ABSTRAK
NURLAILI EKAWATI. Peningkatan Kadar Trombosit oleh Kapsul Monascus
Powder (MP) pada Hewan Uji Tikus Putih Sprague dawley. Dibimbing oleh
DYAH ISWANTINI PRADONO dan AI HERTATI.
Angkak merupakan hasil fermentasi beras dengan menggunakan kapang
Monascus, salah satunya adalah Monascus purpureus. Telah berabad-abad angkak
digunakan sebagai penambah rasa dan pewarna dalam makanan, juga dikenal
sebagai obat tradisional untuk penyakit yang berhubungan dengan pencernaan dan
dengan pembuluh darah. Secara empiris, angkak terbukti mampu meningkatkan
trombosit pada pasien demam berdarah dengue. Data hasil penelitian
menunjukkan bahwa hewan uji tikus putih galur Sprague dawley yang dibuat
trombositopenia dengan pemberian heparin 0.1 mL/100 g bobot badan mampu
meningkat laju pembentukan trombositnya dan tidak mengalami kematian akibat
perdarahan dengan pemberian kapsul Monascus powder dengan dosis 90 mg/kg
bobot badan/hari.
ABSTRACT
NURLAILI EKAWATI. Platelet Increase by Monascus Powder (MP) Capsule in
White Mouse Sprague dawley. Supervised by DYAH ISWANTINI PRADONO
and AI HERTATI.
1
PENDAHULUAN
Angkak atau red yeast rice adalah bahan makanan yang umum ditemukan di Cina. Selama berabad-abad, angkak lazim digunakan sebagai penambah rasa dan pewarna dalam makanan. Angkak juga dikenal sebagai obat tradisional untuk penyakit yang berhubungan dengan pencernaan dan dengan pembuluh darah (Havel 1999; Li et al. 1998; Ma et al. 2000; Wang et al. 1997). Angkak merupakan hasil fermentasi beras dengan menggunakan kapang Monascus. Salah satu kapang yang digunakan untuk fermentasi angkak adalah Monascus purpureus (Li et al. 1998).
Komposisi angkak meliputi pati, serat, protein, sterol, inhibitor HMG-KoA reduktase, asam lemak, saponin, sapogenin, isoflavon dan isoflavon glikosida, fosforus, serta mineral kelumit seperti zink dan selen (Ma et al. 2000; Heber et al. 1999). Salah satu metabolit sekunder yang dihasilkan selama proses fermentasi adalah monakolin K yang memiliki struktur dan fungsi sama dengan lovastatin, yaitu obat penurun kolesterol (Endo, 1979). M. purpureus Wentrice aman, efektif, dan murah dalam pengobatan hiperlipidemia (Geith et al. 2009)
Beberapa senyawa yang dihasilkan oleh kapang Monascus diaplikasikan sebagai bahan tambahan makanan atau bahan baku farmasi (Kraiak et al. 2000). Filamen kapang ini juga dimanfaatkan untuk produksi antibiotik, enzim, dan asam-asam organik (Hajjaj et al. 2000). Kandungan asam -aminobutirat (GABA) dalam ekstrak Monascus dapat menurunkan tekanan darah secara in vivo (Kohama et al. 1987). Pigmen M. purpureus juga berguna sebagai pengawet karena memiliki aktivitas antimikrob (Ferdes et al. 2009).
Su et al. (2007) melaporkan bahwa angkak memiliki efek antidiabetes. Angkak juga dilaporkan memiliki aktivitas antitumor (Akihisa et al. 2005) serta dapat digunakan dalam pencegahan penyakit kanker, Alzheimer, dan osteoporosis (Li et al. 2011).
Selain fungsi di atas, secara empiris angkak dipercaya masyarakat dapat meningkatkan trombosit pada pasien demam berdarah dengue (DBD). Gunawan (2007) menyebutkan bahwa angkak dapat meningkatkan kadar trombosit pada mencit secara signifikan. Angkak mampu meningkatkan jumlah trombosit tikus putih Sprague dawley (SD) hingga 152.20% (Rombe 2005).
Kapsul Monascus powder (MP) adalah sediaan hasil fermentasi beras dengan menggunakan M. purpureus, yang dibuat dalam bentuk serbuk kemudian dikapsulasi. Kapsul MP yang digunakan merupakan hasil penelitian kelompok Biopharmaceutical, Bidang Bioproses, Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI. Penelitian tentang pengaruh angkak dalam meningkatkan kadar trombosit masih sangat sedikit dan mekanisme kerja angkak dalam meningkatkan kadar trombosit juga belum diketahui. Namun, secara empiris beberapa pasien DBD yang menggunakan kapsul ini mengalami peningkatan trombosit secara signifikan. Penelitian ini dilakukan sebagai langkah awal untuk penelitian selanjutnya, yaitu penentuan mekanisme kerja MP (angkak) dalam meningkatkan kadar trombosit.
Menurut Triana dan Nurhidayat (2006) pemberian angkak dengan dosis 0.1 g/hari menunjukkan peningkatan jumlah trombosit. Namun dosis ini diperoleh pada penelitian dengan tikus hiperkolesterolemia, dan tidak spesifik pada hewan uji yang diberi perlakuan trombositopenia/penurunan jumlah trombosit terlebih dahulu. Dalam penelitian ini, pengaruh pemberian kapsul MP dalam meningkatkan jumlah trombosit dilakukan pada hewan uji tikus putih SD yang diberi perlakuan trombositopenia terlebih dahulu. Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai Desember 2010 di Laboratorium Bioproses, Pusat Penelitian Bioteknologi, LIPI, Cibinong Science Center.
TINJAUAN PUSTAKA
Trombosit
Trombosit merupakan keping darah berwujud cakram protoplasma kecil yang tidak berwarna, berdiameter 2–4 m. Kadar trombosit normal adalah 200–400 ribu per mL darah. Trombosit berasal dari sel-sel raksasa sumsum tulang belakang (megakariosit). Trombosit berperan menghasilkan tromboplastin untuk membekukan darah. Tromboplastin dan protrombin menghasilkan trombin. Trombin mengubah fibrinogen menjadi fibrin sehingga luka tertutup. Selain itu, pada trombosit terdapat serotonin yang memicu kontraksi otot polos pembuluh darah. Kekurangan trombosit disebut trombositopenia (Leeson et al. 2002).
2
normal terhadap cedera vaskular. Tanpa trombosit, dapat terjadi kebocoran darah spontan melalui pembuluh darah kecil. Inhibitor faktor pembekuan paling kuat adalah antitrombin. Kerja antitrombin diperkuat secara bermakna oleh heparin.
Penderita DBD mengalami penurunan trombosit pada hari keempat dan kelima sampai 2–3 hari setelahnya. Jika kadar trombosit <60 000, maka risiko perdarahan dapat terjadi. Jika <20 000, dapat terjadi perdarahan hebat, dan jika <5000 dapat mengakibatkan perdarahan otak (Tisnadjaja 2006).
Pemberian angkak pada tikus normal dan perdarahan tidak mengubah jumlah trombosit secara bermakna. Namun, waktu pembekuan secara bermakna menjadi lebih cepat (Junaedi & Noor 2009).
Trombositopenia
Trombositopenia adalah keadaan pada saat jumlah trombosit dalam sirkulasi darah berada di bawah normal (Dorland 1998). Jadi, jika terjadi perdarahan akan sulit dihentikan, karena darah sulit membeku. Penyebab umum trombositopenia antara lain ialah kegagalan produksi trombosit yang merupakan kegagalan sumsum tulang belakang. Hal ini umumnya disebabkan oleh toksisitas obat atau infeksi virus. Selain itu, dapat pula disebabkan oleh peningkatan destruksi/konsumsi trombosit karena reaksi autoimun, infeksi, purpura pascatransfusi, dan induksi obat seperti heparin; distribusi trombosit abnormal pada splenomegali; dan kehilangan akibat dilusi pada transfusi darah simpan dalam jumlah sangat besar pada pasien dengan perdarahan. Hal ini disebabkan trombosit tidak stabil pada suhu penyimpanan 4 °C sehingga jumlahnya dapat menurun drastis bila darah disimpan lebih dari 24 jam (Hoffbrand et al. 2005). Trombositopenia yang disebabkan virus di antaranya terjadi pada penderita DBD dan tifus.
Heparin
Obat antikoagulan banyak digunakan dalam pengobatan penyakit trombo-embolik vena, di antaranya heparin. Heparin merupakan mukopolisakarida tidak terfraksionasi yang bersifat asam dengan bobot molekul rata-rata 15 000–18 000, berfungsi sebagai inhibitor pembekuan darah karena dapat memperkuat aktivitas antitrombin. Heparin tidak dapat diserap melalui pencernaan sehingga harus diberikan secara injeksi. Heparin diinaktifkan oleh hati
dan diekskresikan melalui urine. Waktu paruh biologis yang efektif sekitar 1 jam (Hoffbrand et al. 2005).
Cara kerja heparin ialah dengan memperkuat pembentukan kompleks antara antitrombin dan faktor-faktor pembekuan (protease serin aktif, trombin (IIa), dan faktor-faktor IXa, Xa, dan Xia). Pembentukan kompleks ini menonaktifkan faktor-faktor tersebut secara ireversibel. Selain itu, heparin juga dapat mengganggu fungsi trombosit (Hoffbrand et al. 2005).
Trombositopenia terinduksi heparin (HIT) terjadi setelah 1–4 hari terapi heparin dilakukan (Brieger et al. 1998). Zahrih (2010) menyatakan bahwa heparin dapat digunakan untuk membuat tikus mengalami trombositopenia.
Monascus purpureus
M. purpureus adalah spesies kapang yang dapat dibiakkan dalam substrat mengandung pati (Meyer 1990 dalam Erdogrul 2004). Kapang Monascus dari kelas Ascomycetes pada umumnya digunakan untuk memproduksi beras merah yang disebut angkak di negara-negara Asia (Juzlova et al. 1996). Sebanyak 80 senyawa atsiri yang menimbulkan aroma khas pada angkak/beras yang difermentasi dengan M. purpureus telah diidentifikasi sebagai senyawaan alkohol, aldehida, keton, ester, dan terpenoid (Juzlova et al. 1998).
Produk fermentasi beras oleh kapang Monascus telah dikenal dan dikonsumsi selama berabad-abad. Di Cina dikenal sebagai Ang Khak dan digunakan sebagai pengawet daging dan ikan, serta bahan pewarna dan perisa makanan, di Jepang disebut beni-koji, digunakan sebagai pewarna makanan (Bakosova et al. 2001). M. purpureus menghasilkan pigmen jingga yang disebut monaskorubin dan rubropunktatin, pigmen kuning yang disebut monasin dan ankaflavin, dan pigmen merah yang disebut monaskorubramin dan rubropunktamin (Meyer 1990 dalam Erdogrul 2004; Margalith 1992).
3
terbaru dipercaya dapat mengobati atau mencegah terjadinya kanker (Dimitroulakos et al. 2001), osteoporosis (Edwards et al. 2000), strok (Vaughan et al. 2001), Alzheimer (Jick et al. 2000), dan penyakit degeneratif lainnya (Hall et al. 2001).
Monascus powder (MP) adalah produk hasil fermentasi beras dengan M. purpureus, yang dihasilkan oleh kelompok penelitian Biopharmaceutical, Laboratorium Bioproses, Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI. Produk ini terbukti secara empiris mampu membantu pemulihan kadar trombosit darah, terutama pada penderita DBD.
Dosis efektif pemberian MP pada orang dewasa per hari adalah 2 g (Tisnadjaja 2006). Bobot badan tikus dewasa sekitar 200 g sebanding dengan bobot badan manusia dewasa sekitar 70 kg dengan faktor konversi 0.018. Dosis yang digunakan pada tikus diperoleh dengan cara mengalikan dosis pada manusia dengan faktor konversi tersebut (Laurence & Bacharach 1964).
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan antara lain agar dekstrosa kentang (PDA), akuades, KH2PO4,
MgSO4∙7H2O, NaNO3, CaCl2∙2H2O, NaOH,
mononatrium glutamat (MSG), tepung beras, glukosa, CH3COONa, beras, cangkang kapsul,
tikus putih jantan galur Sprague dawley yang diperoleh dari Fakultas Peternakan IPB, pakan standar tikus (pelet ikan, dari Pasar Bogor), etanol, Povidone Iodin (Betadine), larutan Rees Ecker, gom arab, heparin, kapsul MP, dan Siantan sebagai kontrol positif, serta Na4EDTA sebagai antikoagulan.
Alat yang digunakan adalah pH meter, rotary shaker, pengaduk magnetik, autoklaf, ruang laminar, ose, pipet mikro, neraca analitik, tabung Eppendorf, sonde, siring, kamar hitung improved Neubauer (Hemasitometer), mikroskop, alat hitung, dan alat-alat yang lazim di laboratorium.
Lingkup Kerja
Penelitian ini terbagi menjadi 2 tahapan (Lampiran 1). Tahap pertama adalah fermentasi angkak untuk mendapatkan sampel MP sesuai dengan manual proses produksi, dilanjutkan dengan uji pendahuluan untuk menentukan dosis heparin yang akan digunakan menurunkan kadar trombosit hewan uji. Tahap kedua adalah analisis,
meliputi analisis terhadap sampel darah hewan uji dan analisis statistika.
Fermentasi Angkak
Sampel angkak disiapkan melalui fermentasi padat menggunakan media beras oleh kapang M. purpureus galur 3090. Diagram alir tahapan fermentasi dapat dilihat pada Lampiran 2. Peremajaan dilakukan dengan cara menginokulasikan 1 ose isolat M. purpureus 3090 ke dalam media miring PDA yang telah disiapkan secara aseptik di dalam ruang laminar. Inokulan diinkubasi pada suhu kamar dan diamati selama 5–7 hari.
Setelah inokulan tumbuh, dibuat media substrat cair dengan cara melarutkan KH2PO4,
MgSO4∙7H2O, NaNO3, CaCl2∙2H2O, dan MSG
dalam 50 mL akuades dengan nisbah tertentu, kemudian dihomogenkan dengan pengaduk magnetik. pH diatur menjadi 6.2 dengan menambahkan beberapa tetes NaOH. Setelah pH 6.2 diperoleh, tepung beras ditambahkan ke dalam Erlenmeyer sebanyak 2.5 g sambil dipanaskan hingga mendidih, lalu disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121 °C selama 15 menit. Setelah steril dan didinginkan, ke dalam media ini ditambahkan 1 ose kapang hasil peremajaan, kemudian diinkubasi dalam rotary shaker dengan kecepatan 150 rpm selama 5–7 hari pada suhu kamar. Diagram alir pembuatan media cair dapat dilihat pada Lampiran 2.
4
Gambar 1 Fermentasi angkak.
Gambar 2 Kapsulasi MP.
Persiapan Hewan Uji
Tikus putih SD yang diperoleh dari Fakultas Peternakan IPB berumur sekitar 3–4 minggu, kemudian dilakukan pemeliharaan untuk adaptasi dengan kondisi kandang di P2 Bioteknologi LIPI selama 4–6 minggu. Bobot badan tikus diamati selama masa adaptasi dan selama masa percobaan. Penentuan kadar trombosit tikus putih SD dilakukan jika umurnya sudah di atas 8 minggu, dengan bobot lebih dari 150 g. Hal ini diperlukan karena ada kelompok tikus yang akan dibuat trombositopenia. Tikus dibagi menjadi 6 kelompok perlakuan seperti terlihat pada Lampiran 4.
Kelompok A, B dan C adalah tikus dengan perlakuan trombositopenia lalu diberi kapsul MP dengan dosis berturut-turut 90, 180, dan 360 mg/kg bb/hari. Kelompok D adalah tikus dengan perlakuan trombositopenia lalu diberi Siantan dengan dosis 810 mg/kg bb/hari sebagai kontrol positif (Wiryowidagdo 2004). Kelompok E adalah tikus dengan perlakuan trombositopenia tanpa diberi kapsul MP maupun Siantan sebagai kontrol negatif. Sementara kelompok F adalah tikus yang hanya diberi pakan standar sebagai kontrol normal. Perlakuan trombositopenia berupa pemberian heparin dengan dosis tertentu, yang diperoleh setelah uji pendahuluan, selain pakan standar selama 3 hari sebelum perlakuan.
Uji Pendahuluan
Tikus sebanyak 9 ekor dikelompokkan menjadi 3 kelompok, masing-masing diberi pakan standar dan heparin dengan dosis 0.1,
0.2, dan 0.4 mL selama 3 hari. Pengambilan sampel darah dilakukan sebelum diberi heparin pada hari pertama dan setelah pemberian heparin selama 3 hari.
Perhitungan Dosis
Sediaan MP yang biasa digunakan adalah 500 mg, 2 kali sehari. Faktor konversi dari manusia ke tikus adalah 0.018 (Laurence & Bacharach 1964). Jadi, dosis untuk tikus dengan bobot 200 g adalah
500 × 2 × 0.018 = 18 mg/200 g bb/hari = 90 mg/kg bb/hari.
Dosis selanjutnya adalah 2 dan 4 kali dosis yang biasa digunakan secara empiris sehingga berturut-turut digunakan dosis pemberian kapsul MP sebesar 90, 180, dan 360 mg/kg bb/hari. MP tidak larut dalam air, maka disuspensikan dalam larutan gom arab 3%.
Dosis heparin yang biasa digunakan pada manusia dewasa adalah 5000–7500 unit/mL. Dosis ini dikalikan dengan faktor konversi manusia ke tikus, yaitu 0.018, sehingga diperoleh dosis untuk tikus adalah 135 unit/mL. Sediaan heparin yang ada 5 000 unit/mL (MIMS Indonesia 2008), sehingga diperoleh dosis 0.027 mL per 12 jam atau 0.054 mL per 24 jam. Karena nilai ini terlalu kecil dan sulit untuk aplikasi, pemberian heparin dilakukan 2, 4, dan 8 kali lipatnya, yaitu 0.1, 0.2, dan 0.4 mL. Heparin diinjeksikan secara subkutan (di bawah permukaan kulit) (Waynforth 1980), di daerah tengkuk (Muhtadi et al. 2001).
Pengambilan Darah
Pengambilan darah dilakukan sebelum perlakuan trombositopenia, setelah 3 hari pemberian heparin, dan selama 5 hari perlakuan. Darah diambil melalui ekor dengan cara sebagai berikut: tikus dimasukkan ke kandang jepit, dipanaskan dengan lampu pijar sekitar 30 menit, kemudian ekornya digunting sekitar 5 mm, darah yang keluar ditampung ke dalam mikrotabung Eppendorf yang telah diisi Na4EDTA secukupnya. Kemudian dilakukan
penghitungan jumlah trombosit dalam sampel secara manual.
Trombosit dapat dihitung dengan cara langsung dan taklangsung. Pada penelitian ini digunakan cara langsung. Darah yang ditampung ditambahkan larutan Na4EDTA
5
dihitung dalam kamar hitung. Cairan Rees Ecker diisap sampai garis tanda “1” kemudian dibuang. Darah diisap sampai garis tanda 0.5 dan cairan Rees Ecker sampai 101, lalu dikocok selama 3 menit. Kamar hitung yang telah diisi dibiarkan dalam keadaan mendatar dalam cawan petri tertutup selama 10 menit agar trombosit mengendap. Selanjutnya dihitung semua trombosit dalam seluruh bidang besar di tengah-tengah (1mm2) memakai lensa objektif besar. Jumlah yang diperoleh dikalikan 2000, nilai yang diperoleh merupakan jumlah trombosit per L darah (Gandasoebrata 1969).
Penyuntikan heparin dilakukan untuk membuat tikus menderita trombositopenia. Dosis yang digunakan adalah dosis setelah uji pendahuluan, yang dapat menurunkan jumlah trombosit >50%. Paha tikus dibersihkan dengan kapas yang dibasahi alkohol kemudian diinjeksikan secara subkutan/di bawah kulit.
Analisis Statistika
Analisis statistika dilakukan dengan cara mengolah data jumlah trombosit hewan uji yang diperoleh menggunakan metode rancangan acak lengkap (RAL) dengan model Y ij = + i + ij. i adalah perlakuan dan j adalah ulangan, Y ij adalah pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j, adalah rataan umum, i adalah pengaruh perlakuan ke-i dan ij adalah pengaruh acak pada perlakuan ke-i ulangan ke-j. Untuk mengetahui beda nyata antardosis angkak, digunakan analisis varians (Anova) (Matjik & Sumertajaya 2000)
Laju peningkatan trombosit ditentukan dengan cara menghitung jumlah trombosit hewan uji pada berbagai dosis MP, kemudian ditentukan dosis optimumnya dibandingkan dengan kontrol positif dan negatif. Sebagai kontrol positif, hewan uji diberi perlakuan obat peningkat trombosit yang telah tersedia di pasaran yaitu Siantan, sedangkan kontrol negatif ialah perlakuan tanpa pemberian kapsul MP maupun Siantan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Fermentasi AngkakFermentasi angkak dilakukan untuk mendapatkan sampel MP yang akan digunakan dalam penelitian ini. Adapun kandungan MP dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi MP
No Komposisi Jumlah (mg/g)
1 Lovastatin 17
2 Lemak 69.4
3 Protein 253
4 Serat kasar 115.8 5 Total karbohidrat 539.7 6 Statin lainnya 5 Sumber: Lab Biopharmaceutical (2006)
Uji Pendahuluan
Uji pendahuluan bertujuan menentukan dosis heparin yang dapat memberikan efek trombositopenia atau menurunkan kadar trombosit hingga di bawah normal. Uji dilakukan terhadap hewan uji yang dibagi menjadi 3 kelompok, masing-masing kelompok terdiri atas 3 ulangan. Dosis yang diberikan untuk kelompok 1 (kode p1) sebesar 0.1 mL/100 g bobot badan, kelompok 2 (kode p2) sebesar 0.2 mL/100 g bobot badan, dan kelompok 3 (kode p3) sebesar 0.4 mL/100g bobot badan.
Hasil uji pendahuluan pada Tabel 2 menunjukkan bahwa pemberian dosis 0.2 dan 0.4 mL/100 g bobot badan dapat menyebabkan perdarahan pada hewan uji, bahkan menyebabkan kematian setelah pemberian heparin hari pertama. Satu ekor tikus yang bertahan hidup mengalami pembengkakan yang berwarna biru pada leher bekas suntikan heparin.
Tabel 2 Hasil uji pendahuluan
Kode
Jumlah trombosit setelah pemberian heparin Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 p1.1 130 000 80 000 90 000 p1.2 135 000 120 000 65 000 p1.3 235 000 105 000 70 000 p2.1 Mati Mati Mati p2.2 Mati Mati Mati p2.3 70 000 65 000 Leher biru p3.1 Mati Mati Mati p3.2 125 000 110 000 Leher biru p3.3 Mati Mati Mati
6
tikus. Dosis seharusnya 0.054 mL/100 g bb/24 jam. Karena kesulitan teknis, dilakukan percobaan 2, 4, dan 8 kali lipatnya.
Data perbandingan trombosit hewan uji pada berbagai perlakuan dapat dilihat pada Tabel 3. Data selengkapnya diberikan pada Lampiran 5.
Tabel 3 Jumlah trombosit hewan uji Klp Jumlah trombosit/mL (rata-rata)
(dalam ribuan) Setelah perlakuan hari ke-
1 2 3 4 5
A 98.8 164.6 186 126.8 159.8
B 72.6 112.2 140.6 94 119.4
C 66.5 100.0 128.5 65 98.75
D 106 121.3 189.3 270.6 211
E 96.6 101 158.3 260.6 230
F 102.2 81.5 111.8 220 142.6
Hasil analisis ragam dari data percobaan ditunjukkan pada Lampiran 6. Tidak ada perbedaan yang nyata antara perlakuan yang dilakukan dan kenaikan jumlah trombosit hewan uji. Hal ini berbeda dengan Gunawan (2007) yang menyebutkan bahwa angkak dapat meningkatkan kadar trombosit pada mencit secara signifikan. Demikian pula Rombe (2005) menyatakan bahwa angkak mampu meningkatkan jumlah trombosit tikus putih SD hingga 152.20%. Perbedaan hasil ini dapat disebabkan oleh perbedaan metode yang digunakan. Gunawan (2007) mengukur trombosit menggunakan alat penganalisis hematologi, sedangkan pada penelitian ini dihitung secara manual. Sampai ulangan ke-5, diketahui bahwa pemberian kapsul MP dosis 90 mg/kg bb/hari yang disuspensikan dalam larutan gom arab 3%, meningkatkan trombosit lebih cepat daripada dosis MP lainnya maupun terhadap kontrol positif siantan, kontrol negatif, dan perlakuan normal. Hasil ini sesuai dengan hasil penelitian klinis yang dilakukan Arifin (2008) yang menyatakan bahwa pemberian jus jambu biji dan angkak efektif meningkatkan kadar
trombosit pada penderita DBD. Berdasarkan hasil ini, dapat disimpulkan bahwa MP dengan dosis 90 mg/kg bb/hari pada tikus adalah dosis yang dapat digunakan untuk membantu meningkatkan trombosit pasien pada saat mengalami trombositopenia.
Data bobot badan hewan uji awal sebelum perlakuan, setelah 3 hari pemberian heparin, dan pada masa pengamatan selama 5 hari diperlihatkan pada Tabel 4. Kelompok A, C, dan E setelah pemberian heparin selama 3 hari mengalami penurunan bobot badan, namun untuk kelompok A dan C bobot badan kembali pulih setelah diberi perlakuan MP selama 3 hari. Bobot badan hewan uji kelompok B dan D meningkat setelah pemberian heparin selama 3 hari. Bobot badan kelompok B menurun kembali pada hari pertama pemberian dosis MP 180 mg/kg bb/hari dan meningkat lagi pada hari ke-2. Hasil ini berbeda dengan kelompok E yang terus mengalami penurunan bobot badan setelah dibuat trombositopenia.
Hasil analisis ragam pengaruh tiap perlakuan terhadap bobot badan hewan uji terdapat pada Lampiran 7. Dapat dilihat bahwa nilai F hitung lebih besar daripada F tabel, yang berarti setiap perlakuan memberikan pengaruh yang nyata terhadap bobot badan hewan uji.
Pemberian kapsul MP dapat mencegah perdarahan, terlihat dari tidak ada atau rendahnya persen kematian hewan uji akibat pemberian heparin untuk memberikan efek trombositopenia (Tabel 5). Pemberian kapsul MP dapat mencegah perdarahan karena dapat mempercepat kenaikan trombosit dibandingkan dengan kontrol positif (Siantan) maupun kontrol negatif, yang dibuat trombositopenia dan dibiarkan pulih dengan sendirinya. Kedua kontrol ini mengakibatkan 40% hewan uji mati akibat perdarahan yang terjadi setelah menderita trombositopenia. Kematian terjadi karena darah sulit membeku.
Tabel 4 Data pengaruh perlakuan terhadap bobot badan hewan uji Kelompok Bobot
badan awal (g)
Bobot setelah pemberian heparin
3 hari (g)
Bobot badan hewan uji (g) Perlakuan hari ke-
1 2 3 4 5
A 112 110 110 111 114 113 113
B 111 115 110 114 116 117 116
C 109 108 110 107,5 110 110 110
D 116 120 120 120 120 120 120
E 94 90 83,33 85 85 86, 67 86, 67
7
Tabel 5 Persen kematian hewan uji
Kelompok Perlakuan %
Kematian
A
MP dosis 90 mg/kg
bb/hari 0
B
MP dosis 180 mg/kg bb/hari 0
C
MP dosis 360
mg/kg bb/hari 20
D
Siantan dosis 810
mg/kg bb/hari (+) 40
E
Pelarut gom arab
3% (-) 40
F
Pakan standar
(normal) 0
Hasil ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Junaedi & Noor (2009). Dalam penelitian tersebut, angkak dapat meningkatkan jumlah trombosit dan menurunkan waktu pembekuan pada tikus wistar yang mengalami perdarahan, meskipun tidak memperlihatkan perubahan secara signifikan.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Hewan uji dapat mengalami trombositopenia setelah diinduksi heparin 0.1 mL/100 g bb selama 3 hari. Dosis ini tidak menyebabkan pendarahan atau kematian pada hewan uji. Dosis heparin 0.2 dan 0.4 mL/100 g bb dapat menyebabkan perdarahan bahkan kematian pada hewan uji. Kapsul MP dapat digunakan sebagai peningkat trombosit dengan dosis 90 mg/kg bb/hari pada hewan uji atau sebanyak 2 kapsul per hari pada manusia.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui mekanisme peningkatan trombosit oleh angkak maupun kapsul MP.
DAFTAR PUSTAKA
Akihisa T et al. 2005. Anti-tumor-initiatingeffects of monascin, an azaphilonoid pigment from the extract of Monascus pilosus fermented rice (Red-Mold Rice). J Chem Biodivers 2:1305-1309.
Arifin Z. 2008. Efektivitas pemberian jus jambu biji dan angkak dalam peningkatan kadar trombosit pada penderita demam berdarah dengue di Rumah Sakit PKU Muhammadiyah Temanggung [skripsi].
Semarang: Fakultas Kedokteran, Universitas Diponegoro.
Bakosova A et al. 2001. Utilization of Monascus purpureus in production of foods of animal origin. Bull Vet Inst Pulawy 45:111-116.
Brieger DB et al. 1998. Heparin-induced thrombocytopenia. J Am Coll Cardiol 31:1449-1459.
Dimitroulakos J et al. 2001. Differential sensitivity of various pediatric cancers and squampus cell carcinomas to lovastatin-induced apoptosis: Therapeutic implications. Clin Cancer Res 7:158-167. Dorland. 1998. Kamus Saku Kedokteran
Dorland. Ed. 25. Hartanto H; penerjemah. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Edwards CJ, Hart DJ, Spector TD. 2000. Oral
statins and increased bone-mineral density in postmenopausal women. Lancet 355:2218-2219.
Endo A. 1979. Monacolin K, a new hypocholesterolemic agent produced by Monascus species. J Antibiotics 32:852-854.
Erdogrul Ö, Azirak S. 2004. Review of the studies on the red yeast rice (Monascus purpureus). Turkish Elec J Biotech 2:37-49.
Ferdes M et al. 2009. Antimicrobial effect of Monascus purpureus red rice against some bacterial and fungal strains. Chem Eng Trans 17:1089-1094.
Gandasoebrata R. 1969. Penuntun Laboratorium Klinik. Jakarta:Dian Rakyat. Geith O et al. 2009. Efficacy and safety of
Monascus purpureus Went rice in children and young adults with secondary hyperlipidemia. Eur J Intern Med 20:57-61.
Gunawan H. 2007. Penentuan kadar trombosit darah mencit jantan galur Swiss Webster pada pemberian infus beras angkak dan isolat metabolit kuning Monascus purpureus menggunakan Hematology Analyzer [skripsi]. Bandung: Fakultas Farmasi, Institut Teknologi Bandung. Hajjaj et al. 2000. Kinetics analysis of red
PENINGKATAN KADAR TROMBOSIT OLEH
KAPSUL MONASCUS POWDER (MP)
PADA HEWAN UJI TIKUS PUTIH SPRAGUE DAWLEY
NURLAILI EKAWATI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ABSTRAK
NURLAILI EKAWATI. Peningkatan Kadar Trombosit oleh Kapsul Monascus
Powder (MP) pada Hewan Uji Tikus Putih Sprague dawley. Dibimbing oleh
DYAH ISWANTINI PRADONO dan AI HERTATI.
Angkak merupakan hasil fermentasi beras dengan menggunakan kapang
Monascus, salah satunya adalah Monascus purpureus. Telah berabad-abad angkak
digunakan sebagai penambah rasa dan pewarna dalam makanan, juga dikenal
sebagai obat tradisional untuk penyakit yang berhubungan dengan pencernaan dan
dengan pembuluh darah. Secara empiris, angkak terbukti mampu meningkatkan
trombosit pada pasien demam berdarah dengue. Data hasil penelitian
menunjukkan bahwa hewan uji tikus putih galur Sprague dawley yang dibuat
trombositopenia dengan pemberian heparin 0.1 mL/100 g bobot badan mampu
meningkat laju pembentukan trombositnya dan tidak mengalami kematian akibat
perdarahan dengan pemberian kapsul Monascus powder dengan dosis 90 mg/kg
bobot badan/hari.
ABSTRACT
NURLAILI EKAWATI. Platelet Increase by Monascus Powder (MP) Capsule in
White Mouse Sprague dawley. Supervised by DYAH ISWANTINI PRADONO
and AI HERTATI.
PENINGKATAN KADAR TROMBOSIT OLEH
KAPSUL MONASCUS POWDER (MP)
PADA HEWAN UJI TIKUS PUTIH SPRAGUE DAWLEY
NURLAILI EKAWATI
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi
: Peningkatan Kadar Trombosit oleh Kapsul Monascus
Powder (MP) pada Hewan Uji Tikus Putih Sprague dawley
Nama
: Nurlaili Ekawati
NIM
: G44076016
Disetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr Dyah Iswantini P, MAgr
NIP 19670730 199103 2 001
Ai Hertati, SSi, Apt
NIP 19800307 200502 2 004
Diketahui
Ketua Departemen Kimia
Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat limpahan
rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan judul
Peningkatan Kadar Trombosit oleh Kapsul Monascus Powder (MP) pada Hewan
Uji Tikus Putih Sprague dawley. Sholawat serta salam semoga selalu tercurahkan
kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, dan semoga kita semua menjadi
pengikutnya hingga akhir zaman.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Dyah Iswantini
Pradono, MAgr dan Ibu Ai Hertati, SSi, Apt selaku pembimbing yang senantiasa
memberikan arahan, dorongan semangat, dan doa kepada penulis selama
melaksanakan penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepadaBapak
Drs Djadjat Tisnadjaja, MTech atas bantuan dan kesempatan yang diberikan serta
masukan sehingga penelitian ini dapat dilakukan. Terima kasih penulis ucapkan
kepada Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS atas dukungan dan kesempatan yang
diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi.
Terima kasih tak terhingga penulis ucapkan kepada Mama, Kak Rahmat,
Ananda Rahmaisya, Dik Nurul, Dik Ana, Teh Wilda, dan keluarga besar
Sukabumi
atas do’a dan
kasih sayangnya. Kepada Etek Ida, Om Herman, dan
Tante Ela yang telah membantu penelitian dan pencarian literatur, penulis
ucapkan terima kasih.
Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
ilmu pengetahuan.
Bogor, Januari 2012
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Serang pada tanggal 3 Desember 1980 dari Ayah
Rowy Saleh (Alm) dan Ibu Surkatiah. Penulis adalah putri kedua dari empat
bersaudara. Tahun 1998 penulis lulus dari SMU Negeri Anyer. Satu tahun
kemudian penulis melanjutkan studi pada program Diploma 3 Analisis Kimia IPB
dan lulus pada tahun 2002. Pada tahun 2007 penulis melanjutkan pendidikan pada
Program Studi Penyelenggaraan Khusus Kimia IPB.
8
Hall NF et al. 2001. Risk of macular degeneration in users statins: Cross sectional study. BMJ. 323:375-376. Havel R. 1999. Dietary supplement or drug?
The case of cholestin. Am J Clin Nutr 69:175-176.
Heber et al. 1999. Cholesterol-lowering effects of a proprietary Chinese red yeast rice dietary supplement. Am J Clin Nutr 69:231-236.
Hoffbrand AV, Pettit JE, Moss PAH. 2005. Kapita Selekta Hematologi. Ed. ke-4. Setiawan L; penerjemah. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Jick H et al. 2000. Statins and the risk of dementia. Lancet 356:1627-1631.
Junaedi MY, Noor Z. 2009. Pengaruh pemberian angkak terhadap jumlah trombosit dan waktu pembekuan darah pada tikus yang mengalami anemia perdarahan [skripsi]. Yogyakarta: Fakultas Kedokteran, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Juzlova P, Martinkova L, Kren V. 1996. Secondary metabolites of the fungus monascus. J Ind Microbiol 16:163-170. Juzlova P, Rezanka T, Viden I. 1998.
Identification of volatile metabolites from rice fermented by the fungus Monascus purpureus (Ang-kak). Folia Microbiol 43:407-410.
Kohama Y et al. 1987. Isolation and identification of hypotensive principles in red-mold rice. Chem Pharm Bull 35:2484-2489.
Kraiak et al. 2000. Maximizing yellow pigment production in fedbatch culture of Monascus sp. J Biosci Bioeng 90:363-367. Laurence, Bacharach AL. 1964.
Pharmacometrics: Evaluation of drug activities. London: Academic Pr.
Leeson TS, Leeson CR, Paparo AA. 2002. Buku Ajar Histologi. Ed. ke-5. Staf Ahli Histologi FKUI; penerjemah. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Li et al. 1998. Monascus purpureus fermented rice (red yeast rice): A natural food product that lowers blood cholesterol in animal models of hypercholesterolemia. Nutr Res 18:71-78.
Li et al. 2011. Advances on the pharmacological effects of red yeast rice. Chinese J Nat Med 9:161-166.
Ma J et al. 2000. Constituents of red yeast rice, a traditional Chinese food and medicine. J Agric Food Chem 48:5220-5225.
Margalith PZ. 1992. Pigment Microbiology. London: Chapman & Hall.
Matjik AA, Sumertajaya M. 2000. Rancangan Percobaan. Bogor: IPB Pr.
MIMS Indonesia. 2008. MIMS Indonesia Petunjuk Konsultasi. Ed ke-7. Jakarta: Info Master.
Muhtadi A, Subarnas A, Sumiwi SA. 2001. Penuntun Praktikum Farmakologi. Bandung: Farmasi Unpad.
Rombe A. 2005. Kemampuan angkak dalam meningkatkan jumlah trombosit tikus putih Sprague dawley [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Sheu F, Wang CL, Shyu YT. 2000. Fermentation of Monascus purpureus on bacterial cellulose-nata and the color stability of Monascus-nata complex. Food Microbiol and Safety. 65:342-345.
Su CF, Liu IM, Cheng JT. 2007. Improvement of insulin resistance by Hon-Chi in fructose-rich chow-fed rats. J Food Chem 104:45-52.
Tisnadjaja, D. 2006. Bebas Kolesterol dan Demam Berdarah dengan Angkak. Depok: Penebar Swadaya.
Triana E & Nurhidayat N. 2006. Pengaruh pemberian beras yang difermentasi oleh Monascus purpureus Jmba terhadap darah tikus putih (Rattus sp.) hiperkolesterolemia. Biodiversitas 7:317-321.
Vaughan CJ, Delanty N, Basson CT. 2001. Do statins afford neuroprotection in patients with cerebral ischaemia and stroke? CNS Drugs.15:589-596.
Wang J, Lu Z, Chi J. 1997. Multicenter clinical trial of the serum lipid-lowering effects of Monascus purpureus (red yeast) rice preparation from traditional Chinese medicine. Curr Therapeutic Res 58:964-978.
Waynforth HB. 1980. Experimental and Surgical Technique in the Rat. London: Academic Pr.
9
eritrosit dalam hewan uji tikus putih jantan. Depok: Pusat Studi Obat Bahan Alam, Universitas Indonesia.
10
Lampiran 1 Diagram alir proses penelitian secara keseluruhan
Fermentasi cair
Fermentasi padat
Penentuan kadar trombosit hewan
uji dan penentuan dosis
Preparasi sampel Monascus powder
(penggilingan dan pengemasan)
Pengelompokan dan adaptasi
hewan uji
Uji pendahuluan
Pengeringan sampel angkak
Pembuatan agar miring,
peremajaan inokulan Monascus
11
Lampiran 2 Diagram alir proses pembuatan media cair inokulum M. purpureus 3090
KH
2PO
4, MgSO
4 ∙7H
2O, NaNO
3, CaCl
2 ∙2H
2O, dan
MSG dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL,
dilarutkan dengan 50 mL akuades. pH diatur 6.2
Larutan dipanaskan hingga mendidih
+ 2.5 g tepung beras
Sterilisasi autoklaf T = 121 °C, t = 15 menit
+ 1 ose isolat M. purpureus 3090
Inkubasi selama 5
–
7 hari, pada suhu kamar
12
Lampiran 3 Diagram alir proses pembuatan Monascus powder
Beras
Perendaman dalam larutan Na
asetat dan glukosa,
selama semalam
Sterilisasi uap dalam dandang
selama 2 jam
Peremajaan isolat
M. purpureus 3090
Inokulum
M. purpureus 3090
Inokulasi
Inkubasi selama 12 hari pada suhu kamar
Angkak basah
Panen
Angkak kering
Pengeringan suhu 70 °C selama 3 hari
Monascus powder
Penggilingan
Lampiran 4 Diagram alir perlakuan terhadap hewan uji
Kelompok A Perlakuan I Pakan pelet
Kapsul MP dosis 90 mg/kg bb/hari
Gom arab 3%
Kelompok B Perlakuan II Pakan pelet
Kapsul MP dosis 135 mg/kg bb/hari
Gom arab 3%
Kelompok C Perlakuan III Pakan pelet
Kapsul MP dosis 180 mg/kg bb/hari
Gom arab 3%
Kelompok D (kontrol +) Pakan pelet
Siantan dosis 810 mg/kg bb/hari
Gom arab 3%
Kelompok E (kontrol -) Pakan pelet Gom arab 3% Adaptasi hewan uji 1–4 minggu. Setelah uji pendahuluan hewan
uji dibuat trombositopenia dengan heparin dosis tertentu, kecuali kelompok F.
Pengamatan kenaikan trombosit selama 5 hari
14
Lampiran 5 Data lengkap jumlah trombosit hewan uji
Kelompok Ulangan
Kode
Perlakuan hari ke-
1
2
3
4
5
15
Tabel Jumlah Trombosit tikus sebelum
Kelompok
Jumlah Trombosit awal dlm ribuan
1
120
2
95
3
75
4
135
5
135
6
235
Jumlah
795
15
Lampiran 6 Analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap kenaikan trombosit hewan uji
Data analisis
Kelompok Perlakuan hari ke- Yi
1 2 3 4 5
A 494 000 823 000 930 000 634 000 799 000 4 811 000 B 363 000 561 000 703 000 470 000 597 000 3 526 000 C 266 000 400 000 514 000 260 000 395 000 2 651 000 D 318 000 364 000 568 000 812 000 633 000 3 160 000 E 290 000 303 000 475 000 782 000 690 000 3 005 000 F 511 000 326 000 559 000 440 000 713 000 3 014 000 Total 2 242 000 2 777 000 3 749 000 3 398 000 3 827 000 20 167 000
Hasil analisis Sumber keragaman
Derajat Bebas
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F hitung F0,05 Simpulan
Perlakuan 5 3.4190 6.838 2.26 4.50 F hitung< F tabel maka H0
diterima, tidak ada perbedaan nyata antarperlakuan terhadap kenaikan jumlah trombosit
Galat 33 9.9561 3.017
16
Lampiran 7 Analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap bobot badan hewan uji
Data analisis
Kelompok Perlakuan ke- (ulangan)
Yi
1 2 3 4 5 6 7
A 560 550 550 555 570 565 565 3 915
B 555 575 550 570 580 585 580 3 995
C 545 540 440 430 440 440 440 3 275
D 580 360 360 360 360 360 360 2 740
E 470 360 250 255 255 260 260 2 110
F 485 500 480 495 490 495 490 3 435
Total 3 195 2 885 2 630 2 665 2 695 2 705 2 695 19 470
Hasil analisis Sumber keragaman
Derajat Bebas
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F hitung F0,05 Simpulan
Perlakuan 5 9 115 037.50 1 823 007.50 648.96 4.48 H0 ditolak, ada
perbedaan nyata antarperlakuan terhadap bobot badan hewan uji Galat 36 101 128.57 2 809.12
