TESIS
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK BIJI JINTEN HITAM TERHADAP JUMLAH SPERMATOSIT PRIMER PADA TIKUS PUTIH JANTAN YANG DIPAPAR DIET
TINGGI LEMAK DAN STZ
PENELITIAN EKSPERIMENTAL LABORATORIS (RATTUS NORVEGICUS) GALUR WISTAR
LILIK ERVIANI
011314153013
i TESIS
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK BIJI JINTEN HITAM TERHADAP JUMLAH SPERMATOSIT PRIMER PADA TIKUS PUTIH JANTAN
YANG DIPAPAR DIET TINGGI LEMAK DAN STZ
PENELITIAN EKSPERIMENTAL LABORATORIS (RATTUS NORVEGICUS) GALUR WISTAR
LILIK ERVIANI
011314153013
PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK BIJI JINTEN HITAM TERHADAP JUMLAH SPERMATOSIT PRIMER PADA TIKUS PUTIH JANTAN
YANG DIPAPAR DIET TINGGI LEMAK DAN STZ
PENELITIAN EKSPERIMENTAL LABORATORIS (RATTUS NORVEGICUS) GALUR WISTAR
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Dalam Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Pada Program Pasca Sarjana Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga
Oleh :
LILIK ERVIANI
011314153013
Telah diuji pada
Tanggal 10 februari 2016
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Ahmad Basori. Drs., MS., Apt.
Aanggota : Prof. H. Ari Gunawan, dr., MS., PA (K)., PhD.
Mochamad Wirono Aman Santoso, dr., MS., PA(K)
Dr. Susilowati Andajani, dr., MS.
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT. yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang atas rahmat dan karunia-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini dengan tepat waktu.
Terima kasih yang tidak terhingga kepada para pembimbing saya Prof. Dr. Ari Gunawan, dr., MS., PA(K)., Ph.D., Wirono Aman Santoso, dr., MS., PA(K) atas bimbingan, arahan, bantuan dan saran yang diberikan kepada saya selama penelitian dan penulisan tesis ini maupun selama menempuh pendidikan di Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Minat Anatomi dan Histologi Universitas Airlangga.
Terima kasih juga yang tidak terhingga kepada para penguji proposal dan tesis saya Prof. Dr. Ahmad Basori. Drs., MS., Apt., Dr. Susilowati Andajani, dr., MS., dan Dr. Ni Wajan Tirthaningsih, dr., MS., PA (K)., yang telah memberikan masukan, saran serta ilmu pengetahuan yang bermanfaat, sehingga tesis ini dapat tersusun dengan baik.
Terima kasih yang sebesar-besarnya juga saya haturkan kepada yang terhormat : Rektor Universitas Airlangga Prof. Dr. Moh. Nasih, SE., MT., Ak., CMA, Mantan rektor Universitas Airlangga Prof. Dr. H. Fasich, Apt. dan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Soetojo, dr., Sp.U(K), Mantan dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Agung Pranoto, dr., M.Kes., Sp.PD., K-EMD.FINASIM, Ketua Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Kuntaman, dr, M.S, Sp.MK(K) dan Mantan program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Dr. Susilowati Andajani, dr., MS. yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan magister di Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.
dr., M. Kes., PA (K)., Grad. Cert. AFA., PhD (UQ), dan Mantan ketua Minat Anatomi dan Histologi Dr. Abdurachman, dr., M.Kes., PA (K) atas bimbingan dan doa yang diberikan kepada saya serta mendidik saya dengan penuh rasa sabar. Terima kasih saya ucapkan kepada seluruh Dosen dan sahabat Departemen Anatomi dan Histologi Universitas Airlangga, Guru Besar, Dosen dan sahabat Universitas Brawijaya yang selalu memotifasi dan mendoakan saya sampai saat ini.
Kepada ayahanda tercinta Abdul Malik (Alm), ibunda Suwarni dan tante saya Gati Dewi Anjani, adik Adi dan iyu, serta sahabat hidup saya Ahmad Jamhari Rahmawan beserta seluruh keluarga yang senantiasa selalu mendoakan saya untuk keberhasilan saya selama ini. Terima kasih kepada teman Program Magister Ilmu Kedokteran Dasar tahun 2012, 2013 dan 2014 yang selalu memberikan semangat dan dukungan dalam menyelesaikan pendidikan. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi masyarakat luas dan pengembangan ilmu pengetahuan. Atas segala kerendahan hati saya mohon maaf bila terdapat kesalahan dalam penulisan tesis ini.
vii RINGKASAN
Pengaruh Pemberian Ekstrak Biji Jinten Hitam Terhadap Jumlah Spermatosit Primer Pada Tikus Putih Jantan Yang Dipapar Diet Tinggi
Lemak Dan STZ
Lilik Erviani
Paparan diet tinggi lemak 17 g/kg BB dengan komposisi lemak 29%, karbohidrat 35%, dan protein 17% dengan kombinasi STZ dosis 27,5mg/kg BB merupakan bahan yang digunakan untuk menginduksi hewan coba agar terjadi hiperglikemi. Paparan tersebut menyebabkan glukotoksik yang mengakibatkan disfungsi sel β dan memicu apoptosis sel serta menimbulkan obesitas dan berhubungan dengan resistensi insulin serta mengaktifkan jalur stress pada sel lemak. Hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan kadar glukosa darah sehingga terjadilah peningkatan kadar ROS dan menyebabkan terjadinya penekanan pada hipotalamus dalam memproduksi hormone testosterone serta peningkatan ROS langsung masuk dalam testis melalui blood testis barrier dan berpengaruh terhadap proses spermatogenesis. Ekstrak biji jinten hitam merupakan bahan rempah yang banyak mengandung antioksidan tinggi seperti Thymoquinone,
Thymol, P-cymene, Carvacrol, 4-terpineol, Nigellicine, Thymohydroquinone,
Dithymoquinone, dan Nigellicimine n-oxide. Senyawa yang terdapat dalam
ekstrak biji jinten hitam ini berperan sebagai scavenger superoksida dan dan pendoror elektron bagi radikal bebas. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis adanya pengaruh pemberian ekstrak biji jinten hitam terhadap jumlah spermatosit primer pada tikus putih jantan yang dipapar diet tinggi lemak dan STZ.
Jenis penelitian ini adalah Eksperimental Laboratoris yang menggunakan rancangan The Randomized Post-Test Only Control Group Design. Sebanyak 32 ekor Tikus putih jantan (Rattus norvegicus) terbagi secara random menjadi 4 kelompok, masing-masing kelompok beranggotakan 8 ekor.
pembuatan preparat histologi dengan pewarnaan HE (hematoksilin eosin) dan penghitungan jumlah spermatosit primer dengan mikroskop binokuler perbesaran 400x.
Uji normalitas dengan Kolmogorov Smirnov (α= 0,05) dilakukan pada jumlah spermatosit primer dan uji homogenitas dengan Levene test (α= 0,05). Uji beda antar kelompok dengan Anova one way (α= 0,05), dan dilanjutkan dengan uji
Least Significant Different (LSD)(α= 0,05). Uji korelasi dengan Pearson (α= 0,05). Hasil uji normalitas data berdistribusi normal dan homogen. Hasil uji Anova one-way terdapat perbedaan signifikan (p=0,000) jumlah spermatosit primer antar kelompok, dan dilanjutkan dengan uji LSD. Hasil uji LSD adalah, 1) tidak terdapat perbedaan signifikan (p>0,05) antara jumlah sel spermatosit primer pada kelompok kontrol dan perlakuan ekstrak biji jinten hitam dosis 0,06 mg/kgBB, 2) terdapat perbedaan signifikan (p<0,05) jumlah sel spermatosit primer antar kelompok perlakuan ekstrak biji jinten hitam, 3) terdapat perbedaan signifikan (p<0,05) jumlah sel spermatosit primer antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan dengan ekstrak biji jinten hitam dosis 1,2 dan 2,4 mg/kgBB.
Hasil uji korelasi dengan uji Pearson terdapat korelasi positif yang sangat kuat (p=0,000; C=0,824), semakin tinggi dosis ekstrak biji jinten hitam semakin meningkat jumlah sel spermatosit primer.
Simpulan dari penelitian ini adalah, 1) Terdapat pengaruh pemberian ekstrak biji jinten hitam dengan dosis 1,2 g/Kg BB dan 2,4 g/Kg BB terhadap jumlah sel spermatosit primer, 2) Peningkatan dosis ektrak biji jinten hitam (dari 1,2 g/Kg BB ke 2,4 g/Kg BB) dapat meningkatkan jumlah sel spermatosit primer primer pada tikus putih jantan (C=0,824).
ix
SUMMARY
Effect of Black Cumin Seeds Extracts to The Number of Primary Spermatocytes in Male Rats Exposed High Fat Diet and STZ
Lilik Erviani
Animals induced by exposure to high-fat diet 17g/kg , with a composition of 29% fat , 35% carbohydrate and 17% protein . Followed by exposure 27,5mg /kg body weight STZ. Both of these combinations are used to induce experimental animals to occur hyperglycemia . The exposure led to glucotoxic resulting in β cell dysfunction and trigger apoptosis of cells and lead to obesity and is associated with insulin resistance and activate stress pathways in the fat cells. This causes an increase in blood glucose levels, resulting in increased levels of ROS and cause suppression of the hypothalamus in producing the hormone testosterone. Increased ROS can also go directly into the testicles through the blood testis barrier and influence the process of spermatogenesis. Black cumin seed extract is an ingredient herb that contains many antioxidants such as Thymoquinone, thymol, P-cymene, Carvacrol, 4-terpineol, Nigellicine, Thymohydroquinone, Dithymoquinone, and Nigellicimine n- oxide. Compounds that contained in extracts of black cumin seeds have a role as a scavenger superoxide and provide an electron donor for the free radical. The purpose of this study was to analyze the effect of black cumin seeds extracts to the number of primary spermatocytes in white male rats exposed high-fat diet and STZ .
The study design is a randomized Post-Test Only Control Group Design. Number of total sample size was 32 white male rats (Rattus norvegicus) were divided into 4 groups randomly, each group consisting of 8 rat.
Each group was fed a high-fat diet 17 grams for 37 days , and on day 29th was injected 27.5 mg/kg intraperitoneally STZ in citrate buffer solution as
much as 2.85 ml/kg intraperitoneally , and given drinks a solution of dextrose 10 % . The control group (+): on day 31st to day 37th , rats given orogastric lavage 1 ml of distilled water and CMC-NA . The treatment group (I): on day 31st to day
37th , rats given orogastric lavage of black cumin seed extract at a dose of 0.6 g /
kg . The treatment group (II) : on day 31st to day 37th , rats given orogastric lavage of black cumin seed extract at a dose of 1.2 g / kg . The treatment group ( III ): on day 31st to day 37th, rats given orogastric lavage of black cumin seed
extract at a dose of 2.4 g / kg . On day 38th the termination is done on all groups to take it testes . Subsequently made into histological preparations stained with HE (hematoxylin eosin) and counting the number of primary spermatocytes with 400x magnification binocular microscope.
results are: 1) there is no significant difference (p > 0.05) between the number of primary spermatocytes cells in the control group and the treatment of black cumin seed extract dose of 0.06 mg / kg ; 2) there is a significant difference (p < 0.05) the number of primary spermatocytes cells between treatment groups of black cumin seed extract; 3 ) there is a significant difference (p < 0.05) the number of primary spermatocytes cells between the control group and the group treated with cumin seed extract black doses of 1.2 and 2.4 mg/kg .
Pearson correlation test results showed a strong positive correlation ( p = 0.000; C=0.824 ), the higher dose of the extract of black cumin seeds is increasing the number of primary spermatocytes cells.
The conclusions of this study are, 1)The black cumin seed extract at a dose of 1.2 g/kg and 2.4 g/kg body weight affect the number of the number of primary spermatocytes cells; 2) Increasing doses of black cumin seeds extract (from 1,2 g/kg to 2.4 g/kg) can increase the number of primary spermatocytes cells in male rats (C=0.824) .
xi
Pengaruh Pemberian Ekstrak Biji Jinten Hitam Terhadap Jumlah Spermatosit Primer Pada Tikus Putih Jantan Yang Dipapar Diet Tinggi
Lemak Dan STZ
Abstrak Lilik Erviani
Latar belakang: Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis adanya pengaruh
pemberian ekstrak biji jinten hitam terhadap jumlah spermatosit primer pada tikus putih jantan yang dipapar diet tinggi lemak dan STZ.
Metode: Rancangan penelitian ini adalah The Randomized Post-Test Only Control Group Design. Total besar sampel 32 ekor Tikus putih jantan (Rattus
norvegicus) yang terbagi dalam 4 kelompok secara random. Uji normalitas
dengan Kolmogorov Smirnov (α= 0,05) dilakukan pada jumlah spermatosit primer dan uji homogenitas dengan Levene test (α= 0,05). Uji beda antar kelompok dengan Anova one way (α= 0,05), dan dilanjutkan dengan uji Least Significant Different (LSD) (α= 0,05). Uji korelasi dengan Pearson (α= 0,05).
Hasil: 1) Terdapat pengaruh pemberian ekstrak biji jinten hitam dosis 1,2 g/Kg
BB dan 2,4 g/Kg BB terhadap jumlah sel spermatosit primer, 2) Terdapat korelasi positif yang sangat kuat (p=0,000; C=0,824) antara dosis ekstrak biji jinten hitam dengan jumlah sel spermatosit primer, semakin tinggi dosis ekstrak biji jinten hitam semakin meningkat jumlah sel spermatosit primer.
Simpulan: Pemberian ekstrak biji jinten hitam dengan dosis 1,2 g/Kg BB dan 2,4
g/Kg BB dapat meningkatkan jumlah sel spermatosit primer pada tikus putih jantan yang dipapar diet tinggi lemak dan STZ.
Effect of Black Cumin Seeds Extracts to The Number of Primary Spermatocytes in Male Rats Exposed High Fat Diet and STZ
Abstract
Lilik Erviani
Background:
This study aimed to analyze the effect of black cumin seeds extracts to the number of primary spermatocytes in male rats exposed high fat diet and STZ.
Method:
The study design is a randomized Post-Test Only Control Group Design. Number of total sample size was 32 white male rats (Rattus norvegicus) were divided into 4 groups randomly. Normality test is done using the Kolmogorov-Smirnov (α = 0.05) and the homogeneity test using Levene test (α=0.05) for the number of primary spermatocytes. Test difference between groups was performed using one-way ANOVA (α=0.05), and continued by Least Significant Different (LSD) (α=0.05). Correlation test was performed using Pearson test (α= 0.05).
Result:
1)The black cumin seed extract at a dose of 1.2 g/kg and 2.4 g/kg body weight affect the number of the number of primary spermatocytes cells; 2)There is a strong positive correlation (p=0.000; C=0.824) between doses in black cumin seed extract with a number of primary spermatocytes cells . The higher dose of the extract of black cumin seeds is increasing the number of primary spermatocytes cells.
Conclusion :
Black cumin seed extract at a dose of 1.2 g/kg and 2.4 g/kg body weight can increase the number of primary spermatocytes cells in white male rats exposed high-fat diet and STZ.
xiii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
2.2.2 Bahan penginduksi terjadinya diabetes melitus tipe 2……. . 20
2.2.3 Manfaat jinten hitam terhadap diabetes melitus tipe 2 ... 23
2.3 Hubungan diabetes melitus terhadap penurunan jumlah spermatosit primer ... 24
2.3.1 Kerusakan tubulus seminiferus ... 26
2.4 Anatomi testis ... 27
2.5 Histologi testis ... 29
2.7 Hormon yang mempengaruhi sistem reproduksi pria ... 36
2.8 Efek hiperglikemi ... 38
2.9 Efek Hiperlipidemia ... 38
2.9.1 Infertilitas pada hiperlipidemia ... 40
2.10 Hewan percobaan tikus putih galus wistar (Rattus norvegicus) 42 BAB 3. KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN . 45
3.1 Kerangka Konsep ... 45
3.2 Hipotesis Penelitian ... 49
BAB 4. MATERI DAN METODE PENELITIAN ... 50
4. 1 Jenis dan Rancangan Penelitian ... 50
4. 2 Populasi, Sampel, Besar Sampel, dan Tehnik Pengambilan Sampel ... 52
4.2.1 Populasi penenlitian ... 52
4.2.2 Sampel penelitian ... 52
4.2.3 Besar sampel penelitian ... 53
4.2.4 Teknik randomisasi / random allocation ... 54
4. 3 Variabel penelitian dan definisi operasional ... 54
xv
BAB 7. PENUTUP ... 81
7.1 Simpulan ... 81
7.2 Saran ... 81
DAFTAR PUSTAKA ... 82
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Senyawa aktif dari ekstrak biji jinten hitam... ... 11
Tabel 2.2 Kriteria penegakan diagnosis diabetes melitus ... 19
Tabel 5.1 Rerata jumlah spermatosit primer pada kelompok kontrol dan perlakuan ... 69
Tabel. 5.2 Hasil uji normalitas data jumlah spermatosit primer ... 69
Tabel 5.3 Hasil uji homogenitas Jumlah spermatosit primer ... 70
Tabel 5.4 Hasil Uji Anova Jumlah Spermatosit Primer ... 70
Tabel 5.5 Hasil uji LSD Jumlah spermatosit primer ... 71
Tabel 5.6 Hasil uji normalitas peningkatan dosis ekstrak biji jinten hitam terhadap peningkatan jumlah spermatosit primer ... 72
xvii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Biji jinten hitam ... 8
Gambar 2.2 Struktur kimia beberapa senyawa Nigella sativa ... 16
Gambar 2.3 Rumus kimia Streptozotosine ... 22
Gambar 2.4 Anatomi testis ... 28
Gambar 2.5 Histologi testis ... 30
Gambar 2.6 Spermatogenesis ... 33
Gambar 2.7 Blood testis barrier ... 35
Gambar 2.8 Tikus putih ... 43
Gambar 3.1 Kerangka konseptual penelitian ... 45
Gambar 4.1 Rancangan penelitian ... 50
Gambar 5.1 Jumlah Spermatosit Primer... 68
Gambar 6.1 Spermatosit primer pada Tubulus seminiferus ... 75
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Keterangan Kelaikan Etik... 90
Lampiran 2 Jadual Rencana Penelitian ... 91
Lampiran 3 Perbandingan Komposisi Dan Kandungan Gizi Pakan Standar Dan Pakan Diet Tinggi Lemak ... 92
Lampiran 4 Prosedur Pembuatan Larutan Streptozotocin... 94
Lampiran 5 Prosedur Pembuatan Larutan Ekstrak Biji Jinten Hitam ... 95
Lampiran 6 Prosedur Pembuatan Ekstrak Biji Jinten Hitam ... 97
Lampiran 7 Data Pengamatan ... 99
Lampiran 8 Hasil Pemotretan Sediaan ... 101
xix
DAFTAR ISTILAH
ANOVA : Analysis Of Varians
ADP : Adenosine Diphosphat
ATP : Adenosine Triphosphat
BB : Berat Badan DM : Diabetes Melitus
DNA : Deoxyribonucleic Acid
DTL : Diet Tinggi Lemak
FSH : Follicle Stimulating Hormone
GDP1/GDP2 : Glukosa Darah Puasa 1/ Glukosa Darah Puasa 2 GLUT : Glucose Transporter
GNRH : Gonadotropin Lereasing Hormone
HE : Haematoxylin-Eosin
HDL : High Density Lipoprotein
IDF : International Diabetes Federation
Kg : Kilogram
LH : Luteinizing Hormone
LSD : Least Significant Different
