ISSN 2337-3776
THE INFLUENCE OF GIVING 95% ETHANOLIC EXTRACT OF LONG PEPPER TO THE THICKNESS ARTERY CORONARIA WALL OF THE MALE WHITE RATS FROM SPRAGUE DAWLEY STRAIN THAT INDUCED BY HIGH FAT DIET Putri AA, Mustofa S, Susantiningsih T Medical Faculty of Lampung University
ABSTRACT The mortality rate of coronary heart disease (CHD) in Indonesia is 15% and the largest cause of death. Atherosclerosis is a major risk factor of this disease. Prevention of atherosclerosis has not been satisfactory and cause many side effects. Long pepper has potency to prevent atherosclerosis.This is an experimental research with Post Test Only Control Group Design. The subjects are 21 Sprague Dawley rats. There are group A (standart diet), group B (high fat diet), group C (high fat diet plus long pepper extract). This experiment is given for 8 weeks.From the result, the thickness of artery coronaria wall of group A (22,16 ± 3,80), group B (47,06 ± 6,63), and group C (33,39 ± 2,02). The datas are analyzed by oneway ANOVA test with p<0,001. This test then continued with Bonferroni posthoc test, it result a difference between all groups with p<0,001. Based on these results we can conclude that there is an effect of giving 95% ethanolic extract of long pepper to the thickness of artery coronaria wall of the white male rats from Sprague-Dawley strain that induced by high fat diet. Key words: high fat diet, long pepper, thickness of artery
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL 95% CABE JAWA TERHADAP KETEBALAN DINDING ARTERI KORONARIA TIKUS PUTIH JANTAN GALUR SPRAGUE DAWLEY YANG DIBERI DIET TINGGI LEMAK. ABSTRAK Presentase kematian penyakit jantung koroner (PJK) di Indonesia sebesar 15% dan penyebab kematian terbanyak. Aterosklerosis merupakan faktor risiko utama dari penyakit ini. Pencegahan aterosklerosis saat ini belum memuaskan serta menimbulkan banyak efek samping. Cabe Jawa memiliki potensi untuk mencegah aterosklerosis. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan Post Test Only Control Group Design. Subjek penelitian adalah tikus galur Sprague Dawley sebanyak 21 ekor. Kelompok A (diet standar), kelompok B (diet tinggi lemak), kelompok C (diet tinggi lemak ditambah ekstrak cabe jawa). Perlakuan ini diberikan selama 8 minggu. Dari hasil penelitian didapatkan ketebalan dinding arteri kelompok A (22,16 ± 3,80), kelompok B (47,06 ± 6,63), kelompok C (33,39 ± 2,02). Analisis data dilakukan dengan oneway ANOVA dengan nilai p<0,001. Uji ini kemudian dilanjutkan dengan uji posthoc Benferroni yang bermakna pada perbandingan tiap kelompok dengan nilai p<0,001. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh ekstrak etanol 95% cabe jawa terhadap ketebalan dinding arteri koronaria tikus putih galur Sprague-Dawley yang diberi diet tinggi lemak. Kata kunci: Cabe jawa, diet tinggi lemak, ketebalan dinding arteri
1
ISSN 2337-3776
Pendahuluan Menurut sebuah laporan dalam Journal of American Medical Association, penyakit jantung koroner (PJK) menyebabkan 300.000 kematian per tahun, sedangkan di Indonesia presentase kematian sebesar 15% dan merupakan penyebab
kematian terbanyak (CDC, 2012). PJK terutama disebabkan oleh
keadaan hyperlipidemia dimana terjadinya peningkatan fraksi lipid dalam plasma yaitu kenaikan kadar kolesterol total, kolesterol low density lipoprotein (LDL), kenaikan kadar trigliserida serta penurunan kadar high density lipoprotein (HDL). Kadar kolesterol, trigliserid serta LDL tinggi di dalam darah menjadi penjejas utama aterosklerosis di pembuluh darah arteri (MIA, 2013). Pencegahan aterosklerosis saat ini belum memuaskan. Beberapa obat yang memegang peran penting dalam pencegahan aterosklerosis
memiliki efek
samping yang tidak menguntungkan (Adam, 2009). Cabe Jawa (Piper retrofractum Vahl.) merupakan tanaman asli Indonesia yang diketahui memiliki kandungan kimia yang beragam, salah satunya senyawa alkaloid yaitu piperin dan diduga memiliki potensi mencegah aterosklerosis (BPOM RI, 2009). Kandungan piperin yang tinggi di dalam cabe jawa memiliki efek farmakologi sebagai antioksidan, antiinflamasi, dan antihipertensi. Studi sebelumnya juga menunjukan bahwa kandungan piperin dapat menurunkan obestitas dan hiperlipidemia yang merupakan faktor resiko utama dari penyakit aterosklerosis (Maneesai dkk, 2012) Pemberian piperin pada tikus putih jantan mampu menurunkan kadar kolesterol total, trigliserid, LDL, serta meningkatkan kadar HDL secara signifikan (Vijayakumar, 2006; Shah dkk, 2011). Penurunan kadar kolesterol total, trigliserid, LDL, serta peningkatan HDL diharapkan mampu menurunkan ketebalan dinding arteri koronaria. Oleh karena itu, pada penelitian ini dipilih buah cabe jawa untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak etanol 95% cabe jawa terhadap ketebalan dinding arteri koronaria tikus putih (Rattus novergicus) jantan galur Sprague Dawley yang diberi diet tinggi lemak. Metode Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan Post Test Only With Control Group Design. Sampel dalam penelitian ini adalah Tikus putih
2
ISSN 2337-3776
jantan galur Sprague Dawley yang didapat dari IPB (Institut Pertanian Bogor) dengan berat 200-300 berumur 2-3 bulan. Jumlah sampel adalah 21 ekor ditentukan menggunakan rumus Federer 1967 yang diacak kedalam 3 kelompok perlakuan. Waktu penelitian adalah 8 minggu. Satu minggu pertama masingmasing kelompok diberikan diet standar berupa pelet ayam pedaging, 7 minggu berikutnya, Kelompok A (kontrol negatif) diberikan diet standar; Kelompok B (kontrol positif) diberikan diet tinggi lemak berupa pemberian kuning telur sebanyak 10 gram secara intermittten melalui sonde lambung; Kelompok C (perlakuan) diberikan diet tinggi lemak selama 4 minggu kemudian 3 minggu berikutnya diberikan diet tinggi lemak ditambah dengan ekstrak etanol 95% cabe jawa dengan dosis 160 mg/kgbb melalui sonde lambung. Setelah minggu ke-8, hewan coba tikus
dianestesi dengan Ketamine-
xylazine 75-100 mg/kg + 5-10 mg/kg secara IP kemudian tikus di euthanasia berdasarkan
Institusional
Animal
Care
and
Use
Committee
(IACUC)
menggunakan metode cervical dislocation. Setelah tikus dipastikan mati, tikus dibedah kemudian diambil organ jantung (AVMA, 2013). Sampel lalu dimasukan ke wadah yang sudah berisi formalin dan pastikan organ terendam seluruhnya. Penelitian ini akan dilakukan pengamatan terhadap ketebalan arteri koronaria jantung. Proses pengambilan bagian arteri koroner dilakukan dengan mengambil potongan longitudinal dibawah 3 mm dari perbatasan atrium dan ventrikel (Ekman dkk, 2013; Ekawati dkk, 2013). Kemudian dilakukan pembuatan preparat arteri koronaria dengan pewarnaan HE dibuat di Bagian Patologi Anatomi Laboratorium Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Lampung. Data hasil pengamatan
diuji analisis menggunakan software statistik. Uji yang pertama dilakukan adalah uji normalitas (uji Shapiro-Wilk). Apabila sebaran data normal, dilakukan uji ANOVA satu arah. Tetapi bila sebaran data tidak normal atau varians data tidak sama, dilakukan uji alternatif yaitu uji Kruskal-Wallis. Uji ini bertujuan untuk mengetahui paling tidak terdapat perbedaan antara dua kelompok perlakuan. Apabila pada uji tersebut didapatkan hasil bermakna (p<0,05) maka dilakukan uji post-hoc. Uji post-hoc untuk ANOVA satu arah adalah Bonferroni sedangkan untuk uji Kruskal-Wallis adalah Mann Whitney.
3
ISSN 2337-3776
Hasil Ketebalan dinding arteri koronaria kelompok A (diet standar) adalah 22,16 ± 3,80 µm, pada kelompok B (diet kuning telur) didapatkan ketebalan dinding arteri koronaria 47,06 ± 6,63 µm, dan pada kelompok C (diet kuning telur + cabe jawa), diperoleh ketebalan dinding arteri koronaria 33,39 ± 2,02 µm.
Gambar 1. Grafik perbandingan rerata ketebalan dinding arteri antar kelompok. Data ini kemudian diolah dengan menggunakan program komputer. Pertama, dilakukan uji normalitas data dengan menggunakan uji normalitas Shapiro-Wilk, uji ini dipilih karena jumlah sampel yang digunakan kurang dari 50 (Dahlan, 2009). Setelah dilakukan uji normalitas, didapatkan hasil bahwa seluruh data memiliki distribusi normal dengan p>0,05 sehingga uji analisis yang digunakan untuk data penelitian ini adalah uji oneway ANOVA. Berdasarkan hasil uji oneway ANOVA, diketahui bahwa varians data pada penelitian ini homogen, sehingga tidak perlu dilakukan transformasi data (Dahlan, 2009). Setelah dilakukan uji oneway ANOVA diperoleh tingkat siginifikansi atau p pada ketiga kelompok perlakuan adalah <0.05. Apabila terdapat nilai p<0,05 pada uji oneway ANOVA, hal ini mengartikan bahwa paling tidak terdapat dua pengukuran yang berbeda. Untuk mengetahui pengukuran mana yang berbeda, analisis data kemudian dilanjutkan dengan uji post-hoc. Hasil uji oneway
4
ISSN 2337-3776
ANOVA dijelaskan pada tabel 1 sedangkan hasil uji post-hoc dijelaskan pada tabel 2.
Tabel 1. Hasil uji oneway ANOVA
Kelompok
N
Mean±SD (µm)
P
A
7
22,16 ± 3,80
<0,001
B
7
47,06 ± 6,63
C
7
33,39 ± 2,02
Tabel 2. Uji beda kadar kolesterol HDL antar kelompok No.
Kelompok
1
A dengan B
2
A dengan C
3
B dengan C
P <0,001 <0,001 <0,001
Berdasarkan tabel 2 hasil uji post-hoc, diperoleh data bahwa perbedaan yang bermakna terjadi pada semua pengukuran. Terdapat perbedaan yang bemakna antara kadar HDL kelompok A (diet standar) dengan kadar HDL pada kelompok B (diet kuning telur). Perbedaan yang bermakna juga terdapat antara kadar HDL kelompok A (diet standar) dengan kadar HDL pada kelompok C (diet kuning telur ditambah ekstrak cabe jawa). Selain itu, perbedaan yang bermakna juga terjadi antara kadar HDL kelompok B (diet kuning telur) dengan kadar HDL pada kelompok C (diet kuning telur ditambah ekstrak cabe jawa). Besarnya perbedaan pada setiap kelompok menghasilkan nilai yang sama yaitu p<0,001. Pembahasan Dislipidemia adalah kelainan metabolisme lipid yang ditandai dengan peningkatan maupun penurunan fraksi lipid dalam plasma yaitu kenaikan kadar kolesterol total, kolesterol low density lipoprotein (LDL), kenaikan kadar
5
ISSN 2337-3776
trigliserida serta penurunan kadar high density lipoprotein (HDL). Dalam proses terjadinya aterosklerosis ketiganya mempunyai peran yang penting (MIA, 2013). Keadaan dislipidemia inilah yang merupakan faktor resiko utama terjadinya aterosklerosis. Proses ini menyebabkan sumbatan pada pembuluh darah yang apabila terjadi di arteri koronaria maka akan menyebabkan gangguan metabolisme jantung dan dapat menyebabkan sudden death (Libby, 2013). Berdasarkan hasil uji dengan program komputer, diketahui bahwa terdapat perbedaan yang bermakna pada ketebalan dinding arteri koronaria ketiga kelompok percobaan. Uji yang digunakan untuk mengetahui perbedaan ini adalah dengan uji oneway ANOVA. Hasil uji ini memiliki nilai p yang <0,05. Setelah uji oneway ANOVA, uji ini dilanjutkan dengan uji post-hoc untuk mengetahui perbedaan antar kelompok. Berdasarkan hasil uji post-hoc nilai p pada semua kelompok ini juga <0,05. Artinya perbedaan bermakna terdapat pada kadar HDL kelompok A dengan kelompok B, kadar HDL kelompok A dengan kelompok C, dan kadar HDL kelompok B dan kelompok C. Masing-masing perbandingan ini nilai p nya adalah <0,001.
Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian sebelumnya. Diet kuning telur akan mempengaruhi proses metabolisme kolesterol dalam darah. Diet kuning telur ini memiliki kandungan kolesterol dan trigliserida yang tinggi. Kadar kolesterol pada kuning telur mencapai 17,11 sampai 19,80 mg/g, sementara itu kadar trigliserida nya mencapai 31% (Mufti, 2008; Husbands, 1970). Berdasarkan penelitian sebelumnya, terlah terbukti bahwa pemberian diet kuning telur secara intermitten dapat menaikkan kadar kolesterol total, trigliserida, LDL, dan penurunan HDL, meningkatnya trias lipid tersebut merupakan penyebab menebalnya dinding arteri koronaria pada kelompok B (Prasetyo, 2002). Sementara itu pada kelompok C meskipun diberi diet kuning telur, ketebalan dinding arteri koronaria pada kelompok ini lebih tipis dibanding kelompok B, hal ini karena selain diberikan diet kuning telur, kelompok percobaan ini juga diberikan ekstrak cabe jawa. Cabe jawa mengandung senyawa piperin (BPOM RI, 2009; Usia, 2012; Indrapraja, 2009). Dalam ekstrak etanol 95% cabe jawa terdapat 25% piperine 6
ISSN 2337-3776
(Usia, 2012). Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Shah dkk pada tahun 2011, pada penelitian tersebut pemberian 40 mg/kgbb piperin pada tikus jantan Sprague Dawley yang diberi diet tinggi lemak selama 8 minggu dapat meningkatkan kadar HDL, menurnkan kadar LDL, trigliserida dan kolesterol total (Shah dkk, 2011). Hasil penelitian ini juga sesuai dengan penelitian Vijayakumar pada tahun 2006, pada penelitian tersebut tikus Wistar jantan yang diberikan ekstrak piperin dan diet tinggi lemak selama 10 minggu memiliki kadar ApoA-I, suatu apoliporotein pembentuk HDL yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan tikus Wistar jantan yang hanya diberikan diet tinggi lemak. Pemberian diet tinggi lemak ini juga merupakan penyebab terjadinya penurunan aktivitas LPL (Lipoprotein Lipase) dan meningkatnya aktivitas HMG CoA Reductase sehingga menyebabkan peningkatan kadar kolesterol total, trigliserida, dan LDL (Vijayakumar, 2006). Piperin terbukti meningkatkan kadar HDL serum dengan mekanisme yang sebenarnya masih belum jelas. Namun, hipotesis yang mungkin adalah piperin bekerja sebagai agonis reseptor MC-4. Piperin juga menghambat akumulasi lipid dan lipoprotein secara signifikan dengan memodulasi enzim yang berperan pada metabolisme lipid, seperti Lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT) dan lipoprotein lipase (LPL) (Shah et al, 2011). Piperin juga mampu meningkatkan kadar HDL dengan cara meningkatkan Apo A-1, yaitu apolipoprotein terbanyak pembentuk HDL, sehingga kadar Apo A-1 berbanding lurus dengan kadar HDL (Vijayakumar, 2006).
Simpulan Pemberian ekstrak etanol 95% cabe jawa (Piper retrofractum Vahl.) mempengaruhi ketebalan dinding a.koronaria tikus putih (Rattus novergicus) jantan galur Sprague Dawley yang diberi diet tinggi lemak. Ketebalan a.koronaria yang diberi diet tinggi lemak saja lebih tebal dibandingkan dengan ketebalan dinding a.koronaria tikus yang diberi diet tinggi lemak yang ditambahkan ekstrak etanol 95% cabe jawa.
7
ISSN 2337-3776
Daftar Pustaka Adam JMF, 2009. Dislipidemia. Dalam: Sudoyo AW, Setiyohadi B, Alwi I. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Edisi ke-4. Jakarta: Balai Penerbit Fakultas Kedokteran Indonesia. Hlm:1926-28. American Veterinary Medical Association, 2013. Guidelines for Euthanasia of Animals. P:30, 38, 48. https://www.avma.org/KB/Policies/Documents/euthanasia.pdf. (15 Desember 2013). Badan Pengawas Obat dan Makanan, 2009. Sediaan Aprodiaksaka. Jakarta: Direktorat Obat Asli Indonesia. Hlm:10-12. Centers for Disease Control and Prevention, 2012. CDC in Indonesia. http://www.cdc.gov/heartdisease/coronary_ad.htm. Dahlan S, 2009. Langkah-langkah membuat proposal penelitian bidang kedokteran dan kesehatan. Salemba Medika. Jakarta. Hlm: 83-87 --------------, 2009. Statistik untuk kedokteran dan kesehatan. Salemba Medika. Jakarta Eckman DM, Stacey RB, Rowe R, D’Agostino R, Kock ND, Sane DC, Torti FM, Yeboah J, Workman S, Lane KS, and Hundley WG, 2013.Weekly doxorubicin increases coronary arteriola wall and adventitia thickness. PLOS one. 2(8):2-5 Ekawati A, Andriani DD, Rukmini IS, Indriani L, 2013. Pengaruh the hitam (Camellia sinensis (L.).O.K.) terhadap ketebalan dinding arteri koronaria tikus putih (Rattus novergicus) yang diberi diet tinggi lemak. Yogyakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Gajah Mada. Hlm:20-55. Federer WT, 1967. Experimental design, theory and application. Oxford and IBH Publ. Co. New Delhi, Ramsey SC, Galeano. p:30-33 Husbands D, 1970. The composition of triglycerides from liver, egg yolk and adipose tissue of the laying hen. Biochem j. 120(2) p:365-367. Indrapraja O, 2009. Efek minyak atsiri bawang putih (Allium sativum) dan cabe jawa ( Piper retrofractum Vahl.) terhadap jumlah eritrosit pada tikus yang diberi diet kuning telur. (Skripsi). Univerita Diponegoro. Semarang. Hlm: 31-44 Libby P, 2013. Mechanisms of acute coronary syndromes and their implications for therapy. New Englands Jounal of Medicine. 27(1):15-26 Maneesai P, Norman S, Krongkarn C. 2012. Piperine is Anti-hyperlipidemic and Improves Endothelium-Dependent Vasorelaxation in Rats on a High Cholesterol Diet. Journal of Physiological and Biomedical Sciences. Thailand. 25(1):27-30 Metabolic Insitute of America, 2013. Dyslipidemia http://www.themetaboliccenter.com/dyslipidemia.php, diakses 20 Mei 2013 Mufti M, Iriyanti N, 2008. Sifat Fisikokimiawi Telur, Kandungan Trigliserida Dan Kolesterol Serum Darah Ayam Petelur Yang Mendapat Probiotik Dalam Ransum. Jurnal Unsoed. Purwokerto. Hlm: 3-7 Prasetyo A, Udadi S, Ika PM, 2002. Profil Lipid dan Ketebalan Dinding Aorta Abdominalis Tikus Wistar pada Injeksi Inisial Adrenalin Bitatras Intravena dan Diet Kuning Telur Intermitten. (Tesis). Universitas Diponegoro. Semarang. Hlm: 28-37 Shah SS, Shah GB, Singh SD, Gohil PV, Gohil, Chauhan K, Shah KA, and Chorawala M, 2011. Effect of Piperine in The Regulation of Obesity-Induced Dyslipidemia in High-Fat Diet Rats. Indian Journal of Pharmacology. India. 43(3):296–299. Usia T, 2012. Info POM. Badan Pengawas Obat dan Makanan. Jakarta. Vijayakumar RS, Namasivayam N, 2006. Lipid-Lowering Efficacy of Piperine from Piper Ningrum L. In High-Fat Diet and Antithyroid Drug-Induced Hypercholesterolemic Rats. Journal of Food Biochemistry. India. 30(4):405–421.
8
