ekstrak etanol daun sirsak (annona muricata l.) meningkatkan viabilitas sel … · 2017-04-01 ·...

i

SKRIPSI

EKSTRAK ETANOL DAUN SIRSAK (ANNONA

MURICATA L.) MENINGKATKAN VIABILITAS SEL

DAN MENCEGAH PEMENDEKAN TELOMER PADA

KULTUR PERIPHERAL BLOOD MONONUCLEAR

CELL (PBMC) DENGAN PAPARAN H2O2

DEVINA MARTINA BUMI

NIM 1302005036

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2016

ii

Lembar Pengesahan

INI TELAH DISETUJUI

TANGGAL 20 Desember 2016

Pembimbing ,

dr. I Gusti Kamasan Nyoman Arijana, M.Si.Med

NIP. 198107122010121006

...

Mengetahui,

Ketua Program Studi Pendidikan Dokter

Fakultas Kedokteran Universitas Udayana,

Dr.dr. DPG Purwa Samatra, Sp.S (K)

NIP. 195503211983031004

iii

Skripsi ini telah diuji pada dan dinilai oleh panitia penguji pada

Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Udayana

Tanggal 20 Desember 2016

Berdasarkan SK............................

No.................................................

Tanggal.........................................

Panitia Penguji Skripsi adalah:

Ketua : Dr. dr. Ni Made Linawati, M.Si

iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya

tulis yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila kemudian hari terbukti bahwa saya melakukan tindakan menyalin

atau meniru tulisan orang lain sebagai hasil pemikiran saya sendiri, maka gelar

dan ijazah yang telah diberikan oleh universitas batal saya terima.

Denpasar, 20 Desember 2016

Yang menyatakan

Devina Martina Bumi

v

ABSTRAK

EKSTRAK ETANOL DAUN SIRSAK (Annona muricata L.)

MENINGKATKAN VIABILITAS SEL DAN MENCEGAH PEMENDEKAN

TELOMER PADA KULTUR PERIPHERAL BLOOD MONONUCLEAR


Penyakit aterosklerosis, diabetes mellitus tipe 2, obesitas dan sindrom

metabolik adalah penyakit yang insidennya semakin meningkat secara global.

Penyakit ini umumnya menyebabkan peningkatan produksi asetil KoA dalam

siklus TCA sehingga menimbulkan superokside yang berlebihan di mitokondria.

Superokside yang berlebihan menimbulkan stres oksidatif. Daun Sirsak

mengandung alkaloid dan minyak esensial serta mempunyai sifat anti-oksidan.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun sirsak

(Annona muricata L.) terhadap peningkatan viabilitas sel dan mencegah

pemendekan telomer pada kultur PBMC dengan paparan H2O2.

Penelitian ini merupakan eksperimental murni dengan pola Post Test

Only-Control Group Design pada kultur sel PBMC in vitro. Penelitian ini dibagi

dalam 5 kelompok yaitu P0 adalah kontrol negatif, P1 merupakan kelompok

positif yang diberi paparan 0,3% H2O2, sedangkan sisanya adalah kelompok yang

diberi paparan 0,3% H2O2 dan ekstrak etanol daun sirsak selama 30 menit, dengan

P2 dosis 20 µg/ml, P3 dosis 40 µg/ml, dan P4 dosis 80 µg/ml. Data viabilitas sel

dan panjang telomer diuji statistik dengan ANOVA dan LSD jika tidak memenuhi

syarat diuji menggunakan Kruskal-Wallis dan Mann-Whitney.

Studi ini menunjukkan perbedaan rerata viabilitas sel PBMC kelompok P4

dosis 80 µg/ml (87.500±12.500 sel/ml) dan P1 sebagai kontrol positif

(25.000±8.839 sel/ml) adalah signifikan (p=0,000). Panjang telomer P0 (normal)

adalah 401,90 ± 94,25, rerata kelompok 2 (H2O2 0,3%) adalah 324,63 ± 76,43,

rerata kelompok 3 (20 µg/ml) adalah 243,30 ± 24,99, kelompok 4 (40 µg/ml)

adalah 273,71 ± 20,79, kelompok 5 (80 µg/ml) adalah 429,55 ± 35,80. Analisis

kemaknaan dengan uji Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa nilai p= 0,002.

vi

ABSTRACT

EKSTRAK ETANOL DAUN SIRSAK (Annona muricata L.)

MENINGKATKAN VIABILITAS SEL DAN MENCEGAH PEMENDEKAN

TELOMER PADA KULTUR PERIPHERAL BLOOD MONONUCLEAR






Superokside yang berlebihan menimbulkan stres oksidatif. Daun Sirsak

mengandung alkaloid dan minyak esensial serta mempunyai sifat anti-oksidan.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun sirsak

(Annona muricata L.) terhadap peningkatan viabilitas sel dan mencegah

pemendekan telomer pada kultur PBMC dengan paparan H2O2.
















vii

RINGKASAN





Superokside yang berlebihan kemudian dirubah menjadi hidrogen peroksida yang

berlebihan pula sehingga menimbulkan keadaan stres oksidatif jika antioksidan

alami tidak mampu mengimbangi. Pada aterosklerosis telomer mengalami

pemendekan lebih cepat hal ini dikarekan pada urutan nukleotida telomere

mengandung banyak guanine dalam bentuk GGG sehingga sangat sensitif

terhadap kerusakan oksidatif. Daun Sirsak (Annona muricata L.) mengandung

alkaloid dan minyak esensial serta mempunyai sifat anti-oksidan. Penelitian ini

dilakukan untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun sirsak (Annona

muricata L.) terhadap peningkatan viabilitas sel dan mencegah pemendekan

telomer pada kultur PBMC dengan paparan H2O2.

Radikal bebas merupakan suatu molekul yang pada lapisan elektron

terluarnya tidak mempunyai elektron berpasangan. Apabila radikal bebas

mengambil elektron dari protein, lemak, asam nukleat dari suatu sel maka

komponen protein, lemak dan asam nukleat dari sel tersebut akan berubah dan

fungsi sel tersebut akan terganggu. Radikal bebas dapat bersumber dari

lingkungan seperti paparan sinar ultraviolet, asap rokok, dan lain-lain maupun

sumber endogen seperti metabolisme energi di mitokondria. Jika radikal bebas

jumlahnya melebihi antioksidan maka akan menimbulkan keadaan yang disebut

stres oksidatif. Pada studi di Framingham stres oksidatif dan resistensi insulin

berhubungan dengan panjang telomer dan perlu diketahui telomer yang panjang

berperan sebagai barrier yang penting dalam kelainan pemisahan saat mitosis sel

sehingga melindungi sel dari aneuploidy yang merupakan salah satu hallmark dari

kanker. Telomer merupakan struktur protektif pada ujung kromosom sel

eukaryotik yang terdiri dari tandem arrays of hexameric repeats (TTAGGG) yang

dapat berikatan dengan protein spesifik. Apabila suatu sel mengalami kondisi

seperti inflamasi, stres oksidatif dan penuaan maka akan menyebabkan terjadinya

pemendekan telomer. Selain itu stres oksidatif juga diketahui berhubungan dengan

stres pada sel-sel yang berhubungan dengan penyakit seperti penyakit

kardiovaskuler, diabetes melitus tipe 2, obesitas dan sindrom metabolik. Daun

sirsak mengandung alkaloid dan minyak esensial serta mempunyai sifat

antioksidan dan anti-inflamasi. Aktivitas antioksidan dari daun A.muricata

ditemukan lebih kuat dibandingkan A.squamosa dan A.reticulata yang

ditunjukkan pada model in vitro yang berbeda seperti ATBS, nitric oxide dan

radikal hidroksil.







viii










Kandungan phenolic yang banyak terdapat dalam daun sirsak mempunyai

peran dalam aktivitas antioksidan sebanyak 89% dari total aktivitas antioksidan.

Pada studi oleh El-Chaghaby et al (2011) ekstrak etanol daun sirsak juga diketahui

memiliki sifat antioksidan yang dimiliki oleh kandungan phenolic walaupun

kadarnya lebih tinggi daripada ekstrak aquadest. Efek protektif ekstrak etanol

daun sirsak ini juga tampak pada DNA yang diinduksi H2O2. Penelitian pada

manusia dengan mengukur panjang telomere dari individu dengan intake

antioksidan dari studi GENOI di Spanyol menunjukkan telomer yang lebih

panjang pada kelompok individu yang mengkonsumsi antioksidan yang lebih

banyak.

Berdasarkan hasil penelitian didapatkan simpulan sebagai berikut

pemberian ekstrak etanol daun sirsak dosis 80 µg/ml terbukti secara statistik dapat

meningkatkan viabilitas dan mampu mencegah pemendekan telomer pada sel

PBMC yang terpapar H2O2 0,3%. Penelitian lanjutan diperlukan untuk memahami

pengaruh ekstrak etanol daun sirsak secara molekuler epigenetik dalam

hubungannya dengan viabilitas sel dan panjang telomer.

ix

SUMMARY

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala

karuniaNya, sehingga skripsi dengan judul “Ekstrak Etanol Daun Sirsak

(Annona muricata L.) Meningkatkan Viabilitas Sel dan Meningkatkan

Panjang Telomer pada Kultur Peripheral Blood Mononuclear Cell (PBMC)

dengan Paparan H2O2” ini dapat terselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, pengarahan, sumbangan

pikiran, dorongan semangat dan bantuan lainnya yang sangat berharga dari semua

pihak, skripsi ini tidak akan terlaksana dengan baik dan lancer. Oleh karena itu,

pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih setulus-tulusnya

dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:

1. Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Putu Astawa,

Sp.OT(K) atas segala fasilitas yang telah disediakan.

2. Ketua Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas

Udayana, Dr. dr. Dewa Putu Gde Purwa Samatra, Sp.S(K) atas segala fasilitas

yang telah disediakan.

3. Dr.dr. I.W.P. Sutirta Yasa, M.Si, selaku Ketua Block Elective Study Semester

VII Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas

Udayana atas bantuan moral dan material yang diberikan.

4. dr. Putu Ayu Asri Darmayanti, M.Kes, selaku Sekretaris Block Elective Study

Semester VII yang telah memberikan petunjuk mengenai penulisan laporan

ini.

xi

5. dr. I Gusti Kamasan Nyoman Arijana, M.Si.Med sebagai dosen pembimbing

dan Dr. dr. Ni Made Linawati, M.Si sebagai penguji atas waktu, pikiran dan

tenaga yang telah diluangkan kepada penulis untuk berkonsultasi dan

bimbingan selama proses pengerjaan proposal.

6. dr. I. G. N. Sri Wiryawan, M.Repro, selaku Kepala Bagian Histologi Fakultas

Kedokteran Universitas Udayana atas ijin yang diberikan untuk melakukan

penelitian di Laboratorium Histologi dan sebagai bagian yang memfasilitasi

bimbingan dalam pengerjaan proposal serta membantu untuk pelaksanaan

penelitian.

7. Kepala Bagian Laboratorium Pertanian Pasca Sarjana Universitas Udayana

dan jajarannya yang telah membantu dalam proses pembuatan ekstrak.

8. Orang tua, kakak-adik, dan teman-teman saya tercinta yang senantiasa

memberikan dukungan baik dari segi mental maupun material.

9. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari

sempurna. Dengan segala kerendahan hati, penulis mohon maaf apabila ada

kesalahan dalam penulisan skripsi ini dan penulis mengharapkan kritik serta saran

yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini

dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi penulis pribadi, bagi

pembaca dan seluruh pihak yang berkepentingan.

Denpasar, Desember 2016

Penyusun

xii

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DALAM .................................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ..................................................................... iii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... v

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... vi

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 4

BAB II KAJIAN PUSTAKA ................................................................................. 5

2.1 Radikal Bebas........................................................................................ 5

2.1.1 Definisi Radikal Bebas ............................................................. 5

2.1.2 Tahap Pembentukan Radikal Bebas .......................................... 6

2.1.3 Sumber Radikal Bebas dalam Sel ............................................. 6

2.2 Antioksidan .......................................................................................... 12

2.2.1 Klasifikasi Antioksidan .......................................................... 12

2.3 Stres Oksidatif ...................................................................................... 12

2.4 Telomer ................................................................................................ 13

2.5 Penyakit-Penyakit Berhubungan dengan Stres Oksidatif .................... 14

2.6 Apoptosis ............................................................................................. 15

xiii

2.6.1 Peran p53 Sebagai Sensor Stres Oksidatif ............................. 16

2.6.2 Fungsi p53 Sebagai Antioksidan ............................................. 17

2.7 Sirsak (Annona muricata.L) ................................................................. 19

2.7.1 Taksonomi Sirsak dan Manfaat Daun Sirsak .......................... 19

2.7.2 Kandungan Daun Sirsak .......................................................... 21

2.7.3 Antioksidan dan Anti Inflamasi dalam Ekstrak Etanol Daun

Sirsak ....................................................................................... 22

BAB III KERANGKA BERFIKIR DAN KERANGKA KONSEP .................... 25

3.1 Kerangka Berfikir................................................................................. 25

3.2 Kerangka Konsep ................................................................................. 26

3.3 Hipotesis Penelitian .............................................................................. 27

BAB IV METODE PENELITIAN ....................................................................... 28

4.1 Rancangan Penelitian .......................................................................... 28

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian .............................................................. 28

4.3 Subjek dan Sampel .............................................................................. 21

4.3.1 Variabilitas Populasi ............................................................... 21

4.3.2 Kriteria Subjek ....................................................................... 22

4.3.3 Teknik Penentuan Sampel ....................................................... 23

4.4 Variabel ............................................................................................... 23

4.4.1 Identifikasi Variabel ............................................................... 23

4.4.2 Definisi Operasional Variabel ................................................ 23

4.4.3 Bahan dan Instrumen Penelitian ............................................. 24

4.5 Protokol Penelitian .............................................................................. 24

4.6 Analisis Data ....................................................................................... 25

xiv

4.7 Kelemahan Penelitian .......................................................................... 25

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 26

Lampiran 1. Tabel Jadwal Penelitian .................................................................... 28

Lampiran 2. Rincian Biaya ................................................................................... 29

Lampiran 3. Lembar Persetujuan Responden ....................................................... 29

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kandungan Kimia Isolat Daun dari Annona muricata 7

Tabel 4.1. Primer Qpcr ....................................................................................... 17

Tabel 4.2. Matermix qPCR Telomere

....................................................................................................................................

17

Tabel 4.3. Cycling Protocol

....................................................................................................................................

17

xvi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 (A) Annona muricata L.; (B) Daun; (C) Bunga; (D) Buah

....................................................................................................................................

7

Gambar 3.1 Kerangka Berpikir

....................................................................................................................................

8

Gambar 3.2 Kerangka Konsep

....................................................................................................................................

9

Gambar 4.1 Rancangan Penelitian

....................................................................................................................................

13

Gambar 4.2 Alur Penelitian

....................................................................................................................................

15

DAFTAR SINGKATAN ATAU TANDA

xvii

SINGKATAN

ROS : Reactive Oxygen Species

DUOX : Dualoksidase

PDH : Piruvat Dehidrogenase

KGDH : α-ketoglutarate dehidrogenase

ERO1 : Endoplasmic Oxidoreductin 1

H2O2 : Hidrogen Peroksida

O2 : Oksigen

SOD : Superoxide Dismutase

G6PD : Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase

NADPH : Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phospate

•OH : Hydroxyl radical

O2- : Superoxide anion

CO2 : Karbon dioksida

NO : Nitric Oxide

CoQ10 : Koenzim Q 10

TTAGGG : tandem arrays of hexameric repeats

GLUT4 : glucose transporter 4

AGEs : advanced glycation end products

DM : Diabetes Mellitus

PTPM : Permiabilitas transition pore mitochondria

TCA : tricarboxylic acid

PBMC : peripheral blood mononuclear cell

xviii

NFkB : nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells

DAFTAR LAMPIRAN

xix

Halaman

Lampiran 1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian

....................................................................................................................................

28

Lampiran 2. Rincian Biaya

....................................................................................................................................

29

Lampiran 3. Lembar Persetujuan Responden

....................................................................................................................................

29

xx

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penyakit aterosklerosis, diabetes mellitus tipe 2, obesitas dan

sindrom metabolik adalah penyakit yang insidennya semakin meningkat

secara global. Penderita penyakit-penyakit tersebut pada umumnya

mempunyai kadar gula dan asam lemak yang tinggi dalam darah. Akibat

kadar gula dan asam lemak yang berlebih menyebabkan meningkatnya

produksi asetil KoA dalam siklus TCA sehingga otomatis menimbulkan

beban yang besar pula pada rantai elektron di mitokondria yaitu

superokside yang berlebihan di mitokondria. Superokside yang berlebihan

kemudian dirubah menjadi hidrogen peroksida yang berlebihan pula

sehingga menimbulkan keadaan stres oksidatif jika antioksidan alami tidak

mampu mengimbangi. Keadaan stress oksidatif akan mengaktifkan faktor-

faktor transkripsi yang sensitif terhadap stress oksidatif salah satunya

NFkB dan kemudian NFkB akan mengaktifkan sistem inflamasi. Sel-sel

yang pada umumnya berperan dalam sistem inflamasi adalah sel-sel

mononuklear seperti PBMC (Munoz & Costa, 2013).

Penyakit kardiovaskuler seperti aterosklerosis mengalami

pemendekan telomer yang lebih cepat hal ini dikarenakan pada urutan

nukleotida telomer mengandung banyak nukleotida Guanine dalam bentuk

triplet (GGG) sehingga sangat sensitif terhadap kerusakan oksidatif.

xxi

Alasan lain juga karena sistem perbaikan DNA kurang efektif pada lokasi

seperti telomer (Hoffmann & Spyridopoulos, 2011). Telomer merupakan

struktur protektif pada ujung kromosom sel eukaryotik yang terdiri dari

tandem arrays of hexameric repeats (TTAGGG) dan memiliki peran

penting dalam mempertahankan integritas struktur dari genom (Wang

dkk.,2015).

Mengingat efek berbahaya dari radikal bebas dari makanan itu

sendiri seperti hiperglikemia dan hiperlipidemia pada pasien diabetes,

penyakit jantung koroner, sindrom metabolik maka diperlukan suatu

strategi untuk mengurangi atau meminimalisir efek tersebut. Salah satu

strategi tersebut adalah perlunya suatu zat yang dapat mengurangi efek

oksidatif dan mengurangi efek inflamasi dari radikal bebas.

Indonesia kaya akan keanekaragaman hayati dan banyak terdapat

tanaman yang dapat dijadikan bahan baku obat–obatan. Sirsak (Annona

muricata L.) banyak tumbuh di Indonesia walaupun aslinya berasal dari

Amerika Tengah. Secara tradisional bagian dari pohon Sirsak (Annona

muricata L.) yaitu daunnya digunakan secara turun menurun untuk

mengobati sakit kepala, diabetes, hipertensi, antiinflamasi dan anti-

disentri. Daun Sirsak mengandung alkaloid dan minyak esensial serta

mempunyai sifat anti-oksidan (de Sousa dkk., 2010).

Berdasarkan tinjauan pustaka, belum ada data lebih lanjut

mengenai pengaruh ekstrak ekstrak etanol daun Sirsak (Annona

muricata L.) terhadap viabilitas sel dan panjang telomer pada kultur

PBMC dengan paparan H2O2. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk

http://id.wikipedia.org/wiki/L.



xxii

melakukan penelitian eksperimental untuk membuktikan pengaruh dari

ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) dalam meningkatkan

viabilitas sel dan mencegah pemendekan telomer pada kultur PBMC

dengan paparan H2O2. Diharapkan penelitian ini dapat menjadi data awal

mengenai efek ekstrak etanol daun sirsak terhadap sel PBMC yang

terpapar stres oksidatif.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat

dirumuskan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:

1. Apakah ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) dapat

meningkatkan viabilitas sel pada kultur PBMC dengan paparan H2O2?

2. Apakah ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) dapat

mencegah pemendekan telomer pada kultur PBMC dengan paparan

H2O2?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini antara lain sebagai berikut:

1.3.1 Tujuan Umum

Secara umum tujuan penelitian adalah mengetahui pengaruh

ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) terhadap

peningkatan viabilitas sel dan mencegah pemendekan telomer pada

kultur PBMC dengan paparan H2O2.





xxiii

1.3.2 Tujuan Khusus

1. Mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun sirsak (Annona

muricata L.) terhadap peningkatan viabilitas sel pada kultur

PBMC dengan paparan H2O2.

2. Mengetahui pengaruh ekstrak etanol daun sirsak (Annona

muricata L.) terhadap panjang telomer pada kultur PBMC

dengan paparan H2O2.

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:

1.4.1 Teoritis

Melalui penelitian ini diharapkan dapat menambah data penelitian

mengenai manfaat daun sirsak (Annona muricata L.) terhadap

peningkatan viabilitas sel dan panjang telomer pada kultur PBMC

dengan paparan H2O2.

1.4.2 Praktis

Melalui penelitian ini diharapkan dapat memberikan peningkatan

nilai ekonomis terhadap daun sirsak (Annona muricata L.) sebagai

strategi alternatif sumber antioksidan.





ekstrak etanol daun sirsak (annona muricata l.) meningkatkan viabilitas sel … · 2017-04-01 ·...

Documents