PENGUJIAN AKTIVITAS HEPATOPROTEKTOR AKAR PASAK BUMI (Eurycoma longifolia Jack.)
RUQIAH GANDA PUTRI PANJAITAN
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
1
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Pengujian Aktivitas Hepatoprotektor Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.) adalah karya saya beserta komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Januari 2008 Ruqiah Ganda Putri Panjaitan NRP G361030051
2
RINGKASAN RUQIAH GANDA PUTRI PANJAITAN. Pengujian Aktivitas Hepatoprotektor Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.). Dibimbing oleh WASMEN MANALU, EKOWATI HANDHARYANI, dan CHAIRUL. Hati merupakan organ tubuh yang berkaitan erat dengan metabolisme nutrisi dan xenobiotik sehingga hati menjadi rentan terhadap kerusakan. Dari berbagai penelitian dilaporkan beragam faktor yang dapat mengakibatkan kerusakan hati, antara lain jamur, senyawa kimia, dan obat-obatan. Kerusakan hati sudah tentu dapat memengaruhi fungsi hati, namun sampai saat ini obat komplementer dan alternatif untuk gangguan fungsi hati masih terus memerlukan pengujian guna memperoleh hasil yang lebih memuaskan ditinjau dari segi manfaat pengobatan maupun kemungkinan efek samping yang ditimbulkannya. Hepatoprotektor adalah senyawa yang berkhasiat melindungi sel sekaligus memperbaiki jaringan hati yang rusak akibat pengaruh zat toksik. Beragam tumbuhan yang telah dilaporkan memiliki potensi sebagai hepatoprotektor, salah satunya adalah Silybum marianum, dengan senyawa aktifnya silymarin. Aktivitas hepatoprotektor antara lain dapat ditandai dari penurunan kembali kadar enzim ALT, AST, ALP, gamma glutamil transpeptidase (γ-GT), bilirubin, dan lipid total, serta peningkatan kembali kadar protein total, dan didukung oleh gambaran histopatologi hati. Akar pasak bumi secara tradisional lebih dikenal sebagai aprodisiaka, namun tidak tertutup kemungkinan tumbuhan ini juga memiliki potensi lainnya. Dari beberapa studi fitokimia dilaporkan bahwa akar pasak bumi mengandung beragam quassinoid (eurikomanon, eurikomanol, eurikomanol 2-O-βglikopiranosid, eurikomalakton, laurikolakton A dan B), triterpenoid tipe triskulla, triterpenoid tipe skualen (eurilen, 14-deasetil eurilene dan longilen peroksid), taurilen, biphenylneolignan, canthin-6-one, dan alkaloid β-karbolin. Untuk itu dirasakan perlu dilakukan penelitian guna menggali potensi lain dari akar pasak bumi, salah satunya sebagai hepatoprotektor. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari daya hepatotoksik CCl4 dan memilih dosis pemberian CCl4 yang tepat untuk penelitian tahap berikutnya, menguji pengaruh pemberian ekstrak metanol akar pasak bumi dan fraksi-fraksinya (n-heksan, kloroform, etil asetat, dan metanol-air) pada fungsi hati, menguji daya hepatoprotektor ragam sediaan akar pasak bumi serta memilih satu sediaan dengan daya proteksi yang paling mendekati pembanding positif (silymarin), menentukan LD50, ED50, dan toksisitas subkronis dosis terapi sediaan terpilih, sekaligus mempelajari mekanisme kerja hepatoprotektor (preventive dan curative) sediaan terpilih yang diberikan sesuai dosis terapi. Pengujian daya hepatotoksik CCl4 menggunakan hewan coba tikus jantan strain Sprague Dawley umur 2-3 bulan (200-300 g). Perlakuan dibedakan pada dosis pemberian CCl4, yaitu 0,1; 1,0; dan 10,0 ml/kg BB, secara intraperitoneal, satu kali selama percobaan. Pengamatan dilakukan selama 24 jam setelah pemberian CCl4. Kadar enzim ALT dan AST dalam serum menunjukkan bahwa 3
pemberian CCl4 0,1 ml/kg BB mengakibatkan degenerasi dan nekrosis secara multifokal. Hal ini digambarkan dengan sedikit peningkatan kadar enzim ALT dibandingkan kontrol. Pemberian CCl4 1,0 ml /kg BB mengakibatkan steatosis yang luas, dan digambarkan dengan peningkatan kadar enzim ALT dalam serum sampai dua kali lebih tinggi dibanding kontrol. Sebaliknya, kadar enzim AST pada kelompok yang diberi CCl4 1,0 ml/kg BB terlihat mengalami penurunan dibanding kontrol. Hal ini mungkin disebabkan karena waktu paruhnya yang pendek sehingga kadar AST pada kelompok ini terlihat lebih rendah dibanding kontrol. Pemberian CCl4 10,0 ml/kg BB sangat merusak sel hati, yang ditandai dengan sangat rendahnya kadar enzim ALT dan AST dalam serum. Kerusakan yang relatif kecil pada sel hati akan meningkatkan kadar enzim ALT dan AST di dalam darah. Namun, pada tingkat kerusakan yang luas dan parah, ketersediaan enzim ALT dan AST di dalam sel hati sudah sangat rendah akibat kemampuan sel hati dalam mensintesis enzim-enzim tersebut sudah berkurang atau hilang sama sekali. Dari percobaan yang dilakukan terlihat bahwa dengan pemberian CCl4 0,1 ml/kg BB, kadar enzim ALP di dalam darah hewan coba meningkat dibanding kontrol, namun perubahan kadar enzim ini tidak terlalu besar dan secara statistik C juga dinyatakan tidak berbeda (p>0,05). Artinya, pemberian CCl4 tidak memengaruhi aliran empedu ekstrabiliar dan intrabiliar. Pemberian CCl4 1,0 ml/kg BB mengakibatkan peningkatan kadar enzim ALP hampir dua kali lipat dibanding kontrol, bahkan dengan pemberian 10,0 ml /kg BB kemampuan hati dalam mensintesis enzim ini sudah sangat terganggu akibat terjadinya kerusakan sel hati yang luas dan berat. Peningkatan kadar enzim ALP disebabkan oleh terjadinya kolestasis serta obstruksi intrabiliar maupun ekstrabiliar. Pemberian CCl4 0,1 ml/kg BB mengakibatkan peningkatan kadar bilirubin total dibanding kontrol. Peningkatan ini diduga terjadi karena terganggunya permeabilitas sel-sel hati atau sel-sel duktuli. Sebaliknya, pada pemberian CCl4 1,0 ml/kg BB dan 10,0 ml/kg BB terjadi penurunan bilirubin total secara drastis. Kejadian ini dapat dipahami karena dengan pemberian CCl4 1,0 dan 10,0 ml/kg BB mengakibatkan kerusakan sel-sel hati yang luas dan berat sehingga mengganggu fungsi hati dalam metabolisme bilirubin. Kadar protein total secara keseluruhan juga menurun dibanding kontrol, walaupun secara statistik dinyatakan tidak berbeda (p>0,05). Gambaran patologi anatomi menunjukkan bahwa dengan pemberian 10,0 ml/kg BB CCl4 terlihat adanya nekrosis milier pada permukaan hati, dan gambaran histopatologi pada kelompok yang mendapatkan CCl4 1,0 dan 10,0 ml/kg BB menunjukkan terjadinya steatosis. Dari hasil percobaan, ini dosis CCl4 yang dipilih untuk pengujian tahap selanjutnya adalah dosis 0,1 ml/kg BB, karena kerusakan yang ditimbulkannya relatif lebih ringan dibanding dengan dosis 1,0 dan 10,0 ml/kg BB. Metode kerja yang digunakan untuk menguji pengaruh ragam sediaan akar pasak bumi pada fungsi hati mengacu pada prosedur Kelompok Kerja Ilmiah Phyto Medica yang dimodifikasi. Hewan coba yang digunakan adalah tikus jantan, yang dibagi menjadi tujuh kelompok, dan tiap kelompok terdiri atas tiga ekor. Kelompok pertama (kontrol negatif) diberi air suling 2 ml/kg BB, kelompok kedua (kontrol positif) diberi silymarin 25 mg/kg BB, dan kelompok ketiga sampai dengan ketujuh berturut-turut diberi sediaan ekstrak metanol dan fraksi4
fraksi turunannya (n-heksan, kloroform, etil asetat, dan metanol-air sebanyak 500 mg/kg BB. Air suling, silymarin, ekstrak metanol, dan fraksi-fraksi turunan ekstrak metanol akar pasak bumi diberikan per oral dengan menggunakan sonde lambung. Hewan coba diberi sediaan uji selama tujuh hari berturut-turut, dan pada hari kedelapan dilakukan pengambilan sampel darah diikuti dengan pengambilan organ hati. Hasil percobaan ini menunjukkan bahwa dengan pemberian sediaan akar pasak bumi terjadi perubahan kadar enzim ALT dan AST dibanding dengan silymarin, kecuali pada kelompok yang diberi sediaan fraksi metanol-air. Hasil pengukuran kadar enzim ALT dan AST yang paling mendekati silymarin adalah fraksi metanol-air. Namun, secara statistik keseluruhan kadar enzim ALT dan AST dari hasil percobaan ini tidak berbeda nyata (p>0,05). Secara statistik kadar protein total juga dinyatakan tidak berbeda (p>0,05), walaupun pada kelompok yang mendapat sediaan n-heksan mengalami peningkatan. Rataan kadar enzim ALP pada keseluruhan kelompok percobaan relatif lebih rendah bila dibandingkan dengan silymarin, sebaliknya pada kelompok yang diberi sediaan fraksi n-heksan. Hasil pengukuran kadar enzim ALP yang paling mendekati silymarin adalah kelompok yang diberi sediaan fraksi kloroform. Namun, secara statistik kisaran rataan kadar enzim ALP tersebut masih dinyatakan seragam (p>0,05). Artinya, pemberian sediaan akar pasak bumi tidak memengaruhi aliran empedu intrabiliar dan ekstrabiliar. Bila dikaitkan dengan hasil pengukuran kadar bilirubin juga tidak mencerminkan terjadinya penyumbatan aliran empedu. Rataan hasil pengukuran bilirubin total menunjukkan bahwa dengan pemberian sediaan akar pasak bumi kadar bilirubin total relatif lebih tinggi dibanding silymarin, kecuali pada kelompok yang diberi fraksi n-heksan. Peningkatan kadar bilirubin total juga terlihat pada kelompok air suling. Kelompok dengan rataan kadar bilirubin total yang paling mendekati silymarin adalah kelompok yang diberi sediaan fraksi metanol-air. Rataan kadar bilirubin total dari percobaan ini secara statistik dinyatakan seragam (p>0,05). Rataan kadar bilirubin direk pada kelompok air suling, silymarin, ekstrak metanol, dan fraksi kloroform relatif seragam. Sebaliknya, pada kelompok yang diberi fraksi n-heksan, fraksi etil asetat, dan fraksi metanol-air terjadi penurunan. Walaupun demikian, rataan kadar bilirubin direk dari percobaan ini secara statistik dinyatakan seragam (p>0,05). Artinya, pemberian sediaan akar pasak bumi tidak memengaruhi metabolisme bilirubin (pengambilan, konjugasi, dan ekskresi). Bilirubin indirek adalah bilirubin yang belum mengalami konjugasi di hati. Terkait dengan hasil percobaan ini diketahui bahwa rataan kadar bilirubin indirek dari semua kelompok percobaan kecuali silymarin dan fraksi kloroform lebih tinggi dibanding bilirubin direk, namun secara statistik tidak berbeda nyata (p>0,05). Untuk mendukung hasil pengukuran biokimiawi darah maka dilakukan pengamatan histopatologi pada organ hati. Hasil pengamatan histopatologi menunjukkan bahwa secara keseluruhan gambaran sel-sel hati tidak mengalami perubahan. Langkah awal dalam memperoleh sediaan terpilih adalah melakukan pengujian aktivitas hepatoprotektor ekstrak metanol dan beragam fraksi turunan ekstrak metanol akar pasak bumi pada dosis tunggal 500 mg/kg BB. Hewan coba yang digunakan adalah tikus jantan. Metode kerja yang digunakan sama seperti pada percobaan pengaruh pemberian sediaan akar pasak bumi pada organ hati, 5
tetapi pada hari kedelapan diberi CCl4 0,1 ml/kg BB, dan hari kesembilan dilakukan pengambilan sampel darah yang diikuti dengan pengambilan organ hati. Aktivitas hepatoprotektor tertinggi dinilai dari kadar enzim ALT, AST, dan histopatologi hati yang paling mendekati silymarin. Dalam percobaan ini ingin diuji kemampuan berbagai sediaan akar pasak bumi dalam melindungi sel-sel hati dari CCl4, dan ternyata sediaan akar pasak bumi dosis 500 mg/kg BB secara keseluruhan belum memberikan daya perlindungan seperti halnya silymarin (p>0,05). Hasil pengukuran kadar enzim ALT dan AST, serta histopatologi hati menunjukkan bahwa sediaan yang memberikan hasil paling mendekati silymarin adalah kelompok fraksi metanol-air. Kisaran kadar enzim ALT dan AST pada kelompok fraksi metanol-air masing-masing 79,10-651,80 U/L dan 209,20-369,80 U/L. Sediaan yang menunjukkan aktivitas hepatoprotektor terbaik diteruskan dengan penentuan LD50 dan ED50. Hewan coba yang digunakan adalah mencit jantan strain DDY umur 2-3 bulan dengan bobot badan 25-35 g. Nilai LD50 ditentukan dari jumlah hewan percobaan yang mati selama 24 jam. Pengujian dihentikan jika jumlah hewan yang mati dari tiap kelompok ada yang sesuai dengan tabel. Nilai ED50 ditentukan dari jumlah yang memberikan respons mendekati hasil pengukuran silymarin pada saat dilakukan pengujian aktivitas hepatoprotektor. Pengujian dihentikan jika jumlah hewan dari tiap kelompok ada yang sesuai dengan tabel biometrik. Parameter yang diukur adalah kadar enzim ALT serta pengamatan histopatologi hati. Selain itu, juga ditentukan dosis terapeutik untuk pengujian toksisitas subkronis yang dilakukan selama tiga bulan. Hewan coba yang digunakan dalam pengujian toksisitas subkronis adalah tikus jantan strain Sprague Dawley. Sediaan terpilih adalah fraksi metanol-air akar pasak bumi. Hasil pengujian LD50 menunjukkan bahwa kisaran dosis yang menyebabkan kematian pada tikus mulai dari 13,00 g/kg BB sampai dengan 92,34 g/kg BB, setara dengan 371,44 mg/20 g BB hingga 2638,37 mg/20 g BB pada mencit. Dosis yang menyebabkan kematian 50% dari jumlah hewan coba adalah sebesar 34,65 g/kg BB tikus atau setara dengan 989,95 mg/20 g BB mencit. Suatu sediaan yang jika diujikan pada tikus dosisnya lebih dari 15 g/kg BB tidak menimbulkan kematian maka sediaan tersebut dinyatakan praktis tidak toksik. Demikian halnya dengan fraksi metanol-air, sediaan ini dinyatakan praktis tidak toksik karena median dosis letal lebih besar dari 15 g/kg BB. Hasil pengujian ED50 hepatoprotektor menunjukkan bahwa kisaran dosis efektif hepatoprotektor fraksi metanol-air pada mencit mulai dari 5,6 mg/20 g BB sampai dengan 89,60 mg/20 g BB, atau setara dengan 196 mg/kg BB hingga 3136,00 mg/kg BB tikus. Median dosis efektif pada mencit adalah sebesar 22,40 mg/20 g BB atau 784,00 mg/kg BB tikus. Selanjutnya dosis terapi yang digunakan adalah 1000 mg/kg BB. Dibandingkan dengan air suling, pemberian fraksi metanol-air dosis 1000 mg/kg BB selama rentang waktu tiga bulan tidak mengganggu fungsi hati, yang ditandai dengan kadar enzim ALT (bulan ke 0 dan 3 masing-masing 123,39 dan 100,90 U/L) dan AST (bulan ke 0 dan 3 masing-masing 384,05 dan 299,52 U/L) yang masih dalam kisaran normal, serta gambaran histopatologi sel hati yang tidak memperlihatkan adanya perubahan. Hasil pemeriksaan urin dan gambaran histopatologi ginjal juga tidak menunjukkan terjadinya gangguan pada ginjal. 6
Penentuan aktivitas hepatoprotektor fraksi metanol-air akar pasak bumi dilakukan dari dua arah yang berbeda, yakni menguji kemampuan melindungi (preventive) dan kemampuan memulihkan (curative) sel-sel hati dari kerusakan yang ditimbulkan CCl4. Dalam menguji daya preventive sel-sel hati, CCl4 dosis 0,1 ml/kg BB diberikan setelah tujuh hari berturut-turut sebelumnya hewan coba diberi fraksi metanol-air dosis 1000 mg/kg BB. Untuk menguji daya curative selsel hati, CCl4 dosis 0,1 ml/kg BB diberikan 24 jam sebelum pemberian fraksi metanol-air dosis 1000 mg/kg BB, selanjutnya fraksi metanol-air dosis 1000 mg/kg BB diberikan selama tujuh hari berturut-turut. Secara keseluruhan hasil percobaan ini menunjukkan bahwa fraksi metanol-air dosis 1000 mg/kg BB memiliki daya perlindungan terhadap CCl4. Hasil-hasil penelitian terdahulu menyebutkan bahwa aktivitas hepatoprotektor suatu zat atau senyawa terhadap CCl4 dinilai dari kemampuannya dalam menghambat peroksidasi lipid, menekan aktivitas enzim ALT dan AST, serta meningkatkan aktivitas antioksidan enzim dan antioksidan nonenzim. Diduga bahwa di dalam fraksi metanol-air juga terkandung senyawa yang mampu melindungi sel hati dari serangan CCl4. Karbon tetraklorida merupakan senyawa yang dalam proses biotransformasinya akan menghasilkan senyawa yang bersifat reaktif. Dari literatur disebutkan bahwa eliminasi senyawa-senyawa yang bersifat reaktif dari dalam tubuh dilakukan oleh glutation (GSH) dengan membentuk turunan asam merkapturat dan GSSG (glutation disulfid). Diduga bahwa kemampuan fraksi metanol-air melindungi hati dari serangan CCl4 berkaitan dengan kemampuannya mempertahankan kadar GSH, glutation reduktase (GR), dan glutation S-transferase (GST), serta meregenerasi atau mensintesis GSH melalui jalur de novo. Fraksi metanol-air juga diduga mampu mempertahankan kadar enzim antioksidan (SOD, GPx, dan katalase) yang berperan menetralkan radikal bebas. Di sisi lain, kemampuan fraksi metanol-air dalam melindungi hati juga tidak terlepas dari kemampuan zat atau senyawa dalam fraksi metanol-air untuk menghambat terjadinya peroksidasi lipid yang diakibatkan oleh metabolit CCl4 dengan cara menghambat ekspresi dan aktivitas sitoktom P450. Mekanisme preventive sel-sel hati diduga lebih didukung oleh kemampuan fraksi metanol-air akar pasak bumi dalam menghambat ekspresi dan aktivitas sitokrom P450. Namun demikan, peran fraksi metanol-air dalam proses detoksifikasi tetap dibutuhkan. Sebaliknya, mekanisme curative sel-sel hati diduga lebih didukung oleh peran fraksi metanol-air akar pasak bumi dalam proses detoksifikasi dan regenerasi. Namun, peran fraksi metanol-air dalam menghambat sitokrom P450 tetap dibutuhkan. Kata kunci: Eurycoma longfolia Jack., hepatoprotektor, LD50, ED50, toksisitas subkronis
7
ABSTRACT RUQIAH GANDA PUTRI PANJAITAN. Hepatoprotector Activity of the Roots of Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.). Under the direction of WASMEN MANALU, EKOWATI HANDHARYANI, and CHAIRUL. The hepatoprotector activity of pasak bumi (Eurycoma longifolia Jack.) roots was evaluated in carbon tetrachloride (CCl4)-induced rats. Hepatotoxic effects of CCl4 was tested followed by administration of methanol extract and its derived fractions (n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and methanol-water) on liver functions, and the selection of the extract or fraction which have similar activity to silymarin as a commercial hepatoprotector. Liver functions were monitored by measuring serum alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST), alkaline phospatase (ALP), total bilirubin, and total protein concentrations. The median lethal dose (LD50), median effective dose (ED50), and subchronic toxicity of selected fraction were also evaluated. The study was continued by application of therapeutic dose. The results of experiment demonstrated that treatment of CCl4 increased ALT, AST, ALP, total bilirubin, and decreased total protein. Histopathologically, administration of CCl4 by 0.1 ml/kg body weight caused multifocal degeneration. The livers treated with methanol extract and its derived fractions showed no significant difference in liver functions. In addition, administration of methanol-water fraction by 500 mg/kg body weight had similar activity as compared to silymarin. Median lethal dose (LD50) and median effective dose (ED50) of methanol-water fraction in rats were respectively 34.65 g/kg body weight and 784.00 mg/kg body weight. Alanine and aspartate transaminase enzymes, urine evaluation, and histopathological studies confirmed the hepatic cells and renal was still normal after three months administration of methanolwater fraction of pasak bumi roots at dose 1000 mg/kg body weight of male rat. The therapeutic dose administration of methanol-water fraction (1000 mg/kg body weight) prior to CCl4-induced resulted in suppression of ALT (91.78±9.63 U/L) and AST (249.50±20.5 U/L), and the CCl4-induced prior to therapeutic dose administration of methanol-water fraction (1000 mg/kg body weight) resulted in suppression of ALT (136.97±46.19 U/L) and AST (322.80±112.89 U/L) as well. Histopathological and ultrastructure studies confirmed that methanol-water fraction protected hepatic cells. It is concluded that methanol-water fraction of pasak bumi roots has a hepatoprotector activity Key words: Eurycoma longifolia Jack., hepatoprotector, LD50, ED50, subchronic toxicty
8
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008 Hak cipta dilindungi undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
9
PENGUJIAN AKTIVITAS HEPATOPROTEKTOR AKAR PASAK BUMI (Eurycoma longifolia Jack.)
RUQIAH GANDA PUTRI PANJAITAN
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Biologi
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
10
Penguji Luar Ujian Tertutup
: Dr. Drh. Yulvian Sani
Penguji Luar Ujian Terbuka
: 1. Prof. Dr. Drh. Maria Bintang, MS 2. Dra. Tri Budhi Murdiati, M.Sc., Ph.D.
11
Judul Disertasi
: Pengujian Aktivitas Hepatoprotektor Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.)
Nama
: Ruqiah Ganda Putri Panjaitan
NRP
: G 361030051
Program Studi
: Biologi
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof. Ir. Wasmen Manalu, Ph.D. Ketua
Dr. Drh. Ekowati Handharyani, M.Si. Anggota
Dr. H. Chairul, Apt.,M.Chem., APU Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Biologi
Dekan DekanSekolah SekolahPascasarjana Pascasarjana
Dr. Ir. Dedy Duryadi Solihin, DEA Prof. Dr.Dr. Ir. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S. Prof. Khairil Anwar Notodiputro, M.S Tanggal Ujian : 9 Januari 2008
Tanggal Lulus:
12
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga penelitian ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah hepatoprotektor, dengan judul Pengujian Aktivitas Hepatoprotektor Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.). Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof. Ir. Wasmen Manalu, PhD, Dr. Drh. Ekowati Handharyani, M.S., dan Dr. Chairul Apt.M.Chem.,APU selaku komisi pembimbing, yang telah banyak memberikan saran dan masukan dalam penelitian hingga penulisan disertasi ini. Penelitian ini dapat terlaksana atas pendanaan dari BPPS, Hibah Bersaing XIV, dan DAMANDIRI. Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada buyah dan mama, ayah dan mama mertua, suami dan anak terkasih, kakak-kakak dan adik-adik, rekan-rekan, serta semua pihak yang telah membantu hingga penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan. Semoga hasil penelitian ini bisa memberikan manfaat bagi kita semua.
Ruqiah Ganda Putri Panjaitan
13
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kisaran, Sumatera Utara pada tanggal 23 September 1974, anak ke dua dari pasangan H. Syaibun Hasan Panjaitan dan Hj. Siti Nurbaya Ali. Pendidikan sarjana ditempuh pada Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, lulus tahun 1997. Pada tahun 1998 penulis diterima di Program Studi Biologi, Program Pascasarjana IPB dengan beasiswa dari DUE Project, dan selesai pada tahun 2000. Di tahun 2003 penulis kembali diterima pada Program Studi Biologi Sekolah Pascasarjana IPB dengan beasiswa dari Departemen Pendidikan Nasional (BPPS-Diknas). Selama mengikuti program pendidikan doktor, penulis telah menyajikan karya ilmiah yang berjudul “The Effects of Administration Methanol Extract and Derived Fractions of Methanol Extracts of Eurycoma Longifolia Jack. Roots on Liver and Renal Function” pada ASOMPS XII, “Hepatoprotector Activity of the Pasak Bumi Root (Eurycoma longifolia Jack.)” pada Joint Symposium IOCDPOKJANAS TOI, “Daya Perlindungan Fraksi Metanol-Air Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.) dari Kerusakan yang Ditimbulkan CCl4” pada Seminar Nasional Tumbuhan Obat XXXII, dan sebuah artikel berjudul “Pengaruh Pemberian Karbon Tetraklorida terhadap Fungsi Hati dan Ginjal Tikus” yang telah diterbitkan pada tahun 2007 di Makara Seri Kesehatan 11:11-16.
14
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR .............................................................................................xv PENDAHULUAN ...................................................................................................1 Latar Belakang ..................................................................................................1 Tujuan Penelitian ..............................................................................................4 Hipotesis ...........................................................................................................5 Manfaat .............................................................................................................5 TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................................................6 Morfologi dan Anatomi Hati.............................................................................6 Fungsi Hati ........................................................................................................8 Pemeriksaan Biokimia Hati ............................................................................10 Manfaat Pasak Bumi dan Komponen Aktifnya ..............................................16 Kajian Aktivitas Hepatoprotektor dari Beragam Jenis Tumbuhan .................18 Gangguan Fungsi Hati Akibat Pemberian Karbon Tetraklorida ............................21 Abstrak ............................................................................................................21 Pendahuluan ....................................................................................................22 Bahan dan Metode ..........................................................................................23 Hasil dan Pembahasan ....................................................................................24 Simpulan .........................................................................................................29 Pengaruh Pemberian Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.) pada Fungsi Hati.......................................................30 Abstrak ............................................................................................................30 Pendahuluan ....................................................................................................31 Bahan dan Metode ..........................................................................................32 Hasil dan Pembahasan ....................................................................................35 Simpulan .........................................................................................................40 Aktivitas Hepatoprotektor Ekstrak Metanol Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.) dan Fraksi-Fraksi Turunannya..................................41 Abstrak ............................................................................................................41 Pendahuluan ....................................................................................................42 Bahan dan Metode ..........................................................................................43 Hasil dan Pembahasan ....................................................................................46 Simpulan .........................................................................................................51
15
Penentuan Median Dosis Letal (LD50) Oral, Median Dosis Efektif (ED50) Hepatoprotektor, dan Uji Toksisitas Subkronis Fraksi Metanol-Air Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.) pada Hati .....52 Abstrak ............................................................................................................52 Pendahuluan ....................................................................................................53 Bahan dan Metode ..........................................................................................54 Hasil dan Pembahasan ....................................................................................57 Simpulan .........................................................................................................60 Daya Perlindungan Fraksi Metanol-Air Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.) dari Kerusakan yang Ditimbulkan CCl4 ...................61 Abstrak ............................................................................................................61 Pendahuluan ....................................................................................................61 Bahan dan Metode ..........................................................................................63 Hasil dan Pembahasan ....................................................................................65 Simpulan .........................................................................................................68 Aktivitas Hepatoprotektor Fraksi Metanol-Air Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.) pada Hati yang Diinduksi CCl4 ................................69 Abstrak ............................................................................................................69 Pendahuluan ....................................................................................................69 Bahan dan Metode ..........................................................................................71 Hasil dan Pembahasan ....................................................................................74 Simpulan .........................................................................................................79 PEMBAHASAN UMUM ......................................................................................80 SIMPULAN UMUM .............................................................................................84 SARAN ..................................................................................................................85 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................86
16
DAFTAR TABEL Halaman 1.
Rataan kadar enzim ALT, AST, ALP, bilirubin total, dan protein total dalam serum tikus jantan strain Sprague Dawley, 24 jam setelah pemberian CCl4. ..................................................................................25
2
Rataan kadar enzim ALT, AST, protein total, ALP, bilirubin total, bilirubin direk, dan bilirubin indirek dalam serum tikus jantan strain Sprague Dawley ....................................................................................36
3
Skoring lesio organ hati ..................................................................................45
4
Rataan kadar enzim ALT dan AST dalam serum tikus jantan strain Sprague Dawley yang diberi air suling, silymarin (kontrol positif), ekstrak metanol, fraksi n-heksan, fraksi kloroform, fraksi etil asetat, dan fraksi metanol-air ....................................................................47
5
Rataan kadar enzim ALT dan AST dalam serum tikus jantan strain Sprague Dawley yang diberi air suling 2 ml/kg BB (kontrol negatif), silymarin 25 mg/kg BB (kontrol positif), dan fraksi metanol-air 1000 mg/kg BB mendahului CCl4 0,1 ml/kg BB ........................66
6
Rataan kadar enzim ALT dan AST dalam serum tikus jantan strain Sprague Dawley yang diberi CCl4 mendahului air suling 2 ml/kg BB (kontrol negatif), silymarin 25 mg/kg BB (kontrol positif), dan fraksi metanol-air 1000 mg/kg BB .............................................75
17
DAFTAR GAMBAR Halaman 1.
Tumbuhan pasak bumi (Eurycoma longfolia Jack.) .......................................17
2.
Makroanatomi hati tikus yang diinduksi 0 ml CCl4 (kontrol, A), 0,1 ml CCl4/kg BB (B), 1,0 ml CCl4/kg BB (C), dan 10 ml CCl4/kg BB (D). ..............................................................................................27
3.
Gambaran histopatologi hati tikus yang diinduksi 0 ml CCl4 (kontrol, A), 0,1 ml CCl4/kg BB (B), 1,0 ml CCl4/kg BB (C), dan 10 ml CCl4/kg BB (D). ..................................................................................28
4.
Gambaran histopatologi hati tikus pada kelompok silymarin (25 mg/kg BB) (A), ekstrak metanol (B), fraksi n-heksan (C), fraksi kloroform (D), fraksi etil asetat (E), dan fraksi metanol-air (F) masing-masing dosis 500 mg/kg BB yang ditantang dengan CCl4 dosis 0,1 ml/kg BB. .........................................................................................48
5.
Kurva nilai dosis efektif (ED) dan dosis letal (LD) pada tikus .......................58
6.
Grafik rataan kadar enzim ALT dan AST sebelum dan sesudah pengujian toksisitas subkronis pada kelompok air suling 2 ml/kg BB dan fraksi metanol-air 1000 mg/kg BB ...................................................58
7.
Gambaran histopatologi hati tikus pada kelompok air suling 2 ml/kg BB (A) dan fraksi metanol-air 1000 mg/kg BB (B) pada pengujian toksisitas subkronis.. ......................................................................59
8.
Gambaran histopatologi hati tikus pada kelompok air suling 2 ml/kg BB(A), silymarin 25 mg/kg BB (B), fraksi metanol-air 1000 mg/kg BB (C) yang ditantang dengan CCl4 dosis 0,1 ml/kg BB. ..................................................................................................................67
9.
Gambaran histopatologi hati tikus pada kelompok yang diberi CCl4 0,1 ml.kg BB selanjutnya air suling 2 ml/kg BB (A), silymarin 25 mg/kg BB (B) fraksi metanol-air 1000 mg/kg BB (C) ...................................................................................................................76
10. Ultrastruktur hati pada kelompok fraksi metanol-air dosis 1000 mg/kg BB (A), silymarin 25 mg/kg BB (B), dan air suling 2 ml/kg BB (C) yang sebelumnya telah diinduksi dengan CCl4 0,1 ml/kg BB. ..................................................................................................................77
18
