i
ABSTRAK
UJI KOGNITIF MENCIT (Mus musculus L.) JANTAN BERBEDA UMUR YANG DIBERI EKSTRAK LADA HITAM (Piper nigrum L.)
Oleh
MONICA SAPITRI
Lada hitam (Piper nigrum L.) adalah salah satu jenis rempah yang diketahui mengandung antioksidan. Antioksidan adalah zat yang dipercayai berguna untuk menghambat peroses penuaan. Penuaan ditandai dengan menurunnya berbagai fungsi organ tubuh, termasuk otak sehingga berdampak pada menurunnya daya ingat. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh pemberian ekstrak lada hitam terhadap daya ingat mencit (Mus musculus L.). Empat puluh ekor mencit jantan, masing-masing 20 ekor berumur 4 bulan (muda) dan 20 ekor berumur 6 bulan (tua). Setiap kelompok diberi empat perlakuan yaitu: non-ekstrak sebagai kontrol (K), ekstrak air (A), ekstrak etanol (E), dan ekstrak campuran air-etanol (C). Data dianalisis menggunakan Sidik Ragam 2 Jalur (Two Ways ANOVA). Hasil
penelitian menunjukkan bahwa mencit tua lebih cepat mengingat jalur dalam uji labirin dengan lama retensi 151 detik, tetapi cendrung tidak berbeda dengan mencit muda dalam mengingat balok pijakan pada uji renang dengan lama retensi 6,76 detik. Melalui uji labirin daya ingat mencit muda dan tua yang diberi ekstrak lada hitam terbukti lebih baik dari pada yang tidak diberi ekstrak. Sedangkan dalam uji renang daya ingat mencit muda lebih baik pada yang diberi ekstrak campuran dengan lama retensi 14,16 detik, sedangkan pada mencit tua hanya ekstrak air yang bisa membuat daya ingat lebih baik dengan lama retensi 2,7 detik.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Menggala, Tulang Bawang pada tanggal, 09 Februari 1992. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara, dari pasangan Bapak Sapriadi Ismail dan Ibu Putri, S.pd. Penulis pertama kali mengenyam Pendidikan Sekolah Dasar
diselesaikan pada tahun 2003 di SD N 1 Menggala, Sekolah Menengah Pertama diselesaikan pada tahun 2006 di SMP N 1 Menggala, Sekolah Menengah Atas diselesaikan pada tahun 2009 di SMA N 1 Menggala. Penulis melanjutkan pendidikan Strata 1 di Perguruan Tinggi Negeri Universitas Lampung pada tahun 2009. Penulis terdaftar sebagai mahasiswi di Universitas Lampung pada Jurusan Biologi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam melalui jalur UML (Ujian Mandiri Lokal).
Selama masa perkuliahan, penulis aktif di Lembaga Kemahasiswaan yang berada di Jurusan Biologi, yakni HIMBIO (Himpunan Mahasiswa Biologi), BEC, dan BEM. Selain itu, penulis juga pernah menjadi asisten praktikum beberapa mata kuliah diantaranya, Struktur
Perkembangan Hewan 11, Perilaku Hewan dan Biologi Umum pada Jurusan Agroeteknologi.
BENIH PADI (Oryza Sativa L.) VARIETAS CIHERANG, CILIWUNG DAN MEKONGGA DI
BALAI PENGAWASAN DAN SERTIFIKASI BENIH TANAMAN PANGAN DAN
Allamdulillahhirobbal alamin
Puji syukur kehadirat Allah SWT, Maha Pencipta alam
semesta beserta isinya
Kupersembahkan karyaku ini kepada
Abah dan Bunda tercinta atas segala yang telah dilakukan
untuk semua hal terbaik bagi penulis, doa, motivasi, nasihat
dan kasih sayang serta pengorbanannya yang selalu
mengiringi langkah ku, semua hal yang tidak akan pernah
tergantikan dengan apapun, Kalianlah kebanggaanku.
Adik-adik kesayanganku Arivan Irawan, Yoga Repandi dan
Sofi Salsabila Sapitri atas segala motivasi, dukungan, dan
doa kalian. Kalianlah saudara terbaik dihidupku
Rencana Allah itu memang lebih baik dari
rencana kita, jadi tetaplah berjuang dan
berdo’a, hingga kita akan menemukan
bahwa ternyata Allah memberikan yang
terbaik untuk kita.
Selama kita masih punya tekad, yang
terpelihara dalam semangat. Maka tidak
akan ada kata terlambat untuk memulai
ix
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena berkat Rahmat dan Hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Uji Kognitif Mencit (Mus musculus L.) Jantan Berbeda Umur yang Diberi Ekstrak Lada Hitam (Piper ningrum L.)“.
Penulis dalam menyelesaikan skripsi ini banyak mendapat bimbingan dan bantuan yang diperoleh dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Kedua orangtuaku Sapriadi Ismail dan Putri, S.Pd., yang telah memberikan semangat, perhatian, canda tawa serta kasih sayang, dukungan baik moral maupun spiritual.
2. Bapak Drs. M. Kanedi, M.Si. sebagai Pembimbing I yang telah memberikan banyak kritik, saran, dan meluangkan waktu untuk memberikan ide dan masukkan kepada penulis selama penuyusunan skripsi
3. Bapak Drs. Hendri Busman, M.Biomed. sebagai Pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan ide, kritik,dan saran serta bimbingan yang telah diberikan dengan penuh kesabaran selama penyusunan skripsi.
x
5. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
6. Bapak Prof. Suharso, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
7. Ibu Endang Linirin Widiastuti, Ph.D. selaku Pembimbing Akademik atas bimbingannya kepada penulis dalam menempuh pendidikan di Jurusan Biologi.
8. Seluruh Dosen-dosen Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam atas bimbingannya kepada penulis dalam menempuh pendidikan di Jurusan Biologi.
9. Adik-adik ku (Arivan Irawan, Yoga Repandi dan Shofie Sapitri) tersayang yang telah memberikan semangat, perhatian, canda tawa.
10. Seseorang yang telah memberikan semangat, dan dukungan nya Jhoni Saniaga terimakasih banyak.
11. Tim Lada Hitam” Septiya Reni, Supini dan Tia Wida Hz “terima kasih atas saran, canda tawa dan kebersamaannya.
12. Mas Yanto, Kak Ali, Bu Ambar ,Pak hambali, Kak Pius, Pak Tris, Pak Ali yang telah banyak membantu selama penulis menyelesaikan skripsi.
13. Neti Sari, Cindi Carolin, Revilia, Ria Amigos dan Hertina Maryanti ,
Effendi, Ardian terima kasih atas perhatian, canda tawa dan kebersamaannya. 14. Akmalia Rahmani, Melani Pakpahan, Heti, Selvi Marcellia, Serli W, Wida
xi
15. Biologi 2009 Garnis, Aris Munandar, Timor Pengembara, Sumarji, Febri Julian, Dedi Sulistiono, Muklis Irfani, Andesba, Ari Kusuma, Dita
Mardhania Putri, Septi Amelia, Feni Ismiyati, Mustika Apriliani, Eka Fitri, Nia, Arini, Annisa, Fatimah, Septria, Indah Putri, Indah Mayang,
Dwitaria, Siti Nur eka, dan lain-lain terima kasih atas dukungan, kritik, canda tawa, dan kebersamannya kepada penulis.
Semoga atas segala bantuannya mendapatkan pahala dari Allah SWT dan semoga skripsi ini dapat memberikan keluasan ilmu , serta bermanfaat bagi kita semua. Aamiin.
Bandar Lampung, Agustus 2014 Penulis,
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK……….. i
LEMBAR PENGESAHAN... ii
SANWACANA……… ix
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL……….... xiii
vii
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat... 19
B. Alat dan Bahan ... 19
C. Variabel Penelitian dan Definisi Operation... . 20
1. Variabel Penelitian... . 20
F. Parameter yang Diamati……….. 25
G. Analisis Data……….. 27
H. Diagram Alir Penelitian……….. 27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian……….. 28
1. Uji Labirin Mencit (Mus musculus L.) ……… 28
2. Uji Renang Mencit (Mus musculus L.)……… 33
B. Pembahasan……… 37
1. Uji Labirin Mencit (Mus musculus L.)………. 37
2. Uji Renang Mencit (Mus musculus L.)……… 41
V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan……….... 44
B. Saran……… 44
viii
iv DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Sifat Biologis Mencit (Mus musculus L.)... 13 Tabel 2. Perbandingan rata-rata waktu (detik) labirin mencit 7 dan
9 bulan……… 29
Tabel 3. Perbandingan rata-rata waktu (detik) labirin mencit umur
7 bulan……….. 30
Tabel 4. Perbandingan rata-rata waktu (detik) labirin mencit umur
9 bulan...….. 32
Tabel 5. Perbandingan rata-rata (detik) renang mencit umur 7 dan
9 bulan……….. 33
Tabel 6. Perbandingan rata-rata waktu (detik) renang mencit umur
7 bulan………... 34
Tabel 7. Perbandingan rata-rata waktu (detik) renang mencit umur
LAMPIRAN 1. Hasil Perhitungan
A. Uji Labirin Mencit (Mus musculus L.)
A.1. Data Labirin Mencit (Mus musculus L.) usia muda (7 bulan) dan usia tua (9 bulan) setelah diberi perlakuan ekstrak lada hitam (Piper nigrum L.)
Umur Perlakuan Rata-rata waktu (detik) Total
Rata-A.2. Hasil analisis statistik rata-rata waktu (detik) dengan menggunakan ANARA (Analisis Ragam).
Levene's Test of Equality of Error Variancesa Dependent Variable:hasil
F df1 df2 Sig.
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable:hasil
Source
Type III Sum of
Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 255390.300a 7 36484.329 10.308 .000
Intercept 474804.100 1 474804.100 134.150 .000
perlakuan 234230.300 6 39038.383 11.030 .000
umur .000 0 . . .
perlakuan * umur .000 0 . . .
Error 113259.600 32 3539.363
Total 843454.000 40
Corrected Total 368649.900 39
a. R Squared = .693 (Adjusted R Squared = .626)
B. Uji Renang Mencit (Mus musculus L.)
B.1. Data Renang Mencit (Mus musculus L.) usia muda (7 bulan) dan usia tua (9 bulan) setelah diberi perlakuan ekstrak lada hitam (Piper nigrum L.)
Umur Perlakuan Rata-rata waktu (detik) Total
Rata-B.2. Hasil analisis statistik rata-rata waktu (detik) dengan menggunakan ANARA (Analisis Ragam).
Levene's Test of Equality of Error Variancesa Dependent Variable:hasil
F df1 df2 Sig.
Tests of Between-Subjects Effects
Corrected Total 2667.800 39
a. R Squared = .213 (Adjusted R Squared = .041)
Std. Error Sig. 95% Confidence Interval Lower
Gambar 10. Kandang Mencit (Mus musculus L.)
Gambar 12. Uji Renang
v
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Lada Hitam (Piper ningrum L)... 6 Gambar 2. Struktur Kimia Asam Fenolat... 9 Gambar 3. Struktur Kimia Piperin... 9 Gambar 4. Struktur Kimia Amida Fenolat... 10 Gambar 5. Mencit (Mus musculus L.)... 11 Gambar 6. Desain Penelitian... 22 Gambar 7. Uji Daya Ingat (penciuman)... 26 Gambar 8. Uji Daya Ingat (renang)... 26 Gambar 9. Diagram alir penelitian... 26 Gambar 10. Kandang Mencit (Mus musculus L.)……… 50
Gambar 11. Uji Labirin……….. 50 Gambar 12. Uji Renang……… 51
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara penghasil rempah di dunia. Salah satu komoditas rempah penting yang dihasilkan di Indonesia yaitu lada hitam. Lada hitam dikenal sebagai rempah yang umum digunakan dalam penyedap masakan dan juga dapat digunakan sebagai obat tradisional karena
mempunyai banyak khasiat (Majeed & Prakash, 2000). Kandungan kimia lada hitam terdiri dari beberapa bahan aktif seperti phenolic amides, phenolic acids, dan flavonoid yang bersifat antioksidan (Meghwal & Goswami, 2012).
2
terjadinya proses kerusakan dalam makanan, memperpanjang masa pemakaian dalam industri makanan, meningkatkan stabilitas lemak yang terkandung dalam makanan serta mencegah hilangnya kualitas sensori dan nutrisi (Hernani dan Raharjo, 2005).
Secara fisiologi ingatan merupakan hasil dari perubahan kemampuan penjalaran sinaptik dari suatu neuron ke neuron berikutnya. Ingatan dibagi menjadi 3 yaitu ingatan jangka panjang, ingatan jangka pendek, dan ingatan jangka menengah. Faktor yang menyebabkan menurunnya ingatan antara lain kurang tidur, tekanan darah tinggi, terlalu banyak mengkonsumsi alkohol, streskronis, dan kerusakan dalam hubungan sel saraf otak. Konsentrasi dalam belajar juga sangat penting sebab, dengan konsentrasi semua sel-sel otak akan ikut aktif sehingga proses memori menjadi lebih mudah mengingat (Venustri latif, 2006).
3
pakan yang merupakan salah satu perubahan fungsi yang akan ditunjukkan pada proses penuaan suatu organisme.
B. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak lada hitam terhadap daya ingat mencit (Mus musculus L.) jantan.
2. Untuk mengetahui perbedaan waktu daya ingat mencit (M. Musculus L.) jantan setelah diberi ekstrak lada hitam berdasarkan uji labirin dan uji renang.
C. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan bisa memberikan gambaran manfaat lada hitam dalam bidang kesehatan, selain sebagai rempah penyedap masakan.
D. Kerangka Pemikiran
Menurut Guyton dan Hall, (1997) secara fisiologis, ingatan merupakan hasil dari perubahan kemampuan penjalaran sinaptik dari suatu neuron ke neuron berikutnya, sebagai akibat dari aktivitas neural sebelumnya. Perubahan ini kemudian menghasilkan jaras-jaras baru yang terfasilitasi untuk membentuk penjalaran sinyal-sinyal melalui lintasan neural otak. Jaras-jaras yang baru atau yang tefasilitasi disebut jejak-jejak ingatan (memory trace). Jaras-jaras ini penting karena begitu jaras-jaras ini menetap atau ada, maka akan
4
Konsumsi lada hitam baik untuk otak karena lada hitam merupakan salah satu komoditas ekspor unggulan Indonesia yang mempunyai nilai ekonomis yang begitu tinggi. Lada hitam mengandung bahan aktif seperti phenolic amides, phenolic acids, dan flavonoid yang bersifat antioksidan sangat kuat. Selain
mengandung bahan-bahan antioksidan, lada hitam juga mengandung piperin yang diketahui berkhasiat sebagai obat analgesic, antipyretic, anti inflamasi, serta memperlancar proses pencernaan. Kandungan antioksidan pada lada hitam membuat lada hitam dikenal sebagai salah satu bahan penghambat proses penuaan.
Proses penuaan yang terjadi tentu saja akan mempengaruhi beberapa fungsi organ tubuh diantaranya dalam hal daya ingat. Kemampuan kognitif otak dapat mengalami penurunan terutama akibat peroses penuaan. Dengan mengkonsumsi lada hitam yang baik untuk otak diduga juga karena
manfaatnya dalam memperlambat kerusakan sel dan menjaga daya ingat tetap tajam di usia tua.
5
E. Hipotesis
Berdasarkan pengaruh yang terkandung dalam lada hitam, maka hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
1. Penambahan ekstrak lada hitam pada pakan dapat meningkatkan daya ingat mencit (Mus musculus L.) jantan.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Lada Hitam (Piper nigrum L.)
1. Klasifikasi Tanaman Lada Hitam
Menurut Rukmana (2003), klasifikasi lada hitam adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Lada Hitam (Piper nigrum L.) Regnum : Plantae
Divisio : Spermatophyta Classis : Monocotyledoneae Ordo : Piperales
7
2. Habitat Lada Hitam
Genus Piper memiliki banyak spesies. Sekitar 600–2.000 spesies diantaranya tersebar di daerah tropis. Dari jumlah tersebut, terdapat beberapa spesies yang telah di budidayakan, antara lain P. nigrum (lada), P. betle (sirih), dan P. retrofractum (cabai jawa) (Rukmana, 2003).
Menurut Rajeev (2005), lada hitam (P. nigrum) merupakan tanaman tropis yang membutuhkan curah hujan dan kelembaban yang cukup. Lada hitam tumbuh baik pada daerah antara 20ºLU-20ºLS, dan pada ketinggian sampai 1500 m diatas permukaan laut. Suhu yang dikehendaki antara 10ºC-40ºC. Lada hitam dapat tumbuh subur pada tanah yang memiliki pH 4,5-6,5.
Menurut Sastrapdja (1996), lada berasal dari wilayah India, tanaman ini biasanya tumbuh liar di pegunungan Assam dan Burma Utara. Pada abad ke-16 tanaman ini telah diketahui menyebar ke Thailand, Malaysia dan Jawa.
3. Morfologi Lada Hitam
8
putih berasal dari buah yang masak dan kulitnya sudah dihilangkan dan dikeringkan sehingga warnanya putih (Anwar,dkk, 1994).
Menurut Heinrich (2003), tanaman lada hitam merupakan tanaman semak belukar, herba, berbatang kecil menjalar dan bunganya majemuk berbentuk bulir dan menggantung. Tanaman ini mempunyai karakter kimia
mengandung asam amida atau disebut juga piperin yang pada umumnya dimiliki oleh beberapa spesies dalam famili Piperaceae, dan mengandung minyak atsiri
4. Kandungan Kimia Lada Hitam
Menurut Williamson (2002), susunan kimia lada hitam terdiri dari : a. Minyak atsiri (Essential oil)
Lada hitam kering mengandung 1,2 – 2,6% minyak atsiri yang terdiri dari sabinine (15-25%), caryophyllene, α-pinene, β-pinene, β-ocimene, δ-guaiene, farnesol, δ-cadinol, guaiacol, 1-phellandrene, 1,8 cineole,
pcymene, carvone, citronellol, α-thujene, α-terpinene, bisabolene,
dllimonene, dihydrocarveol, camphene dan piperonal.
Asam Fenolat adalah senyawa yang terdiri dari cincin fenolik dan gugus asam karboksilat (COOH) dengan struktur kimia C6-C1. Menurut
9
Gambar 2. Struktur kimia asam fenolat (Vermerris dan Nicholson, 2006) b. Piperin
Piperin (1–piperilpiperidin ) C17H19O3N merupakan alkaloid dengan inti
piperidin. Piperin berbentuk kristal berwarna kuning dengan titik leleh 1270C -1290C, merupakan basa yang tidak optis aktif, dapat larut dalam alkohol, benzena, eter, dan sedikit larut dalam air (Anwar,dkk. 1994).
Piperin terdapat dalam beberapa spesies piper dan dapat dipisahkan baik dari lada hitam maupun lada putih perdagangan piperin juga dapat ditemukan pada cabe jawa. Kandungan piperin biasanya berkisar antara 5-92% (Anwar,dkk. 1994).
Struktur piperin adalah sebagai berikut :
10
Piperin (1-piperoylpiperidine) (Gambar 3) digunakan untuk keperluan farmakologi, diantaranya seperti analgesik, antipiretik, anti-inflamasi serta memperlancar proses pencernaan (Meghwal dan Goswami, 2012). Reaksi hidrolisis amida dapat dilakukan baik dalam suasana asam maupun suasana basa. Di mana kedua kondisi ini, asam dan basa berfungsi sebagai pereaksi dan bukan sebagai katalis. Dalam suasana asam, terjadi penyelangan air terhadap amida sedangkan dalam suasana basa terjadi penyerangan ion hidroksil terhadap atom karbon karbonil amida.
c. Amida Fenolat
Amida fenolat adalah senyawa yang terdiri dari cincin fenolik dan gugus karbonil (C=O) yang berikatan dengan atom Nitrogen (N). Menurut Meghwal dan Goswami (2012), amida fenolat yang terkandung dalam buah lada hitam memiliki fungsi sebagai antioksidan. Hal ini diperkuat oleh penelitian yang dilakukan oleh Nakatani et al. (1986) menunjukkan bahwa semua amida fenolat yang terkandung dalam buah lada hitam memiliki aktivitas antioksidan yang signifikan.
11
d. Vitamin dan mineral.
Lada hitam kering mempunyai kandungan ascorbic acid, carotenes, thiamine, riboflavin, nicotinic acid, potassium, sodium,
calsium,magnesium, besi, phosporus, tembaga dan seng.
B. Mencit (Mus musculus L.)
1. Klasifikasi Mencit (Mus musculus L.)
Menurut Priyambodo (2003), klasifikasi mencit sebagai berikut:
Gambar 5. Mencit (M. musculus L.) Kerajaan : Animalia
Filum : Chordata
Kelas : Mamalia
Ordo : Rodentia
Famili : Muridae
Genus : Mus
12
2. Morfologi Mencit (Mus musculus L.)
Menurut Priyambodo (2003), ciri-ciri mencit pada umumnya memiliki ciri umum yaitu, berupa rambut berwarna putih dengan warna perut sedikit lebih pucat, hidung yang runcing, ukuran badan kecil 6-10 cm, panjang ekor sama atau lebih panjang sedikit dari kepala dan badan tidak berambut dengan ukuran 7-11 cm, telinga tegak dan besar dengan ukuran 15 mm.
Menurut Setijono (1985), mencit memiliki berat badan yang bervariasi, berat badan ketika lahir berkisar natara 2-4 gram, sedangkan berat badan mencit jantan dewasa berkisar antara 20-40 gram. Sebagai hewan penggerat mencit memiliki gigi seri yang kuat dan terbuka, susunan gigi mencit adalah
indicisivus 1/2, caninus 0/0, premolar 0/0, dan molar 3/3.
Mencit (Mus musculus L.) banyak digunakan dalam berbagai bidang penelitian seperti penuaan, virologi, anemia, kegemukan, kekerdilan,
13
Tabel 1.Sifat biologis mencit (M. musculusL.)
Kriteria Keterangan
Lama hidup 1-3 tahun
Lama produksi ekonomis 9 bulan Lama bunting 19-21 hari Kawin sesudah beranak 19-24 jam
Umur sapih 21 hari
Umur dewasa kelamin 35 hari Umur dikawinkan 8 minggu Siklus estrus 4-5 hari
Lama estrus 12-14 jam
Berat dewasa Jantan 20-40 g Berat dewasa Betina 18-35 g
Berat lahir 0,5-1,0 g
Berat sapih 18-20 g
Jumlah anak lahir 6-15 ekor Jumlah putting susu 5 pasang Kecepatan tumbuh 1g/hari
Sumber : Smith dan Mangkowidjojo (1988)
3. Habitat Mencit (Mus musculus L.)
14
Perilaku mencit dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya, faktor internal seperti seks, perbedaan umur, hormon, kehamilan, dan penyakit ;sedangkan faktor eksternalnya seperti makan, minum, dan faktor lingkungannya.
Mencit liar lebih suka hidup pada suhu lingkungan yang tinggi, tetapi mencit juga dapat hidup terus pada suhu lingkungan yang rendah (Smith dan
Mangkoewidjojo, 1988).
C. Radikal Bebas
Radikal bebas adalah sekelompok bahan kimia baik berupa atom maupun molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan pada lapisan luarnya (Droge, 2002). Adanya elektron yang tidak berpasangan menyebabkan senyawa tersebut sangat reaktif mencari pasangan, dengan cara menyerang dan mengikat electron molekul yang berada di sekitarnya, dan bila senyawa ini bertemu dengan radikal baru akan terbentuk radikal baru lagi dan seterusnya sehingga akan terjadi reaksi berantai (chain reaction). Radikal bebas yang banyak terbentuk di dalam tubuh, dapat menimbulkan kerusakan secara biomolekul yang berdampak pula pada kerusakan struktur dan fungsi sel, yang akhirnya menimbulkan gangguan pada sistem kerja organ secara keseluruhan (Winarsi, 2007).
D. Antioksidan
15
Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa terhambat (Winarsi, 2007).
Keseimbangan oksidan dan antioksidan sangat penting karena berkaitan dengan sistem tubuh, terutama untuk menjaga integritas dan berfungsinya membran lipid, protein sel dan asam nukleat. Komponen terbesar yang menyusun membran sel adalah senyawa asam lemak tak jenuh yang diketahui sangat sensitif terhadap perubahan keseimbangan oksidan dan antioksidan. Penyebab utama kerusakan oksidatif di dalam tubuh adalah senyawa oksidan. Kerusakan oksidatif terjadi akibat rendahnya antioksidan dalam tubuh sehingga tidak dapat mengimbangi reaktivitas senyawa oksidan (Winarsih, 2007).
Antioksidan baik endogen maupun eksogen sangat penting bagi fungsi tubuh, karena antioksidan tersebut mampu meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh. Antioksidan endogen misalnya enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutation peroksidase (GSH-Px), sedangkan antioksidan eksogen misalnya vitamin E, vitamin C, β-karoten, flavonoid, asam urat, bilirubin dan albumin (Winarsih, 2007).
Flavonoid termasuk dalam golongan senyawa fenolik dengan struktur kimia C6-C3-C6. Aktivitas antioksidatif flavonoid sebagai salah satu kelompok
16
dilakukan oleh Widowati et al. (2005) menunjukkan bahwa flavonoid memiliki aktivitas antioksidan.
E. Kognitif
Menurut Seragi (2001), kognisi merupakan sifat mengingat dari hewan dan kognisi dari hewan biasanya berasal dari pengalaman dan pengulangan ingatan. Sedangkan menurut Herlina (2010), fungsi kognitif adalah kemampuan berpikir dan memberikan rasional, termasuk proses belajar, mengingat, menilai, orientasi, persepsi dan memperhatikan.
Menurut Stedman (2002), kognisi mengacu pada suatu lingkup fungsi otak tingkat tinggi termasuk kemampuan belajar dan mengingat, mengatur rencana dan memecahkan masalah, memelihara dan mengalihkan perhatian, memahami lingkungan dan melakukan perhitungan.
17
Mchenbaum (dalam Ivey, 1993) perilaku kognitif didasarkan pada asumsi bahwa perilaku manusia secara langsung dipengaruhi oleh pemikiran, perasaan, proses fisiologis, serta konsekuensinya pada perilaku. Jadi bila ingin mengubah perilaku dari manusia, maka tidak hanya sekedar mengubah perilakunya saja, namun juga menyangkut aspek kognitifnya.
Menurut Kanfer (1986), perilaku-kognitif merupakan bentuk terapi yang ingin melihat bahwa individu tidak hanya dipahami melalui perilaku yang tampak saja seperti yang dilihat oleh perilaku (behaviorist), namun dibalik tingkah laku yang tampak terdapat proses internal yang sebenarnya merupakan hasil pemikiran kognisi.
Menurut penelitian tentang pengaruh pegagan terhadap fungsi kognifit belajar dan mengingat pada mencit, dimana pegagan (Centellaasiatica (L.) Urban) adalah tumbuhan herba yang sudah lama dimanfaatkan sebagai tanaman obat. Berdasarkan penelitian dan pengalaman, pegagan telah terbukti mempunyai khasiat dalam menyembuhkan berbagai macam penyakit, antara lain untuk menyembuhkan sariawan, obat kusta, penurun panas, peluruh air seni, hipertensi, diabetes, anemia dan lain-lain. Penggunaan yang paling banyak akhir-akhir ini adalah untuk menambah daya ingat.
18
(L.) Urban juga dapat meningkatkan fungsi kognitif dan oksidatif stress pada tikus normal. Ekstrak cair Centellaasiatica (L.) Urban yang meningkatkan fungsi kognitif pada dosis 200 mg/kg BB dan 300 mg/kg BB.
Fungsi kognitif adalah kemampuan berpikir dan memberikan rasional, termasuk proses belajar, mengingat, menilai, orientasi, persepsi dan memperhatikan. Gangguan fungsi kognitif eratkaitannya dengan fungsi otak karena kemampuan untuk berpikir akan dipengaruhi oleh otak. Gangguan fungsi kognitif adalah suatu gangguan fungsi luhur otak berupa gangguan orientasi, perhatian, konsentrasi, daya ingat dan bahasa serta fungsi intelektual. Gangguan fungsi kognitif adalah suatu gangguan kearah demensia yang diperlihatkan dengan adanya gangguan berhitung, bahasa, daya ingat semantic (kata-kata), dan pemecahan masalah (problemsolving). Gangguan fungsi kognitif untuk jangka panjang jika tidak dilakukan penanganan yang optimal akan meningkatkan insidensidemensia. Gangguan fungsi kognitif dapat ditingkatkan oleh obat-obatan yaitu: obat nootropika (seperti pirasetam, piritinol, Ginkgo biloba dan Centellaasiatica yang sudah diteliti oleh Gupta dapat meningkatkan fungsi
19
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan April sampai Agustus 2013 di Laboratorium Zoologi, Jurusan Biologi, FMIPA Universitas Lampung untuk perlakuan mencit, sedangkan untuk pembuatan ekstrak lada hitam dilakukan di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, FMIPA Universitas Lampung.
B. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kandang mencit berupa bak plastik berdimensi 40x15x20cm dengan tutup kawat, botol minum, blender, timbangan analitik, neraca, gunting, oven, erlenmeyer, mangkok porselen, kertas saring, serbuk kayu, penggaris, beaker glass, shaker, stopwatch, kamera, tripleks dan corong.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah mencit jantan umur 4 bulan dan 6 bulan yang dibeli dari Badan Penyidikan dan Pengujian
20
C. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel Penelitian
Variabel dalam penelitian ini dibedakan menjadi dua, yaitu variabel bebas (independent variable) dan variabel terikat (dependent variable). Variabel bebas mencakup perlakuan, yaitu perlakuan kontrol (P0),
ekstrak air lada hitam (P1), ekstrak etanol lada hitam (P2), dan ekstrak air etanol lada hitam (P3). Variabel terikat mencakup kognitif mencit
jantan, yaitu uji labirin, dan uji renang.
2. Definisi Operasional
Definisi operasional variabel penelitian adalah sebagai berikut:
Perlakuan kontrol (P0), yaitu perlakuan tanpa ekstrak lada hitam yang
diberikan pada mencit jantan melalui pakan selama 3 bulan.
Perlakuan ekstrak air lada hitam (P1), yaitu perlakuan ekstrak air lada
hitam yang diberikan pada mencit jantan melalui pakan dengan konsentrasi ekstrak sebesar 0,3 ppt selama 3 bulan.
Perlakuan ekstrak etanol lada hitam (P2), yaitu perlakuan ekstrak etanol
lada hitam yang diberikan pada mencit jantan melalui pakan dengan konsentrasi ekstrak sebesar 0,3 ppt selama 3 bulan.
Perlakuan ekstrak air dan etanol lada hitam (P3), yaitu perlakuan ekstrak
21
Uji labirin mencit, yaitu waktu saat mencit di masukkan ke dalam labirin
sebagai proses belajar, kemudian menghitung waktu yang di butuhkan mencit untuk keluar dari labirin dengan menemukan umpan yang ada di labirin.
Uji renang mencit, yaitu waktu saat mencit di masukkan ke dalam bak
besar yang sudah berisi air hingga mencit mencit berenang sampai menemukan balok pijakan yang ada di dalam air dengan tanda garis putih.
D. Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) dengan 2 faktorial. Faktor pertama yaitu umur (K1 untuk mencit usia muda (4 bulan) dan K2 untuk mencit usia dewasa (6 bulan). Faktor kedua adalah perlakuan yang terdiri dari 4 kelompok perlakuan. Setiap perlakuan terdiri dari empat pengulangan. Waktu pemberian pakan adalah selama 3 bulan, sehingga ketika melakukan pengamatan, mencit jantan pada K1 berumur 7 bulan dan K2 berumur 9 bulan. Pola pengelompokkan perlakuan yang dipakai adalah sebagai berikut:
1. K0 adalah kelompok mencit yang diberi pakan pelet dalam bentuk batang sebanyak 5 batangan berdiameter 0,5-1,0 cm yang memiliki berat 4-5 gr tanpa ekstrak lada hitam (kontrol).
22
3. K2 adalah kelompok mencit yang diberi pakan pelet dalam bentuk batang sebanyak 5 batangan berdiameter 0,5-1,0 cm yang memiliki berat 4-5 gr dengan ekstrak etanol lada hitam.
4. K3adalah kelompok mencit yang diberi pakan pelet dalam bentuk batang sebanyak 5 batangan berdiameter 0,5-1,0 cm yang memiliki berat 4-5 gr yang dicampur dengan ekstrak etanol dan ekstrak air lada hitam.
Adapun desain penelitian dapat dilihat pada gambar dibawah ini :. Kelompok Mencit Muda Kelompok Mencit Tua
Gambar 6. Desain Penelitian
Keterangan : -K0 : Kontrol -K2 : Etanol
-K1 : Air -K3 : Campuran (Air+Etanol)
E. Prosedur Kerja
1. Pemeliharaan Hewan Uji
Mencit dipelihara dalam kandang berupa bak plastik yang diberi tutup kawat dengan ukuran 1cm2. Dasar kandang diberi serbuk kayu dan dalam satu kandang dipelihara 5 ekor mencit. Selama pemeliharaan, mencit diberi pakan berupa pelet ayam dicampur tepung jagung dan tepung terigu yang dicetak ulang berbentuk batang dengan diameter sekitar 1cm sebagai
K0 K1
K3 K2
K0 K1
23
langkah habituasi pemberian pakan sebelum perlakuan menggunakan ekstrak lada hitam dan diberi minum dalam botol minum khusus mencit. Sanitasi kandang dan penggantian serbuk kayu dilakukan setiap satu minggu sekali.
2. Proses Ekstraksi Lada Hitam
Buah lada kering diseleksi untuk mendapatkan buah yang benar-benar bernas dengan cara, biji-biji lada itu dimasukkan ke dalam air, biji yang terapung di permukaan air disisihkan (tidak dipakai), sedangkan yang tenggelam diambil untuk diproses lebih lanjut. Biji-biji lada yang bernas (tenggelam) dikeringkan di bawah matahari. Selanjutnya biji-biji tersebut dikeringkan lagi di dalam oven sampai benar kering. Setelah benar-benar kering biji di gerus sampai menjadi serbuk halus, serbuk tersebut kemudian diekstraksi.
Ekstraksi serbuk buah lada hitam dilakukan sebanyak 2 macam yaitu ekstraksi dengan etanol dan ekstraksi dengan air. Untuk ekstraksi dengan etanol digunakan pelarut etanol 95% menggunakan teknik maserasi. Setiap 5 gram serbuk lada hitam direndam dalam 50 ml etanol 95% menggunakan labu Erlenmeyer selama 24 jam pada suhu kamar. Selama maserasi labu Erlenmeyer digoyang menggunakan shaker dengan
24
pasta. Pasta dikeringkan sampai menjadi tepung. Tepung inilah yang disebut sebagai ekstrak etanol.
Ekstraksi dengan air dilakukan dengan cara, 5 gram serbuk lada dimasukkan ke dalam air suling mendidih sebanyak 50 ml selama 15 menit. Setelah itu dilakukan penyaringan. Filtrat diuapkan di dalam oven sampai didapatkan ekstrak dalam bentuk serbuk. Serbuk ini dinamakan sebagai ekstrak air.
Ekstrak lada hitam tersebut kemudian dicampur dengan pakan mencit dengan komposisi 0,3 g dalam setiap 1 kg pakan lalu dicetak kembali. Pakan dicetak membentuk batang dengan panjang 4-5 cm dan diameter 0,5-1 cm. kemudian dikeringkan
3. Pembuatan Pakan
Ekstrak etanol dan ekstrak air lada hitam akan diujikan pada mencit
melalui pemberian pakan. Proporsi campuran terhadap ekstrak pakan yang didasarkan pada batas aman bahan aktif lada hitam piperin menurut
Hertperdia (2003), yaitu tidak melebihi LD 50 yang diberikan secara oral dengan toksisitas akut 330 mg/kg berat badan mencit. Penelitian ini berdasarkan dosis piperin dibawah LD 50, yaitu 100 mg/kg BB mencit yang dikonversikan menjadi 0,3 g ekstrak lada hitam pada setiap 1 kg pakan.
25
memperoleh pelet dalam bentuk batang yang berdiameter 0,5-1,0 cm, panjang 4-5 cm dengan berat rata-rata 4-5g setelah kering.
F. Parameter yang Diamati
26
Gambar 7. Uji Labirin (penciuman)
Keterangan :
a. Area pengamatan b. Labirin (liku perjalanan) c. Garisawal
d. Garisakhir (Umpan)
Gambar 8. Uji Renang Keterangan :
a. Area pengamatan b. GarisAwal c. Air
27
G. Analisis Data
Hasil perlakuan mencit uji kognitif labirin dan renang akan dianalisis dengan menggunakan Sidik Ragam 2 Jalur (Two Ways ANOVA) untuk mengetahui ada atau tidaknya perbedaan perlakuan. Jika ada perbedaan yang nyata maka akan dilakukan uji lanjut dengan menggunakan Uji Beda NyataTerkecil (BNT) pada taraf 5% untuk mengetahui perbandingan dari masing-masing kelompok.
H. Diagram Alir Penelitian
Adapun diagram alir penelitian uji kognitif mencit dapat dilihat pada Gambar 9 sebagai berikut;
Gambar 9. Diagram Alir Penelitian Persiapan Kandang
Pemeliharaan Mencit (Mus musculus L.)
Proses Ekstraksi Lada Hitam
Pembuatan Pakan (Panambahan Ekstrak Lada Hitam 0,3 ppt)
Parameter yang diamati: 1. Uji daya ingat labirin. 2. Uji daya ingat renang
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat di simpulkan :
1. Mencit tua lebih cendrung mengingat jalur dalam uji labirin dengan lama retensi 151 detik, tetapi cendrung tidak berbeda dengan mencit muda dalam mengingat balok pijakan pada uji renang dengan lama retensi 12,12 detik.
2. Melalui uji labirin daya ingat mencit muda dan tua yang diberi ekstrak lada hitam terbukti lebih baik dari pada yang tidak diberi ekstrak.
3. Dalam uji renang daya ingat mencit muda lebih baik pada yang diberi ekstrak
campuran dengan lama retensi 14,16 detik, dan pada mencit tua hanya ekstrak air yang bisa membuat daya ingat lebih baik dengan lama retensi 2,7 detik.
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
Anwar, Chairil, & Hasmi. 1994. Pengantar Praktikum Kimia Oganik. Jakarta : Depdikbud. hlm. 32-33.
Bastrom. 2009. The Biological Basis of Learning and Individuality. Sci. Am. 79-86.
Buzan. 2003. Head Strong. Jakarta. PT Gramedia. hlm. 45-46. Campbell, N.A., J.B. Reece, dan L.G. Mitchell. 2004. Biologi Jilid 3.
Diterjemahkan oleh Wasmen Manalu. Erlangga. Jakarta. hlm. 247-252. Chui, MH. & Greenwood CE. Antioxidant Vitamins Reduce Acute Meal-induced
Memory Deficits in Adults with Type 2 Diabetes. Nutrition Research. 2008;28(7): 423-429.
Dagon, Y. & Berry EM. Nutritional Status, Cognition, and Survival: A New Role For Leptin and AMP Kinase. The Journal Of Biological Chemistry.
2005;280(51): 42142-42.
Denisson. 2006. Buku Panduan Brain Gym. Jakarta. PT. Gramedia. hlm.78-79. Droge,W. 2002. Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function.
Physiological Reviews. 82;47-95.
Epstein,W.W., D.F. Netz, dan J.L. Seidel. 1993. Isolation Of Piperine From Black Papper. Journal Of Chemical Education. 70:589-9.
Gupta, Y.K., dan M.H.V. Kumar, 2003, Effect of Centella asiatica on Cognition and Oxidative Stress in an Intracerebroventricular Streptozotocin Model of-Alzheimer’s Disease in Rats, Clin Exp. Pharmacol. Physiol, 30 : 336-342.
Guyton and Hall. 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 9. Jakarta: EGC. Hal 923-925, 939-941.
Hastono. 2009. Fisiologi Pada Lansia. Jakarta. Balai Pustaka. hlm. 89-91. Heinrich, M.J., & Gibbons, S.. 2003. Fundamentals of Pharmacognosy and
Herlina. 2010. Pengaruh Triterpen Total Pegagan (Centella asiatica (L) Urban) Terhadap Fungsi Kognitif Belajar dan Mengingat pada Mencit Jantan Albino(Mus musculus). Jurnal Penelitian Sains. Universitas Sriwijaya. hlm.124-130.
Hernani, M.. 2005. Tanaman berkhasiat Antioksidan. Penebar Swadya. Jakarta. hlm. 23-49.
Ivey, A E., Ivey, M., & Simek, B.& Morgan, L.. 1993. Conseling and Psychotherapy A Multicultural Perspective. Boston: Allyn and Bacon a Division of Simon and Schuster. hlm. 152-155.
Kanfer. 1986. Helping People Change. New York : Pergamon Press. hlm. 67-88.
Meghwal, M. & Goswami, TK.. 2012. Nutritional Constituent of Black Pepper as Medicinal Molecules: A Review. 1: 129.
doi:10.4172/scientificreports.12.
Maity, TK. & Mandal SC. Effect of ocimum sanctum roots extract on swimming performance in mice. Phytotherapy research. 2000 February 23; 14(2): 120-1.
Majeed dan Prakash, L. 2000. The Medicinal Uses of Pepper. International Pepper News. Vol. XXV, No. 1 Jan-Mar 2000: 23-31.
Malole, M. & Pramono, C. S. U.. 1989. Penggunaan Hewan Percobaan di Laboratorium. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Tinggi. Pusat Antar Universitas Bioteknlogi. Institut Pertanian Bogor, Bogor. hlm. 235-345.
Nakatani, N. R. Intani,H. Ohta, dan A. Nishioka. 1986. Chemical Constituents of Peppers (Piper SPP.) and Application to Food Preservation. Environmental Health Perspectives. 67:135-42.
Nowakowski, R.S. 1999. Memory: A fundamental cognitive process that allows us to acquire and retain information about the world and our experiences within it. J Neurosci. hlm.25-28.
Priyambodo, S. 2003. Pengendalian Hama Tikus Mencit (Mus musculus L.) Ed ke-3. Penebar Swadaya. Jakarta. hlm. 34-89.
Rachmi E. 2004. Pengaruh Antioksidan dari Ekstrak Daun M.oleiferaTterhadap Hepatotoksisitas CCL4. Jurnal Sains. Universitas Brawijaya, Malang. hlm. 8-9.
Rajeev, P dan S. Devasahayam. 2005. Black Pepper (Extension Pamphlet). Indian Institute of Spices Research. 63: 1044-8.
Ravindran, R. & Devi, SR. Noise-stress-induced brain neurotransmiter changes and the effect of ocimum sanctum (Linn) treatment in albino rats. Journal of pharmacological sciences. 2005n ; 98(4):354-60.
Sastrapradja. 1996. Binatang hama. LIPI. Bogor. hlm. 50-86.
Seragi, E. 2001. Uji Perbandingan Pola Kognisi Pada Mencit (Mus musculus) dan Tikus (Mus ratus). Jurnal Zoologi. Surabaya. hlm. 68-95.
Setijono, M.M.. 1985. Mencit Sebagai Hewan Percobaan. Skripsi Fakultas Kedokteran Hewan. Institut Pertanian Bogor. hlm. 45-105.
Singh R., Singh N., Sain,i BS., & Rao HS.. 2008. In vitro antioxidant activity of pet ether extract of black pepper. Indian J Pharmacol. Aug. 2008. Vol.40. Issue 4:147-151.
Shidharaju & Beker. 2010. Oxidative Stress In The Progression Of Alzheimer Disease In The Frontal Cortex. Neurologi. 69(2):155-167.
Smith, J. B. & Mangkoewidjojo, S.. 1986. Pemeliharaan, Pembiakan, dan Penggunaan Hewan Percobaan di Daerah Tropis. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.
Soewolo. 2005. Fisiologi Manusia. Malang . Penerbit Universitas Negri Malang. hlm. 33-56.
Stadment. 2002. San Improved On Trial Passive Avoidence Learning Situation. Phycol. Rep. 21:221-4.
Sutyarso. 1992. Pengaruh Pemberian Ekstrak Buah Pare (Momordica charantia) Terhadap Fertilitas Mencit Jantan (Mus musculus L. STRAIN LMR). Tesis Program Pasca Sarjana Biomedik. Universitas Indonesia. Jakarta. 147 hlm.
Tahir, I., Wijaya, K., & Widianingsih, D.. 2003. Seminar on Chemometrics- Chemistry Dept Gadjah Mada University, Terapan Analisis Hansch Untuk Aktivitas Antioksidan senyawa Turunan Flavon/Flavonol, 25 Januari.
Venustri, L., 2006. Cara Memori Bekerja.
Widowati, W., R. Safitri, R. Rumumpuk, M. Siahaan. 2005. Penapisan Aktivitas Superoksida Dismutase Pada Berbagai Tanaman. Jurnal. Kedokteran Maranatha. 4:33-47.
Williamson. 2002. Mayor Herbs of Ayurveda. Churchill Livingstone. United Kingdom. hlm. 123-149.
