AOM Azoksimetana
DSS Dekstran sodium sulfat DNA Deoxyribo nucleic acid
bk bobot kering
DPPH 1,1-difenil-2-pikrilhidrasil DS Derajat Sosoh
S0 Sorgum utuh (tanpa disosoh) S50 Sorgum derajat sosoh 50% S100 Sorgum derajat sosoh 100%
H0 Ekstrak heksana dari tepung sorgum non sosoh H5 Ekstrak heksana dari tepung sorgum DS 50% A0 Ekstrak etil asetat dari tepung sorgum non sosoh
A5 Ekstrak etil asetat dari tepung sorgum DS 50% E0 Ekstrak etanol dari tepung sorgum non sosoh E5 Ekstrak etanol dari tepung sorgum DS 50%
MTT 3-(4,5-dimethyl-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide A kelompok mencit kontrol negatif dengan perlakuan ransum
standar dengan sumber karbohidrat maizena
B kelompok mencit kontrol positif dengan perlakuan ransum standar dan diinduksi karsinogen azoksimetan (AOM) dan dekstran sodium sulfat (DSS)
C kelompok mencit perlakuan dengan sumber karbohidrat sorgum 50% dan maizena 50%, diinduksi karsinogen azoksimetan (AOM) dan dekstran sodium sulfat (DSS) D kelompok mencit perlakuan dengan sumber karbohidrat
sorgum 100% dan diinduksi karsinogen azoksimetan (AOM) dan dekstran sodium sulfat (DSS)
HE Hematoksilin-eosin IHK Imunohistokimia COX Siklooksigenase
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Prevalensi penyakit kanker di Indonesia diperkirakan akan meningkat terus seiring dengan meningkatnya perubahan pola konsumsi pangan. Pola makan tradisional yang kaya akan karbohidrat kompleks dan serat pangan sudah ditinggalkan oleh sebagian masyarakat. Sebaliknya pola makan modern yang siap saji cenderung digemari. Makanan dengan kandungan lemak tinggi, daging dan produk-produk daging, garam serta makanan olahan yang mengandung lemak dan gula cenderung dikonsumsi lebih tinggi. Demikian juga kecenderungan meningkatnya konsumsi pangan yang mengandung senyawa mutagen akibat pencemaran kimia dan bahan tambahan pangan.
Kanker adalah penyakit yang disebabkan oleh adanya pertumbuhan sel tidak normal, cepat dan tidak terkendali yang diawali oleh mutasi genetika. Globocan (2008) memperkirakan pada tahun 2008 terdapat 12.7 juta kasus kanker dan 7.6 juta kasus berakhir dengan kematian.Prevalensi kanker diperkirakan pada tahun 2020 akan meningkat sekitar 15 juta kasus dengan tingkat mortalitas sekitar 12 juta jiwa. Sekitar 64% dari keseluruhan kasus kematian karena kanker terjadi di negara-negara berkembang termasuk Indonesia. Kanker payudara merupakan
jenis kanker yang terbanyak ditemukan pada wanita (23%) dan menjadi penyebab utama kematian (14%) dari keseluruhan kasus kanker. Insiden kanker paru-paru tertinggi pada pria (17%) dan menjadi penyebab utama kematian (23%) dari keseluruhan kasus kanker. Kanker kolorektal menempati urutan ketiga yang paling sering didiagnosa pada pria dan urutan kedua pada wanita dengan angka kejadian tertinggi ditemukan di Australia, Eropa, dan Amerika Utara sedangkan yang terendah ditemukan di Afrika (Jemal et al. 2011). Sekitar 90 - 95% penyebab kanker terjadi karena faktor eksternal dan hanya 5 - 10% dari faktor internal (genetik). Sekitar 30 - 35% dari faktor eksternal terkait dengan pola makan yang salah (Anand et al. 2008).
Seiring dengan meningkatnya kesadaran masyarakat akan kesehatan dan mahalnya obat-obatan, maka tindakan pencegahan terhadap penyakit menjadi sangat penting. WCRF/AICR (2007) merekomendasikan bahwa pola konsumsi pangan yang sehat adalah rendah lemak dan kolesterol, banyak mengkonsumsi buah-buahan, sayur-sayuran dan serealia dengan kandungan serat tinggi. Serealia dan produk-produknya merupakan suatu kelompok pangan yang sudah banyak dimanfaatkan sebagai pangan fungsional.
Sorgum merupakan salah satu serealia yang berpotensi sebagai sumber karbohidrat dan serat pangan (Dirjentanpan 2006). Kontribusi sorgum di Indonesia sebagai sumber karbohidrat hingga saat ini masih sangat rendah.
S
orgum kurang populer karena belum mendapat perhatian yang serius dari pemerintah meskipun sudah lama di kenal oleh petani khususnya di Jawa, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur. Pengembangannya tidak sebaik padi dan jagung, hal ini dikarenakan masih sedikitnya daerah yang memanfaatkan sorgum sebagai bahan pangan. Sorgum dimanfaatkan oleh sebagian kecil masyarakat di daerah gunung kidul sebagai pangan pengganti beras pada musim paceklik. Produksi sorgum masih sangat rendah dan belum tersedia di pasar-pasar (Mudjisihono & Suprapto 1987).Sorgum mengandung serat pangan -glukan 2 - 6% (Laroche & Michaud 2006) dan sejumlah senyawa fitokimia seperti tanin, asam fenolik, antosianin, fitosterol, dan polikosanol (Awika & Rooney 2004). Komponen bioaktif ini menyebabkan sorgum mempunyai beberapa aktivitas biologis seperti aktivitas
antioksidan (Choi et al. 2007), antikarsinogen (Kwak et al. 2004), menurunkan kadar kolesterol dan resiko penyakit kardiovaskular (Ha et al. 1998; Cho et al. 2000). Peningkatan aktivitas antioksidan dan antimikroba ekstrak metanol dari tepung biji sorgum dilaporkan oleh Kill et al. (2009). Penelitian sebelumnya telah menginformasikan bahwa tepung biji sorgum lokal varietas kawali penyosohan 20 detik memberikan hasil berupa produk yang paling baik penerimaanya oleh konsumen serta mempunyai aktivitas antioksidan dan imunomodulator (Yanuar 2009). Tepung sorgum varietas kawali dapat meningkatkan enzim-enzim antioksidan terutama enzim superoksidadismutase (SOD) sebesar 98% pada tikus jantan yang diberi 50% tepung sorgum dan peningkatan 91% pada tikus yang diberi 100% tepung sorgum (Puspawati 2009, Zakaria et al. 2011). Pengujian terhadap sel kanker secara in vitro menunjukkan bahwa 3-deoksiantosianidin (3-DXA) yang diisolasi dari sorgum dapat menghambat proliferasi sel kanker leukemia sebesar 90% dan sel kanker hepatoma 50%. Aglikon 3-DXA, apigeninidin dan luteolinidin sitotoksik terhadap sel kanker dibandingkan dengan analog antosianidin, sianidin dan pelargonidin (Shih et al. 2007). Adanya korelasi aktivitas antioksidan dan antiproliferasi sel kanker esofagus OE33 dan kolon HT- 29 oleh ekstrak sorgum yang mengandung tanin dilaporkan oleh Awika et al. (2009). Konsumsi sorgum banyak dikaitkan dengan insiden penurunan kanker pada saluran pencernaan terutama kanker esofagus. Epidemiologi kanker esofagus dilaporkan lebih rendah pada daerah yang mengkonsumsi sorgum dibandingkan dengan daerah yang mengkonsumsi tepung gandum dan jagung sebagai makanan pokoknya (Chen et al. 1993; Isaacson et al. 2005).
Sorgum lokal varietas Kawali telah diketahui mempunyai aktivitas antioksidan dan meningkatkan proliferasi sel limfosit, namun ekstrak sorgum dengan pelarut berdasarkan tingkat kepolaran belum pernah dikaji aktivitas antikankernya dan kemampuan tepung sorgum dalam menghambat kanker kolon belum diteliti. Oleh karena itu perlu dilakukan pengujian ekstrak sorgum (in vitro) dan tepung sorgum (in vivo) pada mencit BALB/c dalam penghambatan kanker.
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
1. Sorgum DS 50% mengandung komposisi kimia, serat pangan, dan komponen fitokimia flavonoid, tanin, steroid.
2. Ekstrak sorgum mampu meningkatkan sel limfosit.
3. Ekstrak sorgum mampu menghambat proliferasi sel kanker secara in vitro. 4. Tepung sorgum lokal yang disosoh sebagian mampu menghambat
perkembangan sel kanker kolon pada mencit percobaan yang diinduksi karsinogen.
Tujuan Penelitian
Tujuan Umum
Tujuan umum penelitian ini adalah meningkatkan peranan sorgum sebagai pangan fungsional pencegah penyakit kanker.
Tujuan Khusus
Penelitian ini secara khusus dilakukan untuk:
1. Menganalisis komponen kimia dan fitokimia yang terdapat pada sorgum. 2. Menguji pengaruh ekstrak sorgum dalam meningkatkan proliferasi sel limfosit
secara in vitro.
3. Menguji pengaruh ekstrak sorgum dalam menghambat proliferasi sel kanker A549, HeLa, HCT 116, dan Raji.
4. Mengevaluasi aktivitas sorgum secara in vivo pada mencit BALB/c yang diinduksi karsinogen azoksimetana (AOM) dan dekstran sodium sulfat (DSS) terhadap penghambatan kanker kolon.
Manfaat Penelitian
1. Tersedianya informasi tentang komposisi kimia, serat pangan dan fitokimia sorgum yang disosoh 50%.
2. Tersedianya informasi tentang aktivitas ekstrak sorgum dalam meningkatkan sel imun melalui proliferasi sel limfosit dan menghambat proliferasi sel kanker.
3. Tersedianya informasi tentang kemampuan sorgum dalam mencegah kanker kolon pada mencit yang diinduksi azoksimetana (AOM) dan dekstran sodium sulfat (DSS).
4. Manfaat jangka panjang: sorgum sebagai pangan fungsional pengganti nasi menunjang diversifikasi pangan dan mencegah kanker.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini terbagi menjadi tiga tahap penelitian, yaitu tahap karakterisasi ekstrak sorgum berdasarkan tingkat penyosohan, tahap pengujian aktivitas antikanker ekstrak sorgum secara in vitro, dan tahap pengujian tepung sorgum sebagai pangan fungsional dalam menghambat kanker kolon pada mencit yang diinduksi azoksimetana (AOM) dan dekstran sodium sulfat (DSS).
Gambar 1 Bagan alir ruang lingkup penelitian. Sorgum sosoh Penyosohan Tahap I Rendemen dan derajat sosoh (DS)
Penepungan Analisis komponen kimia,
analisis kadar pati, kadar serat pangan dan pati
Tahap II
Tahap III
Ekstrak Sorgum
Ekstraksi dengan pelarut berdasarkan tingkat
kepolaran
Pengujian terhadap sel limfosit splenosit tikus (in vitro)
Rendemen ekstrak
Pengujian terhadap sel kanker A549, Hela, HCT 116, Raji (in vitro)
-
Larutan Ekstrak Sorgum
Penentuan dosis ekstrak dengan metode BSLT
Pengujian terhadap pemberian tepung sorgum pada mencit yang diinduksi AOM dan DSS (in vivo):
- Evaluasi makroskopis (berat badan, jumlah konsumsi ransum, pengamatan terhadap organ)
- Evaluasi mikroskopis secara histopatologi dengan pewarnaan HE dan imunohistokimia dengan pewarnaan DAB
Total fenol, DPPH Identifikasi komponen
fitokimia
Biji Sorgum