BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyakit jantung koroner (PJK) telah menjadi penyebab utama kematian dewasa ini. World Health Organization (WHO) mencatat lebih dari 117 juta orang meninggal akibat PJK di seluruh dunia pada tahun 2002. Angka ini diperkirakan bertambah 11 juta orang pada tahun 2020. Di Indonesia, kasus PJK semakin sering ditemukan karena pesatnya perubahan gaya hidup. Hasil survei kesehatan nasional tahun 2001 menunjukkan tiga dari 1.000 penduduk Indonesia menderita PJK, dimana aterosklerosis merupakan penyebab terjadinya PJK (Depkes, 2004).
Aterosklerosis merupakan proses inflamasi kronis lokal yang mengenai arteri pada sistem kardiovaskular (Davis, 2005). Aterosklerosis digambarkan dengan akumulasi dari Low density Lipoprotein (LDL) dan sel inflamasi dalam pembuluh darah. LDL dimodifikasi oleh Reactive Oxygen Species (ROS) (seperti superoxide, hidrogen perioksida (H2O2), hydroxyl, dan radikal peroxynitrite ) yang dihasilkan di jaringan vaskular.
LDL yang teroksidasi menstimulasi sel endotel untuk memproduksi molekul adhesi dan mediator pro-inflamasi. Molekul pro-inflamasi ini menyebabkan monosit dan limfosit bermigrasi ke subendotel dari dinding pembuluh darah. Ekspresi pada permukaan sel seperti Lectin-like Oxidized LDL receptor 1 (LOX-1) juga diinduksi oleh mediator inflamasi dan LDL
2
stres oksidatif yang juga dapat timbul sebagai hasil dari ketidakseimbangan antara penghancuran dan produksi dari ROS seperti perioksidasi lipid, anion superoksida, peroksida hidrogen, dan peroksinitrit. Stres oksidatif yang terjadi ditandai dengan Lipid Peroxidation Potential (LPP) didalam jaringan yang dapat diukur dengan
malondialdehyde (MDA) (Ginting, 2007). Stres oksidatif ini nantinya
dapat diredam oleh Superoksida Dismutase (SOD) yang merupakan antioksidan endogenus yang memiliki peran penting dalam sistem pertahanan tubuh, terutama terhadap aktivitas ROS. Beberapa studi menyatakan bahwa pembentukan ROS dapat dihambat oleh antioksidan (Winarsih, 2007).
Berdasarkan penelitian lebih dari 200 xanthone diketahui ditemukan pada buah-buahan dan 40 xanthone ditemukan dalam buah manggis dan paling banyak ditemukan pada cangkang buah manggis, yaitu zat yang terbentuk dari isolasi kulit buah manggis yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan ( Huang et al., 2001; Pedraza, 2008). Penelitian sebelumnya membuktikan bahwa xanthone dari kulit manggis menghambat aktivitas ROS intraselular (Pedraza, 2008).
3
1.2 Rumusan Masalah
Apakah ekstrak kulit manggis dapat meningkatkan kadar SOD dan menurunkan kadar MDA tikus putih (Rattus novergicus strain wistar) jantan model aterosklerotik?
1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan Umum
Mengetahui efek ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana Linn) sebagai antioksidan pada tikus putih (Rattus novergicus strain
wistar) model aterosklerotik.
1.3.2 Tujuan Khusus
a. Membuktikan pengaruh ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana Linn) dalam menurunkan kadar MDA dan
meningkatkan kadar SOD tikus putih (Rattus norvegicus strain wistar) jantan model aterosklerotik.
b. Mengatahui dosis efektif ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana Linn) dalam meningkatkan kadar MDA dan meningkatkan kadar SOD tikus putih Rattus norvegicus strain wistar) jantan model aterosklerotik.
1.4 Manfaat Penelitian 1.4.1 Akademis
4
1.4.2 Klinis
KARYA TULIS AKHIR
PENGARUH EKSTRAK KULIT MANGGIS (Garcinia mangostana linn) SEBAGAI ANTIOKSIDAN TERHADAP TIKUS PUTIH
MODEL ATEROSKLEROTIK
Oleh:
MUHAMMAD DICKY HAFISALEVI 08020007
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS KEDOKTERAN
HASIL PENELITIAN
PENGARUH EKSTRAK KULIT MANGGIS (Garcinia mangostana linn) SEBAGAI ANTIOKSIDAN TERHADAP TIKUS PUTIH
MODEL ATEROSKLEROTIK
KARYA TULIS AKHIR Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
dalam Menyelesaikan Program Sarjana Fakultas Kedokteran
Oleh:
MUHAMMAD DICKY HAFISALEVI 08020007
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS KEDOKTERAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya, penulis telah berhasil menyelesaikan usulan penelitian yang berjudul “Pengaruh Ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana Linn) Sebagai Antioksidan Terhadap Tikus Putih Model Aterosklerotik”. Penulisan penelitian ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Kedokteran Jurusan Pendidikan Dokter pada Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang.
Penulis menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan penelitian ini, sangatlah tidak mudah. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. DR. dr. Djanggan Sargowo. Sp.PD.Sp.JP(K) selaku pembimbing I atas bimbingan, pelajaran, dukungan dan saran yang telah diberikan dalam penyusunan karya tulis akhir ini.
2. dr. Meddy Setiawan, Sp.PD selaku pembimbing II atas kesabaran dan ketelitiannya dalam membimbing dan memberi saran dalam penyusunan karya tulis akhir ini.
3. dr. Diah Hermayanti, Sp.PK selaku penguji atas saran, kritik dan bimbingannya.
4. Orang tua dan keluarga saya yang telah memberikan bantuan dukungan material dan moral; dan
Usulan penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan. Dengan kerendahan hati penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya dan mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga usulan penelitian ini dapat menambah wawasan dan bermanfaat bagi semua pihak.
Malang, 11 November 2011
ABSTRAK
Dicky Hafisalevi, Muhammad. 2011. Pengaruh ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana linn) sebagai Antioksidan Pada Tikus Putih Model Aterosklerotik. Tugas akhir, Fakultas kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang, Pembimbing: (1) Djanggan Sargowo (2) Meddy Setiawan,
Latar belakang : Aterosklerosis digambarkan dengan akumulasi dari Low density Lipoprotein (LDL) dan sel inflamasi dalam tunika intima yang dipicu oleh stres oksidatif. Stres oksidatif meningkatkan kadar Malondialdehid (MDA) yang aktivitasnya dapat diredam oleh superokside dismutase (SOD) yang merupakan antioksidan endogen dalam tubuh. Ekstrak kulit buah manggis memiliki aktivitas antioksidan yang dapat menghambat pelepasan radikal bebas melalui Reactive oxygen Species (ROS) yang ditandai dengan meningkatnya kadar SOD dan menurunnya kadar MDA serum plasma tikus.
Tujuan: Tujuan dari penelitian ini untuk mengevaluasi peran ekstrak kulit manggis (Garciana mangostana Linn) terhadap tikus model aterosklerosis sebagai antioksidan.
Metode: Subyek penelitian yang digunakan adalah 30 ekor tikus putih (Rattus novergicus Strain wistar) yang dibagi menjadi 5 kelompok (kontrol negatif, kontrol positif, diberi ekstrak kulit manggis 200, 400, dan 800 mg/kg p.o selama 90 hari) yang menggunakan metode eksperimental murni dengan rancangan The Post Test Only Control Group Design. Parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah SOD dan MDA yang dibaca dengan menggunakan spektrofotometri dan dianalisis dengan uji ANOVA, uji BNT1%, uji korelasi dan uji regresi.
Hasil dan diskusi: Berdasarkan analisa statistika didapatkan nilai MDA (r= -0,809; Sig = 0,000 < 0,01 dan R2 =0,655) dan SOD (r = 0,565; Sig= 0,000 < 0,01 dan R2 =0,391). Pemberian oral (800 mg/kg) ekstrak kulit manggis memiliki hasil terbaik dalam meningkatkan kadar SOD dan menurunkan kadar MDA.
Kesimpulan: Ekstrak kulit manggis terbukti memiliki aktifitas antioksidan yang poten.
ABSTRACT
Dicky Hafisalevi, Muhammad. 2011. Effect of extract from pericap of Mangosteen (Garcinia Mangostana Linn) as Antioxidants in White Rats Models of Atherosclerosis. Final Assignment, Medical Faculty, University of Muhammadiyah Malang, advisors: (1) Prof. DR. dr. Djanggan Sargowo, Sp.PD.Sp.JP (K) (2) dr. Meddy Setiawan, Sp.PD.
Backgrounds: Atherosclerosis defined by accumulation of Low density Lipoprotein (LDL) and inflammatory cells in tunica intima triggered by oxidative stress. Oxidative stress increase the level of Malondialdehid (MDA) which its activity inhibited by superokside dismutase (SOD) as endogenous antioxidant. Extract from pericaps of mangosteen has antioxidants activity that can inhibit the release of free radicals through reactive oxygen species (ROS) are characterized by increased levels of SOD and decrease levels of MDA rats serum.
Objectives: aim of this research is to evaluate effect of extract from pericarp of mangosteen (Garcianna mangostana Linn) as antioxidants in rats models of atherosclerosis.
Methods: The subjects of the research were 30 white rats (Rattus novergicus Strain wistar), divided into 5 groups (negative control, positive control, administration of extract from pericarp of mangosteen 200, 400, and 800 mg/kg, p.o for 90 days) employing True Experimental with The Post Test Only Control Group Design. The parameters used in this study is the SOD and MDA are read using spectrophotometry and analyzed by test of ANOVA, BNT1% test, using correlation and regression test
Results and discussion: Based on the statistic analysis, the value of MDA is MDA (r= -0,809; Sig = 0,000 < 0,01 and R2 =0,655) and SOD (r = 0,565; Sig= 0,000 < 0,01 and R2 =0,391). Whereas oral administration (800mg/kg) dose of extract from pericap of mangosteen has a good result by increasing the level of SOD and decreasing the level of MDA.
Conclusion: Extract from pericarp of mangosteen approved have a potential antioxidant activity.
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PENGUJIAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK. ... vii
ABSTRACT.. ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR SINGKATAN ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.3.1 Tujuan Umum ... 3
1.3.2 Tujuan Khusus ... 3
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
1.4.1 Akademis ... 3
1.4.2 Klinis ... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Dislipidemia ... 5
2.1.1 Definisi ... 5
2.1.2 Klasifikasi Kadar Lipid Plasma ... 5
2.1.3 Kolestrol dan Sumbatan Pembuluh Darah (Aterosklerosis) ... 9
2.2 Aterosklerosis ... 10
2.2.1 Definisi ... 10
2.2.3 Patofisiologi Aterosklerosis ... 13
2.2.4 Oksidasi LDL dan Aterosklerosis ... 17
2.3 Radikal Bebas... 18
2.3.1 Definisi ... 18
2.3.2 Struktur ... 18
2.3.3 Sumber Radikal Bebas ... 20
2.3.4 Pembentukan Radikal Bebas dalam Sel ... 23
2.3.5 Bentuk Produk Oksidasi ... 25
2.4 Antioksidan ... 29
2.4.1 Definisi ... 29
2.4.2 Klasifikasi Antioksidan ... 30
2.5 Manggis ... 35
2.5.1 Kulit Manggis ... 35
2.5.2 Taksonomi ... 35
2.5.3 Morfologi Tanaman ... 36
2.5.4 Kandungan Nutrisi Manggis ... 38
2.5.5 Antioksidan Pada Ekstrak Kulit Manggis ... 39
BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS ... 41
3.1 Kerangka Konsep ... 41
3.2 Hipotesis ... 42
BAB 4 METODOLOGI PENELITIAN ... 43
4.1 Rancangan Penelitian ... 43
4.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 43
4.3 Populasi dan Sampel ... 43
4.3.1 Populasi ... 43
4.3.2 Sampel ... 43
4.3.3 Estimasi Besar Sampel ... 43
4.3.4 karakteristik Sampel Penelitian ... 45
4.4 Bahan dan Alat Penelitian ... 45
4.4.1 Bahan ... 45
4.4.3 Cara Kerja ... 47
4.5 Variabel dan Definisi Operasional ... 47
4.5.1 Variabel ... 47
4.5.2 Definisi Operasional... 48
4.6 Alur Penelitian ... 49
4.7 Prosedur Penelitian... 50
4.7.1 Pembagian Kelompok Tikus ... 50
4.7.2 Adaptasi ... 50
4.7.3 Pemberian Diet Aterosklerotik ... 50
4.7.4 Pemberian Ekstrak Kulit Manggis ... 51
4.7.5 Cara Pembuatan Ekstrak Kulit Manggis ... 52
4.7.5.1 Proses Pengeringan ... 52
4.7.5.2 Proses Ektraksi ... 52
4.7.5.3 Proses Evaporasi ... 52
4.7.6 Proses Anastesi dan Pembedahan Hewan Coba... 53
4.7.7 Pemeriksaan Kadar SOD... 54
4.7.8 Pemeriksaan Kadar MDA ... 54
4.7.9 Pengamatan Hasil ... 55
4.7.10 Analisis Data ... 55
BAB 5 HASIL PENELITIAN DAN ANALISA DATA ... 57
5.1 Hasil Pemeriksaan Kadar SOD ... 57
5.2 Hasil Pemeriksaan Kadar MDA ... 60
BAB 6 PEMBAHASAN ... 63
BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN ... 67
7.1 Kesimpulan ... 67
7.2 Saran ... 67
DAFTAR PUSTAKA ... 68
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Klasifikasi Kadar Lipid Plasma ... 5
2.2 Kandungan Nutrisi Manggis ... 38
5.1 Rerata kadar SOD serum (ng/200ul) ... 57
5.2 Hasil Uji BNT 1% Kadar SOD ... 58
5.3 Rerata Kadar MDA serum (ng/200ul) ... 60
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Hipotesis Respon Terhadap Injuri Endotel ... 14
2.2 Struktur pohon dan buah manggis ... 35
2.3 Komponen Manggis ... 37
2.4 Isolasi Xanthone pada Kulit Manggis ... 39
5.1 Kurva Persamaan Dosis ektrak kulit manggis terhadap Kadarn SOD ... 59
5.2 Grafik Rerata Kadar SOD pada Berbagai kelompok ... 59
5.3 Kurva Persamaan Dosis ektrak kulit manggis terhadap Kadarn MDA .... 61
DAFTAR SINGKATAN
CAT : Catalase
COX-2 : Cyclooksigenase 2 CPK : Creatine phosphokinase DNA : deoxyribonucleic acid
GOT : Glutamat transaminase oksaloasetat GSH-Px : Glutation Peroksidase
GSH-RH :Glutation reduktase GST : Gutathione-S-transferase HDL : High Density Lipoprotein
IDL : Intermediate Density Lipoprotein LDH : Laktat dehidrogenase
LDL : Low Density Lipoprotein
LDLox : Low Density Lipoprotein teroksidasi LPP : Lipid Peroxidation Potential
MDA : Malondialdehid
mRNA :Messengger ribonucleid acid PJK : Penyakit jantung koroner PUFA : Poly Unsaturated Fatty acids ROS : Reactive Oxygen Species SOD : Superoksida Dismutase
TBARs : Thiobarbithuric acid reactives
TC : Total Cholesterol
TG : Trigliserida
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
DAFTAR PUSTAKA
Aebi H, 1984, Catalase in Vitro, Dalam: Methoda Enzymol, 105:121-126
Abate C, Patel L, Raucher FJ, et al, 1990, Redox Regulation of Fos And Jun DNA-Binding Activity in Vitro Science, 249:1157-61
Belleville N, 1996, “Zat Gizi Antioksidan Penangkal Senyawa Radikal Pangan
dalam sistem Biologis” dalam: Prodsiding Seminar Senyawa Radikal dan
Sistem Pangan: Reaksi Bimolekuler, Dampak terhadap Kesehatan dan Penangkalan, CFNS_IPB dan kedutaan Besar Prancis-Jakarta
Chen L, Yang L, Wang C, 2007, Anti-inflammatory activity of Mangostins from Garcinia mangostana, Food Chem, Toxicol, 46: 688–693
Chord Mc, 1997, Superoxide Dismutase and Oxygens Toxicity, In: E, Hodgon, J, R, Bend, R, M, Review in Biochemical Toxicology, Philpot (Eds), Elsevier Amsterdam, the Netherlands, pp. 109-124
Conti M, Morand PC, Leviallain P, et al, 1991, Improve Fluorometric Determination of Malonaldehyde, Journal of Clinical Chemistri, 37: 1273-1275
Davis, C., Fischer, J., Ley, K., Sarembock, I.J. 2003. The role of inflammation in vascular injury and repair. J Thromb Haemost. 1: 1699-1709.
Depkes RI , 2010, Penyakit Jantung Pembuluh Darah [online], cited November 20 2010 available from: http://perpustakaan.depkes.go.id.:8180/bitsream/ /123456789/771/2/PdmanKndaliPenyjantungBuluhDarah.PDF
Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, 2007 Manggis (Garcinia mangostana), Jakarta: TTG budi daya pertanian
Dorland WA, Ivewman, 2002, Kamus Kedokteran Dorland, Ed 2, Jakarta, EGC Droge W, 2002, Free Radicals in The Physiological Control of Cell Function,
Physiol Rev.82:47-95
Dwek A, 2003, A Review of Mangosteen, Chem Pharm Bull, 51:857-866
Giantini A, 2003, Analisis Parameter Laboratorium Faktor Stroke Iskemik di Rumah Sakit Dr. Ciptomangunkusumo [online], cited November 17 2010 available from: http://digilib.litbang.depkes.go.id
Handleman G, Pryor W, 1998, “Evaluation of Antioxdants Status in Humans”, dalam: Antioxidants Status, Diet, Nutrition, and Health, , Papas (Ed), Boca Raton, London, New York, Washington DC: CRC Press, p.39-62 Hansson, G.K. and Libby, P. 2006. The immune response inatherosclerosis: a
double-edged sword. Nature. 6: 508-519.
Harrison, 2000, Aterosklerosis dan Bentuk Arteriosklerosis Lainnya, Prinsip-Prinsip Ilmu Penyakit Dalam Volume 5 edisi ke-13, Jakarta, EGC, pp 2464-2483
Inoue M, 2001, Protective Mechanisms Against Reactive Oxygen Species, In: Arias IM The Liver Biology And Pathobiology Lippincott Williams and Wilkins 4th-ed. Philadelphia, pp. 281-90
Mansjoer A, Triyanti K, Savitri R, 2001, Kapita Selekta Kedokteran, Dislipidemia, Media Aesculapius FKUI, Jakarta
Murray, Robert K, 2003, Biokimia Harper, Pengangkutan dan Penyimpanan Lipid, Ed 25, Jakarta, EGC, pp. 254-269
Nakatani K, Tohru Y, Mangostin Inhibits Inhibitor B Kinase Activity And Decreases Lipopolysaccharide –Induced Cyclooxygenase-2 Gene Expression in C6 Rat Glioma Cells, in Mol Pharmacol, 2004; 66:667-674 Pedraza J, Noemi C, 2008, Medical Properties of Mangosteen in Food and
Chemical Toxicology, 46: 3227-3239
Price A, Wilson M, 2005, Patofisiologi: Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit, Ed 6, Jakarta, EGC
Proctor PH, Reynolds ES, 1984, Free Radicals and Disease in Man, Physiol Chem Phys Med. 16:175-95
Rohdiana, D, 2001, Aktivitas Daya Tangkap Radikal Polifenol Dalam Daun Teh, Majalah Jurnal Indonesia 12, (1), 53-58
Sadikin M, 2001, Pelacakan Dampak Radikal Bebas terhadapa Makromolekul, Kumpulan Makalah Pelatiham: Radikal Bebas dan Antioksidan Dalam Kesehatan, Jakarta: Fakultas Kedokteran
Sargowo D, 2003, Pertemuan Ilmiah Nasional Reguler II Patobiologi : Peran Lipid dan Radikal Bebas pada Patogenesa Aterosklerosis. Malang : Perhimpunan Patobiologi Indonesia Cabang Malang dan FKUB
Schwartz CJ, Velente AJ, Prague EA, et al, 1993, A Modern View of Atherogenesis. AM. J. Cardiol
Suhartono E., Fujiati, Aflanie, I, 2002, Oxygen Toxicity by Radiation and Effect Of Glutamic Piruvat Transamine (GPT) Activity Rat Plasma After Vitamine C Treatmen, Diajukan pada International Seminar on Environmental Chemistry and Toxicology, Yogyakarta
Sunarni T, 2005, Aktivitas Antioksidan Penangkap Radikal Bebas Beberapa kecambah Dari Biji Tanaman Familia Papilionaceae, Jurnal Farmasi Indonesia 2 (2), 2001, 53-61
Soeatmaji DW, 1998, Peran Stress Oksidatif dalam Patogenesis Angiopati Mikro dan Makro DM, dalam Medica, 5(24):318-325
Urisini F, 1995, Diversity of Glutathione Peroxidases, Method Enzymol.252:38-114
Vohra RS, Murphy JE, Walker JH, et al, 2006, TheLOX-1 scavenger receptor and atherosclerotic plaque rupture, FASEB J. 21: 743-7
