PENGARUH PEMBERIAN JUS BUAH PEPAYA (Carica papaya L.) TERHADAP KADAR KOLESTEROL DAN TINGKAT OKSIDASI PLASMA DARAH TIKUS
PUTIH WISTAR JANTAN HIPERKOLESTEROLEMIK YANG DIINDUKSI DENGAN KUNING TELUR
TESIS
OLEH
ILHAM HARIAJI 097008001/BM
PROGRAM MAGISTER (S-2) ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PENGARUH PEMBERIAN JUS BUAH PEPAYA (Carica papaya L.) TERHADAP KADAR KOLESTEROL DAN TINGKAT OKSIDASI PLASMA DARAH TIKUS
PUTIH WISTAR JANTAN HIPERKOLESTEROLEMIK YANG DIINDUKSI DENGAN KUNING TELUR
TESIS
Diajukan untuk Melengkapi Persyaratan Memperoleh Gelar Magister Biomedik dalam Program Studi Magister Ilmu Biomedik
pada Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Oleh
ILHAM HARIAJI 097008001/BM
PROGRAM MAGISTER (S-2) ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Judul Tesis : PENGARUH PEMBERIAN JUS BUAH PEPAYA (Carica papaya L. ) TERHADAP KADAR KOLESTEROL DAN TINGKAT OKSIDASI PLASMA DARAH TIKUS PUTIH WISTAR JANTAN HIPERKOLESTEROLEMIK YANG DIINDUKSI DENGAN KUNING TELUR
Nama : ILHAM HARIAJI Nomor Pokok : 097008001
Program Studi : ILMU BIOMEDIK
Menyetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. dr. Jazanul Anwar, SpFK.
Ketua Anggota
Prof. Dr. dr. Hadyanto Lim, SpFK, FSC, FIBA.
Ketua Program Studi Biomedik, Dekan,
dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D.
NIP : 195508071985032001 NIP : 195402201980111001
Prof.dr. Gontar A. Siregar, SpPD, KGEH.
Diuji pada tanggal : 26 Agustus 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. dr. Jazanul Anwar, SpFK.
Anggota : 1. Prof. Dr. dr. Hadyanto Lim, SpFK, FSC, FIBA. 2. dr.Mutiara Indah Sari, M.Kes.
ABSTRAK
Penyakit kardiovaskular merupakan penyebab kematian terbanyak di berbagai negara. Etiologi penyakit kardiovaskular adalah terjadinya aterosklerosis pada pembuluh darah yang mengakibatkan gangguan fungsi pada organ yang diperdarahinya. Patogenesis terjadinya aterosklerosis telah dibuktikan didahului dengan terjadinya stres oksidatif pada lipid dimana peningkatannya dapat dilihat pada kadar malondialdehyde di dalam plasma darah yang menandakan tingkat oksidasi, stres oksidatif ini memicu terjadinya reaksi inflamasi yang berantai pada dinding pembuluh darah yang lama kelamaan menyebabkan ateroskerosis. Banyak metode pengobatan yang dilakukan sebagai usaha preventif dan kuratif untuk mencegah terjadinya proses aterosklerosis namun pengobatan yang ada saat ini masih relatif mahal sehingga diperlukan suatu metode alamiah dengan pendekatan pola makan sehari hari sebagai usaha pencegahan. Buah pepaya (Carica papaya L.) merupakan buah yang sangat dikenal di Indonesia dan ada hampir di seluruh daerah di Indonesia, hal ini menjadikan buah pepaya menjadi buah meja hampir di sebagian besar penduduk di Indonesia, Kandungan vitamin C, vitamin E, serat dan plavanoid di dalam buah pepaya diyakini dapat membantu menurukan kadar kolesterol dan tingkat stres oksidatif di dalam darah.
Pada penelitian ini, peneliti mencoba untuk membuktikan efek penurunan kadar kolesterol dan stres oksidatif dari jus buah pepaya (Carica papaya L.) pada plasma darah tikus Wistar dengan mengukur kadar kolesterol total dan kadar malondialdehyde.
Desain penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan pre and post with control grup design. 25 ekor tikus Wistar jantan dibagi dalam lima kelompok, yaitu kelompok kontrol negatif, kontrol positif dan kelompok perlakuan satu, dua dan tiga. Dilakukan pengukuraan kadar kolesterol total secara enzimatik dengan metode elektrokimia amperometrik dan pengukuran kadar MDA menggunakan metoda TBARS. Data pengukuran diolah dan diuji dengan menggunakan uji Repeated Anova untuk data yang terdistribusi normal dan menggunakan uji Friedman untuk data yang distribusinya tidak normal kemudian dilanjutkan dengan uji Post Hoc dengan menggunakan SPSS.
Pemberian induksi kuning telur selama dua minggu menunjukkan peningkatan kadar kolesterol total dan MDA yang bermakna pada kelompok kontrol positif, perlakuan satu, dua dan tiga (p < 0,05). Penurunan kadar kolesterol total dan MDA pada pengukuran setelah induksi jus pepaya menunjukan hasil yang bermakna ( p<0,05) pada kelompok perlakuan satu, dua dan tiga.
Hal ini membuktikan bahwa pemberian jus buah pepaya memiliki efek penurunan kadar kolesterol total dan kadar MDA plasma darah tikus Wistar jantan.
ABSTRACT
Cardiovascular diseases is the most common cause of death in various countries. Etiology of cardiovascular diseases are atherosclerosis process in blood vessels that resulting disfuction of organ. Phatogenesis of atherosclerosis has been evidenced begins from oxidative stress on lipid plasma in blood which causes increasing malondialdehyde level in blood plasma which indicates oxidation level. Oxidative stess trigerring inflammatory reaction chain on the blood vessels walls which in turn atherosclerosis. There ware many method of treatment has been done to prevent and treating for atherosclerosis process,but the current methods are relatively expensive so that we need natural methods with the daily diet approach to prevent the atherosclerosis process. Papaya fruit (Carica papaya L.) is one of the famous fruit in Indonesia country and can be obtained in all area in Indonesia. It makes papaya fruit become a favourite fruit at home in Indonesian people. Papaya fruit contains vitamin C,vitamin E, fibers and plavanoid who belived can reduce cholesterol level and oxidative stess level in blood vessels.
In this research,reseacher try to prove effect of Papaya fruit (Carica papaya L.)juice to reducting cholesterol and oxidative stess level in blood plasma from male Wistar rats with measuring total cholesterol level and malondialdehyde level.
This research design is experimental research with pre and post with control grup design. 25 male Wistar rats have been grouped in 5 groups, there were negatif control grup, positif control grup, fist intervention group, second intervention group and third intervention group. To measuring the cholesterol total level we used enzimatically with electrochemical apherometric method and we measuring malodialdehyde level use TBARS method. Measuring result data have been processed by Repeted Anova test for normally distributed data and we used Friedman test for abnormally distributed data and than the data have been processed by Post Hoc test in SPSS.
Administration of egg yolk intervention for two weeks has been showen significant increas in total cholesterol level and malondialdehyde level in positif control grup, fist intervention group, second intervention group and third intervention group (p<0,05). Significant reduction has been shown from total cholesterol and malondialdehyde level after administratin of papaya fruit juice feeding on fist intervention group, second intervention group and third intervention group (p<0,05).
The research result has been shown that administration of papaya (Carica papaya L.) fruit juice has been able to reduced total cholesterol level and malondialdehyde level in male Wistar rats blood plasma.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Pengaruh pemberian jus buah pepaya (Carica papaya L.) terhadap kadar kolesterol dan tingkat oksidasi plasma darah tikus Wistar jantan hiperkolesterolemik yang diinduksi dengan kuning telur.
Tesis ini merupakan salah satu syarat yang harus dilaksanakan penulis dalam rangka memenuhi persyaratan untuk meraih gelar magister pada program magister Ilmu Biomedik Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
Proses penulisan tesis ini tidak lepas dari bimbingan, bantuan, dan dukungan dan doa dari berbagai pihak dan pada kesempatan ini ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya saya sampaikan dengan hormat kepada :
1. Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., MSc., (CTM), SpA(K), Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Prof. dr. Gontar A. Siregar, SpPD-KGEH., Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
3. Prof. dr. Guslihan Dasa Tjipta, SpA(K), Wakil Dekan-I Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
4. dr. Yahwardiah Siregar, PhD., Ketua Program Studi Biomedik, yang memberi banyak masukan kepada penulis.
6. Prof. Dr. dr. Hadyanto Lim, SpFK, FSC, FIBA., Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan, motivasi dan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan tesis ini.
7. dr. Mutiara Indah Sari, M.Kes., Dosen Pembanding yang juga turut meluangkan waktu dan banyak memberikan masukan, motivasi kepada penulis untuk perbaikan tesis ini.
8. dr. Ricke Loesnihari, SpPK(K)., Dosen Pembanding yang juga turut meluangkan waktu memberikan masukan untuk perbaikan tesis ini.
9. Drs. Agussani, M.AP, Rektor Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara yang telah memberikan beasiswa dan motivasi untuk menyelesaikan pendidikan magister kepada penulis.
10.dr. Ade Taufiq, SpOG., Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara yang terus mengingatkan penulis untuk segera menyelesaikan pendidikan Magister Ilmu Biomedik.
11.dr. Heppy Jelita Sari Batu Bara, Sekretaris Fakultas yang telah menerima penulis menjadi staf pengajar di Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.
12.Prof. Dr. Drs. Syafruddin Ilyas, MBiomed., sebagai konsultan penulis dalam hal statistik dan perlakuan pada hewan coba, yang telah banyak melatih dan mengajarkan penulis.
13.Mardiyah, staf laboratorium terpadu yang telah mengajarkan penulis menggunakan spektrofotomer dan teknik pengerjaan sediaan laboratorium.
15.Kedua orang tua saya Brigjend. Pol. (Anumerta) Drs. Tato Suprapto dan Andriani Budiati yang selalu memberikan semangat kepada penulis.
16.Kedua mertua saya dr. H. M. Fauzi dan Hj. Sukawati, yang terus selalu memberikan semangatnya.
17.Kepada keluarga kecilku tercinta, dr. Ninin Silvia Wahyuni dan ananda Najlaa Rafhanah Mazaya Hariaji yang menjadi motivasi penulis.
18.Teman-teman seangkatan 2009 yang banyak memberikan dorongan dan motivasi. Kalian adalah teman-teman terbaikku dalam suka dan duka yang selalu memberikan semangat kepadaku.
Harapan penulis, semoga proses pendidikan yang penulis jalani ini memberi manfaat baik bagi penulis sendiri dan bagi orang lain. Akhirul kalam, penulis sangat berterima kasih atas masukan, saran dan kritikan dari semua pihak guna perbaikan dari penelitian ini.
Medan, Mei 2013 Penulis,
RIWAYAT HIDUP A. Identitas
Nama Lengkap : Ilham Hariaji
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Islam
Tempat/Tgl Lahir : Cibinong, 31 Oktober 1979
Alamat : Jl. Umar No. 119 Glugur Darat Medan 20238
No.Hp : 082164399100
B. Riwayat Hidup
SD Pertiwi Medan : Tamat 1992
SMP Negeri 1 Padang Sidimpuan : 1992-1995
SMA Negeri 1 Medan : 1995-1998
Fakultas Kedokteran UISU Medan : 1998-2005
C. Riwayat Pekerjaan
Staf Pengajar Tetap FK UMSU : 2009- sampai sekarang
D. Riwayat Keluarga
Nama Ayah : Brigjen. Pol (Anumerta) Tato Suprapto
Nama Ibu : Andriani Budiati
Nama Istri : dr. Ninin Silvia Wahyuni
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
RIWAYAT HIDUP ... vi
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
DAFTAR SINGKATAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Kerangka Teori ... 6
1.3 Kerangka Berfikir ... 7
1.4 Rumusan Masalah ... 8
1.5 Hipotesis ... 8
1.6 Tujuan Penelitian ... 8
1.6.1 Tujuan Umum ... 8
1.6.2 Tujuan Khusus ... 8
1.7 Manfaat Penelitian ... 9
2.1 Sistem Kardiovaskular ... 10
2.2 Jantung ... 11
2.3 Pembuluh Darah... 13
2.4 Kolesterol ... 16
2.5 Aterosklerosis dan Hiperkolesterolemia ... 17
2.6 Plasma Malondialdehyde sebagai Biomarker Stres Oksidatif ... 19
2.7 Lipid peroksidase dan Malondialdehyde ... 20
2.8 Sampel Biologis untuk Pengukuran Malondialdehyde ... 21
2.9 Metode Pengukuran Malondialdehyde ... 22
2.10 Tanaman Pepaya (Carica papaya L.) ... 24
2.10.1 Taksonomi Pepaya (Carica papaya L.) ... 24
2.10.2 Morfologi Pepaya (Carica papaya L.)... 24
2.10.3 Unsur Gizi Buah Pepaya (Carica papaya L.) ... 25
2.10.4 Pepaya Sebagai Antioksidan dan Penurunan Kolesterol ... 25
BAB III METODE PENELITIAN ... 28
3.1 Jenis Penelitian ... 28
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 28
3.2.1 Tempat Penelitian ... 28
3.2.2 Waktu Penelitian ... 28
3.3 Populasi dan Sampel Penelitian ... 28
3.3.2 Sampel Penelitian ... 29
3.4 Variabel Penelitian ... 30
3.4.1 Variabel Bebas ... 30
3.4.2 Variabel Terikat ... 30
3.4.3 Variabel Kendali ... 30
3.5 Kriteria Inklusi, Ekslusi, dan Drop Out ... 30
3.5.1 Kriteria Inklusi...30
3.5.2 Kriteria Ekslusi...30
3.5.3 Kriteria Drop Out...31
3.6 Definisi Operasional Variabel ... 31
3.7 Etika Penggunaan Hewan Coba ... 32
3.8 Alat dan Bahan ... 32
3.8.1 Alat ... 32
3.8.2 Bahan ... 34
3.9 Prosedur Penelitian ... 35
3.9.1 Persiapan Hewan Percobaan ... 35
3.9.2 Pembuatan Ransum Pakan Standar ... 36
3.9.3 Pembuatan Diet Kuning Telur ... 36
3.9.4 Sampling Jus Buah Pepaya ... 36
3.9.5 Perhitungan Dosis Jus Buah Pepaya ... 36
3.9.6 Pembagian Kelompok dan Pemberian Perlakuan ... 37
3.9.8 Pengambilan Sampel Darah Untuk Pemeriksaan MDA ... 38
3.9.9 Alur Penelitian ... 40
3.10 Teknik Analisis Data ... 41
3.11 Jadwal Penelitian ... 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43
4.1 Hasil Penelitian ... 43
4.1.1 Kadar Kolesterol Total Plasma Darah Tikus Wistar Jantan ... 43
4.1.1.1 Kadar Kolesterol Total Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Kontrol Negatif ... 43
4.1.1.2 Kadar Kolesterol Total Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Kontrol Positif ... 45
4.1.1.3 Kadar Kolesterol Total Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Perlakuan Satu ... 46
4.1.1.4 Kadar Kolesterol Total Plasma DarahTikus Wistar Jantan Kelompok Perlakuan Dua ... 48
4.1.1.5 Kadar Kolesterol Total Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Perlakuan Tiga ... 49
4.1.2 Kadar MDA Plasma Darah Tikus Wistar Jantan ... 50
4.1.2.1 Kadar MDA Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Kontrol Negatif ... 50
4.1.2.2 Kadar MDA Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Kontrol Positif ... 52
4.1.2.3 Kadar MDA Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Perlakuan Satu ... 53
4.1.2.4 Kadar MDA Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Perlakuan Dua ... 54
4.1.2.5 Kadar MDA Plasma Darah Tikus Wistar Jantan Kelompok Perlakuan Tiga ... 56
4.2.2 Kadar MDA Plasma Darah Tikus Wistar Jantan ... 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 59
5.1 Kesimpulan ... 59
5.2 Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 61
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
2.1 Senyawa-senyawa yang dilepaskan oleh sel-sel endotel... 13
4.1 Hasil uji repeated Anova pada kelompok kontrol negatif... 44
4.2 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok kontrol negatif... 44
4.3 Hasil uji repeated Anova pada kelompok kontrol positif... 45
4.4 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok kontrol positif... 45
4.5 Hasil uji repeated Anova pada kelompok perlakuan satu... 47
4.6 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok perlakuan satu... 47
47 Hasil uji repeated Anova pada kelompok perlakuan dua... 48
48 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok perlakuan dua... 48
4.9 Hasil uji Friedman pada kelompok perlakuan tiga... 50
4.10 Hasil uji repeated Anova pada kelompok kontrol negatif... 51
4.11 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok kontrol negatif... 51
4.12 Hasil uji repeated Anova pada kelompok kontrol positif... 52
4.13 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok kontrol positif... 52
4.14 Hasil uji repeated Anova pada kelompok perlakuan satu... 53
4.15 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok perlakuan satu... 54
4.16 Hasil uji repeated Anova pada kelompok perlakuan dua... 55
4.17 Hasil uji paired wise comparison pada kelompok perlakuan dua... 55
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1.1 Skema pengaruh induksi pakan hiperkolesterolemia (kuning telur) dan jus buah pepaya terhadap profil lipid dan kadar Malondialdehyde
(MDA) dan terjadinya aterosklerosis... 6
1.2 Skema yang menunjukan kerangka pikir peneliti... 7
2.1 Ilustrasi sistem kardiovaskular manusia ... 11
2.2 Anatomi jantung manusia... 12
2.3 Anatomi pembuluh darah... 16
2.4 Proses terjadinya aterosklerosis... 19
2.5 Proses pembentukan malondialdehyde... 21
4.6
4.7
Grafik batang rerata kadar MDA tikus Wistar jantan (μM) berdasarkan
hasil pengukuran selama 8 minggu pada kelompok kontrol negatif (a=p<0,05;b=p>0,05)... Grafik batang rerata kadar MDA tikus Wistar jantan (μM) berdasarkan
hasil pengukuran selama 8 minggu pada kelompok kontrol positif (a=p<0,05;b=p>0,05)...
51
53 4.8
4.9
Grafik batang rerata kadar MDA tikus Wistar jantan (μM) berdasarkan
hasil pengukuran pretest, minggu ke dua dan minggu ke empat pada kelompok perlakuan satu... Grafik batang rerata kadar MDA tikus Wistar jantan (μM) berdasarkan
hasil pengukuran pretest, minggu ke dua dan minggu ke enam pada kelompok perlakuan dua...
54
55 4.10 Grafik batang rerata kadar MDA tikus Wistar jantan (μM) berdasarkan
hasil pengukuran pretest, minggu ke dua dan minggu ke enam pada
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1 Hasil uji statistik kadar kolesterol total kelompok kontrol negatif... 65
2 Hasil uji statistik kadar kolesterol total kelompok kontrol positif... 68
3 Hasil uji statistik kadar kolesterol total kelompok perlakuan satu... 71
4 Hasil uji statistik kadar kolesterol total kelompok perlakuan dua... 74
5 Hasil uji statistik kadar kolesterol total kelompok perlakuan tiga... 77
6 Hasil uji statistik kadar MDA kelompok kontrol negatif... 83
7 Hasil uji statistik kadar MDA kelompok kontrol positif... 87
8 Hasil uji statistik kadar MDA kelompok perlakuan satu... 92
9 Hasil uji statistik kadar MDA kelompok perlakuan dua... 95
10 Hasil uji statistik kadar MDA kelompok perlakuan tiga... 98
11 Ethical clearance... 103
12 Identifikasi Buah Pepaya (Carica papaya L.)... 104
DAFTAR SINGKATAN
MONICA : Multinational MONitoring of trends and determinants in Cardiovascular disease.
LDL : Low Density Lipoprotein.
Ox-LDL : Oxidation Low Density Lipoprotein.
NO : Nitric Oxide.
HPLC : High Performance Liquid Chromatography.
MDA : Malondialdehyde.
HMG-CoA : 3- Hidroxy-3 Methylglutaryl-Coenzym A.
DNA : Dioxy Nucleic Acid.
PUFA : PolyUnsaturated Fatty Acid.
AII : Angiotensin II.
ET-1 : Endothelin 1.
PDGF : Platelet Derived Growth Factor. ICAM : Intercelullar Adhesion Molecule. VCAM : Vascular Cell Adhesion Molecule PAI-I : Plasminogen Activator Inhibitor HDL : Hight Density Lipoprotein
MCP : Monocyte Chemotactic Protein
CAV : Caveolin
ROS : Reactive Oxygen Species
TBARS : Thiobarbituric Acid- Reactive Substance EDTA : Ethylenediaminetetraacetic Acid
