1

PENGARUH EKSTRAK BIJI BUNGA MATAHARI TERHADAP DIAMETER TUBULUS SEMINIFERUS TESTIS MENCIT (Mus musculus) YANG DIPAPAR ASAP ROKOK Shinta Rizkiasih Santoso1), S.B. Widjokongko2), Mujosemedi3) E. Listyaningsih S.2), Vicky Eko N.H.4)

Tujuan Penelitian: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak biji bunga matahari terhadap diameter tubulus seminiferus testis pada mencit (Mus musculus) yang dipapar asap rokok. Metode Penelitian: Penelitian ini merupakan penelitian ekperimental laboratorik dengan the posttest-only with control group design. Dua puluh delapan mencit jantan galur Swiss webster dengan umur 3 bulan dibagi menjadi 4 kelompok. Kelompok pertama sebagai kontrol, kelompok P1 diberi paparan asap rokok saja, sedangkan kelompok P2 dan P3 diberi paparan asap rokok serta ekstrak biji bunga matahari dengan dosis 0,09 gr/20 gr BB dan 0,18 gr/20 gr BB. Perlakuan diberikan selama 20 hari berturut-turut. Pada hari ke-21, mencit dikorbankan dan diambil testisnya untuk dibuat preparat histologis dengan metode pengecatan HE. Pengamatan dilakukan dengan mengukur panjang diameter tubulus seminiferus dan membandingkannya pada tiap kelompok. Hasil penelitian dianalisis dengan uji Kruskal-Wallis yang dilanjutkan dengan uji Mann-Whitney. Hasil Penelitian: Terdapat perbedaan diameter tubulus seminiferus yang bermakna antara kelompok P1 (77,02 m) dan P2 (98,81 m), demikian pula antara P1 (77,02 m) dengan P3 (100,08 m). Sedangkan, perbedaan diameter tubulus seminiferus kelompok P2 (98,81 m) dan P3 (100,08 m) tidak bermakna secara statistik. Simpulan Penelitian: Ekstrak biji bunga matahari mempunyai efek yang mampu mengurangi risiko penyusutan diameter tubulus seminiferus testis mencit yang dipapar asap rokok.

Kata Kunci: Biji bunga matahari, tubulus seminiferus, asap rokok.1) 2)

Mahasiswa Fakultas Kedokteran, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Bagian Histologi, Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 3) Bagian Biologi, Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 4) Bagian I K THT-KL, Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

2

EFFECT OF SUNFLOWER EXTRACT TO THE DIAMETER OF SEMINIFEROUS TUBULE IN THE TESTIS OF MICE (Mus musculus) EXPOSED BY CIGARETTE SMOKE Shinta Rizkiasih Santoso1, S.B. Widjokongko2, Mujosemedi3 E. Listyaningsih S.2, Vicky Eko N.H.4

Objective: To evaluate the effect of sunflower extract to the diameter of seminiferous tubule in the testis of mice exposed by cigarette smoke. Methods: This was a laboratory experimental study with the posttest-only with control group design. Twenty eight adult male Swiss webster mice were grouped into four groups. K was control group without treatment, P1 (exposed by cigarette smoke), P2 (exposed by cigarette smoke and treated by sunflower extract 0,09 gr/20 gr body weight), P3 (exposed by cigarette smoke and treated by sunflower extract 0,18 gr/20 gr body weight). The treatments were given in 20 days. Then, all the animals were sacrificed. The testes were processed and stained with HE. The diameter of seminiferous tubules was measured and compared each groups. The result of research was analyzed using Kruskal-Wallis test, then followed by MannWhitney test. Results: There was a significant difference of diameter of seminiferous tubules between P1 (77,02 m) and P2 (98,81 m), as well as P1 (77,02 m) and P3 (100,08 m). While, the diameter between P2 (98,81 m) and P3 (100,08 m) was not significantly different. Conclusion:. Sunflower extract supplementation may prevent the reduction of diameter of seminiferous tubules in the testis of mice exposed to cigarette smoke.

Keywords: Sunflower extract, diameter of seminiferous tubule, cigarette smoke1) 2)

Student, Faculty of Medicine, Sebelas Maret University, Surakarta. Departement of Histology, Faculty of Medicine, Sebelas Maret University, Surakarta. 3) Departement of Biology, Faculty of Medicine, Sebelas Maret University, Surakarta. 4) Departement of Otorhinolaryngology-Head and Neck, Faculty of Medicine, Sebelas Maret University, Surakarta.

3

PENDAHULUAN Kebiasaan merokok kini sudah sangat meluas di masyarakat, bahkan menjadi suatu epidemi tersendiri di dunia (Amalia, 2010). Banyak studi yang telah dilakukan terkait merokok dan efek negatif yang ditimbulkan terhadap berbagai organ tubuh dan sistem reproduksi, baik pada manusia maupun hewan (Ahmadnia et al., 2007). Berbagai bahan kimia yang terkandung dalam asap rokok, memiliki potensi untuk menimbulkan stres oksidatif dengan meningkatkan pembentukan Reactive Oxygen Species (ROS) (Quratulainy, 2006). Kerusakan oksidatif yang ditimbulkan oleh ROS akan mengakibatkan degradasi serta kerusakan sel-sel germinal testis. Yurnadi (2002) menyebutkan bahwa pada mencit normal, diameter tubulus seminiferus ditentukan oleh jumlah sel epitel seminiferus. Sedangkan, sel epitel seminiferus itu sendiri ditentukan oleh jumlah susunan sel-sel spermatogenik. Artinya, jika terdapat kerusakan dan penyusutan sel-sel spermatogenik, akan terjadi penyusutan diameter tubulus seminiferus pula. Biji bunga matahari merupakan salah satu sumber makanan yang kini menjadi terobosan terbaru karena kaya akan zat-zat yang menyehatkan tubuh. Biji bunga matahari ini mengandung vitamin E, vitamin B1 (thiamin), vitamin B5, asam folat, dan berbagai macam mineral seperti mangan, fosfor, selenium, kalsium, magnesium, hingga tembaga (The George Mateljan Foundation, 2010). Dalam penelitian Saalu et al. (2007) disebutkan bahwa vitamin E telah diuji secara luas sehubungan dengan perannya melawan stres oksidatif. Selain itu, ekstrak biji bunga matahari juga mengandung zat antioksidan lainnya, seperti selenium dan tembaga, yang dapat berinteraksi dengan enzim-enzim antioksidan dalam tubuh. Berbagai kandungan ekstrak biji bunga matahari tersebut dapat membantu melindungi sel dari kerusakan akibat stres oksidatif (The George Mateljan Foundation, 2010). Berdasarkan fakta di atas, peneliti merumuskan permasalahan penelitian, yaitu apakah pemberian ekstrak biji bunga matahari berpengaruh terhadap diameter tubulus seminiferus testis pada mencit (Mus musculus) yang dipapar asap rokok?

4

Sedangkan, tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak biji bunga matahari terhadap diameter tubulus seminiferus testis pada mencit (Mus musculus) yang dipapar asap rokok. Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Manfaat teoritis Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai pengaruh pemberian ekstrak biji bunga matahari terhadap diameter tubulus seminiferus testis pada mencit (Mus musculus) yang diberi paparan asap rokok. 2. Manfaat praktis Penelitian ini diharapkan dapat dijadikan dasar bagi tahap penelitian lebih lanjut agar memanfaatkan ekstrak biji bunga matahari untuk mencegah kerusakan struktur dan diameter tubulus seminiferus testis akibat paparan asap rokok. MATERI DAN METODE Komponen asap rokok diperkirakan mengandung sekitar 1.014 molekul radikal bebas (Fowles and Bates, 2000). Adanya radikal bebas ini dapat menyebabkan terjadinya reaksi berantai yang bisa menyebar ke seluruh sel. Ozyurt et al. (2006) menyebutkan bahwa pemaparan asap rokok dapat menimbulkan produksi ROS yang berlebih pada testis tikus. Produksi ROS yang berlebihan ini dapat menimbulkan stres oksidatif pada membran sel epitel seminiferus testis. Adanya stres pada membran fosfolipid akan memicu peroksidasi lipid. Hal ini akan mengubah struktur membran dan kestabilan sel yang berujung pada degradasi dan kerusakan struktur sel (Nussey et al., 2009; Mahapatra et al., 2010). Kerusakan struktur sel penyusun epitel seminiferus tersebut dapat mempengaruhi penyusutan diameter tubulus seminiferus. Sebab, tebalnya susunan epitel seminiferus inilah yang kemudian menentukan diameter tubulus seminiferus (Yurnadi, 2002). Biji bunga matahari mengandung vitamin E, vitamin B1 (thiamin), vitamin B5, asam folat, dan berbagai macam mineral seperti mangan, fosfor, selenium, kalsium, magnesium, hingga tembaga (The George Mateljan Foundation, 2010). Biji bunga matahari merupakan sumber vitamin E yang sangat baik. Vitamin E akan memodulasi aktivitas enzim antioksidan yang terdapat pada membran sel (Bradford

5

et al., 2003). Vitamin E juga merupakan penunjang utama perlindungan tubuh yang bersifat nonenzimatik yang mampu memutus rantai peroksidasi lipid (Zhou et al., 2006). Sehingga, vitamin E dikenal juga sebagai chain breaking antioxidant (Saalu et al., 2007). Selain itu, ekstrak biji bunga matahari juga mengandung zat antioksidan lainnya. Selenium dapat berinteraksi dengan enzim antioksidan dalam tubuh, yaitu glutathion peroksidase. Sedangkan, tembaga merupakan unsur penting yang menyusun enzim antioksidan tubuh, superoxide dismutase. Berbagai kandungan antioksidan dalam ekstrak biji bunga matahari tersebut dapat mengendalikan kadar ROS dan melindungi sel dari kerusakan akibat stres oksidatif (Nussey et al., 2009). Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorik dengan rancangan penelitian the posttest-only with control group design. Pengelompokan sampel dilakukan secara incidental sampling dan cara perhitungan besar sampel adalah dengan rumus Federer. Subyek penelitian sebanyak 28 ekor mencit (Mus musculus) jantan, dibagi menjadi empat kelompok. Kelompok pertama sebagai kontrol (tanpa perlakuan), kelompok P1 diberi paparan asap rokok 1 batang perhari, sedangkan kelompok P2 dan P3 diberi paparan asap rokok 1 batang perhari serta ekstrak biji bunga matahari peroral dengan dosis 0,09 gr/20 gr BB dan 0,18 gr/20 gr BB. Perlakuan diberikan selama 20 hari berturut-turut. Kemudian, mencit dikorbankan dan diambil testisnya untuk dibuat preparat histologis. Diameter tubulus seminiferus testis mencit diukur pada tiap kelompok penelitian. Data hasil penelitian kemudian dianalisis menggunakan uji Kruskall-Wallis, dilanjutkan dengan uji Mann-Whitney. HASIL PENELITIAN Hasil penelitian tentang pengaruh ekstrak biji bunga matahari terhadap diameter tubulus seminiferus testis mencit yang dipapar asap rokok dapat dilihat pada tabel 1.Tabel 1. Data Diameter Seminiferus Testis Mencit Semua Kelompok Penelitian Kelompok Kontrol (K) Perlakuan 1 (P1) Perlakuan 2 (P2) Perlakuan 3 (P3) Mean SD (m) 106,14 12,03 77,02 7,17 98,81 10,56 100,08 7,94

6

Berdasarkan tabel di atas, dapat dilihat adanya penyusutan diameter pada kelompok perlakuan 1 yang diberi paparan asap rokok. Sedangkan, pada kelompok perlakuan 2 dan 3 yang diberi ekstrak biji bunga matahari bersama dengan paparan asap rokok, tampak adanya penurunan rerata diameter tubulus seminiferus yang lebih kecil. Hasil rerata diameter di atas kemudian dianalisis secara statistik dengan uji Kruskall-Wallis untuk mengetahui apakah perbedaan tersebut signifikan. Berdasarkan hasil uji Kruskal-Wallis yang dilakukan terhadap seluruh kelompok sampel, diperoleh nilai probabilitas adalah 0,000 (p < 0,05). Hal ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan di antara keempat kelompok sampel penelitian. Kemudian, untuk mengetahui lebih jelas letak perbedaan yang bermakna di antara kelompok sampel, peneliti melanjutkan analisis data menggunakan uji Mann-Whitney seperti yang tercantum dalam tabel 2. Tabel 2. Ringkasan Hasil Uji Mann-Whitney Antarkelompok Penelitian.Kelompok Nilai probabilitas ( = 0,05)* K dan P1 K dan P2 K dan P3 0,000 0,000 0,000 Kelompok Nilai probabilitas ( = 0,05)* P1 dan P2 P1 dan P3 P2 dan P3 0,000 0,000 0,221

* The mean difference is significant at the 0.05 level.

PEMBAHASAN Dalam penelitian ini, efek yang ditimbulkan oleh asap rokok terhadap diameter tubulus seminiferus testis dapat kita amati pada mencit kelompok perlakuan 1. Data hasil penelitian menunjukkan adanya penyusutan diameter pada kelompok perlakuan 1 yang diberi paparan asap rokok bila dibandingkan dengan kelompok kontrol (tanpa perlakuan). Perbedaan rerata diameter tersebut juga menunjukkan nilai probabilitas yang signifikan secara statistik (p = 0,000). Penyusutan diameter tubulus seminiferus pada kelompok perlakuan dengan paparan asap rokok terjadi karena penyusutan jumlah sel-sel penyusun epitel seminiferus akibat kerusakan sel yang disebabkan oleh paparan asap rokok. Susunan sel spermatogenik tampak longgar dan irregular, disertai hilangnya sebagian sel spermatogenik di dalam tubulus seminiferus. Stratifikasi epitel seminiferus juga

7

tampak berkurang, hanya terdiri atas 2-3 lapisan sel spermatogenik saja. Lumen tubulus juga tampak tidak terisi penuh oleh spermatozoa. Hal ini menunjukkan adanya kerusakan sel-sel dalam tubulus seminiferus yang mungkin diakibatkan oleh paparan asap rokok. Perubahan struktur penyusun epitel seminiferus di atas mungkin disebabkan oleh kandungan radikal bebas dalam asap rokok yang dapat meningkatkan produksi Reactive Oxygen Species (ROS) pada testis tikus (Ozyurt et al., 2006). Sehingga, terjadi suatu kondisi stres oksidatif pada membran fosfolipid yang memicu peroksidasi lipid. Hal ini akan menimbulkan degradasi dan kerusakan struktur sel-sel testis (Nussey et al., 2009; Mahapatra et al., 2010). Pada akhirnya, kerusakan serta perubahan struktur sel yang menyusun epitel seminiferus di atas akan menimbulkan penyusutan diameter tubulus seminiferus. Sebab, tebalnya susunan epitel seminiferus tersebut akan menentukan nilai diameter tubulus seminiferus (Yurnadi, 2002). Sedangkan, pada kelompok perlakuan 2 dan 3 yang diberi ekstrak biji bunga matahari bersama dengan paparan asap rokok, tampak adanya penurunan rerata diameter tubulus seminiferus yang lebih kecil dan bermakna secara statistik (p = 0,000) dibandingkan dengan kelompok perlakuan 1. Hal ini berarti pemberian ekstrak biji bunga matahari mampu membantu melindungi sel-sel epitel seminiferus dari kerusakan seluler akibat stres oksidatif. Efek proteksi yang ditimbulkan oleh ekstrak biji bunga matahari ini diduga karena kandungan zat antioksidan yang terdapat dalam ekstrak biji bunga matahari. Salah satunya adalah vitamin E yang mampu memecah rantai peroksidasi lipid akibat stres oksidatif dan mencegah timbulnya kerusakan yang lebih luas (Bensoussan et al., 1998). Sebuah penelitian oleh Hijazi et al. (2009) tentang efek proteksi vitamin E terhadap testis tikus yang diinduksi nikotin melaporkan bahwa adanya peningkatan diameter tubulus seminiferus dan tebal epitel seminiferus yang sangat signifikan pada kelompok perlakuan yang diberi vitamin E selama induksi nikotin. Selain itu, ekstrak biji bunga matahari juga memiliki kandungan selenium yang mampu berinteraksi dengan enzim antioksidan tubuh, yaitu glutathion peroksidase. Ekstrak biji bunga matahari juga mengandung tembaga yang merupakan unsur utama enzim antioksidan tubuh, superoxide dismutase (SOD). Oleh karena itu, kandungan

8

selenium dan tembaga dalam ekstrak biji bunga matahari juga memiliki peranan penting dalam melindungi tubuh terhadap stres oksidatif (The George Mateljan Foundation, 2010). Perbedaan pemberian dosis ekstrak biji bunga matahari antara perlakuan 2 dan perlakuan 3, sebanyak 0,09 gr/20 gr BB dan 0,18 gr/20 gr BB memang menunjukkan adanya peningkatan rerata diameter tubulus seminiferus. Namun, secara statistik, peningkatan tersebut belum menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (p = 0,221). Hal ini menunjukkan bahwa penambahan dosis ekstrak biji bunga matahari dalam penelitian ini belum cukup efektif untuk mengatasi stres oksidatif yang ditimbulkan oleh paparan asap rokok. Sebab, penambahan dosis tersebut juga masih belum mampu mempertahankan diameter tubulus seminiferus setara dengan diameter tubulus seminiferus pada mencit kontrol. Di samping itu, rerata diameter tubulus seminiferus kelompok perlakuan 2 dan perlakuan 3 ternyata masih lebih rendah daripada rerata diameter tubulus seminiferus kelompok kontrol. Perbedaan rerata tersebut menunjukkan nilai probabilitas yang signifikan secara statistik (p = 0,000). Artinya, meskipun pemberian ekstrak biji bunga matahari terhadap mencit yang dipapar asap rokok mampu mengurangi penyusutan diameter tubulus seminiferus, nilai diameter tersebut tetap masih belum dapat menyamai diameter tubulus seminiferus testis mencit yang sehat dan tidak mendapat paparan apapun. Sehingga, dapat diketahui bahwa ternyata pemberian ekstrak biji bunga matahari belum mampu melindungi sel-sel testis secara absolut dan sempurna dari stres oksidatif akibat racun dalam asap rokok. Kerusakan sel akibat stres oksidatif mungkin masih terjadi, tetapi banyaknya kerusakan yang muncul dapat diminimalisir dengan adanya kandungan zat antioksidan dalam ekstrak biji bunga matahari. Meskipun demikian, ditemukan adanya peningkatan rerata diameter tubulus seminiferus testis mencit pada kelompok perlakuan 3 dibandingkan dengan kelompok perlakuan 2. Sehingga, mungkin saja bila kita memberikan dosis ekstrak biji bunga matahari yang lebih tinggi, akan didapatkan diameter tubulus seminiferus yang setara atau bahkan lebih besar daripada diameter tubulus seminiferus testis pada kelompok kontrol (tanpa perlakuan apapun).

9

SIMPULAN1. Pemberian ekstrak biji bunga matahari mampu mengurangi risiko penyusutan

diameter tubulus seminiferus testis mencit akibat paparan asap rokok;2. Penambahan dosis ekstrak biji bunga matahari dari 0,09 gr/20 gr BB mencit

menjadi 0,18 gr/20 gr BB mencit, belum cukup efektif untuk mempertahankan diameter tubulus seminiferus testis setara dengan diameter tubulus seminiferus testis mencit yang tidak mendapat perlakuan apapun. SARAN Beberapa hal berikut ini dapat dilakukan untuk memperkaya kajian tentang penelitian ini, antara lain: 1. Diharapkan dapat dilakukan penelitian serupa dengan lama waktu pemberian paparan asap rokok yang berbeda-beda pada tiap-tiap kelompok perlakuan; 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan dosis ekstrak biji bunga matahari lebih tinggi untuk mengetahui dosis optimum terhadap diameter tubulus seminiferus; 3. Diharapkan dapat dilakukan penelitian tentang pengaruh ekstrak biji bunga matahari dan paparan asap rokok terhadap parameter kerusakan histologis testis yang lainnya, seperti jumlah sel spermatid, jumlah spermatozoa, dan lain-lain; 4. Perlu dilakukan penelitian untuk memperkaya kajian tentang efek biji bunga matahari terhadap organ tubuh lainnya, seperti hepar, paru-paru, dan lain-lain.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmadnia H., Ghanbari M., Moradi M.R. and Khaje-Dalouee M. 2007. Effect of cigarette smoke on spermatogenesis in rats. Urol J. 4: 159-63. Amalia. 2010. Rokok Dan Kesehatan Rongga Mulut. http://pdgi-online.com/rokokdan-kesehatan-rongga-mulut.htm. (30 November 2010). Bensoussan K., Morale C.R., and Hermo L. 1998. Vitamin E deficiency causes incomplete spermatogenesis and affects the structural differentiation of epithelial cells of the epididymis in the rat. J Androl. 19: 266-288. Bradford A., Atkinson J., Fuller N. and Rand R.P. 2003. The Effect of Vitamin E on the Structure of Membrane Lipid Assemblies. Ontario, Canada, Brock University. Paper. Fowles J. and Bates M. 2000. The Chemical Constituents in Cigarettes and Cigarette Smoke: Priorities for Harm Reduction. New Zealand: ESR, Kenepuru Science Centre, pp: 10-15. Hijazi M.M., Janjua M.Z., Ul Islam Z. and Furqan M. 2009. Protective effect of vitamin E against nicotine induced morphological changes in rat testis. Annals. 13(2): 135-142. Mahapatra S.K., Chakraborty S.P. and Roy S. 2010. In vitro time dependent nicotine-induced free radical generation and status of glutathione cycle in murine peritoneal macrophage. AJMS. 3(3): 182-194. Nussey D.H., Pemberton J.M., Pilkington J.G. and Blount J.D. 2009. Life history correlates of oxidative damage in a free-living mammal population. Functional Ecology. 23: 809-817. Ozyurt H., Pekmez H., Parlaktas B.S., Kus I., Ozyurt B. and Sarsilmaz M. 2006. Oxidative stres in testicular tissues of rats exposed to cigarette smoke and protective effects of caffeic acid phenethyl ester. Asian J Androl. 8(2): 189-193. Quratulainy S. 2006. Pengaruh Pemberian Vitamin E Terhadap Jumlah Spermatozoa Mencit Strain Balb/C Jantan yang Diberi Paparan Asap Rokok. Semarang, Universitas Diponegoro. Artikel Karya Tulis Ilmiah. Saalu L.C., Oluyemi K.A. and Omotuyi I.O. 2007. a-Tocopherol (vitamin E) attenuates the testicular toxicity associated with experimental cryptorchidism in rats. African Journal of Biotechnology. 6(12): 1373-1377.

10

11

The

George Mateljan Foundation. 2010. Sunflower Seeds. http: //whfoods.com/genpage.php?tname=foodspice&dbid=57. (23 Desember 2010)

Yurnadi. 2002. Pengaruh pemajanan medan elektrostatik terhadap konsentrasi spermatozoa dan populasi sel spermatogenik mencit jantan (Mus musculus L.) strain Swiss-Webster BPMSOH. Jurnal Kedokteran YARSI. 10(3): 57-64. Zhou D.X., Qiu S.D., Zhang J., Tian H. and Wang H.X. 2006. The protective effect of vitamin E against oxidative damage caused by formaldehyde in the testes of adult rats. Asian J Androl. 8(5): 584588.