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 :
[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
(perokok pasif). Kebiasaan merokok
PENDAHULUAN Merokok merupakan kebiasaan yang
umum
bagi
masyarakat
dapat
menyebabkan
kematian
orang
1
dari
dewasa
10 dan
Indonesia. Kaum pria dan sebagian
mengakibatkan 5,4 juta kematian di
besar
dunia pada tahun 2006. Kematian
wanita
kebiasaan
sulit
merokok
melepaskan yang
sudah
akibat merokok pada tahun 2020
dianggap sebagai sebuah gaya hidup.
diperkirakan akan meningkat hingga
Telah diketahui bahwa kandungan
2
rokok sangat berbahaya bagi perokok
merokok masih marak di kalangan
maupun orang-orang di sekitarnya
masyarakat (Musfiroh dkk., 2012).
kali
lipat
apabila
kebiasaan
BIOSCIENTIAE. 2015
Setiap satu batang rokok yang dibakar
kecepatan spermatozoa menuju sel
akan mengeluarkan sekitar 4.000
telur sehingga sperma akan gagal
bahan
membuahi sel telur dan berakhir pada
kimia
diantaranya
adalah
nikotin, kadmium, cotinin, gas karbon
kemandulan atau infertilitas.
monoksida, nitrogen oksida, hidrogen
Senyawa
antioksidan
sianida, ammonia, akrolein, benzene,
merupakan senyawa yang berfungsi
dan etanol (Fitriani dkk., 2010). Adi
menanggulangi
dkk., (2012) menyebutkan bahwa di
negatif yang ditimbulkan oleh radikal
dalam asap rokok mengandung 1014
bebas (Palupi, 2006). Salah satu
molekul radikal bebas oksidan dalam
tanaman yang berpotensi sebagai
setiap satu kali hisapan.
antioksidan alami adalah bawang
Senyawa
radikal
bebas
dayak
berbagai
(Eleutherine
dampak
americana).
merupakan atom atau molekul yang
Bulbus tumbuhan genus Eleutherine
sifatnya
ini dari beberapa penelitian diketahui
sangat
tidak
stabil
(mempunyai satu atau lebih elektron
mengandung
tanpa
untuk
sekunder
elektron
Beberapa
senyawa
turunan
naftokuinon
diketahui
memiliki
pasangan),
sehingga
memperoleh
pasangan
senyawa
sangat
ini
reaktif
dan
senyawa
golongan
metabolit naftokuinon.
merusak jaringan (Nuraini, 2007).
fungsi sebagai antioksidan. Yusni
Salah satu dampak negatif dari radikal
(2008)
bebas akibat paparan asap rokok
menunjukkan bahwa hasil skrining
adalah terjadinya gangguan terhadap
umbi
kesehatan reproduksi. Telah banyak
menggunakan pelarut petroleum eter
penyelidikan yang menghubungkan
dan etanol mengandung senyawa
penurunan fertilitas pria akibat asap
terpenoid, flavanoid, antrakinon dan
rokok. Penelitian oleh Fitriani dkk.,
kaumarin. Selain itu, berdasarkan
(2010) melaporkan bahwa asap rokok
skrining fitokimia pada beberapa
memberikan beberapa dampak negatif
bulbus bawang dayak (Eleutherine
meliputi
americana)
yang
spermatozoa menjadi tidak normal,
tanamnya
ternyata
mengurangi
jumlah
metabolit sekunder yang sama yaitu
spermatozoa,
dan
perubahan
bentuk
bilangan
dalam
bawang
penelitiannya
dayak
dengan
berbeda
masa
dihasilkan
menurunkan 44
BIOSCIENTIAE. 2015
mengandung steroid, tanin, kuinon,
americana)
dan flavonoid (Kuntorini, 2013).
terhadap kualitas spermatozoa tikus
Berdasarkan pernah
penelitian
dilakukan
dan
pengaruhnya
yang
(Rattus norvegicus) dalam menangkal
oleh
radikal bebas yang ditimbulkan dari
Martantiningtyas (2011) mengenai
asap
efek antioksidan ekstrak etanol bulbus
dilakukan untuk mengetahui dosis
bawang
(Eleutherine
fraksi diklorometana yang efektif
americana) pada spermatozoa tikus,
dalam mencegah penurunan kualitas
dinyatakan bahwa ekstrak bulbus
spermatozoa akibat paparan asap
bawang
rokok
dayak
dayak
(Eleutherine
rokok.
Penelitian
dan
ini
apakah
juga
fraksi
americana) pada spermatozoa tikus
diklorometana bulbus bawang dayak
pada dosis 60 mg/Kg BB dan 90
(Eleutherine
mg/Kg
daya antioksidan yang lebih baik
BB
dapat
meningkatkan
seluruh kualitas spermatozoa yang
daripada
menurun akibat paparan asap rokok.
bawang
Pada
americana).
penelitian
lainnya
telah
dilakukan fraksinasi pada ekstrak etanol
bulbus
bawang
dayak
americana)
ekstrak
dalam
etanol
dayak
Parameter
memiliki
bulbus
(Eleutherine
yang
digunakan
menganalisis
kualitas
(Eleutherine americana) dan dengan
spermatozoa
metode DPPH diketahui bahwa nilai
jumlah, dan viabilitas spermatozoa.
IC50 fraksi diklorometana lebih kecil
Ketiga kualitas spermatozoa tersebut
dibandingkan
cukup penting dalam pengaruhnya
fraksi
lainnya
(Kuntorini dkk., 2010). Hasil tersebut
pada
menunjukkan
Abnormalitas
diklorometana
adalah
proses
morfologi,
pembuahan.
bahwa
fraksi
memiliki
aktivitas
menghambat laju dan gerak sperma menuju sel telur. Jumlah spermatozoa
antioksidan
yang
lebih
baik
dibandingkan
fraksi
hasil
partisi
lainnya.
yang
kurang
spermatozoa
dari
normal
akan
akan
memperkecil peluang sperma untuk
Berdasarkan hal tersebut maka
membuahi sel telur dan viabilitas
ingin diketahui lebih lanjut mengenai
spermatozoa
kemampuan
daya hidup sperma (Widhati, 2011).
fraksi
diklorometana
akan
mempengaruhi
bulbus bawang dayak (Eleutherine 45
BIOSCIENTIAE. 2015
analitik
METODE Bulbus bawang dayak yang digunakan
pada
penelitian
ini
hingga
beratnya
konstan
untuk memastikan bahwa di dalam ekstrak
yang
diperoleh
tidak
diperoleh dari pasar tradisional di
mengandung etanol lagi. Ekstrak
daerah
padat
Palangkaraya,
Tengah.
Bulbus
Kalimantan
bawang
dayak
yang
dari
untuk
dan
kotoran
yang
menempel saat pengambilan sampel.
sudah
diperoleh
ini
disebut ekstrak etanol. Ekstrak etanol
disortasi basah untuk memisahkan tanah
yang
diperoleh
diambil
perlakuan
sebagian
dan
sisanya
dilakukan partisi.
Sampel dicuci, kemudian dirajang-
Ekstrak etanol bulbus bawang
rajang. Selanjutnya dijemur di bawah
dayak dilarutkan ke dalam 250 mL
sinar matahari secara tidak langsung.
etanol dan 50 mL akuades (untuk
Potongan bulbus bawang dayak yang
membuat
sudah kering lalu dihaluskan dengan
dimasukkan dalam corong pisah 500
blender sampai menjadi serbuk kasar.
mL. Ditambahkan 100 mL pelarut n-
Ekstrak bulbus bawang dayak diperoleh
dengan
cara
maserasi.
etanol-air)
heksana
dan
kemudian
dikocok
hingga
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
diuapkan
dengan
hasil rotary
larutan). penyarian vacuum
terbentuk
pelarut
yang
dua
lapisan.
diklorometana
digunakan
untuk
perlakuan. Penelitian
ini
menggunakan
evaporator pada suhu pemanasan
Rancangan Acak Lengkap (RAL)
40oC
dengan hewan uji 24 ekor tikus putih
sampai
ekstrak
mulai
mengental. Kemudian filtrat diuapkan
jantan
di atas waterbath pada suhu 55oC.
Wistar berumur 4 - 5 bulan dengan
Setelah ditimbang
(Rattus
norvegicus)
galur
pasta,
ekstrak
berat badan 250 - 350 g. Tikus
menggunakan
neraca
dikelompokkan dalam 6 kelompok
terbentuk
46
BIOSCIENTIAE. 2015
perlakuan dengan ulangan masing-
masing sebanyak 2 mL per 250 - 350
masing 4 ekor tikus. Perlakuan yang
g berat badan dan dilakukan setiap
diberikan adalah:
pagi hari selama 30 hari. Pemaparan
P0 : Kelompok tanpa perlakuan
asap
P1: Kelompok yang diberi paparan
smoking chamber. Peemaparan asap
asap
rokok
tanpa
rokok
dilakukan
di
dalam
pemberian
rokok pada dua minggu pertama
ekstrak etanol maupun fraksi
menggunakan 1 batang rokok untuk
diklorometana
tiap
bulbus
bawang
dayak
sedangkan
dua
minggu berikutnya pemaparan asap
P2 : Kelompok yang diberi paparan asap rokok dan ekstrak etanol
rokok menggunakan 2 batang rokok untuk setiap perlakuan.
bulbus bawang dayak dengan dosis 90 mg/Kg BB
Setelah
30
masing-masing
P3 : Kelompok yang diberi paparan asap
perlakuan,
dikorbankan
hari
perlakuan,
hewan
percobaan
dengan
cara
dibius
rokok
dan
fraksi
menggunakan eter dan selanjutnya
diklorometana
bulbus
bawang
dibedah. Kemudian cauda epididimis
dayak dengan dosis 30 mg/Kg
diambil dan diletakkan ke dalam
BB
cawan
P4 : Kelompok yang diberi paparan asap
petri
yang
berisi
NaCl
fisiologis 0,9%. Cauda epididimis
rokok
dan
fraksi
dipisahkan dari testis dengan cara
diklorometana
bulbus
bawang
memotong bagian proksimal corpus
dayak dengan dosis 60 mg/Kg
epididimis dan bagian distal vas
BB
deferens,
P5 : Kelompok yang diberi paparan asap
selanjutnya
cauda
epididimis dimasukkan ke dalam
rokok
dan
fraksi
gelas arloji yang berisi 1 mL NaCl
diklorometana
bulbus
bawang
fisiologis, kemudian bagian proksimal
dayak dengan dosis 90 mg/Kg
cauda
BB
gunting lalu cauda ditekan dengan
Pemberian fraksi diklorometana
perlahan
dipotong
sedikit
hingga
dengan
sekret/cairan
dan ekstrak etanol bulbus bawang
epididimis keluar dan tersuspensi
dayak pada hewan uji dilakukan
dengan
secara oral dengan dosis masing -
diaduk hingga homogen. Suspensi
NaCl
0,9%,
selanjutnya
47
BIOSCIENTIAE. 2015
spermatozoa yang telah diperoleh
pengamatan
digunakan untuk pengamatan kualitas
sperma,
spermatozoa
spermatozoa
yang
morfologi
meliputi
spermatozoa,
spermatozoa,
dan
:
jumlah
spermatozoa mati,
viabilitas
Pertama normalitas
Data yang dikumpulkan bersifat dan
kuantitatif
kualitatif.
hidup
dan
dan
disajikan
dilakukan
uji
Kolmogorov-Smirnov
yang disesuaikan oleh Liliefors (Dude
Data
&
Satya,
1995),
jika
populasi
persentase
berdistribusi normal, maka dilakukan
morfologi spermatozoa normal dan
uji homogenitas varians menurut
abnormal, jumlah spermatozoa, dan
Lavene (Lavene test). Jika data
persentase spermatozoa hidup dan
menunjukkan
mati. Data kuantitatif disajikan dalam
dilakukan pengujian dengan uji sidik
bentuk mean (rerata) dan simpangan
ragam atau ANAVA a = 0,05 untuk
baku.
mengetahui adanya perbedaan nyata.
Data
meliputi
morfologi
dalam bentuk foto.
spermatozoa.
kuantitatif
terhadap
kualitatif
meliputi
homogen
maka
HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL 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 P0 P1 P2 P3 P4 P5
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
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
BIOSCIENTIAE. 2015
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 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 berikut. a
b Gambar 2. Gambaran viabilitas spermatozoa dengan pewarnaan Eosin 0,5%. a) Spermatozoa mati; b) Spermatozoa hidup (Perbesaran 1000x)
49
BIOSCIENTIAE. 2015
senyawa yang mampu menghambat
PEMBAHASAN Penelitian yang telah dilakukan
atau
mencegah terjadinya oksidasi
selama 30 hari ternyata memberikan
dalam tubuh dengan cara memberikan
rerata hasil kualitas spermatozoa yang
atom hidrogen atau elektron kepada
paling rendah pada kelompok P1
radikal bebas sehingga lebih stabil
(kelompok yang hanya diberi asap
dan
rokok). Berdasarkan hasil analisis
Antioksidan alami yang digunakan
dengan uji BNT terhadap seluruh
dalam penelitian ini adalah fraksi
kualitas
diklorometana bulbus bawang dayak.
spermatozoa
terdapat
perbedaan nyata antara kelompok P1
bersifat
Berdasarkan
tidak
merusak.
hasil
analisis
dengan kelompok kontrol (P0). Hal
dengan uji BNT terhadap seluruh
ini menunjukkan bahwa perlakuan
kualitas spermatozoa juga terdapat
pemaparan asap rokok yang diberikan
perbedaan nyata antara kelompok
pada
dapat
perlakuan P3 (fraksi diklorometana
menimbulkan radikal bebas yang
dosis 30 mg/Kg BB), P4 (fraksi
berdampak pada penurunan kualitas
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
spermatozoa yaitu rerata persentase
dan P5 (fraksi diklorometana dosis 90
morfologi
mg/Kg BB) dengan kelompok P1
penelitian
ini
normal
spermatozoa,
jumlah dan viabilitas spermatozoa. Menurut
Iswara
rokok). Hal ini menunjukkan bahwa
(2010) asap rokok dapat merusak
fraksi diklorometana bulbus bawang
viabilitas pada
penelitian
(kelompok yang hanya diberi asap
spermatozoa,
gangguan
dayak berpengaruh positif dalam
spermatogenesis,
membran
memelihara
spermatozoa
dan
gangguan
hormonal
mengakibatkan
menimbulkan
timbulnya
struktur
dan
perkembangan, serta fungsi sel-sel
serta
spermatogenesis sehingga jumlah sel-
bahan-
sel benih yang mengalami kegagalan
bahan yang bersifat toksik terhadap
perkembangan,
sperma
diperlukan
kematian akibat radikal bebas yang
menanggulangi
ditimbulkan oleh paparan asap rokok
dampak
negatif
yang
dapat ditekan atau dikurangi.
oleh
radikal
bebas
antioksidan berbagai diakibatkan tersebut.
sehingga untuk
Antioksidan
degenerasi,
dan
merupakan 50
BIOSCIENTIAE. 2015
mg/Kg BB) berbeda nyata dengan
Morfologi Normal Spermatozoa Berdasarkan
analisis
data
kelompok perlakuan P3 dan P4
dengan uji BNT terhadap rerata
sedangkan kelompok perlakuan P2
persentase
normal
tidak berbeda nyata dengan kelompok
spermatozoa diketahui bahwa terdapat
perlakuan P5 (fraksi diklorometana
perbedaan nyata antara kelompok
dosis 90 mg/Kg BB). Hal ini dapat
perlakuan P1 dengan P3, P4 dan P5.
disimpulkan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil
diklorometana bulbus bawang dayak
tersebut
dosis
morfologi
adalah
bahwa
fraksi
bahwa
90
mg/Kg
fraksi
BB
yang
memiliki
diklorometana dengan berbagai dosis
kemampuan
sama
yang diberikan mampu memberikan
ekstrak etanol bulbus bawang dayak
efek dalam mencegah penurunan
dosis 90 mg/Kg BB dalam mencegah
rerata persentase morfologi normal
penurunan
spermatozoa tikus akibat paparan
morfologi normal spermatozoa tikus
asap rokok. Kelompok perlakuan P3
akibat paparan asap rokok. Hal ini
(fraksi diklorometana dosis 30 mg/Kg
sesuai
BB) dan P4 (fraksi diklorometana
Martantiningtyas
dosis 60 mg/Kg BB) berbeda nyata
menunjukkan bahwa ekstrak etanol
dengan kelompok kontrol, sedangkan
bulbus bawang dayak dosis 90 mg/Kg
P5 (fraksi diklorometana dosis 90
BB
mg/Kg BB) tidak berbeda nyata
persentase
dengan kelompok kontrol (P0) atau
spermatozoa hingga mendekati rerata
tanpa diberi paparan asap rokok,
persentase morfologi normal pada
sehingga fraksi diklorometana dosis
kontrol (P0).
rerata
persentase
dengan
dapat
dengan
penelitian (2011)
yang
meningkatkan morfologi
rerata normal
90 mg/Kg BB merupakan dosis yang
Hasil pengamatan mikroskopis
paling efektif dalam meningkatkan
terhadap spermatozoa yang diberi
rerata persentase morfologi normal
perlakuan paparan asap rokok tanpa
spermatozoa tikus yang dipapar asap
ekstrak
rokok.
diklorometana bulbus bawang dayak
Hasil analisis dengan uji BNT
etanol
dan
fraksi
(P1) ditemukan beberapa kelainan
juga menunjukkan bahwa kelompok
morfologi
spermatozoa.
perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90
morfologi
yang
paling
Kelainan banyak 51
BIOSCIENTIAE. 2015
ditemukan
adalah
spermatozoa
adanya radikal bebas maka berakibat
dengan ekor menggulung (gambar
pada
2g). Selebihnya ditemukan kelainan
morfologi midpiece dan menyebabkan
berupa bagian tengah melengkung
ekor
atau melekuk (gambar 2e dan 2f),
spermatozoa berupa kepala ganda
kepala pecah (gambar 2h), kepala
diduga
terlipat (gambar 2a), dan ekor putus
spermatogenesis.
(gambar
2i).
terjadi
perlakuan
P2,
Pada P3,
P4
ditemukan
kelainan
spermatozoa
yang
seiring
dan
P5
morfologi
lebih
dengan
persentase
kelompok
sedikit
meningkatnya
putus.
kerusakan
Kelainan
terjadi
melalui
morfologi
pada
saat
Spermatogenesis beberapa
tahap
pembelahan. Tahap awal merupakan perubahan
spermatogonia
spermatosit
primer,
menjadi kemudian
meningkatnya
menjadi spermatosit sekunder dan
spermatozoa
menjadi spermatid. Sebelum menjadi
morfologi
normal.
spermatozoa, ada fase yang dilewati
Paparan
asap
rokok
mempengaruhi
dapat
spermatid yang disebut dengan fase
proses
spermiogenesis. Fase ini terdiri dari
spermatogenesis, kualitas semen dan
fase
perubahan kadar hormon testosteron.
pematangan yang bertujuan untuk
Kepala
membentuk
dan
dihubungkan
ekor oleh
spermatozoa membran
sel
golgi,
cap,
akrosom
morfologi
dan
normal
spermatozoa yang terdiri dari kepala,
sehingga memungkinkan terjadinya
leher
pemisahan selama pergerakan sel dan
Batubara dkk (2013) menyatakan
perpindahan
sitoplasma.
bahwa jika spermatozoa disimpan
spermatozoa
yang
Pada
mengalami
dan
dalam
ekor
larutan
(Sikka,
1996).
hipertonis
akan
abnormalitas pada bagian posterior
mengakibatkan vakuola sitoplasma
kepala,
membuka dan membran ekor menjadi
kadang
tidak
terbentuk
membran yang sempurna sehingga
lebih
kontak dengan basal ekor kurang kuat
tergulung.
(Suhadi, 1996). Apabila
permeabel,
Paparan produksi
asap
sehingga
ekor
rokok
dapat
ATP
menyebabkan pembentukan radikal
mitokondria rendah dan berkurangnya
bebas. Apabila radikal bebas tidak
ATP intraseluler dengan cepat akibat
dihentikan,
maka
akan
merusak 52
BIOSCIENTIAE. 2015
membran
sel
mitokondria.
Sel
perubahan
struktur
sel
sertoli
mitokondria adalah penghasil ATP
sehingga mengurangi kemampuan sel
yang
konversi
dalam mengikat spermatid, sehingga
testosteron dalam sel leydig pada
spermatid terlepas menuju lumen
proses
tubulus seminiferus dan mengalami
diperlukan
untuk
spermatogenesis.
Radikal
bebas akan menyebabkan terjadinya
degenerasi.
peroksidasi lipid membran sel dan
menyebabkan berkurangnya jumlah
merusak organisasi membran sel.
spermatozoa yang terbentuk. Jika
Membran sel ini sangat penting bagi
sekresi FSH terhambat, maka proses
fungsi reseptor dan fungsi enzim,
spermatogenesis tidak dapat berjalan
sehingga terjadinya peroksidasi lipid
dengan
mengakibatkan
fungsi
kondisi normal FSH yang dihasilkan
seperti
akan dibawa menuju testis untuk
seluler
hilangnya
secara
terganggunya mekanisme
total
fungsi kerja
enzim
hormon
dan dalam
Hal
inilah
sempurna,
karena
yang
pada
mengawali proses proliferasi sel-sel spermatogonium
dalam
tahapan
pembentukan spermatozoa (Suhadi,
spermatogenesis. Selain FSH, LH
1996).
juga
Ketika nikotin dan zat kimia
mempengaruhi
proses
spermatogenesis. Penurunan LH akan
berbahaya lainnya yang terkandung
menghambat
dalam asap rokok memasuki sistem
Salah satu fungsi dari testosteron
peredaran
terjadi
adalah
memelihara
hormon
sel-sel
spermatogenik.
darah,
penghambatan
maka
sintesis
produksi
perkembangan Penurunan
testosteron melalui mekanisme umpan
hormon
balik antara hipotalamus dan hipofisis
proses spermiogenesis tidak berjalan
anterior.
optimum, sehingga dapat menurunkan
menghentikan
Hipotalamus
akan
produksi
hormon
kualitas
testosteron
testosteron.
termasuk
menyebabkan
morfologi
gonadotropin (GNIH = gonadotropin
spermatozoa (Fitriani dkk., 2010).
inhibiting
Jumlah Spermatozoa
hormone),
sehingga
hormon gonadotropin tidak dapat memicu
hipofisis
memproduksi Penurunan
anterior
FSH FSH
Hasil analisis dengan uji BNT
untuk
menunjukkan kelompok perlakuan P3
LH.
(fraksi diklorometana dosis 30 mg/Kg
menyebabkan
BB), P4 (fraksi diklorometana dosis
dan
53
BIOSCIENTIAE. 2015
60 mg/Kg BB), dan P5 (fraksi
perlakuan
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
disimpulkan bahwa ekstrak etanol dan
berbeda nyata dengan kelompok P1
fraksi diklorometana bulbus bawang
(kelompok yang hanya dipapar asap
dayak dosis 90 mg/Kg BB memiliki
rokok) yang menyatakan bahwa fraksi
kemampuan
yang
sama
dalam
diklorometana
menangkal
radikal
bebas
akibat
mampu
mencegah
P2
sehingga
dapat
penurunan jumlah spermatozoa tikus
paparan asap rokok sehingga jumlah
yang dipapar asap rokok. Kelompok
spermatozoa
perlakuan P3 (fraksi diklorometana
perlakuan ini bisa mendekati jumlah
dosis 30 mg/Kg BB) dan P4 (fraksi
spermatozoa normal.
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
pada
Berdasarkan
kelompok
hasil
penelitian
memiliki perbedaan nyata dengan
dan analisis data, kelompok tikus
kelompok kontrol (P0), sedangkan
jantan yang tidak diberikan paparan
kelompok
asap rokok menunjukkan konsentrasi
perlakuan
P5
(fraksi
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
yang
tidak berbeda nyata dengan kelompok
dengan
kontrol (P0). Hal ini menunjukkan
diberikan paparan asap rokok. Hal ini
bahwa
menunjukkan bahwa paparan asap
pemberian
fraksi
lebih
tinggi
kelompok
tikus
rokok
lebih efektif dalam meningkatkan
spermatozoa. Penurunan konsentrasi
jumlah
yang
spermatozoa ini diakibatkan oleh
dipapar asap rokok. Selain itu, hasil
kandungan zat kimia pada asap rokok
analisis
seperti nikotin, tar, karbondioksida
dengan
menunjukkan
tikus
uji
bahwa
BNT kelompok
sehingga
menurunkan
yang
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB
spermatozoa
dapat
dibandingkan
berpotensi
jumlah
untuk
perlakuan P3 (fraksi diklorometana
menimbulkan peningkatan produksi
dosis 30 mg/Kg BB) dan P4 (fraksi
radikal bebas. Peningkatan radikal
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
bebas ini akan merusak membran dari
berbeda
sel-sel spermatogenik, mengganggu
nyata
dengan
kelompok
perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90
transport
ion-ion
penting
mg/Kg BB), sedangkan P5 (fraksi
proliferasi dan pertumbuhan sel-sel
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
spermatogenik,
tidak berbeda nyata dengan kelompok
spermatozoa
merusak dan
bagi
DNA
meningkatkan 54
BIOSCIENTIAE. 2015
terjadinya
apoptosis
spermatozoa.
kemampuan
yang
sama
dalam
Selain itu, kan- dungan zat kimia pada
meningkatkan viabilitas spermatozoa
asap rokok juga dapat menyebabkan
meskipun belum dapat meningkatkan
penurunan jumlah spermatosit pakiten
jumlah
dan spermatid karena dalam asap
keadaan normal. Kelompok perlakuan
rokok masih banyak zat-zat kimia
P3 (fraksi diklorometana dosis 30
yang menghambat spermatogenesis
mg/Kg BB) berbeda nyata dengan
sehingga mengakibatkan terjadinya
kelompok
penurunan konsentrasi spermatozoa
diklorometana dosis 60 mg/Kg BB)
(Batubara dkk., 2013).
dan P5 (fraksi diklorometana dosis 90
Viabilitas Spermatozoa
mg/Kg
Perhitungan terhadap viabilitas spermatozoa
dengan
uji
BNT
menunjukkan
kelompok perlakuan
viabilitas
seperti
perlakuan
BB).
P4
dalam
(fraksi
Meskipun
tidak
memberikan hasil sebaik kelompok perlakuan P4 dan P5 namun dengan pemberian
fraksi
diklorometana
P1 (kelompok yang hanya dipapar
bulbus bawang dayak dosis 30 mg/Kg
asap rokok) berbeda nyata dengan
BB ini telah mampu meningkatkan
kelompok perlakuan P3, P4 dan P5.
rerata viabilitas spermatozoa bila
Hal ini menunjukkan bahwa fraksi
dibandingkan dengan rerata viabilitas
diklorometana bulbus bawang dayak
spermatozoa
dosis 30 mg/Kg BB, 60 mg/Kg BB
perlakuan P1.
dan 90 mg/Kg BB mampu menangkal
pada
kelompok
Hasil analisis dengan uji BNT
radikal bebas akibat paparan asap
juga
rokok sehingga mencegah terjadinya
(fraksi diklorometana dosis 30 mg/Kg
penurunan
viabilitas
BB) berbeda nyata dengan kelompok
spermatozoa. Kelompok perlakuan P3
perlakuan P2 (ekstrak etanol dosis 90
(fraksi diklorometana dosis 30 mg/Kg
mg/Kg BB), sedangkan kelompok
BB), P4 (fraksi diklorometana dosis
perlakuan P4 (fraksi diklorometana
60 mg/Kg BB), dan P5 (fraksi
dosis 60 mg/Kg BB) dan P5 (fraksi
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
diklorometana dosis 90 mg/Kg BB)
berbeda
nyata
dengan
tidak berbeda nyata dengan kelompok
kontrol
(P0).
Pemberian
perlakuan
rerata
tersebut
kelompok ketiga memiliki
menunjukkan
perlakuan
P2
kelompok
sehingga
P3
dapat
disimpulkan bahwa ekstrak etanol 90 55
BIOSCIENTIAE. 2015
mg/Kg BB dan fraksi diklorometana
Metode fraksinasi dari ekstrak
bulbus bawang dayak dosis 60 mg/Kg
etanol
bulbus
bawang
BB dan 90 mg/Kg BB memiliki
menggunakan pelarut diklorometana
kemampuan
yang
sama
dalam
yang bersifat semipolar bertujuan
menangkal
radikal
bebas
akibat
untuk mendapatkan senyawa aktif
paparan asap rokok sehingga rerata
antioksidan
persentase
aktivitas
antioksidan
dengan
perlakuan tersebut mendekati rerata
kepolaran
menengah.
Dengan
persentase
menggunakan fraksi diklorometana
viabilitas
pada
viabilitas
ketiga
spermatozoa
normal.
memberikan
maka senyawa antioksidan, seperti
Kerusakan oleh
yang
dayak
radikal
berlebih
membran
bebas
plasma
naftokuinon dan naftalen lebih efektif
natrium
dalam menstabilkan dan meredam
spermatozoa
radikal bebas akibat paparan asap
dan
pada
menyebabkan pompa natrium tidak
rokok.
lagi berfungsi dengan baik untuk
diklorometana,
mengatur sirkulasi zat-zat dari dan
bawang dayak mengandung banyak
keluar sel sehingga pewarna Eosin
senyawa aktif yang tersari dalam
masuk ke dalam sel dan tetap tinggal
pelarut etanol setelah proses maserasi
di dalam dan mewarnai spermatozoa
seperti
menjadi merah terutama pada bagian
saponin,
kepala.
2007).
Spermatozoa
yang
hidup
membran
plasma
yang
memiliki
Berbeda
fenolik, tanin
Senyawa
terkandung
fraksi
ekstrak
steroid, dan
dengan
dalam
bulbus
alkaloid,
(Galingging,
fenolik
yang
ekstrak
etanol
masih utuh sehingga pompa natrium
bulbus bawang dayak diduga dapat
dapat berfungsi dengan baik sehingga
bekerja sinergis dengan senyawa
tetap terlihat transparan meskipun
metabolit lain yang juga berfungsi
dilakukan
sebagai antioksidan melalui produksi
pewarnaan
(Pebrianti,
2012).
enzim-enzim penangkal racun dan
Kandungan Senyawa Metabolit Sekunder dari Fraksi Diklorometana dan Ekstrak Etanol Bulbus Bawang Dayak (Eleutherine americana) dalam Menangkal Radikal Bebas Akibat Paparan Asap Rokok
merangsang sistem pertahanan tubuh sehingga
juga
efektif
dalam
menstabilkan dan meredam radikal bebas akibat paparan asap rokok.
56
BIOSCIENTIAE. 2015
Karena senyawa aktif yang
3.
Fraksi
diklorometana
dominan terserap baik pada ekstrak
bawang
etanol
americana)
maupun
pada
fraksi
dayak
bulbus
(Eleutherine
memiliki
daya
diklorometana adalah naftokuinon,
antioksidan yang sama baiknya
naftalen dan fenolik yang memiliki
dengan ekstrak etanol bulbus
kemiripan karena terdapat gugus –OH
bawang
pada
americana).
kerangka
strukturnya
dan
termasuk dalam senyawa aromatik, maka hal ini menjadi alasan mengapa
dayak
(Eleutherine
UCAPAN TERIMA KASIH Peneliti
menyampaikan
fraksi diklorometana dosis 90 mg/Kg
terimakasih yang sebesar-besarnya
BB memiliki kemampuan yang sama
kepada Fakultas Matematika dan Ilmu
dengan ekstrak etanol bulbus bawang
Pengetahuan
dayak dosis 90 mg/Kg BB dalam
Lambung
mencegah
kualitas
mendukung penelitian ini melalui
spermatozoa tikus yang dipapar asap
dana DIPA dengan Surat Perjanjian
rokok.
Pelaksanaan
penurunan
Berdasarkan penelitian ini dapat
(Eleutherine berpengaruh
dayak americana)
terhadap
kualitas
spermatozoa tikus setelah dipapar asap rokok. 2.
Dosis
pemberian
diklorometana
bulbus
Penelitian
yang
No.
DAFTAR PUSTAKA
Pemberian fraksi diklorometana bawang
Mangkurat
November 2013.
diambil kesimpulan bahwa :
bulbus
Universitas
1502/UN8.1.28/PS/2013, Tanggal 19
KESIMPULAN
1.
Alam
fraksi bawang
dayak (Eleutherine americana) yang efektif dalam mencegah penurunan kualitas spermatozoa tikus setelah dipapar asap rokok adalah pada dosis 90 mg/Kg BB.
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
BIOSCIENTIAE. 2015
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
BIOSCIENTIAE. 2015
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
