ISSN 2337-3776
The Influence Of Giving Ethanolic Extract Of Red Ginger (Zingiber Officinale Roxb Var Rubrum) To The White Rat (Rattus Norvegicus) Sprague Dawley Spermatogenic Cell Count Exposed To Cigarette Smoke Weldimira V, Susantiningsih T, Aprilliana E, Sutiyarso Faculty Medicine of Lampung University Abstract Red Ginger contains natural antioxidant which has a role to protect the testis from free radicals. Cigarette smoke has highly free radicals. The aim of research was to determine the influence of ethanolic extract of red ginger to the white rat Sprague Dawley spermatogenic cell count exposed to cigarette smoke. This research was Post Test Only Control Group Design with 25 white rats were divided into 5 groups. K1 (control), P1 (negative control), P2 (ethanolic extract of red ginger 200 mg/kgBB and cigarette smoke), P3 (ethanolic extract of red ginger 400 mg/kgBB and cigarette smoke), and P4 (ethanolic extract of red ginger 600 mg/kgBB and cigarette smoke) for 21 days. The test used was One Way Anova test and Post-Hoc LSD test (p<0.05). Results showed that the total average of spermatogenic cells in K1: 343.8 ± 21.97; P1: 227.4 ± 8.26; P2: 297.2 ± 10.49; P3: 313.2 ± 6.3; and P4 was 190.8 ± 6.83. The conclusion of this research is that ethanolic extract of red ginger at 200 mg/kgBB and 400 mg/kgBB can increase spermatogenic cells. Meanwhile ethanolic extract of red ginger at 600 mg/kgBB can decrease spermatogenic cells. Key words : cigarette smoke, histopathology appearance, red ginger, spermatogenic cell.
Pengaruh Pemberian Ekstrak Etanol Jahe Merah (Zingiber Officinale Roxb Var Rubrum) Terhadap Jumlah Sel Spermatogenik Tikus Putih ( Rattus Norvegicus ) Jantan Galur Sprague Dawley Yang Dipapar Asap Rokok Abstrak Jahe merah memiliki kandungan antioksidan yang berperan dalam melindungi testis dari radikal bebas. Asap rokok memiliki kandungan radikal bebas yang tinggi. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak etanol jahe merah terhadap jumlah sel
spermatogenik tikus putih jantan galur Sprague Dawley yang dipapar asap rokok. Penelitian ini menggunakan Post Test Only Control Group Design yaitu 25 ekor tikus putih dibagi 5 kelompok. K1 (kontrol normal), P1 (kontrol negatif), P2 (ekstrak etanol jahe merah 200 mg/kgBB dan asap rokok), P3 (ekstrak etanol jahe merah 400 mg/kgBB dan asap rokok), P4 (ekstrak etanol jahe merah 600 mg/kgBB dan asap rokok) selama 21 hari. Uji yang digunakan adalah uji One-Way Anova dan uji Post-hoc LSD (p<0,05). Hasil penelitian menunjukkan rerata jumlah sel spermatogenik pada K1: 343,8 ± 21,97; P1: 227,4 ± 8,26; P2: 297,2 ± 10,49; P3: 313,2 ± 6,3; dan P4: 190,8 ± 6,83. Kesimpulan penelitian adalah bahwa ekstrak etanol jahe merah dosis 200 mg/kgBB dan 400 mg/kgBB dapat meningkatkan jumlah sel spermatogenik tikus putih. Sedangkan dosis 600 mg/kgBB dapat menurunkan jumlah sel spermatogenik tikus putih. Kata kunci : asap rokok, gambaran spermatogenik.
histopatologi
testis,
jahe
merah,
sel
173
ISSN 2337-3776
Pendahuluan Menurut WHO tahun 2011 dalam Reimondos dkk (2011) bahwa angka prevalensi merokok di Indonesia merupakan salah satu di antara yang tertinggi di dunia, dengan 46,8 persen laki-laki dan 3,1 persen perempuan usia 10 tahun ke atas yang diklasifikasikan sebagai perokok. Jumlah perokok mencapai 62,8 juta, 40 persen di antaranya berasal dari kalangan ekonomi bawah. Asap rokok juga berkaitan dengan infertilitas pria, beberapa penelitian melaporkan adanya efek asap rokok terhadap spermatogenesis, kualitas sperma, maupun hormon yang mempengaruhinya yaitu testosteron. Paparan asap rokok kronik menyebabkan apoptosis pada sel spermatogenik tikus, penurunan kadar testosteron, berat testis, jumlah sel - sel spermatogenik, dan adanya perubahan stadium epitel seminiferus setelah dipapar asap rokok dalam beberapa stadium sel spermatogenik ( Kurnia dkk., 2013 ). Salah satu antioksidan yang digunakan adalah Jahe merah (Zingiber officinale Rexb. Ver Rubrum).
Jahe merah (Zingiber officinale Roxb. Var
Rubrum) merupakan tanaman rimpang yang sangat populer sebagai rempah rempah dan bahan obat (Harmono dalam Ressiana, 2013). Kandungan aktif rimpang jahe merah yang berpengaruh terhadap aktivitas reproduksi adalah arginin. Arginin merupakan asam amino non - esensial yang berperan dalam sistem ketahanan tubuh dan imunitas seluler. Selain itu, arginin juga berperan aktif dalam proses pembentukan spermatozoa (Srivastava dkk., 2006). Efek antioksidan jahe juga dapat meningkatkan hormon testosteron, LH dan juga melindungi testis tikus putih yang diinduksi oleh fungisida mancozeb (Sakr dkk.,2011). Dari uraian di atas, peneliti ingin membuktikan apakah ekstrak jahe merah dapat memberikan pengaruh terhadap jumlah spermatogenik tikus putih (Rattus norvegicus ) jantan galur sprague dawley yang dipapar asap rokok .
Metode Penelitian ini menggunakan post test only control group design design yaitu 25 ekor tikus putih galur Sprague Dawley dibagi dalam 5 kelompok.
174
ISSN 2337-3776
Pada K1 (Kontrol) merupakan kelompok yang hanya diberikan makanan pelet dan akuades. P1 (Kontrol Negatif) merupakan kelompok diberikan perlakuan berupa pemaparan asap rokok kretek sebanyak 4 batang/hari. P2 (Kelompok 3) merupakan kelompok diberikan perlakuan berupa pemberian ekstrak jahe merah 200 mg/kgBB kemudian diberikan paparan asap rokok kretek 4 batang/hari. P3 (Kelompok 4) merupakan kelompok diberikan perlakuan berupa pemberian ekstrak jahe merah 400 mg/kgBB kemudian diberikan paparan asap rokok kretek 4 batang/hari. P4 (Kelompok 5) merupakan kelompok diberikan perlakuan berupa pemberian ekstrak jahe merah 600 mg/kgBB kemudian diberikan paparan asap rokok kretek 4 batang/hari. Kemudian setelah tikus putih diberi perlakuan selama 21 hari, tikus tersebut dilakukan dislokasi leher lalu dibuka kantong skrotumnya untuk pengambilan organ testis dan selanjutnya dilakukan pembuatan preparat. Hasil penelitian berupa preparat histologi testis tikus putih dianalisis secara mikroskopis menggunakan mikroskop cahaya perbesaran 400 kali. Pada preparat histologis, dilakukan pengamatan dan penghitungan jumlah sel spermatogenik. Jumlah sel spermatogenik yang diamati dan dihitung adalah akumulasi penghitungan jumlah sel spermatogonia sampai sel spermatid. Data hasil pengamatan diuji analisis menggunakan uji Shapiro - Wilk (uji normalitas). Setelah data bersifat normal, data diuji homogenitasnya dengan menggunakan uji Levene. Kemudian dilanjutkan dengan uji One - Way ANOVA. Kemudian setelah bermakna, dilakukan uji Post - Hoc LSD
untuk melihat
hubungan tiap kelompok.
Hasil A. Analisis Jumlah Sel Spermatogenik Tikus Data hasil pengamatan jumlah sel spermatogenik testis tikus untuk masingmasing kelompok disajikan pada tabel 1.
175
ISSN 2337-3776
Gambar 1. Grafik rerata jumlah sel spermatogenik tikus putih jantan. Rerata jumlah sel spermatogenik pada tubulus seminiferus testis tikus tiap kelompok diuji normalitasnya dengan uji Saphiro-Wilk dan didapatkan jumlah sel spermatogenik semuanya berdistribusi data normal (p>0,05). Kemudian, data diuji homogenitas dengan menggunakan uji Levene dan didapatkan data yang diperoleh bersifat homogen (p>0,05). Hasil uji varians didapatkan nilai p=0,075 (p>0,05) untuk sel spermatogenik. Setelah data berdistribusi normal dan homogen, dilanjutkan dengan uji one way ANOVA, diperoleh nilai p≤0,001 (p<0,05). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Ho ditolak karena terjadi perbedaan yang terjadi terhadap Kelompok kontrol normal, kontrol negatif dan kelompok perlakuan. Analisis data dilanjutkan menggunakan analisis Post Hoc LSD untuk menilai kelompok yang memiliki perbedaan yang bermakna ataupun perbedaan yang tidak berbeda bermakna. Berdasarkan analisis Post Hoc LSD, didapatkan hasil adanya pengaruh pemberian ekstrak etanol jahe merah terhadap peningkatan jumlah sel spermatogenik yang bermakna secara statistik (p<0,05) pada semua kelompok penelitian kecuali pada kelompok 3 dan kelompok 4. Perbedaan bermakna tersebut yaitu K1 dengan P1, P2, P3, dan P4 (p≤ 0,001). Selain itu, P1 juga memiliki perbedaan bermakna dengan kelompok lain yaitu p≤0,001. Pada P2 terhadap kelompok lain memiliki perbedaan yang bermakna dengan p≤ 0,001.
176
ISSN 2337-3776
Namun, untuk P2 dengan P3 tidak memiliki perbedaan bermakna yaitu 0,052. Hal tersebut terjadi juga pada P3. Sedangkan untuk P4, perbedaan bermakna dengan semua kelompok dengan p≤ 0,001.
Pembahasan Penurunan jumlah sel spermatogenik akibat asap rokok sesuai menurut penjelasan oleh Kartikeya (2009) bahwa ROS terdiri dari yang bersifat radikal (hydroxyl ion, superoxyde, nitric oxid, peroxyl) dan non radikal (ozone, singlet oxygen, lipid peroxide, hydrogen peroxide). Asap rokok termasuk ROS jenis lipid peroksida sehingga mekanisme asap rokok menganggu spermatogenesis yaitu dengan proses peroksida lipid. Sitoplasma sel spermatogenik memiliki sejumlah enzim intrasel yang dapat melindungi membran plasma dari serangan radikal bebas. Namun, karena asap rokok mengandung radikal bebas yang tidak dapat dinetralisir, maka terjadilah reaksi stres oksidatif. Akibat stres oksidatif yang meningkat, maka terjadi peroksida lipid (Safarinejad et al., 2009). Peroksidasi lipid dapat menyebabkan gangguan sintesis dan sekresi GnRH hipotalamus. Kegagalan ini akan menyebabkan kegagalan hipofisis untuk melakukan sintesis dan sekresi FSH maupun LH. Selanjutnya, akan diikuti oleh kegagalan sel leydig mensintesis testosteron dan sel sertoli tidak mampu melakukan fungsinya sebagai nurse cell (Nugroho, 2007). Sehingga, pemberian paparan asap rokok dapat menyebabkan penurunan jumlah sel spermatogenik seperti pada P1. Pada P2 dan P3, diberikan dosis ekstrak etanol jahe merah 200 mg/kgBB dan 400 mg/kgBB kemudian diberikan paparan asap rokok. Sehingga, hasil jumlah sel spermatogenik yang tampak mengalami perbaikan berupa peningkatan dibandingkan P1. Hal ini karena jahe merah memiliki kandungan antioksidan yang bekerja menangkap radikal bebas. Jahe merah bereefek pada kelompok perlakuan ini, namun pada P2 dan P3 tidak berbeda bermakna, karena dosis 200 mg/kgBB - 400 mg/kgBB masih dosis efektif. Berdasarkan cara kerjanya, antioksidan dibagi menjadi antioksidan primer, antioksidan sekunder, dan antioksidan tersier. Antioksidan primer bekerja dengan
177
ISSN 2337-3776
cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang aktif contohnya superoxida dimustase. Antioksidan sekunder merupakan antioksidan eksogenous non enzimatis . antioksidan ini bekerja dengan cara memotong reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas dengan cara menangkapnya. Akibatnya radikal bebas tidak beraksi dengan komponen seluler. Contoh dari antioksidan sekunder adalah vitamin C, vitamin E, beta karoten, dll. Antioksidan tersier bekerja dengan memperbaiki jaringan sel - sel yang sudah rusak akibat radikal bebas misalnya meltionin sulfoksidan reduktase (Winarsi,2007). Jahe merah memiliki kandungan antioksidan vitamin C dan vitamin E (Zakaria,2000). Sehingga, kandungan ini yang menjadi antioksidan sekunder, mencegah radikal bebas merusak proses spermatogenesis dengan menangkapnya. Sementara menurut Herlina (2004), kandungan aktif jahe merah yang lain adalah arginin. Arginin yang berperan dalam proses spermatogenesis. Oleh sebab itu, P2 dan P3 mengalami peningkatan jumlah sel spermatogenik. Menurut Khaki (2009), pemberian ekstrak jahe dengan dosis 50mg/kgBB dan 100mg/kgBB selama 20 hari sudah memberikan pengaruh positif terhadap sistem reproduksi tikus putih jantan. Pengaruh positif tersebut berupa peningkatan viabilitas dan motilitas sperma, serta testosteron serum total. Sedangkan menurut Mahendra (2009), pemberian ekstrak jahe merah dengan dosis 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB, 600 mg/kgBB, dan 800 mg/kgBB selama 50 hari menunjukkan perubahan pada konsentrasi dan motilitas sperma tikus putih jantan. Tetapi mulai dosis 600 mg/kgBB didapatkan penurunan konsetrasi dan motilitas sperma hingga di bawah kontrol. Menurut duyyf (2011), penggunaan dosis antioksidan yang berlebihan dapat menimbulkan kerusakan juga. Mekanisme yang mungkin terjadi yaitu antioksidan yang tinggi meningkatkan efek prooksidannya daripada menetralisir oksidannya. Selain itu, menurut Srivastava (2006) kandungan aktif jahe merah yaitu arginin. Arginin merupakan asam amino esensial yang merupakan prekursor dari Nitrit Oxide (NO) endogen. Arginin dapat mencegah keadaan stres oksidatif. Nitrit Oxide dapat menjadi sumber ROS apabila didapatkan dalam keadaan berlebih
178
ISSN 2337-3776
maka sifatnya menjadi radikal bebas. Oleh karena itu, pada P4 mengalami penurunan spermatogenesis. Jumlah sel spermatogenik yang didapatkan menurun dibandingkan kelompok lain. Durasi penelitian ini yaitu 21 hari. Pada penelitian Irena (2006), 14 hari perlakuan dengan paparan asap rokok sudah mengakibat kerusakan. Sehingga, peneliti memanjangkan durasi 7 hari agar dapat terlihat hasil yang bermakna. Setelah dilakukan penelitian, hasil statistik menunjukkan bermakna yaitu p≤0,001 (p>0,05). Hal ini menunjukkan bahwa dosis ektrak etanol jahe merah 200 mg/kgBB dan 400 mg/kgBB memberikan efek positif berupa peningkatan jumlah sel spermatogenik yang dirusak oleh asap rokok. Namun, pada dosis 600 mg/kgBB merupakan dosis yang dapat menurunkan efeknya yaitu penurunan spermatogenesis yang dirusak oleh asap rokok. Sehingga, dalam pemakaian antioksidan dari jahe merah ini harus diperhatikan dosisnya.
Simpulan Pemberian dosis ekstrak etanol jahe merah 200 mg/kgBB dan 400 mg/kgBB memberikan pengaruh berupa peningkatan jumlah sel spermatogenik tikus putih jantan yang dipaparkan asap rokok. Sedangkan, pemberian dosis ekstrak etanol jahe merah 600 mg/kgBB memberikan pengaruh berupa penurunan jumlah sel spermatogenik tikus putih jantan yang dipaparkan asap rokok.
Daftar Pustaka Duyff RL. 2011. American dietetic association complete food and nutrition guide 3rd edition. John Wiley & Sons, Inc. New Jersey. Intania I. 2006. Pengaruh pemberian vitamin c terhadap spermatogenesis mencit jantan strain balb/c yang dibEri paparan asap rokok. Artikel Ilmiah Universitas Diponegoro. Semarang. Khaki A, Fathiazad F, Nouri M, Amir K, Ozanci C, Novin G, dkk. 2009. The effect of ginger on spermatogenesis and sperm parameters of rat. Iranian Journal of Reproductive Medicine. Vol.7: 7-12. Kurnia H, Permatasari N, Subandi. 2013. Pengaruh ekstrak jintan hitam terhadap mda dan sel spermatogonium tikus yang dipapar asap rokok kretek subakut. Malang:Universitas Brawijaya.
179
ISSN 2337-3776
Mahendra T. 2009. Pengaruh pemberian ekstrak rimpang jahe merah (zingiber ofiicinale roscoe var. Rubrum) terhadap motilitas dan konsentrasi spermatozoa tikus putih (rattus novergicus) jantan. Artikel Ilmiah. Surabaya: Universitas Airlangga. Maisuri RA. 2013. Pengaruh pemberian ekstrak jahe merah (zingiber officinale roxb. Varu rubrum) dan zinc (zn) terhadap jumlah, motilitas dan morfologi spermatozoa pada tikus putih ( rattus novegicus ) jantan dewasa strain sprague dawley. Lampung : Universitas Lampung. Makker K, Agarwal A, Sharma R. 2009. Oxidative stress & male infertility. Center for Reproductive Medicine, Glickman Urological & Kidney Institute & ObstetricsGynecology & Women's Health Institute, Cleveland Clinic: USA. Vol. 129:357367. Nugroho CA. 2007. Pengaruh minuman beralkohol terhadap jumlah lapisan sel spermatogenik dan berat vesikula seminalis mencit. Widya Warta Jurnal Ilmiah Universitas Katolik Widya Mandala Madiun. Vol. 33 No. 1. Reimondos A, Utomo DI., McDonald P, Hull T, Suparno H, Utomo A. 2011.The 2010 Greater Jakarta Transition to Adulthood Survey Policy Background Paper No.2, Smoking and Young Adult in Indonesia. Pusat Penelitian Kesehatan UI. Safarinejad MR, Safarinejad S, Shafiei N, Safarinejad S. 2012. Effects of the reduced form of coenzyme q(10) (ubiquinol) on semen parameters in men with idiopathic infertility: a double-blind, placebo controlled, randomized study. J Urol. Sakr SA, Badawy GM. 2011. Effect of ginger (zingiber officinale r.) On metiraminhibited spermatogenesis and induced apoptosis in albino mice. Journal of Applied Pharmaceutical Science. Vol. 1 (04) pp131-136. Srivastava S, Desai P, Coutinho E, Govil G. 2006. Mechanism of action of l-arginine on the vitality of spermatozoa is primarily through increased biosynthesis of nitric oxide. Tata institute of fundamental research. India. Biology of Reproduction Journal. Winarsi H. 2007. Hlm 1-6.
Antioksidan alami dan radikal
bebas.
Yogyakarta:
Kanisius.
Zakaria F. 2000. Pengaruh konsumsi jahe (Zingiber officinale) terhadap kadar malonaldehida dan vitamin E plasma pada mahasiswa pesantren ulil albab kedung badak Bogor. Bogor. IPB. Hasil Penelitian Jurusan Teknologi dan Industry Pangan. Vol. XI, No. 1, th 2000.
180
