TESIS
PEMBERIAN KRIM EKSTRAK BUAH TOMAT
(Solanum lycopersicum) DAPAT MENCEGAH
MENURUNAN JUMLAH KOLAGEN DERMIS PADA
TIKUS (Rattus norvegicus) WISTAR JANTAN YANG
DIPAPAR SINAR ULTRAVIOLET B
ORLEN PLAUDO SOMPOTAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
i
TESIS
PEMBERIAN KRIM EKSTRAK BUAH TOMAT
(Solanum lycopersicum) DAPAT MENCEGAH
PENURUNAN JUMLAH KOLAGEN DERMIS PADA
TIKUS (Rattus norvegicus) WISTARJANTAN YANG
DIPAPAR SINAR ULTRAVIOLET B
ORLEN PLAUDO SOMPOTAN 1490761041
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
i
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING
TESIS INI TELAH DISETUJUI
PADA TANGGAL 21 Oktober 2016
PEMBIMBING I PEMBIMBING II
Prof.dr.IGM Aman,Sp.FK Dr.dr.AAGP Wiraguna,Sp.KK(K),FINSDV,FAADV NIP. 194606191976021001 NIP. 195609121984121001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Direktur
Program Pascasarjana Program Pascsarjana Universitas Udayana Universitas Udayana
LEMBAR PENETAPAN PENGUJI
Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai oleh Panitia Penguji pada
Program Pascasarjana Universitas Udayana
pada Tanggal 21 Oktober 2016
Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana
No : 4899/UN14.4/HK/2016
Tanggal 4 Oktober 2016
Penguji :
Ketua : Prof. dr. IGM. Aman, Sp.FK
Anggota :
i
UCAPAN TERIMAKASIH
Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur ke hadapan
Tuhan Yang Maha esa, karena hanya atas kurnia-Nya, tesis ini dapat diselesaikan.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada Prof.dr. IGM. Aman,Sp.FK, pembimbing utama
yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan,
dan saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam
penyelesaian tesis ini. Terimakasih sebesar-besarnya pula penulis sampaikan
kepada Dr.dr. AAGP Wiraguna,Sp.KK(K),FINSDV,FAADV, Pembimbing II
yang dengan penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan dan
saran kepada penulis.
Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana
Prof. Dr.dr. Ketut Suastika,Sp.PD.KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang
diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan
Program Pascasarjana di Universitas Udayana. Ucapan terimakasih juga ditujukan
kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana yang dijabat oleh
Prof. Dr.dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada
penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana
Universitas Udayana. Tidak lupa pula penulis ucapkan terimakasih kepada Dr.dr.
Gde Ngurah Indraguna Pinatih,M.Sc., Sp.GK sebagai ketua Program Studi
Biomedik Kekhususan Anti-Aging Medicine Universitas Udayana atas ijin yang
diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan Program Magister. Pada
kesempatan ini, penulis juga menyampaikan ucapan terimakasih kepada dr. I G K
Nyoman Arijana,M.Si, sebagai staf Departemen Histologi Fakultas Kedokteran
Universitas Udayana yang telah banyak membantu dalam proses pembuatan
preparat histopatologi kolagen kulit, dan juga I Gede Wiranatha,S.Si yang banyak
membantu dalam proses penelitian di Animal Laboratory bagian Farmakologi
sampaikan pula kepada para penguji tesis, yaitu Prof. Dr.dr. Wimpie I.
Pangkahila,Sp.And,FAACS, Prof.Dr.dr. J. Alex Pangkahila,M.Sc, Sp.And, Dr.dr.
Ida Sri Iswari,Sp.MK.,Mkes, yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan,
dan koreksi sehingga tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. Penulis juga
menyampaikan rasa terimakasih sebesar-besarnya kepada seluruh dosen Pasca
Sarjana Biomedik Universitas Udayana, staf Biomedik Pascasarjana Universitas
Udayana yaitu Pak Edi, Gek Wah, Mbo Amie, Mbo Enny, Mbo Yethi.
Tak lupa pula penulis menyampaikan rasa terimakasih mendalam kepada
almarhum Ayah, Ibu yang telah mengasuh, mendidik dan membesarkan penulis
dengan penuh perhatian dan kasih sayang, juga ucapan terimakasih kepada isteri
tercinta Yunita Carolina Soegiyo,S.Sn dan putra tersayang Maxwell Jorie
Sompotan yang dengan penuh pengorbanan telah memberikan kepada penulis
kesempatan untuk untuk berkonsentrasi menyelesaikan tesis ini.
Ungkapan rasa terimakasih juga penulis sampaikan kepada rekan
seperjuangan dr. Hermawan Adiguna. dr. Adi Wijayanto, dr. Magdalena
Tjahyanto, dr. Cheria Valentina, dr. Astrid Karina, dr. Ivonne Kurniawan, dr.
Monica Pranoto, dr. Mulik Baskoro, dr. Herti Silalahi, dr. Suarni, dr. Sugeng
Ibrahim, dr. Fransiska Mochtar,Sp.OG serta seluruh temaan-teman sejawat
angkatan 9 yang saya tidak bisa sebutkan satu persatu namun sangat berperan
dalam membantu menyelesaikan tesis ini.
Kiranya Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada
semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini. Tuhan
memberkati kita semua.
Denpasar, 21 Oktober 2016
ABSTRAK
PEMBERIAN KRIM EKSTRAK BUAH TOMAT (
Solanum
lycopersicum
) DAPAT MENCEGAH PENURUNAN JUMLAH
KOLAGEN DERMIS PADA TIKUS WISTAR (
Rattus
norvegicus
) YANG DIPAPAR SINAR ULTRAVIOLET B
Radiasi sinar UV merupakan salah satu sumber radikal bebas dan memiliki banyak efek negatif terhadap kulit, baik secara langsung maupun tidak langsung. Efek radiasi UV pada dermis menghasilkan degradasi kolagen, hambatan sintesis kolagen, inflamasi dan stres oksidatif, serta penurunan kemampuan sel dan pada akhirnya terjadi proses apoptosis. Tomat mengandung polifenol dan likopen yang memiliki aktivitas sebagai anti peradangan dan antioksidan sehingga dapat memperlambat penuaan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa pemberian krim ekstrak buah tomat (Solanum lycopersicum) dapat mencegah penurunan jumlah kolagen dermis pada kulit tikus Wistar yang dipapar UVB.
Rancangan penelitian yang digunakan adalah eksperimental murni dengan
post-test only control group design menggunakan 30 ekor tikus putih jantan, berusia 2-3 bulan dengan berat badan 180-200 gram. Sampel yang dipilih dibagi menjadi 3 kelompok yaitu kelompok kontrol yang diberikan paparan sinar UVB, kelompok perlakuan 1 yang diberikan paparan sinar UVB dan bahan dasar krim, dan kelompok perlakuan 2 yang diberikan paparan sinar UVB dan krim ekstrak buah tomat konsentrasi 20%. Setelah 4 minggu perlakuan tikus dikorbankan dan dikoleksi jaringan kulit untuk pemeriksaan jumlah kolagen secara mikroskopis perbesaran 400 kali pada 3 lapang pandang dengan metode pewarnaan Sirius red.
Hasil penelitian menunjukkan rerata jumlah kolagen pada kelompok kontrol yang diberikan paparan sinar UVB saja (P0) adalah 59,62 ± 6,103, sedangkan pada kelompok perlakuan 1 (P1) yang diberikan paparan sinar UVB dan bahan dasar krim adalah 57,66 ± 7,810. Sedangkan pada kelompok perlakuan yang diberi paparan sinar UVB dan krim ekstrak buah tomat (Solanum lycopersicum) (P2) adalah 70,21 ± 4,139 (p<0,001). Uji lanjutan dengan menggunakan Least Significance Difference (LSD) test menunjukkan bahwa terdapat perbedaan nyata antara kelompok kontrol dengan kelompok perlakuan 2 (p<0,01), dan terdapat perbedaan antara kelompok perlakuan 1 dengan kelompok perlakuan 2 (p<0,01). Namun tidak terdapat perbedaan antara kelompok kontrol dengan kelompok perlakuan 1 (p>0,05).
Disimpulkan bahwa pemberian krim ekstrak buah tomat (Solanum lycopersicum) dapat mencegah penurunan jumlah kolagen dermis pada kulit tikus Wistar yang dipapar UVB. Penelitian ini perlu dikembangkan lebih lanjut ke tahap uji klinis sebelum digunakan pada manusia.
ABSTRACT
ADMINISTRATION OF TOMATO (Solanum lycopersicum) FRUIT EXTRACT CREAM PREVENTED THE COLLAGEN DECREASE IN
ULTRAVIOLET B-EXPOSED WISTAR RATS (Rattus norvegicus)
UV radiation is the source of free radicals and has many negative effects on the skin, either directly or indirectly. The effects of UV radiation on dermal tissue are including collagen degradation, inhibition of collagen synthesis, inflammation and oxidative stress, as well as a decrease cells viability and ultimately the occurance of apoptosis. Tomatoes contain polyphenols and lycopene that have activity as an anti-inflammatory and antioxidant that can slow down aging. The purpose of this study was to prove that the tomato (Solanum lycopersicum) fruit extract cream can prevent the collagen decrease UVB-exposed rats.
This study was a true experimental with post-test only control group design using 30 male rats, 2-3 months old and weight between 180-200 grams. Selected samples were divided into 3 groups: control group (P0) which were given exposure to UVB, the treatment group 1 (P1) which were given exposure to UVB and a cream base material, and the treatment group 2 (P2) which were given exposure to UVB and tomato (Solanum lycopersicum) fruit extract cream concentration of 20%. After 4 weeks of treatment the rats were sacrificed and skin tissue were collected for microscopic examination of the number of collagen under 400 times magnification on three of the visual field by Sirius red staining method.
The results showed that the average number of collagen in the control group (P0) was 59.62 ± 6.103, while the treatment group 1 (P1) was 57.66 ± 7.810. On the other hand in the treatment group 2 which were given exposure to UVB and tomato (Solanum lycopersicum) fruit extract cream (P2) was 70.21 ± 4.139 (p <0.001). Further analysis using Least Significance Difference (LSD) test showed that there were a significant differences between the P0 and P2 groups (p <0.01), as well as comparison between P1 and P2 (p <0.01). However, there was no difference between P0 and P1 (p> 0.05).
It can be concluded that the tomato (Solanum lycopersicum) fruit extract cream can prevented the collagen decrease UVB-exposed rats. Further study is needed to the clinical trials prior to the application in humans.
DAFTAR ISI
SAMPUL DALAM ... i
LEMBAR PRASYARAT GELAR ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
LEMBAR PENETAPAN PENGUJI ... iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ... v
UCAPAN TERIMAKASIH ... vi
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Rumusan Masalah ... 8
1.3Tujuan Penelitian ... 8
1.4 Manfaat Penelitian ... 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 10
2.1 Penuaan ... 10
2.2 Anatomi dan Fisiologi Kulit... 14
2.2.1 Extracelluler Matrix (ECM) ... 15
2.2.2 Kolagen ... 16
2.3 Penuaan Kulit ... 19
2.3.2 Dampak Photoaging Terhadap Kolagen ... 21
2.4 Radikal Bebas dan Antioksidan ... 26
2.4.1 Definisi Radikal Bebas ... 26
2.4.2 Sifat-Sifat Radikal Bebas ... 27
2.4.3 Tahapan Terbentuknya Radikal Bebas... 29
2.4.4 Antioksidan ... 30
2.5 Buah Tomat (Solanum lycopersicum) ... 30
2.5.1 Morfologi Buah Tomat ... 31
2.5.2 Kandungan Buah Tomat ... 34
2.6 Hewan Coba Tikus (Rattus novergicus) ... 38
2.6.1 Penggunaan Tikus (Rattus novergicus) ... 39
2.6.2 Pemberian Makanan dan Minuman ... 39
2.6.3 Pemantauan Keselamatan Tikus ... 40
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN ... 41
3.1 Kerangka Berpikir ... 41
3.2 Konsep Penelitian... 43
3.3 Hipotesis Penelitian ... 44
BAB IV METODE PENELITIAN ... 45
4.1 Rancangan Penelitian ... 45
4.1.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 46
4.2 Populasi dan Sampel ... 46
4.2.1 Sampel Penelitian ... 46
4.2.2 Kriteria Sampel ... 46
4.2.3 Penentuan Besar Sampel ... 47
4.3 Variabel Penelitan ... 48
4.3.2 Definisi Operasional Variabel ... 49
4.4 Alat dan Bahan ... 50
4.5 Prosedur Penelitian... 51
4.5.1 Sebelum Perlakuan ... 51
4.5.2 Prosedur Perlakuan... 52
4.5.3 Setelah Perlakuan ... 55
4.6 Alur Penelitian ... 56
4.7 Analisis Data ... 57
BAB V HASIL PENELITIAN … ... 58
5.1 Analisis Deskriptif … ... 58
5.2 Uji Normalitas Data .. ... 59
5.3 Uji Homogenitas Data.. ... 60
5.4 Uji Komparabilitas… ... 60
BAB VI PEMBAHASAN.. ... 66
6.1 Subyek Penelitian.. ... 66
6.2 Distribusi dan Homogenitas Data Penelitian.. ... 67
6.3 Pengaruh Pemberian Krim Ekstrak Buah Tomat (Solanum lycopersicum) terhadap Jumlah Kolagen Kulit.. ... 67
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN.. ... 73
7.1 Simpulan.. ... 73
7.2 Saran.. ... 73
DAFTAR PUSTAKA.. ... 74
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kandungan Nilai Gizi dan Kalori Buah tomat per 100 gram
(Firmanto, 2011)………...………..35
Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskrptif Data Jumlah Kolagen……….59
Tabel 5.2 Hasil Uji Normalitas Data Antar Kelompok………...59
Tabel 5.3 Hasil Uji Homogenitas Data Antar Kelompok………..60
Tabel 5.4 Rerata Jumlah Kolagen Antar Kelompok………..61
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Anatomi Kulit Manusia (Eroschenko, 2008) ... 14
Gambar 2.2 Kolagen pada Kulit Muda dan Kulit Tua ... 16
Gambar 2.3 Pembentukan Radikal Bebas oleh Ultraviolet B Melalui Proses Sensitisasi (Svobodova dkk., 2006) ... 20
Gambar 2.4 Kolagen pada Kulit yang Mengalami Photoaging dan Kolagen pada Kulit Normal……… 24
Gambar 2.5 Mekanisme Kerusakan Kolagen Akibat Sinar UV (Helfrichdkk.,2008) ... 25
Gambar 2.6 Tiga Cara dari Antioksidan Botani (Afaq dan Mukhtar, 2006) ... 31
Gambar 2.7 Anatomi Buah Tomat ……… ... 33
Gambar 2.8 Tomat Jenis Globe tomato (slicing tomato)...33
Gambar 3.1. Kerangka Konsep Penelitian ... 43
Gambar 4.1 Rancangan Penelitian ... 45
Gambar 4.2 Hubungan Antar Variabel ... 48
Gambar 4.3 Alur Penelitian... 56
Gambar 5.1 Perbandingan Rerata Jumlah Kolagen Antar Kelompok.. ... 63
Gambar 5.2 Histopatologi Dermis Kelompok Kontrol (P0).. ... 64
Gambar 5.2 Histopatologi Dermis Kelompok Perlakuan 1 (P1)... 64
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
A4M = Amercican Academy of Anti Aging Medicine
AP-1 = Activator Protein 1
Ca = Calcium
cm2 = Centimeter persegi
DHR = Dihydrorhodamine
DNA = Deoxyribonucleic Acid
dpl = Diatas Permukaan Laut
ECM = Extra Celluler Matrix
Fe = Ferum
FSH = Folicle Stimulating Hormone
GAEAC = Gallic Acid Equivalent Antioxidant Capacity
GAG = Glikoaminoglikan
GAGS = Glikoaminoglikan Sulfat
GH = Growth Hormone
i.m = Intra Muscular
IGF-1 = Insulin Growth Factor 1
IU = International Unit
K = Kalium
kg = Kilogram
LH = Luteinizing Hormone
m = Meter
MED = Minimal Erythema Dose
Mg = Magnesium
mj = Mili Joule
mj/cm² = Mili Joule per Centimeter persegi
MMP-1 = Matrix Mettaloproteinase 1
Na = Natrium
nm = Nano Meter
NO = Nitric Oxyde
P = Potasium
PCNA = Proliferating Cell Nuclear Antigene
QE = Quercetin Equivalent
ROS = Reactive Oxygen Species
SOD = Superoxide Dismutase
TGF β = Transforming Growth Factor Beta
TIMP-1 = Tissue Inhibitor of Matrix Metalloproteinase 1
UV = Ultra Violet
UVA = Ultra Violet A
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Keterangan Kelaikan Etik (Ethical Clereance) ... 79
Lampiran 2 Hasil Analisis Fitokimia Ekstrak Buah Tomat ... 80
Lampiran 3 Lampiran SPSS .. ... 81
Lampiran 4 Analisis Kolagen Penelitian Pendahuluan Ekstrak Krim Buah Tomat 20% ... 83
Lampiran 5 Analisis Kolagen Penelitian Pendahuluan Ekstrak Krim Buah Tomat 40% ... 83
Lampiran 6 Analisis Kolagen Penelitian Pendahuluan Ekstrak Krim Buah Tomat 60% ... 83
