Hasil dan Pembahasan

METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil dan Pembahasan

Hasil pengukuran aktivitas katalase pada jantung tikus putih jantan galur

Sprague dawley dilakukan pada lima kelompok tikus, yaitu kelompok kontrol

normal, kontrol positif, perlakuan satu yaitu pemberian ekstrak sarang burung walet dosis 10 mg/kgBB (dosis rendah), perlakuan dua yaitu pemberian ekstrak sarang burung walet dosis 20 mg/kgBB (dosis sedang), dan perlakuan tiga yaitu pemberian ekstrak sarang burung walet dosis 40 mg/kgBB, dan dapat dilihat pada gambar grafik 4.1.

Gambar 4.1. Grafik Rata-Rata Aktivitas Katalase (Kruskal-Wallis, P>0,05).

Grafik 4.1. menunjukkan bahwa aktivitas katalase terendah yaitu pada kelompok perlakuan yang diberi ekstrak sarang burung walet dosis tertinggi yaitu 40 mg/kgBB, aktivitas katalase tertinggi yaitu pada kelompok perlakuan yang diberi ekstrak sarang burung walet dosis terendah, yaitu 10 mg/kgBB, diikuti ekstrak sarang burung walet dosis sedang (20 mg/kgBB). Berdasarkan hasil dari

1,29 1,11 1,32 1,21 0,83 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80

NORMAL POSITIF Dosis 10

mg/kgBB Dosis 20 mg/kgBB Dosis 40 mg/kgBB A kt iv it as K at al as e (m U/m gP ro te in /m gJ a n tun g) Kelompok Perlakuan

penelitian ini, didapatkan bahwa aktivitas antioksidan endogen katalase tertinggi terdapat pada pemberian ekstrak sarang burung walet dosis rendah 10 mg/kgBB, sedangkan aktivitas antioksidan endogen katalase terendah terdapat pada pemberian ekstrak sarang burung walet dosis tinggi 40 mg/kgBB dibandingkan kontrol positif.

Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian Muhammad Huda Ardo mahasiswa program studi Farmasi FIK UIN Syarif Hidayatullah angkatan 2011, dan pada penelitian tersebut dilakukan beberapa uji kualitatif ekstrak sarang burung walet yang digunakan yaitu uji reaksi Biuret, reaksi Molish, dan reaksi Xantoprotein. Pada ketiga uji kualitatif tersebut dinyatakan bahwa hasilnya positif, dan dari tiap reaksi tersebut sarang burung walet mengandung protein, karbohidrat, dan asam amino. Dan berdasarkan penelitian dari Abdul Salam (2012) dinyatakan bahwa sarang burung walet mengandung makronutrien dan mikronutrien yang penting bagi tubuh yaitu karbohidrat, asam amino, glikoprotein, vitamin A, vitamin C, mineral yaitu kalsium, natrium, magnesium, kalium, zat besi, dan selenium yang berperan sebagai antioksidan dan berfungsi dalam menangkal radikal bebas.²

Antioksidan merupakan substansi yang menghambat kerusakan oksidatif karena menghambat aktivitas radikal bebas. Antioksidan berperan sebagai scavenger radikal, donor hidrogen, inhibitor enzim, dan pengurai peroksida. Klasifikasi antioksidan terdiri dari tiga jenis, yaitu berdasarkan enzim, sumbernya, dan tindakannya. Antioksidan berdasarkan enzim yaitu enzimatik dan non enzimatik, dan keduanya terdapat di intrasel maupun ekstrasel. Antioksidan enzimatik terdiri dari superoksida dismutase (SODs), katalase, dan sistem glutathion. Sedangkan antioksidan non enzimatik terdiri dari asam askorbat, glutathion, melatonin, vitamin E, dan asam urat. Antioksidan berdasarkan sumbernya yaitu terdiri dari eksogen dan endogen. Antioksidan eksogen yaitu asam askorbat, vitamin E, beta karoten, lycopene, lutein, zinc, dan selenium. Dan antioksidan endogen yaitu superoksida dismutase, katalase, glutathion peroksida, glutathion reduktase, glukosa-6-fosfat dehidrogenase, vitamin A, asam urat, glutathion, dan koenzim. Pada antioksidan berdasarkan tindakannya, terbagi menjadi antioksidan preventif yang bertujuan mengurangi laju inisiasi reaksi

berantai yang terdiri dari katalase, glutathion peroksidase, dan selenium, dan antioksidan pemutus rantai yang bertindak dalam mengganggu propagasi reaksi berantai yang terdiri dari superoksida dismutase, asam urat, dan vitamin E. Berdasarkan penelitian dari Marcone (2005), disebutkan bahwa sarang burung walet memiliki kandungan utama yaitu lipid 0.14-1.28%; karbohidrat 25.62-27.76%; protein 62-63%, asam amino yaitu serine, threonine, asam aspartat, asam glutamat, prolin, dan valin; vitamin E, vitamin C, vitamin A; dan beberapa mineral yaitu kalsium, sodium, dan potassium.² Berdasarkan penelitian sebelumnya, dikatakan bahwa terdapat peningkatan aktivitas enzim katalase pada pemberian ekstrak sarang burung walet pada dosis sedang, yaitu 20 mg/kgBB dan induksi H₂O₂ secara i.m ditunjukkan bahwa terdapat peningkatan aktivitas katalase tertinggi dibandingkan dengan kelompok negatif (kelompok dengan perlakuan pemberian vitamin E dan H₂O₂). Peningkatan aktivitas enzim katalase yang berperan sebagai antioksidan enzimatik endogen dapat menghambat pembentukan radikal bebas, sehingga mencegah terjadinya stres oksidatif.^46,49,51

Radikal bebas merupakan hasil produk dari metabolismee seluler normal dan hasil reaksi abnormal yang distimulasi oleh penyakit, metabolisme, dan induksi dari xenobiotic.⁸ Radikal bebas berbentuk senyawa yang tidak memiliki elektron berpasangan, bersifat tidak stabil, dan sangat reaktif. Salah satu radikal bebas yang sangat reaktif dan merusak adalah ROS, terutama superoksida, O2^-, hidroksil, OH, dan perihidroksil.⁴⁶ Dan pada penelitian ini digunakan H₂O₂ 1% sebagai senyawa oksigen reaktif non radikal, dan diinduksikan secara i.m pada tikus di hari ke-31 dan hari ke-32. Hidrogen peroksida (H₂O₂) merupakan senyawa non radikal, reaktif, dan dapat memicu terjadinya stres oksidatif jika tidak dikatalisir oleh enzim katalase dan GSH-Px. H₂O₂ jika dipecah akan menjadi air dan oksigen.⁴⁶ Jika H₂O₂ tidak dikatalisir, maka akan timbul mekanisme peroksidasi lipid, yang merupakan proses yang melibatkan sumber radikal bebas sekunder, bereaksi dengan molekul lain, sehingga menimbulkan lesi biokimia. Proses peroksidasi lipid dapat terjadi di membran sel, pada asam lemak jenuh rantai ganda, dan salah satunya terdapat di organ jantung. ^46,51

Pro-oksidan merupakan reaksi dan senyawa kimia yang berpotensial menimbulkan spesies oksigen yang beracun, dan bekerja berlawanan dengan

antioksidan. Normalnya, jumlah antioksidan dan pro-oksidan seimbang. Namun ketika terjadi ketidakseimbangan, antioksidan juga dapat berubah menjadi pro-oksidan, yaitu pada askorbat yang bereaksi dengan superoksida dan hidroksil yang menghasilkan monodehidroaskorbat dan hidrogen peroksida, askorbat bereaksi dengan oksigen yang menjadi sumber radikal superoksida, dan askorbat bereaksi dengan ion Cu²⁺ menjadi radikal hidroksil.⁴⁶ Jika ketidakseimbangan ini tetap berlangsung, maka akan memicu terjadinya stres oksidatif dan kerusakan sel.⁴⁶

Enzim katalase (CAT) merupakan antioksidan endogen, enzimatik, dan preventif. Enzim katalase bekerja dengan mengkatalisir H₂0₂ menjadi H₂O dan O_2. Enzim ini dapat mengoksidasi 1 molekul hidrogen peroksida menjadi oksigen, dan enzim ini akan mereduksi molekul hidrogen peroksida kedua menjadi air secara simultan. Terdapat dua mekanisme enzim katalase sebagai antioksidan, yaitu secara katalitik dan perosidatik. Secara katalitik, enzim katalase akan menggunakan molekul hidrogen peroksida (H2O2) sebagai substrat atau donor elektron, dan molekul H2O2 yang lain sebagai oksidan atau akseptor elektron.⁵² Dan hal ini menunjukkan bahwa H2O2 merupakan substrat dari enzim katalase. Secara peroksidatik, terjadi jika terdapat penggunaan 1 molekul H2O2 sebagai akseptor elektron dan senyawa lain sebagai donor elektron. Senyawa yang dapat menjadi donor elektron yaitu methanol, etanol, asam formiat, dan ion nitrit.⁵² Dari hasil penelitian Hu Q (2016), pemberian ekstrak sarang burung walet (Collocalia

fuciphaga) pada Drosophila melanogaster dapat meningkatkan aktivitas enzim

katalase secara signifikan.⁵³

Pada penelitian ini, aktivitas katalase pada jantung tikus menurun secara signifikan pada kelompok perlakuan pemberian ekstrak sarang burung walet dosis rendah (10 mg/kgBB), dosis sedang (20 mg/kgBB), dan dosis tinggi (40 mg/kgBB). Hal ini terjadi karena pada pemberian ekstrak sarang burung walet dosis rendah, masih terdapat keseimbangan antara kandungan antioksidan sarang burung walet (vitamin C, vitamin A, vitamin E, asam amino) dengan pro-oksidan yang terkandung di dalamnya, sehingga kadar pro-oksidan dapat dikurangi dengan biomarker yaitu meningkatnya aktivitas enzim katalase pada pemberian ekstrak sarang burung walet dosis rendah, karena diubahnya hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Pada kelompok perlakuan berdosis sedang dan tinggi, terlihat

terdapat penurunan aktivitas enzim katalase yang disebabkan adanya perubahan antioksidan menjadi pro-oksidan dengan beberapa mekanisme, yaitu antioksidan askorbat yang bereaksi dengan superoksida dan hidroksil menjadi monodehidroaskorbat dan hidrogen peroksida, askorbat yang bereaksi dengan oksigen menjadi radikal superoksida, dan askorbat yang bereaksi dengan ion Cu²⁺ menjadi radikal hidroksil, sehingga dengan kadar pro-oksidan yang lebih tinggi dari antioksidan, menyebabkan terjadi penurunan pada aktivitas enzim katalase.

Pada kelompok perlakuan kontrol positif (pemberian H₂O₂ dan vitamin E), terlihat bahwa kadar CAT lebih rendah daripada pemberian dosis rendah (10 mg/kgBB) dan sedang (20 mg/kgBB), dan lebih tinggi daripada pemberian dosis tinggi. Hal ini disebabkan karena asam askorbat mereduksi radikal vitamin E, sehingga menjadi vitamin E, dan asam askorbat yang tertinggal akan berikatan dengan besi bebas dan memicu reaksi Fenton, yang menimbulkan senyawa radikal. Kombinasi antara vitamin C dan vitamin E ekstrak sarang burung walet dosis tinggi dapat memicu penurunan aktivitas katalase, dan kombinasi vitamin C dan vitamin E pada ekstrak sarang burung walet dosis rendah tidak menimbulkan penurunan aktivitas katalase karena dalam kadar optimal dan seimbang, sehingga tidak memicu penambahan oksidan.

Vitamin C atau asam askorbat memiliki mekanisme sebagai antioksidan maupun pro-oksidan. Sifat pro-oksidan pada askorbat akan timbul jika kadarnya dalam dosis tinggi, dimana askorbat yang berlebih akan bereaksi dengan besi bebas dan terjadi reaksi Fenton, sehingga timbul senyawa radikal. Senyawa radikal bebas ini akan memicu terjadinya stres oksidatif dan merusak struktur molekular sel, salah satunya adalah enzim, sehingga enzim tersebut akan rusak dan terjadi penurunan aktivitas kerjanya.⁵⁴

Pemberian ekstrak sarang burung walet dosis rendah (10 mg/kgBB) dan dosis sedang (20 mg/kgBB) memberikan hasil aktivitas enzim katalase yang lebih tinggi daripada kontrol positif disebabkan pada kontrol positif, tikus diberikan induksi vitamin E selama 30 hari, diikuti pemberian radikal bebas eksogen berupa hidrogen peroksida pada hari ke-31 dan 32. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Jackie Kang (2015), disebutkan bahwa vitamin C adalah antioksidan kuat, karena pada strukturnya memiliki empat gugus hidroksil. Vitamin E merupakan

antioksidan yang memiliki satu gugus hidroksil, dan vitamin A tidak memiliki gugus hidroksil, sehingga diantara ketiganya, aktivitas antioksidan vitamin C adalah yang terkuat.⁵⁷ Sehingga, dapat dikatakan bahwa hasil pengukuran aktivitas katalase lebih rendah pada kontrol positif dibandingkan dengan pemberian dosis rendah karena antioksidan vitamin E yang telah diinduksikan pada tikus tidak mampu menangkal radikal bebas hidrogen peroksida, karena aktivitasnya yang lebih rendah daripada vitamin C. Pada pemberian dosis ringan dan sedang yang diberikan ekstrak sarang burung walet (Collocalia fuciphaga), terdapat kandungan vitamin C yang dapat menangkal radikal bebas karena aktivitas antioksidannya sangat kuat dibandingkan vitamin E.⁵⁷

Pada pemberian ekstrak sarang burung walet (Collocalia fuciphaga) dosis tinggi (40 mg/kgBB), ditemukan hasil aktivitas katalase yang lebih rendah daripada kontrol positif disebabkan kandungan vitamin C yang terlalu tinggi pada dosis tinggi. Menurut Carocho (2013), asam askorbat dapat beraktivitas menjadi antioksidan maupun pro-oksidan, jika kadar asam askorbat terlalu tinggi, maka akan memicu pembentukan pro-oksidan sehingga akan terjadi ketidakseimbangan jumlah antioksidan dan pro-oksidan, sehingga pada penelitian terlihat bahwa pada pemberian ekstrak sarang burung walet dosis tinggi, terdapat penurunan aktivitas antioksidan enzim katalase disebabkan peningkatan pro-oksidan vitamin C.^46,55,40

Pada tikus normal, hasil uji aktivitas katalase terlihat lebih rendah jika dibandingkan dengan pemberian ekstrak sarang burung walet dosis rendah. Hal ini disebabkan pada perlakuan normal, tikus tidak diberikan antioksidan melainkan diberi NaCMC. NaCMC adalah turunan dari selulosa, mudah larut dalam air panas dan dingin, dan aktif dalam pH 1-5.⁵⁸ NaCMC tidak beraksi sebagai antioksidan, sehingga tidak dapat menangkal radikal bebas yang diinduksikan, sehingga aktivitas katalase pada dosis rendah lebih tinggi daripada perlakuan normal karena adanya antioksidan yang terkandung dalam ekstrak sarang burung walet dosis rendah (Collocalia fuciphaga) sehingga mampu menangkal radikal bebas yang diinduksikan.

Pengamatan preparat histologi jantung secara kualitatif telah dibuat oleh peneliti dan anggota kelompok riset sarang burung walet dan hasilnya dihubungkan dengan efek pemberian ekstrak sarang burung walet terhadap

aktivitas katalase jantung. Berikut gambaran preparat histologi jantung pada Gambar 4.2 dan 4.3.

Gambar 4.2. Kardiomiosit pada perbesaran 40x (A) kelompok pemberian dosis

10 mg/kgBB. Tanda panah (a) inti sel normal ditengah.

Gambar 4.3. Kardiomiosit pada perbesaran 40x. (B) Kelompok pemberian dosis

40 mg/kgBB. Tanda panah (b) inti sel normal ditengah.

Preparat histologi jaringan jantung yang digunakan dalam penelitian ini merupakan hasil bersama tim riset sarang burung walet. Pada penelitian ini, preparat yang dapat diamati sebagai perwakilan dari semua kelompok perlakuan adalah preparat kelompok pemberian dosis sarang burung walet dosis rendah (10 mg/kgBB) dan kelompok pemberian dosis sarang burung walet dosis tinggi (40

b

B

a

A

mg/kgBB). Preparat histologi dalam proses pembuatannya mengalami kerusakan, dikarenakan saat proses fiksasi, jaringan tidak langsung ditempatkan dalam larutan formalin. Lalu, pada proses embedding, paraffin yang digunakan tidak masuk ke dalam jaringan secara keseluruhan, sehingga pada proses pemotongan sulit untuk dilakukan. Pada proses pewarnaan jaringan, terjadi proses oksidasi sehingga gambaran histologi jaringan jantung dibawah mikroskop tidak dapat diamati.

Hasil pengamatan preparat jaringan jantung pada kelompok pemberian dosis rendah (10 mg/kgBB) dan dosis tinggi (40 mg/kgBB) tidak dapat dijadikan sebagai parameter, tetapi hanya sebagai data penunjang untuk hasil pengukuran aktivitas katalase. Pada preparat histologi jaringan jantung ditunjukkan bahwa tidak terlihat kerusakan yang terjadi. Gambaran histologis sel jantung dapat dinilai dari inti sel dan sitoplasma. Inti sel mengandung asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). Inti sel dibatasi oleh dua membran lipid, dan terdiri dari kromatin, nukleolus, dan nukleoplasma. Pada preparat tidak ditemukan adanya kerusakan pada inti sel jantung. Sitoplasma merupakan bagian dari protoplasma, yang mengisi ruang antara membran plasma dan selaput inti. Sitoplasma mengandung air, unsur kimia organik dan anorganik. Sitoplasma dikatakan normal jika keadaannya tidak membengkak. Pada preparat jaringan jantung perlakuan dosis rendah (10 mg/kgBB) dan dosis tinggi (40 mg/kgBB), menunjukkan bahwa kondisi inti sel dan sitoplasma normal.³³

Uji statistik pada penelitian ini menggunakan aplikasi SPSS versi 23. Uji statistic dimulai dari uji normalitas Shapiro wilk, karna jumlah sampel yang digunakan kecil. Pada uji normalitas Shapiro wilk, ditunjukkan nilai signifikansi < 0,05 yang interpretasinya bahwa distribusi data tidak normal. Lalu, dilakukan transformasi data menggunakan log yang bertujuan untuk menormalkan distribusi data, dan didapatkan data bahwa distribusi tidak normal. Kemudian, dilakukan uji homogenitas, dengan nilai signifikansi uji homogenitas yaitu 0,499 (p≥ 0,05) yang menunjukkan bahwa data tersebut memiliki varian yang sama. Lalu, dilakukan uji

Kruskal-Wallis karena varian data sama, tetapi distribusi data tidak normal. Dan

didapatkan hasil 0,127 (p>0,05) yang menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan bermakna pada kadar katalase dosis rendah dengan kelompok normal,

kelompok dosis rendah dengan kelompok positif, kelompok dosis rendah dengan kelompok dosis sedang, dan kelompok dosis rendah dengan kelompok dosis tinggi. Selanjutnya, dilakukan uji kemaknaan antarkelompok menggunakan uji Mann-Whitney, dan diperoleh hasil perbandingan kelompok normal dan kontrol positif yaitu 0,275 (p>0,05), kelompok normal dan pemberian dosis rendah 10 mg/kgBB yaitu 0,827 (p>0,05), kelompok normal dan pemberian dosis sedang 20 mg/kgBB yaitu 0,513 (p>0,05), kelompok normal dengan pemberian dosis tinggi 40 mg/kgBB yaitu 0,050 (p>0,05), kelompok kontrol positif dengan pemberian dosis rendah 10 mg/kgBB yaitu 0,513 (p>0,05), kelompok kontrol positif dengan pemberian dosis sedang 20 mg/kgBB yaitu 0,513 (p>0,05), kelompok kontrol positif dengan pemberian dosis tinggi 40 mg/kgBB yaitu 0,127 (p>0,05), kelompok pemberian dosis rendah 10 mg/kgBB dengan pemberian dosis sedang 20 mg/kgBB yaitu 0,513 (p>0,05), kelompok pemberian dosis rendah 10 mg/kgBB dengan pemberian dosis tinggi 40 mg/kgBB yaitu 0,050 (p>0,05), dan kelompok pemberian dosis sedang 20 mg/kgBB dengan pemberian dosis tinggi 40 mg/kgBB yaitu 0,050 (p>0,05), yang berarti bahwa pada perbandingan antarkelompok perlakuan tidak terdapat perbedaan bermakna antar kelompok.⁵⁶ (Lampiran 8).

BAB 5 PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian ini, menunjukkan bahwa pemberian ekstrak sarang burung walet (Collocalia fuciphaga) pada dosis rendah yaitu 10 mg/kgBB dapat meningkatkan aktivitas katalase pada jantung tikus Sprague dawley.

5.2. Saran

Penelitian ini perlu ditambahkan kelompok kontrol negatif untuk membandingkan dengan kelompok perlakuan yang normal, kontrol positif , perlakuan pemberian ekstrak sarang burung walet dosis rendah (10mg/kgBB), perlakuan pemberian ekstrak sarang burung walet dosis sedang (20mg/kgBB), dan perlakuan pemberian ekstrak sarang burung walet dosis tinggi (40mg/kgBB), dan perlu ditambahkan jumlah sampel secara duplo agar memastikan hasil pengukuran aktivitas katalase yang lebih akurat.