Aktivitas Antifertilitas Ekstrak Etanol Daun Jambu Biji (Psidium Guajava L.) Berdasarkan Analisis Semen Dan Tampilan Imunohistokimia Cyclooxygenase-2 Pada Testis Mencit (Mus Musculus L.)

(1)

AKTIVITAS ANTIFERTILITAS EKSTRAK ETANOL DAUN

JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) BERDASARKAN ANALISIS SEMEN DAN TAMPILAN IMUNOHISTOKIMIA

CYCLOOXYGENASE-2 PADA TESTIS MENCIT

(Mus musculus L.)

TESIS

Oleh

RICA VERA BR. TARIGAN 127008010

PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

AKTIVITAS ANTIFERTILITAS EKSTRAK ETANOL DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) BERDASARKAN ANALISIS

SEMEN DAN TAMPILAN IMUNOHISTOKIMIA CYCLOOXYGENASE-2 PADA TESTIS MENCIT

TESIS

Diajukan Untuk Melengkapi Persyaratan Memperoleh Gelar Magister Biomedik dalam Program Studi Magister Ilmu Biomedik pada

Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara

Oleh

RICA VERA BR. TARIGAN 127008010

PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(3)

Judul Tesis : AKTIVITAS ANTIFERTILITAS EKSTRAK ETANOL DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) BERDASARKAN ANALISIS SEMEN DAN TAMPILAN IMUNOHISTOKIMIA

CYCLOOXYGENASE-2 PADA TESTIS MENCIT

Nama Mahasiswa : Rica Vera Br. Tarigan

Nomok Induk : 127008010

Program Studi : Ilmu Biomedik

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt) (dr. Sry Suryani Widjaja, M.Kes Ketua Anggota

)

Ketua Program Studi, Dekan,

(dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D) (Prof.dr.Gontar A. Siregar, SpPD, KGEH NIP : 19550807 1985 03 2 001 NIP : 19540220 1980 11 1 001

)

(4)

Telah diuji pada tanggal : 11 Juli 2015

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt

Anggota : 1. dr. Sry Suryani Widjaja, M.Kes

2. dr. Muhammad Rusda, Sp.OG (K), M.Ked

(5)

AKTIVITAS ANTIFERTILITAS EKSTRAK ETANOL DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) BERDASARKAN ANALISIS SEMEN DAN TAMPILAN IMUNOHISTOKIMIA CYCLOOXYGENASE-2 PADA TESTIS

MENCIT (Mus musculus L.) Rica Vera br. Tarigan

Program Studi Biomedik Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Laju pertumbuhan penduduk yang meningkat, tanpa diimbangi dengan keadaan ekonomi yang baik, menyebabkan terjadinya ledakan penduduk. Oleh karena itu, salah satu cara yang dapat dilakukan melalui program keluarga berencana (KB). Keikutsertaan pria dalam program KB sangat penting. Sarana kontrasepsi pria dapat memanfaatkan bahan alami yang berasal dari tumbuhan. Salah satunya adalah daun jambu biji (Psidium guajava L.) yang mengandung banyak zat aktif yang dapat menghambat proses spermatogenesis.

Cyclooxygenase-2 (COX-2) dapat dijadikan sebagai penanda kesuburan pria.

COX-2 akan terekspresi tinggi jika testis terganggu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak etanol daun jambu biji terhadap kualitas (konsentrasi, viabilitas, morfologi, dan motilitas) spermatozoa dan ekspresi

Cyclooxygenase-2 (COX-2) pada testis mencit (Mus musculus L.).

Penelitian ini menggunakan studi eksperimental dengan metode rancangan acak lengkap (RAL) dengan empat kelompok perlakuan, yaitu P0 sebagai kontrol diberikan aquadest 0,5mL, P1 diberikan ekstrak 15mg/25g berat badan, P2 diberikan ekstrak 20mg/25g berat badan, dan P3 diberikan ekstrak 25mg/25g berat badan yang diberikan selama 35 hari. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan One Way Anova yang dilanjutkan dengan uji Post Hoc Bonferroni 5%.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian ekstrak etanol daun jambu biji dengan dosis 15mg/25g berat badan sudah berpengaruh terhadap penurunan kualitas spermatozoa dan meningkatkan ekspresi COX-2 pada testis mencit. Hal ini mengindikasikan bahwa daun jambu biji berpeluang untuk digunakan sebagai bahan kontrasepsi herbal.

(6)

AKTIVITAS ANTIFERTILITAS EKSTRAK ETANOL DAUN JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) BERDASARKAN ANALISIS SEMEN DAN TAMPILAN IMUNOHISTOKIMIA CYCLOOXYGENASE-2 PADA TESTIS

MENCIT (Mus musculus L.) Rica Vera br. Tarigan

Program Studi Biomedik Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

Population growth increase, without support from good economic conditions, requirer population uncontrol. One of the program to control population growth is family planning program (KB). The participation of men in family planning programs is very important. Male contraception can utilize natural materials derived from plants. One of the herb is guava leaves (Psidium

guajava L.) which contains many active substances that can inhibit the process of

spermatogenesis. Cyclooxygenase-2 (COX-2) can be marker infertil of men. COX-2 would have high expression if testes was disturbed. The purpose of this study was to determine the effect of guava leaves ethanol extract to the quality (concentration, viability, morphology, and motility) of spermatozoa and the expression of Cyclooxygenase-2 (COX-2) in the testes of mice (Mus musculus L.).

The research used experimental design with completely randomized sampling method. Four treatment groups, namely P0 used aquadest as a control 0,5 mL, P1 used 15 mg/25g body weight extract orally, P2 used 20 mg/25g body weight extract orally, and P3 used 25 mg/25g body weight extract orally. Data were analyzed use One Way ANOVA followed by Bonferroni Post Hoc test 5%.

The results showed that guava leaves ethanol extract with a dose of 15mg/25g body weight had significantly decreased sperm quality and increased expression of COX-2 in the testes of mice. This research indicates that guava leaves have a potential to be used as a herbal contraceptive.

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur peneliti ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas

rahmat dan berkat-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan penelitian dengan

judul “Aktivitas Antifertilitas Ekstrak Etanol Daun Jambu Biji Berdasarkan

Analisis Semen dan Tampilan Imunohistokimia Cyclooxygenase-2 (COX-2) pada

Testis Mencit (Mus musculus L.)” yang menjadi tesis pada Program Magister

Ilmu Biomedik, Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.

Selama proses pelaksanaan penelitian ini penulis memperoleh banyak

bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. DR. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp.A (K).,

selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. Dr. Gontar A. Siregar, Sp.PD, KGEH, selaku Dekan Fakultas

Kedokteran yang juga membawahi Program Studi Ilmu Biomedik, Fakultas

Kedokteran Universitas Sumatera Utara.

3. Ibu dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D, selaku Ketua Program Studi Ilmu

Biomedik, Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, yang selama ini

telah banyak membantu dalam penulisan dan memberikan saran pada

penyusunan penelitian yang akan penulis lakukan.

4. Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt selaku Ketua Komisi

Pembimbing yang telah bersedia banyak meluangkan waktu, masukan dan

pemikiran dari mulai penyusunan hingga penyelesaian penelitian ini.

5. Ibu dr. Sry Suryani Widjaja, M.Kes selaku pembimbing yang juga telah

banyak membantu dari segi pemikiran, waktu dari awal penulisan hingga

sampai penyelesaian penelitian ini.

6. Bapak dr. Muhammad Rusda, Sp.OG (K), M.Ked selaku penguji yang telah

bersedia menyediakan waktu dan memberi masukan untuk kesempurnaan

tesis ini.

7. Ibu dr. Feby Yanti Harahap, M.Ked. (PA), Sp.PA selaku penguji yang telah

bersedia menyediakan waktu dan memberi masukan untuk kesempurnaan

(8)

8. Orang tua saya (S. Tarigan, S.Pd dan Dra. Rosni Br. Barus) yang telah

memberikan kasih sayang, memotivasi, mendukung dalam doa dan juga

materi dalam menjalani dan menyelesaikan perkuliahan.

9. Adik-adik (Dian Pranata Tarigan, S.Pd beserta istri Jenny Gusti Siregar S.Pd,

Chrisnatanius Tarigan dan Claudia Feberiana Tarigan) yang telah

memberikan dukungan terus dan sabar menemani dalam mengerjakan tesis

ini.

10. Dedy Sambahtra, S.Kep, M.Km yang tetap setia menemani dan memotivasi

penulis untuk menyelesaikan perkuliahan. Terimakasih untuk kesabaran yang

diberikan hingga saat ini.

11. Teman-teman seangkatan pada Program Studi Ilmu Biomedik tahun 2012

yang telah bekerja sama, saling mendukung baik dalam perkuliahan maupun

penelitian, terkhusus buat Maria Lestari yang telah bersama-sama melewati

perjuangan proposal, penelitian hingga akhirnya menyelesaikan studi.

12. Semua orang yang sudah terlibat dalam membantu dalam penyelesaian

penelitian ini yang penulis tidak dapat menyebutkan nama satu per satu.

Penulis juga mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan

penulisan tesis ini. Demikianlah tesis ini penulis sampaikan, kiranya dapat

bermanfaat dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan. Amin

Medan, Juli 2015

(9)

RIWAYAT HIDUP

Nama : Rica Vera Br. Tarigan

Tempat/Tanggal Lahir : Singa/23 Oktober 1989

Agama : Kristen Protestan

Status : Belum menikah

Alamat : Lingk. V Beringin No. 77 B Kec. Stabat Kab.

Langkat

No. Telp : 085762002255 / 085260129335

Email

Pendidikan Formal

2007 – 2011 Universitas Negeri Medan Fakultas MIPA Jurusan Kimia

2004 – 2007 SMA Negeri 1 Stabat (Bidang Studi IPA)

2001 – 2004 SMP Negeri 1 Stabat

1995 – 2001 SD Swasta Panca Karya Stabat

1994 – 1995 TK Swasta Panca Karya

Pengalaman Organisasi

2013 – sekarang Penasehat Pengurus PERMATA Klasis Binjai Langkat

2010 – 2013 Pengurus PERMATA Klasis Binjai Langkat, sebagai Bendahara

2007 – 2010 Pengurus PERMATA Klasis Binjai Langkat, sebagai Ketua

Bidang Pembinaan (Ketua II)

2008 – 2009 IKBKK, sebagai sei. Kerohanian

2006 – 2007 Pengurus PERMATA Klasis Binjai Langkat, sebagai Ketua

(10)

DAFTAR ISI

Abstrak i

Kata Pengantar iii

Daftar Isi v

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Daftar Lampiran x

BAB I Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 5

1.3 Tujuan Penelitian 5

1.3.1 Tujuan Umum 5

1.3.2 Tujuan Khusus 6

1.4 Manfaat Penelitian 6

1.5 Hipotesis Penelitian 6

BAB II Tinjauan Pustaka 7

2.1 Jambu Biji 7

2.2 Spermatogenesis pada mencit 10 2.3 Karakteristik Spermatozoa 13 2.3.1 Bagian Kepala Spermatozoa 13 2.3.2 Bagian Ekor Spermatozoa 14

2.3.3 Analisis Semen 14

2.4 Enzim Cyclooxygenase 18

2.5 Kontrasepsi 20

2.6 Kerangka Teori Penelitian 22

BAB III Metodologi Penelitian 23

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian 23 3.2 Populasi dan Sampel Penelitian 23

3.2.1 Populasi Penelitian 23

3.2.2 Sampel Penelitian 23

3.3 Variabel Penelitian 24

3.3.1 Variabel Independent 24

3.3.2 Variabel Dependent 24

3.3.3 Parameter 24

3.4 Desain Penelitian 24

3.5 Definisi Operasional 25

3.6 Alat dan Bahan Penelitian 25

(11)

3.6.2 Bahan 26

3.7 Pelaksanaan Penelitian 26

3.7.1 Pemeliharaan Hewan Percobaan 26 3.7.2 Asal dan Identifikasi Tumbuhan Daun Jambu Biji 27 3.7.3 Pembuatan Ekstrak Daun Jambu Biji dengan Metode Maserasi 27

3.7.4 Penetapan Kadar Air 28

3.7.5 Penetapan Kadar Abu 28

3.7.6 Penetapan kadar Abu Tidak Larut Asam 28

3.8 Parameter Pengamatan 29

3.8.1 Konsentrasi Sperma 29

3.8.2 Viabilitas Sperma 30

3.8.3 Morfologi Sperma 30

3.8.4 Motilitas Sperma 31

3.8.5 Histologi Testis 31

3.8.5.1 Prosedur Pembuatan Preparat Sediaan 31 3.8.6 Ekspresi Enzim Cyclooxygenase-2 31 3.8.6.1 Prosedur Imunohistokimia (Patologi Anatomi) 31 3.8.6.2 Penilaian Imunohistokimia Enzim COX-2 pada Jaringan Testis 33

3.9 Alur Penelitian 35

3.10 Analisis Data 36

3.11 Jadwal penelitian 36

3.12 Anggaran Biaya 37

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 38

4.1 Hasil Penelitian 38

4.1.1 Ekstrak Daun Jambu Biji 38

4.1.2 Skrining Fitokimia 38

4.1.7 Morfologi Sperma 42

4.1.8 Motilitas Sperma 44

4.1.9 Imunohistokimia COX-2 pada Testis 48

4.2 Pembahasan 53

4.2.1 Ekstrak Daun Jambu Biji 53

4.2.2 Skrining Fitokimia 54

(12)

4.2.8 Motilitas Sperma 59 4.2.9 Analisis Ketepatan Ekstrak Etanol daun Jambu Biji sebagai Bahan

Antifertilitas berdasarkan Analisis Semen 61 4.2.10 Imunohistokimia COX-2 pada Testis 62 4.2.11 Hubungan Dosis pada Mencit dengan Manusia 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 66

5.1 Kesimpulan 66

5.2 Saran 66

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Rancangan Penelitian 25

Tabel 3.2 Definisi Operasional 25

Tabel 3.3 Jadwal Pelaksanaan Penelitian 36

Tabel 4.1 Hasil Skrining Fitokimia Daun Jambu Biji 38

Tabel 4.2 Pemeriksaan Penetapan Kadar Air 39

Tabel 4.3 Pemeriksaan Penetapan Kadar Abu Total 39

Tabel 4.4 Pememeriksaan Penetapan Kadar Abu Tidak Larut Asam 39

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Konsentrasi Spermatozoa Mencit setelah diberi

Perlakuan selama 35 hari 40

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Viabilitas Spermatozoa Mencit setelah diberi

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Morfologi Spermatozoa Mencit setelah diberi

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Motilitas Spermatozoa Mencit setelah diberi

Tabel 4.9 Penilaian Intensitas Tampilan Warna Coklat Imunohistokimia

COX-2 pada Testis Mencit Jantan Dewasa 49

Tabel 4.10 Penilaian Luas Tampilan Hasil Pewarnaan Imunohistokimia

COX-2 pada Testis Mencit Jantan Dewasa 49

Tabel 4.11 Penilaian Pewarnaan Imunohistokimia COX-2 pada Testis Mencit

Jantan Dewasa 49

Tabel 4.12 Penilaian Pewarnaan Imunohistokimia COX-2 pada Testis Mencit

Jantan Dewasa Berdasarkan Dosis yang digunakan 49

Tabel 4.13 Jumlah dan Kualitas Sperma pada Binatang Pengerat 61

(14)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Daun Jambu Biji 7

Gambar 2.2 Potongan Tubulus Seminiferus dari Spesies Mamalia 12

yang Berbeda

Gambar 2.3 Tahapan Tikus dalam Siklus Epitel Seminiferus (I – XII) 12

Gambar 2.4 Bentuk-bentuk Sperma pada Tikus 16

Gambar 2.5 Kerangka Teori Aktivitas Antifertilitas Ekstrak Daun

Jambu Biji terhadap Analisis Semen dan Tampilan

Imunohistokimia Aktivitas Enzim Cyclooxygenase-2 pada

Testis Mencit 22

Gambar 3.1 Kamar Hitung Improved Neubauer 29

Gambar 3.2 Jaringan Tubulus Seminiferus Testis Kelompok

Kontrol dan Perlakuan yang dipulas dengan Metode

Imunohistokimia COX-2 34

Gambar 3.3 Skema Alur Penelitian Aktivitas Antifertilitas Ekstrak Daun

Jambu Biji terhadap Analisis Semen dan Tampilan

Imunohistokimia Aktivitas Enzim Cyclooxygenase-2 pada

Testis Mencit 35

Gambar 4.1 Grafik Konsentrasi Spermatozoa Mencit Jantan Dewasa 41

Gambar 4.2 Grafik Viabilitas Spermatozoa Mencit Jantan Dewasa 42

Gambar 4.3 Grafik Morfologi Spermatozoa Mencit Jantan Dewasa 43

Gambar 4.4 Grafik Motilitas Spermatozoa Mencit Jantan Dewasa 45

Gambar 4.5 Gambar Hasil Uji Analisis Spermatozoa Mencit Jantan Dewasa 48

Gambar 4.6 Grafik Penilaian Pewarnaan Imunohistokimia COX-2 Testis 50

(15)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Uji Statistik 75