AKTIVITAS FISIK MAKSIMAL
Determination of tocopherol content from Buah merah (Pandanus conodaius
Lam.) fruit by in vitro and in vivo method on mouse given maximum physical
activity
Ni Made Dwi Sandhiutami, Ngatidjan, Erna Kristin Fakultas Farmasi, Universitas Pancasila
Jl. Srengseng Sawah Jagakarsa, Pasar Minggu, Jakarta Selatan 12640 Bagian Farmakologi, Fakultas Kedokteran, Universitas Gadjah Mada
Jl. Farmako, Sekip Utara, Yogyakarta 55281 – Indonesia e-mail: [email protected]
ABSTRAK
Pemanfaatan senyawa antioksidan eksogen secara efektif sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya stres oksidatif yang berakibat pada kerusakan sel. Kandungan tokoferol dalam minyak buah merah tinggi dan
diduga memiliki aktivitas biologi sebagai antioksidan. Tokoferol efektif mencegah terjadinya peroksidasi lipid
dan pembentukan radikal bebas. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kandungan tokoferol serta mengkaji
pengaruh minyak buah merah terhadap kadar tokoferol dalam darah pada pemberian aktifitas fisik maksimal.
Kadar tokoferol dalam minyak buah merah in vitro diukur dengan metode Abe dan Katsui secara fluorometri. Uji aktivitas antioksidan secara in vivo dilakukan dengan menggunakan 24 ekor tikus putih galur Wistar jantan dengan pre-post test control group design. Tikus dibagi dalam 4 kelompok. Pada kelompok 1 sebagai kelompok kontrol diberi akuades dan tiga kelompok pelakuan yang masing-masing diberi minyak buah merah
dosis 0,15 ml/kg bb; 0,3 ml/kg bb; 0,6 ml/kg bb selama 10 hari. Sebelum pemberian minyak buah merah,
dilakukan pengukuran kadar tokoferol pada semua kelompok. Pada hari ke-10, keempat kelompok diberikan
beban aktivitas fisik maksimal yaitu dibuat berenang sampai kelelahan berupa hampir tenggelam dan segera
dilakukan pengambilan darah untuk mengukur kadar tokoferol dalam darah. Pada uji in vitro, kandungan
tokoferol pada minyak buah merah adalah 447 µg/ml. Pada uji in vivo dengan dosis 0,15 ml/kg bb, kadar tokoferol meningkat 15,46%. Pada dosis 0,3 m/kg bb, kadar tokoferol meningkat 22,19% dan pada dosis 0,6 ml/kg bb, kadar tokoferol meningkat 50,60%. Kandungan tokoferol pada minyak buah merah adalah 447 µg/
ml. In vivo pada tikus, ketiga dosis minyak buah merah dapat meningkatkan kadar tokoferol dalam darah.
ABSTRACT
Exogenous antioxidant is required to prevent the occurrence of oxidative stress that can make cell damage. Tocopherol content of red fruit oil is thought to have biological activity as antioxidants. Tocopherol effectively prevent the lipid peroxidation and free radical formation. The objective of the study was to evaluate quantitave concentration and the effect of buah merah oil to tocopherol level in blood during maximum physical activity treatment. Tocopherol concentration of buah merah oil in vitro was measured using Abe and Katsui methode by
fluorometer. Antioxidant activity in vivo test was done using 24 male Wistar rats in pre-post test control group design. The rats were grouped into 4 group. The control group was given destilated water and three treatment
groups were given buah merah oil in the dose of 0,15 ml/kg bw; 0,3 ml/kg bw; 0,6 ml/kg bw for 10 days. Before
buah merah oil was given, level of tocopherol was measured. Ten days later, the four group were given maximum physical activity mean of swimming until the sign of fatigue occurred (nearly drowned) and the blood was taken
for blood tocopherol examination. Tocopherol concentration of buah merah oil was 447µg/ml.In vivo test, dosage
0,15 ml/kg bw could increase tocopherol 15,46%. Dosage 0,3 ml/kg bw could increase tocopherol 22,19% and dosage 0,6 ml/kg bw could increase tocopherol 50,60%. In vitro, tocopherol concentration of buah merah oil was 447µg/ml. In vivo experiment, all dosage of buah merah oil increased the blood tocopherol level.
Key words: red fruit oil, antioxidant, tocopherol, physical activity
PENDAHULUAN
Eksplorasi senyawa antioksidan dari bahan alam kini banyak dilakukan. Menurut Supriadi (2001), kecenderungan masyarakat dunia untuk kembali ke alam, yang ditunjukkan oleh data bahwa sekitar 80% penduduk dunia memanfaatkan obat tradisional yang bahan bakunya berasal dari tumbuhan, merupakan peluang besar bagi Indonesia untuk mengembangkan tumbuhan obat.
Salah satu tanaman obat yang cukup menarik perhatian dan banyak diteliti sejak akhir 2004 adalah buah merah (Pandanus
conoideus Lam.). Buah merah memang masih
asing bagi sebagian masyarakat. Namun bagi masyarakat Papua, terutama yang tinggal di daerah pedalaman, tanaman ini sudah lama dimanfaatkan terutama sebagai sumber pangan.
Masyarakat pedalaman yang mengkonsumsi minyak buah merah jarang ditemukan mengidap penyakit degeneratif seperti kanker, hipertensi, dan diabetes. Bahkan dari data statistik setempat, mereka memiliki angka harapan hidup cukup tinggi (Budi dan paimin, 2004).
Tokoferol efektif mencegah terjadinya peroksidasi lipid dan pembentukan radikal bebas lainnya. Dalam banyak penelitian aktivitas tokoferol sebagai antioksidan diyakini kemampuannya untuk mencegah penyakit-penyakit kronik seperti penyakit-penyakit kardiovaskular, atherosklerosis, dan kanker. Data epidemiologi menunjukkan bahwa masukan tokoferol atau vitamin E dosis tinggi, berhubungan dengan penurunan risiko penyakit kardiovaskular. Vitamin E atau tokoferol berperan spesifik sebagai antioksidan (Brigelius-Floheb and Traber, 1999).
Tubuh mempunyai sistem pertahanan terhadap radikal bebas yaitu komponen antioksidan endogen seperti superoxide dismutase (SOD), glutation peroksidase (GPX),
dan katalase yang dapat menghilangkan radikal
bebas secara enzimatik dan antioksidan eksogen yang besarnya tergantung pada masukan diet. Meskipun tubuh secara alami dapat mengatasi peningkatan radikal bebas tetapi pada kondisi tertentu seperti pada latihan fisik yang relatif berat, antioksidan endogen tidak mencukupi, sehingga tubuh memerlukan antioksidan dari luar (Clarkson and Thompson, 2000).
Peningkatan kecepatan metabolisme pada latihan fisik akan meningkatkan konsumsi oksigen pada otot, jantung, dan organ lainnya (Ji, 1999).Menurut Metin et al., (2002), pada latihan fisik konsumsi oksigen tubuh akan meningkat 10 sampai dengan 15 kali lebih tinggi dibanding waktu istirahat. Meningkatnya konsumsi oksigen selama latihan fisik yang intensif, dapat meningkatkan produksi radikal bebas (Clarkson
diproduksi pada latihan fisik dapat melebihi kapasitas pertahanan antioksidan sehingga mengakibatkan stres oksidatif (Allesio, 1993).
Pemanfaatan senyawa antioksidan eksogen secara efektif sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya stres oksidatif yang berakibat pada kerusakan sel. Zat antioksidan yang banyak dikenal adalah vitamin A, C, E, flavonoid, dan lain-lain (Tuminah, 2000). Secara teori keuntungan penggunaan suplemen antioksidan untuk meredam radikal bebas oksigen telah ditunjukkan secara luas (Viitala et al., 2004).
Dari uraian di atas diduga bahwa minyak buah merah yang mengandung tokoferol sebagai antioksidan, dapat mencegah dampak buruk peroksidasi lipid yang timbul pada pemberian beban aktivitas fisik maksimal yang ditunjukkan dengan perubahan kadar tokoferol dalam darah.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris murni. Kadar tokoferol dalam minyak buah merah diukur dengan metode Abe dan Katsui (Wang et al., 1991) secara fluorometri. Sedangkan uji aktivitas antioksidan minyak buah merah dengan melihat kadar tokoferol dalam plasma secara in vivo
dilakukan dengan pre test-post test control group
design dengan tiga kelompok eksperimen dan
satu kelompok kontrol(Campbell and Stanley, 1972).
Bahan
Irian Jaya. Bagian buah yang digunakan adalah daging buah merah yang diolah menjadi minyak buah merah. Bahan kimia: etanol, akuades, EDTA, heksan, dan d-α-tochopherol.
Penelitian ini menggunakan tikus putih galur Wistar jantan sebagai subyek penelitian yang didapat dari Laboratorium Farmakologi dan Toksikologi, Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada dalam kondisi yang terkontrol. Penelitian stres oksidatif dengan menggunakan model binatang mempunyai keuntungan dari sisi teknis, yaitu prosedur pengukuran parameter stres oksidatif yang dipakai bisa lebih invasif (Nakao et al., 2000).
Alat
Alat yang digunakan adalah timbangan untuk tikus, bak untuk aktivitasberenang, sonde untuk memasukkan bahan uji, mikrohaematokrit, alat gelas dan alat laboratorium standar antara lain: timbangan elektronik, vortex mixer, magnetic
stirer, mikropipet dari berbagai macam ukuran,
sentrifuge, water bath, spektrofotometer UV-VIS (Spektronik 20-Genesys) dan spektrofluorometer Shimadzeu RF 510.
Cara kerja
Pengukuran kadar tokoferol dalam minyak buah merah secara in vitro
Kadar tokoferol dalam minyak buah merah diukur dengan metode Abe dan Katsui (Wang et al., 1991) secara fluorometri. Seratus mikroliter minyak buah merah ditambah akuabides 500 μl dan etanol 500 μl, dicampur dengan menggunakan vortex. Setelah itu ditambah 2,5 ml heksan, kocok kuat-kuat lalu sentrifuge 3.000g selama kurang lebih 7 menit. Supernatan dibaca dengan spektrofluorometer
pada eksitasi 295 nm dan emisi 320 nm.
Pengujian aktivitas antioksidan secara in vivo
Sampel darah diambil dari seluruh subyek penelitian, yaitu tikus putih galur Wistar sebelum diberi perlakuan dari medial
canthus sinus orbitalis ± sebanyak 2 ml. Darah
disentrifuse untuk mendapatkan plasma dan dilakukan pengukuran kadar tokoferol pada plasma dengan metode Abe dan Katsui(Wang et al., 1991) secara fluorometri. Kemudian masing-masing kelompok perlakuan diberikan sediaan uji dengan dosis 0,15 ml/kg bb per hari; 0,3 ml/kg bb per hari; dan 0,6 ml/kg bb per hari, selama 10 hari. Pada hari ke-10, tikus dibuat stres oksidatif dengan diberi beban aktivitas fisik maksimal yaitu dibuat berenang sampai terjadi tanda-tanda kelelahan berupa hampir tenggelam (Nakao et al., 2000). Setelah itu sampel darah segera diambil, kemudian dilakukan kembali pengukuran kadar tokoferol pada plasma.
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan Kadar Tokoferol dalam Minyak Buah Merah
Tabel 1. Kadar tokoferol murni dan absorbansinya
Kadar standar (tokoferol) (µg/ml)
Absorbansi (λ 295 nm)
Persamaan regresi
10 0,300 y = 43,23x – 2,86
20 0,500
30 0,800 r = 0,9972
40 1,000 x = absorbansi
50 1,200 y = kadar standar (tokoferol) (µg/ml)
Gambar 1. Grafik hubungan kadar tokoferol murni dan absorbansinya
Kadar tokoferol murni digunakan untuk membuat kurva standar dalam menentukan kadar tokoferol minyak buah merah. Berdasarkan kurva standar tersebut, dilakukan pengukuran kadar tokoferol dalam minyak buah merah. Absorbansi minyak buah merah adalah 1.100 dan dengan pengenceran 10x maka kadar tokoferol yang diperoleh adalah sebesar 447 µg/ml.
Efek Pemberian Minyak Buah Merah pada Kadar Tokoferol
Minyak buah merah mengandung tokoferol sebanyak 447 μg/ml. Kandungan tokoferol dalam minyak buah merah yang diberikan berdasarkan variasi dosis. Tokoferol diabsorpsi lebih baik dalam bentuk minyak pada pemberian oral. Hanya 20-40% tokoferol yang diabsorpsi oleh usus halus bagian tengah
yang merupakan tempat absorpsi maksimal dari tokoferol.
Pada pengukuran kadar tokoferol dalam plasma didapatkan data yaitu, kadar tokoferol pada kelompok plasebo mengalami penurunan sebesar 15,03%. Sementara itu pada kelompok dosis 0,15 ml/kg bb, terdapat peningkatan kadar sebesar 15,46%. Pada kelompok dosis 0,3 ml/ kg bb, kadar tokoferol mengalami peningkatan tokoferol sebesar 22,19% dan pada kelompok dosis 0,6 ml/kg bb, kadar tokoferol plasma mengalami peningkatan sebesar 50,60%. Perubahan kadar tokoferol plasma pada penelitian ditampilkan pada tabel 2 dan pada Gambar 2.
0,3 ml/kg bb dengan 0,6 ml/kg bb. Sedangkan tidak terdapat perbedaan yang bermakna antara kontrol dengan dosis 0,15 ml/kg bb dan dosis 0,15 ml/kg bb dengan dosis 0,3 ml/kg bb.
Tabel 2. Kadar tokoferol (μg/ml) sebelum dan sesudah perlakuan
Kelompok
Placebo 0,00 11,98 ± 1,77 10,18 ± 0,67 Penurunan 15,03%
0,028
Kelompok dosis
0,15 ml/kg bb 9,92 10,87 ± 2,41 12,55 ± 1,93 Peningkatan 15,46%
0,008
Kelompok dosis
0,3 ml/kg bb 19,96 11,76 ± 1,37 14,37 ± 0,82 Peningkatan 22,19%
0,001
Kelompok dosis
0,6 ml/kg bb 40,18 12,02 ± 1,64 18,10 ± 2,13 Peningkatan 50,60%
0,001
Gambar 2. Persentase perubahan kadar tokoferol
Tokoferol larut dalam lemak, diangkut dalam darah oleh lipoprotein. Pada penelitian ini, peningkatan dosis pemberian minyak buah merah, disertai dengan peningkatan kadar tokoferol dalam plasma. Hal ini menunjukkan kondisi subyek penelitian adalah sama, tidak terdapat subyek yang mengalami gangguan saluran cerna dalam mencernakan dan menyerap
lemak sehingga mempengaruhi jumlah tokoferol yang diserap.
Hasil uji t-test antara sebelum dan sesudah perlakuan, menunjukkan bahwa pada kelompok
perubahan jumlah antioksidan dalam darah dan perubahan pada penanda tidak langsung dari peroksidasi lipid yang mendukung informasi mengenai stres oksidatif karena aktivitas fisik. Perubahan jumlah tokoferol dalam darah, dapat digunakan sebagai penanda peningkatan reaksi oksidatif (Clarkson and Thompson, 2000). Pro-oksidan dapat menyebabkan berkurangnya kadar tokoferol dalam tubuh (Gutteridge, 1995). Dimitrov et al., (1991), dalam penelitiannya melaporkan bahwa pemberian tokoferol dengan dosis 440 mg, 880 mg dan 1.320 mg sebagai dosis tunggal meningkatkan konsentrasi tokoferol dalam plasma dan mencapai puncak setelah 12-24 jam setelah pemberian. Pada pemberian untuk dosis pemeliharaan, pemberian tokoferol dengan dosis tersebut selama 28 hari dapat mencapai kondisi steady state pada hari ke-4 atau hari ke-5. Penghentian pemberian tokoferol setelah hari ke-28, menurunkan kadar tokoferol dalam plasma antara hari ke-12 sampai dengan hari ke-20. Penelitian lain oleh Viitala et al. (2004), menyebutkan bahwa pemberian tokoferol selama 2 minggu sebesar 885 mg perhari pada 27 partisipan signifikan meningkatkan kadar tokoferol pada partisipan.
Antioksidan dapat memberikan perlindungan dalam melawan akibat negatif dari radikal bebas yang dihasilkan pada aktivitas fisik yang berat. Tokoferol merupakan antioksidan nonenzimatik yang paling potent di dalam tubuh. Fungsi utama tokoferol adalah sebagai pemutus rantai pada PUFA dan mencegah reaksi propagasi dari radikal bebas. Tokoferol adalah pemakan radikal lipid dan khususnya berikatan
lipoprotein plasma. Radikal lipid bereaksi 1000 kali lebih cepat dengan tokoferol dibandingkan dengan PUFA. Tokoferol memberikan hidrogen pada radikal lipid dan terbentuk radikal antioksidan. Kemudian radikal antioksidan baru yang terbentuk berikatan dengan radikal antioksidan yang lain dan menjadi tidak berbahaya atau jika berikatan dengan asam askorbat, akan terbentuk kembali alfa tokoferol (Viitala et al., 2004).
KESIMPULAN
Kandungan tokoferol pada minyak buah merah adalah 447 µg/ml. Minyak buah merah dosis 0,15 ml/kg bb; 0,3 ml/kg bb dan 0,6 ml/kg bb dapat meningkatkan kadar tokoferol dalam darah pada aktivitas fisik maksimal.
DAFTAR PUSTAKA
Allesio, HM. 1993. Exercise-induced Oxidative Stress. Med Sci Sports Exerc. 25(2):218-224. Budi, M. dan Paimin, FR. 2004. Buah Merah.
Penebar Swadaya. Jakarta. p 3-26, 47-56, 67-68.
Brigelius-Flohé R, Traber MG. 1999. “Vitamin E:
function and metabolism”.FASEB J.13(10):
1145–1155.
Campbell, DT. and Stanley JC. 1972. Experimental and Quasi-experimental Designs for
Research. Rand Menally & Company,
Chicago.
Clarkson PM., and Thompson HS. 2000. Antioxidants : What Role Do They Play in Physical Activity and Health. Am J Clin Nutr., 72(2):637-646.
Plasma Tocopherol Concentrations in Response to Supplemental Vitamin E. Am J Clin Nutr., 53(3): 723-729
Gutteridge, JMC. 1995. Lipid Peroxidation and Antioxidants as Biomarkers of Tissue Damage. Clin Chem., 41(12): 1819-1828 Ji, L. 1999. Antioxidant and oxidative stress
in exercise. Prosiding of the Ciciety for Experimental Biology and Medicine
Metin G., Atukeren P., Gumustas MK., Belce A., and Kayserilioglu A. 2002. The Effect of Vitamin E Treatment on Oxidative Stress Generated in Trained Rats. Tohoku J. Exp. Med., 198(1):47-53.
Nakao C., Ookawara T., Kizaki T., Oh-Ishi S., Miyazaki H., Haga S., Sato Y., Ji L. and Ohno H. 2000. Effects of Swimming Training on Three Superoxide Dismutase Isoenzymes in Mouse Tissues. J Appl Physiol., 88(2): 649-654.
Supriadi. 2001. Tumbuhan Obat Indonesia:
Penggunaan dan Khasiatnya. Edisi 1.
Pustidaka Populer Obor. P 11-14
Tuminah, S. 2000. Radikal Bebas dan Antioksidan.
Cermin Dunia Kedokteran. 128 : 49-51
Viitala PE., Newhouse IJ., LaVoie N., and Gottardo C. 2004. The Effect of Antioxidant Vitamin Supplementation on Exercise Induce Lipid Peroxidation in Trained and Untrained Participants. Lipid in Health and Disease. 3(14)
