1
POTENSI MIKROB KAYA SELENIUM TERHADAP AKTIVITAS GLUTATION PEROKSIDASE DAN HIPERPLASIA AMBING TIKUS
ANIZA YUARNI
PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
2
ABSTRAK ANIZA YUARNI. Potensi Mikrob Kaya Selenium terhadap Aktivitas Glutation Peroksidase dan Hiperplasia Ambing Tikus. Dibimbing oleh I MADE ARTIKA dan NOVIK NURHIDAYAT. Kanker payudara merupakan masalah kesehatan utama dan penyebab kematian kedua pada wanita. Di Indonesia, angka kematian akibat kanker payudara cenderung meningkat setiap tahun. Selenium (Se) merupakan senyawa mikro esensial yang memiliki fungsi penting dalam berbagai reaksi biokimia, diantaranya sebagai kofaktor glutation peroksidase (GPx). Enzim ini berfungsi sebagai pemburu radikal bebas sehingga dapat menghambat pertumbuhan kanker. Khamir dan bakteri termofil yang hidup di daerah vulkanis memiliki kandungan Se tinggi karena merupakan “mikrob akumulator Se”. Sebanyak 30 ekor tikus putih betina berumur 40 hari dibagi 3 kelompok. Selama 12 hari diaklimatisasi, kelompok 2 dicekok ekstrak Se-bakteri, kelompok 3 ekstrak Se-khamir, sedangkan kelompok 1 hanya air karena merupakan kontrol. Umur 50 hari, tikus disuntik karsinogen N-metil-N-nitrosourea (MNU) 50 mg/kg BB secara intraperitonial, lalu perlakuan dilanjutkan. Pengukuran bobot badan serta analisis GPx plasma tikus dilakukan secara periodik. Setelah 9 minggu, tikus dibunuh untuk analisis histopatologi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas GPx tikus yang diberi ekstrak bakteri maupun khamir lebih rendah dibandingkan kontrol. Analisis histopatologi menunjukkan tidak ada asosiasi antar perlakuan terhadap jumlah kelenjar dan indeks mitosis. Simpulan penelitian ini ialah suplementasi ekstrak mikrob kaya-Se berpengaruh nyata terhadap aktivitas GPx, namun tidak berpengaruh terhadap hiperplasia ambing tikus.
3
ABSTRACT ANIZA YUARNI. Potency of Rich-Selenium Microbe in Glutathione Peroxidase Activity and Mammary Rat Hyperplasia. Under the direction of I MADE ARTIKA and NOVIK NURHIDAYAT. Breast cancer is a major public health problem and the second death causing in women. In Indonesia, the death rate due to the incidence of breast cancer increases every year. Selenium (Se) is an essential trace element which has many important roles in biochemical reaction; one is as co-factor of glutathione peroxidase (GPx). The function of this enzyme is as a free-radical scavenger which may inhibit cancer development. Yeast and thermopiles bacteria living in volcanic area have high level of selenium; it is because they are “accumulator Se microbes”. As much as 30 female rats at 40 days of age were divided into three groups. During 12 days acclimatized, the 2nd group was fed orally with Se-rich bacteria extract, the 3rd group was fed orally with Se-rich yeast extract, but the 1st group was only fed orally with water because it is a control group. At 50 days of age, all of rats were injected intraperitoneally with N-methyl-N-nitrosourea (MNU) carcinogen at single dose of 50 mg/kg BW; then the experiment continued. Body weight and plasma GPx analysis were monitored periodically. After 9 weeks, all rats were sacrificed for histopathological examination. The result showed that the GPx activity of rats which fed orally with both Se-rich bacteria and yeast extract was lower than control rats. Histopathological analysis showed that there were no association within groups in quantity of gland and mitotic index. The conclusion of this research is supplementation of Se-rich microbe extract had significant influences in GPx activity, but had no significant influences in hyperplasia of mammary rats.
4
POTENSI MIKROB KAYA SELENIUM TERHADAP AKTIVITAS GLUTATION PEROKSIDASE DAN HIPERPLASIA AMBING TIKUS
ANIZA YUARNI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biokimia
PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
5
Judul Skripsi : Potensi Mikrob Kaya Selenium terhadap Aktivitas Glutation Peroksidase dan Hiperplasia Ambing Tikus Nama : Aniza Yuarni NIM : G44102049
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. I Made Artika, M.App.Sc. Ketua
Dr. Novik Nurhidayat Anggota
Diketahui Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, M.S. NIP. 131 473 999
Tanggal Lulus:
6
PRAKATA Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biokimia FMIPA IPB. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Maret 2006 hingga Januari 2007 bertempat di Laboratorium Biosistematika dan Genetika Mikrob Bidang Mikrobiologi Pusat Penelitian Biologi LIPI-Bogor serta di Laboratorium Patologi Fakultas Kedokteran Hewan IPB dengan judul Potensi Mikrob Kaya Selenium terhadap Aktivitas Glutation Peroksidase dan Hiperplasia Ambing Tikus. Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. I Made Artika, M.App.Sc selaku pembimbing utama, Dr. Novik Nurhidayat selaku pembimbing kedua, serta drh. Bambang Pontjo P, MS., PhD selaku ahli patologi Fakultas Kedokteran Hewan IPB; rekan seperjuangan Andri Permata Sari; Ir. Sri Hartin Rahaju, Ratih Mellina Dewi, S.Si, Esti Dwi Rahayu,S.Si, Pak Indarto, Mas Yogy, Pak Kasnadi, Pak Endang, Pak Soleh, serta seluruh staf maupun peneliti Bidang Mikrobiologi LIPI dan Departemen Patologi FKH-IPB atas bimbingan dan kerjasama yang sangat baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih banyak kepada sahabat: Meta, Rita, Andri, Fitri, Bugi, Nita, Iren, Ika, Adel; atas semua bantuan dan semangat yang diberikan untuk penulis. Tidak lupa pula penulis sampaikan terima kasih yang tulus dan tak hingga kepada keluarga tercinta: mama, papa, kak Sari, Dery, Erma, serta Heru atas kasih sayang, doa, dan dukungannya yang tiada henti. Hidup menjadi lebih berarti dengan kehadiran kalian semua. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan karya ilmiah ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya saran dan kritik dari berbagai pihak. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Bogor, Januari 2007
Aniza Yuarni
7
RIWAYAT HIDUP Penulis yang bernama lengkap Aniza Yuarni dilahirkan pada tanggal 31 Agustus 1984 di Jakarta dari bapak Drs. H. Gunarwan, MM dan ibu Hj. Siti Latifah, S.Sos. Penulis merupakan putri kedua dari empat bersaudara. Tahun 2002, penulis yang merupakan lulusan SMUN 47 Jakarta diterima di Program Studi Biokimia IPB melalui ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Pada tahun 2005, penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bidang Mikrobiologi, Pusat Penelitian Biologi, Kebun Raya Bogor. Selama kuliah, penulis pernah menjabat sebagai Staf Departemen Pengembangan Bahasa Inggris di Ikatan Mahasiswa Kimia (IMASIKA) IPB periode 2003/2004, menjadi asisten praktikum Biologi Dasar untuk mahasiswa Tingkat Persiapan Bersama (TPB) pada tahun ajaran 2005/2006 dan asisten Biokimia Fisik untuk mahasiswa S1 Biokimia pada tahun ajaran 2005/2006, menjadi panitia di berbagai kegiatan kampus, serta mengikuti berbagai seminar yang diadakan di kampus.
8
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
ix
PENDAHULUAN ...........................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Kanker Payudara ...................................................................................... Bakteri Termofil ....................................................................................... Khamir ..................................................................................................... Selenium ................................................................................................... Glutation Peroksidase ............................................................................... N-metil-N-nitrosourea ..............................................................................
1 2 3 3 4 4
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat ......................................................................................... Metode ...................................................................................................... Analisis Statistik ......................................................................................
5 5 7
HASIL DAN PEMBAHASAN Bakteri Termofil dan Khamir ................................................................... Produksi Biomassa dan Ekstraksi Pelet ................................................... Pencekokan Ekstrak Mikrob Kaya-Se ..................................................... Pengambilan Sampel Darah Tikus dan Analisis GPx .............................. Histopatologi ............................................................................................
7 7 8 8 9
SIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 10 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 11 LAMPIRAN ...................................................................................................... 13
9
DAFTAR TABEL Halaman 1 Data statistik rerata aktivitas GPx ................................................................
9
2 Persentase skor jumlah kelenjar pada tiap perlakuan ................................... 10 3 Persentase skor indeks mitosis pada tiap perlakuan ..................................... 10
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Bagian payudara wanita dan penampang duktus normal .............................
2
2 Sel kanker pada kelenjar payudara wanita ...................................................
2
3 Bakteri termofil 14Ka ..................................................................................
7
4 Khamir 15b ..................................................................................................
7
5 Kebotakan pada tikus yang diberi Se-khamir ..............................................
8
6 Grafik hubungan antara hari pengambilan darah dengan nilai rerata aktivitas GPx (IU/mL) ...............................................................
9
7 Grafik hubungan antara hari pengambilan darah dengan nilai rerata bobot badan tikus (g) ..................................................................
9
10
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Proses umum penelitian .............................................................................. 14 2 Urutan basa Ha-ras dan c-Ki-ras ................................................................. 15 3 Data absorbansi aktivitas GPx pada pengambilan darah H0 ...................... 16 4 Data absorbansi aktivitas GPx pada pengambilan darah H1 ...................... 17 5 Data absorbansi aktivitas GPx pada pengambilan darah H2 ...................... 18 6 Data absorbansi aktivitas GPx pada pengambilan darah H3 ...................... 19 7 Data absorbansi aktivitas GPx pada pengambilan darah H4 ...................... 20 8 Data absorbansi aktivitas GPx pada pengambilan darah H5 ...................... 21 9 Data absorbansi aktivitas GPx pada pengambilan darah H6 ...................... 22 10 Data bobot badan tikus saat pengambilan darah ......................................... 23 11 Data uji lanjut Beda Nyata Terkecil pada aktivitas GPx ............................ 24 12 Data uji lanjut Beda Nyata Terkecil pada bobot badan tikus H-0, 24, dan 48 ............................................................................................ 26 13 Analisis statistik bobot badan tikus H-12, 37, 62, dan 73 ........................... 26 14 Data nilai kuantitatif pada analisis histopatologi ........................................ 27 15 Hasil pengamatan histopatologi ambing tikus dengan pewarnaan Haematoxylin-Eosin (HE) ........................................................................... 29
