of parietal and visceral lamina, proximal tubule cell (e.g.: karyorhexis, karyomegali, and picnotic nukclei), and high percentage of corpusculum malphigi renalis destruction. Orthosiphon leaf extract able to repair the kidney damage which indicated by lower percentage of corpusculum malphigi renalis and tubule cell destruction, Bowman space narrower, and closer tubule formation. The higher dose of Orthosiphon leaf extract, the lower damages of kidney structure. The most effective dose for healing the kidney damages significantly after lead exposure is 246 mg/kg body weight/day.
Kata Kunci: Pb acetate, Orthosiphon (Orthosiphon stamineus) leaf extract, mice (Mus musculus) kidney histological structure.
v
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya kecil ini teruntuk :
Ayahanda yang selalu mendukung segala keputusanku
setiap hembusan nafasnya Adik-adikku yang begitu aku cintai Seorang tercinta yang turut mewarnai hidupku Keluarga besarku Teman-teman di Biologi FMIPA UNS dan teman-teman badminton Almamater tercinta
vi
MOTTO Jadilah seperti Phi (3,14), konstanta yang mampu menyelesaikan segala permasalahan mengenai lingkaran karena hidup adalah suatu siklus yang berputar (Alan Fery Kusuma)
No matter how great the talent or efforts, some things just take time. You
(Warren Buffet)
burn until brought to a focus (Alexander Graham Bell)
Learning is a gift. Even when pain is your teacher
Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan (Al-Insyiroh: 5-6) vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul fek Ekstrak Etanol Daun Kumis Kucing (Orthosiphon stamineus) terhadap Ginjal Mencit (Mus Musculus) yang Terpapar Logam Plumbum (Pb) dengan baik sebagai salah satu peryaratan memperoleh derajat Strata Satu (S1) Jurusan Biologi pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis menyadari banyak pihak yang telah berpartisipasi dan membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.
Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang begitu inspiratif memotivasi mahasiswa serta atas ijin penelitian yang telah diberikan kepada penulis untuk keperluan skripsi,
2.
Bapak Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku ketua jurusan Biologi FMIPA UNS atas ijin skripsi dan limpahan motivasi serta semangat yang diberikan kepada penulis selama penelitian maupun penyusunan skripsi,
3.
Ibu Dra. Marti Harini, M.Si., selaku Pembimbing Akademik sekaligus Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, meminjamkan buku, dan memberikan banyak saran dalam penyusunan skripsi ini,
viii
4.
Ibu Dr. Tetri Widiyani, S.Si., M.Si., selaku Pembimbing II yang juga telah memberikan bimbingan, saran, kesabaran, dan pinjaman buku-buku kepada penulis selama penulisan skripsi ini,
5.
Dosen-dosen di Jurusan Biologi, yang telah dengan sabar memberikan pengarahan yang tiada henti-hentinya dan dorongan baik spiritual maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini,
6.
Segenap staff Laboratorium Biologi Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian,
7.
Bapak Sigit, atas kesabarannya merawat mencit di laboratorium USB,
8.
Bapak Sukidi dan Ibu Dewi yang membantu saya selama penelitian di Laboratorium Histologi FK UNS,
9.
Keluarga Biologi 2009 tercinta, atas jalinan kekeluargaan yang indah,
10. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Dengan kerendahan hati penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu masukan yang berupa saran dan kritik yang membangun dari para pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihakpihak yang terkait. Surakarta, September 2013
Penyusun
ix
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii PERNYATAAN ............................................................................................... iii ABSTRAK ....................................................................................................... iv ABSTRACT ..................................................................................................... v HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... vi MOTTO ........................................................................................................... vii KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv BAB I.
PENDAHULUAN ............................................................................ 1 A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1 B. Perumusan Masalah ................................................................... 5 C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 5 D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 5
BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................ 6 A. Tinjauan Pustaka........................................................................ 6 1. Logam Berat ........................................................................ 6 2. Plumbum (Pb). ..................................................................... 8 3. Keracunan Plumbum ........................................................... 11 4. Efek Plumbum terhadap Ginjal ........................................... 17 5. Ren ....................................................................................... 19 6. Histopatologi Ren ............................................................... 21 a) Degenerasi ............................................................... .... 21 i.
Bengkak Keruh (Degenerasi Parenkim/Albumin).. 21
ii.
Degenerasi Vakuola/Hidropik................................ 22
x
iii.
Degenerasi Perlemakan........................................... 22
b) Nekrosis ........................................................................ 22 i.
Nekrosis Koagulatif................................................ 22
ii.
Nekrosis Likufatif .................................................. 23
iii.
Nekrosis enzimatik/Lemak..................................... 23
c) Protein Cast................................................................... 23 7. Kumis Kucing ( Orthosiphon stamineus) ............................ 23 B. Kerangka Pemikiran .................................................................. 27 C. Bagan Alir Kerangka Pemikiran................................................ 28 D. Hipotesis .................................................................................... 28 BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 29 A. Waktu dan Tempat Penelitian.................................................... 29 B. Alat dan Bahan Penelitian ........................................................ 29 C. Cara Kerja .................................................................................. 30 1. Desain dan Rancangan Penelitian.................................. 30 2. Persiapan Hewan Percobaan.......................................... 30 3. Pembuatan Ekstrak Etanol Daun Kumis Kucing........... 31 4. Perlakuan Hewan Percobaan.......................................... 32 5. Pengamatan Anatomi Ginjal ......................................... 33 6. Analisis Data.................................................................. 34 BAB IV. PEMBAHASAN ............................................................................... 35 A. Pengamatan Makroskopis Ginjal Mencit .................................. 35 B. Struktur Histologis Ginjal .......................................................... 35 C. Pengaruh Ekstrak Daun Kumis Kucing ..................................... 48 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 53 A. Kesimpulan ................................................................................. 53 B. Saran .......................................................................................... 54 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 55 LAMPIRAN ..................................................................................................... 62 DAFTAR RIWAYAT HIDUP ......................................................................... 65
xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Penggunaan Logam Berat dalam Industri ............................................. 8 Tabel 2. Bentuk Persenyawaan Plumbum dan Kegunaanya ............................... 10 Tabel 3. Kadar Plumbum dan Efeknya terhadap Anak-anak .............................. 14 Tabel 4. Perubahan Anatomik Akibat Keracunan Plumbum .............................. 16 Tabel 5. Kondisi Histopatologis Ginjal Mencit Jantan BALB/C setelah Pemberian Plumbum Asetat dan Dilanjutkan Pemberian Ekstrak Daun Kumis Kucing ................................................................................................... 34 Tabel 6. Rata-rata Lebar Ruang Bowman dan Persentase Kerusakan Corpusculum Malphigi Renalis ................................................................................... 45
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Skema Masuknya Logam Berat ke Dalam Tubuh Manusia .............. 15 Gamabr 2. Gambaran Ginjal Setelah Pemberian Pb asetat 100mg/KgBB/oral/hari Selama 4 Minggu Secara Makroskopis ............................................ 17 Gambar 3. Jaringan Ginjal dengan Perbesaran 40X10 setelah Diberi Pb asetat100mg/KgBB/oral/hari Selama 4 Minggu ............................... 18 Gambar 4. Kumis Kucing (Orthosiphon stamineus)........................................... 26 Gambar 5. Kerangka Pemikiran Penelitian ......................................................... 28 Gambar 6. Penampang Histologis Ginjal Normal (K1) (400X) ......................... 36 Gambar 7. Penampang Histologis Ginjal Mencit K2 (Pb Asetat Dilanjutkan air) (400X)........................................................................................... 38 Gambar 8. Penampang Histologis Ginjal Mencit P1 (Pb Asetat Dilanjutkan Ekstrak Daun Kumis Kucing Dosis Rendah) (400X) ....................... 39 Gambar 9. Penampang Histologis Ginjal Mencit P2 (Pb Asetat Dilanjutkan Ekstrak Daun Kumis Kucing Dosis Sedang) dan P3 (Pb Asetat Dilanjutkan Ekstrak Daun Kumis Kucing Dosis Tinggi) (400X) ..... 40 Gambar 10. Susunan Tubulus Ginjal Mencit ...................................................... 41 Gambar 11. Penampang Histologis Ginjal Mencit Jantan (1000X) .................... 42 Gambar 12. Jalur Absorpsi, Penyimpanan, dan Ekskresi Plumbum ................... 44 Gambar 13. Rata-rata Lebar Ruang Bowman Masing-masing Kelompok ......... 45 Gambar 14. Perbandingan Kerusakan Corpusculum Malphigi Renalis Masingmasing Kelompok ............................................................................ 39
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Hasil Pengukuran Lebar Ruang Bowman dan Persentase Kerusakan Corpusculum Malphigi Renalis ................................ Hasil Perhitungan Lebar Ruang Bowman ........................................................ Hasil Perhitungan Persentase Kerusakan Corpusculum Malphigi Renalis ...... Lampiran 2. Hasil Uji One Way ANOVA Kerusakan Corpusculum Malphigi Renalis dan Lebar Ruang Bowman ............................. Hasil Uji Statistik Kerusakan Corpusculum Malphigi Renalis ........................ Hasil Uji Statistik Pengukuran Lebar Ruang Bowman ....................................
xiii
62 62 63 63 63 64
