STER AlBINO
The effect of ethanolic fruit extract of Flagellaria indica
l.
to sperm quality
tubu-lus seminiferus histology in Swiss Webster albino mice
Yohanes E. Gunawan, Agus Haryono, Suatma
Program Studi Pendidikan Biologi, Jurusan Pendidikan MIPA, FKIP Universitas Palangka Raya
Jl. Hendrik Timang, Komplek Unpar, Palangka Raya (73111) e-mail: yohanesedygunawan@yahoo.com
ABSTRAk
Penduduk Kahayan Hilir dan sebagian penduduk Propinsi Kalimantan Tengah menggunakan buah Flagelaria indica L. (Flagellariaceae) untuk mengendalikan fertilitas. Keunikannya, buah tumbuhan tersebut tidak hanya digunakan untuk oleh wanita maupun pria. Walaupun buah tumbuhan ini telah diketahui khasiatnya sebagai agensia antifertilitas, namun mekanisme kerjanya sebagai aghen antifertilitas pria belum diketahui. Pada pe-nelitian ini digunakan empat kelompok yang masing-masing terdiri enam mencit. Kelompok I sebagai control digavage akuabides steril, sedangkan kelompok II, III dan IV masing-masing digavage dengan ekstrak etanol buah F. indica L. dengan dosis 0,021 mg/kb bb, 0,042 mg/kg bb dan 0,084 mg/kg bb. Penelitian dilakukan sela -ma 3 minggu. Pada hari ke 21 mencit dibunuh dengan cara dislokasi leher, kemudian sper-ma dari vas deferen diambil dan diamati motilitas, jumlah sperma nomal dan jumlah sperma abnormal. Testis diisolasi, kemudian
dicuci dengan garam fisiologis dan difiksasi dalam larutan bouin. Testis disayat pada ketebalan 5-6 µm dan
diwarna menggunakan hematoksilin Eosin (HE), dan diamati menggunakan mikroskup Nikon eclipse E400. Hasil penelitian menunjukkan, ekstrak buah uwei namei menyebabkan penurunan motilitas sperma,
penuru-nan jumlah sperma dan peningkatan prosentase sperma abnormal secara sangat signifikan. Hasil pengamatan sayatan testis mencit kelompok perlakuan dengan dosis ekstrak uwei namei 0,021 mg/kg bb menunjukkan,
bahwa ekstrak buah uwei namei menyebabkan dinding tubulus seminiferus menjadi lebih tipis, lumen
menja-di lebih lebar, jumlah sperma dalam lumen mulai menurun. Pada dosis yang 0,042 mg/kg bb dan 0,084 mg/kg
terjadi kerusakan dinding tubulus semiferus, namun tidak merusak struktur sel interstial. Berdasarkan hasil tersebut disimpulkan ekstrak buah uwei namei menyebabkan penurunan kualitas sperma dan disorganisasi dinding tubulus seminiferus, sehingga mengganggu spermatogenesis.
kata kunci: Flagellaria indica L., spermatogenesis, pengendalian fertilitas.
ABSTRACT
Kahayan Hilir people is being used Flagelaria indica L. (Flagellariaceae) fruit as traditional fertility control. In-terestingly it fruit used as antifertility agent in male and female. Although the plant is a well known antifertility plant, till today poorly knows of male antifertility activity of it fruit. The present study was to evaluate the effect of antifertility in ethanol extract of Flagelaria indica L. fruit has been studied in Albino mice. The study was divided
into four groups of six animals for each. The first group (I) received sterile aquabidest serve as control. The second
normal and abnormal sperm were count. Testis was isolated, washed in buffered saline and fixed in Bouin’s solu
-tion. Testis sections (5-6 μm) were routinely processed by standard histological techniques, stained with hematox
-ylin and eosin (HE), and examined by light microscope (Nikon Eclipse E400) to assess structure changes among
control and experimental animals. The result shows testes of mice group treated with the extract dose 0.021 mg/ kg bw cause seminiferous tubules wall becomes thinner, the lumen becomes wider, and number of sperm in the lumen decline. At doses of 0.042 mg/kg bw and 0.084 mg/kg semiferus tubule wall disorganize, but interstitial cell dtructure normal. Conclusion: ethanol extract of Flagelaria indica L. fruit causes a decrease in sperm quality and disorganization of the seminiferous tubule, thereby disrupting spermatogenesis.
Key words: Flagellaria indica L., spermatogenesis, fertility control.
PENDAHuluAN
Peningkatan laju pertumbuhan penduduk telah menjadi masalah umum, khususnya di nega-ra-negara yang sedang berkembang. Oleh karena itu laju pertumbuhan penduduk perlu dikenda-likan menggunakan metoda-metoda yang aman, reversibel dan dapat diterima oleh masyarakat. Beberapa teknik pengendalian fertilitas telah dikembangkan, namun pada umumnya lebih banyak untuk wanita. Akhir-akhir ini berbagai tumbuhan telah dieksplorasi untuk mengungkap potensinya sebagai agen antifertilitas. Namun se-perti halnya kontrasepsi yang telah ada, eksplo-rasi tumbuhan berkhasiat untuk pengendalian fertilitas lebih banyak dilakukan untuk pengen-dalian fertilitas pada wanita.
Sebagian penduduk Kahayan Hilir, Kabupa-ten Pulang Pisau, (Reantiana, 1999) dan bebera-pa kecamatan di provinsi Kalimantan Tengah, te-lah menggunakan buah uwei namei (Flagellaria indica L.) sebagai tumbuhan agen antifertilitas. Tumbuhan tersebut termasuk suku Flagellaria-ceae dan banyak ditemukan ditepi-tepi sungai di Kahayan Hilir. Uniknya buahya bukan hanya di-gunakan oleh wanita, namun juga oleh pria. Ka-rakteristik yang sama juga ditemukan pada Aza-diracta indica (Suryawanshi, 2011). Berdasarkan hasil survey fitokimia, buah Uwei Namei dike
-tahui mengandung senyawa steroid, flavanoid, saponin dan terpenoid yang diindikasikan dapat menghambat spermatogenesis pada pria (Cram-bie and Brewis, 1986). Buah tumbuhan Flagela-ria indica L. mampu mencegah kebuntingan men-cit SW betina hingga 100%, namun potensi buah uwei namei pengendali fertilitas pada pria, maka digunakan mencit (Mus musculus L.) galur Swiss Webster (SW) jantan sebagai hewan model.
METODE PENElITIAN Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain buah F. indica yang telah dikumpul-kan dari Kahayan Hilir, Pulang Pisau, dikering-anginkan. Setelah kering buah tersebut diguna-kan diekstraksi menggunadiguna-kan etanol sebagai pelarut.
Mencit Swiss Webster albino jantan yang berumur 10 minggu dengan berat badan 25-30 gram sebanyak 24 ekor digunakan pada peneli-tian ini. Mencit dibagi menjadi empat kelompok perlakuan secara acak. Selama penelitian mencit diberikan pakan pelet dan di beri minum secara ad libitum.
Cara kerja
kb bb, 0,042 mg/kg bb dan 0,084 mg/kg bb. Se -dangkan mencit kontrol digavage akuabides ste-ril. Pada hari ke 21 mencit dibunuh dengan cara dislokasi leher. Selanjutnya dilakukan pengama-tan motilitas sperma, jumlah sperma total dan jumlah sperma abnormal yang diisolasi dari vas deferen (Arsyad dan Hayati, 1989). Hasil per-hitungan dianalisis menggunakan anava dan dilanjutkan dengan uji BNT. Sedangkan testis difiksasi dalam larutan Bouin untuk pembuatan sediaan histologis (Humason, 1972). Sediaan histologis disayat menggunakan mikrotom Leica pada ketebalam 6 μm, dan diwarna mengguna -kan hematoksilin-eosin.
HASIl DAN PEMBAHASAN
Efek Ekstrak Etanol Buah Flagellaria indica l. Terhadap kualitas Sperma mencit Swiss Web-ster albino.
Motilitas sperma, jumlah total sperma, dan jumlah sperma abnormal dapat digunakan se-bagai salah satu indikasi infertilitas. Pada Tabel 1 disajikan hasil pengamatan motilitas sperma, jumlah total sperma, dan jumlah sperma ab-normal. Hasil analisis statistik mengungkapkan, ekstrak etanol buah F. indica menyebabkan pen-urunan motilitas sperma (Fh 85,44), jumlah total sperma (Fh 48,5) dan meningkatkan persentase sperma abnormal (Fh 254,71), lebih besar dari nilai F tabel 1% 4,94. Uji lanjut ketiga parameter yang diamati menggunakan BNT menunjukkan, adanya perbedaan yang sangat signifikan antara kontrol dan semua perlakuan, namun antara do-sis 0,021 mg/kg bb dan 0,042 mg/kg bb tidak berbeda secara nyata. Kedua perlakuan berbeda nyata kelompok yang digavage ekstrak buah F.
in-dica dosis 0,0084 mg/kg bb.
Tabel 1. Efek ekstrak etanol buah Flagellaria indica L. terhadap kulaitas sperma mencit kercepa-tan Swiss Webster
Profil efek ekstrak etanol buah F. indica ter-hadap kualitas sperma disajikan pada Gambar 1. Tampak disini bahan aktif yang terkandung pada buah F. indica pada dosis terendah yang di-gunakan mampu menurunkan kualitas sperma secara sangat signifikan. Penurunan kualitas sperma meningkat seiring dengan meningkat-nya dosis ekstrak etanol buah F. indica yang di-gunakan. Menurut Crambie & Brewis, (1986) F. indica mengandung senyawa steroid, terpenoid, alkaloid, flavonoid. Diduga senyawa-senyawa tersebut berperan dalam penurunan kualitas sperma.
Gambar 1. Ekstrak etanol buah Flagellaria indica
Steroid dan terpenoid diindikasikan dapat mengganggu biosintesis ATP, penurunan pro-duksi laktat dan piruvat yang digunakan sebagai sumber energi untuk pergerakan spermatozoa. Terhambatnya biosintesis ATP akan menyebab-kan ketersediaan energi untuk pergeramenyebab-kan sper-ma, seperti yang ditemukan pada ekstrak etanol Azadiracta indica (Dehghan et al., 2005). menjadi terbatas dan mengangkibatkan motilitas sperma menurun. Winarno dan Sundari (1997), menya-takan senyawa golongan alkaloid dan terpenoid dapat mempengaruhi proses spermatogenesis, dengan berperan sebagai inhibitor kompetitif ter-hadap FSH untuk melekatkan diri pada reseptor FSH di tubulus seminiferus. Hal ini menyebabkan menurunnya FSH yang terikat pada reseptornya dan mengakibatkan terjadinya penurunan kadar cAMP, sehingga menurunkan produksi laktat dan piruvat yang merupakan energi bagi spermatid. Hal ini berpotensi menyebabkan spermatozoa yang terbentuk akan kekurangan energi, sehing-ga dapat mensehing-gakibatkan immotil atau menurun-nya kecepatan gerak pada spermatozoa.
Pemberian ekstrak etanol buah F. indica diduga mengakibatkan terbentuknya spermato-coel. Hal ini menyebabkan transpor spermatozoa dari testis ke epididimis terhambat, dan hamtan ini menyebabkan pula terjadinya tekanan ba-lik cairan testis sehingga mengakibatkan edema pada testis (Trianty, 2001 ). Ekstrak etanol buah F. indica juga menyebabkan peningkatan persen-tase sperma abnormal. Abnormalitas sperma hingga 60% atau lebih akan menyebabkan in-fertilitas. Ekstrak etanol buah F. indica pada do-sis 0,08 mg/kg bb meningkatkan abnormalitas sperma hingga 79,57%.
Beberapa macam kelainan pada sperma yang dijumpai daalampengamatan diduga meru-pakan akibat gangguan pada epididimis, seperti yang juga ditemukan pada ekstrak etanol Aza-diracta indica (Dehghan et al., 2005). Diduga ini merupakan akibat dari terganggunya reabsorpsi dan sekresi cairan di dalam epididimis serta be-rubahnya keseimbangan osmotik di dalam epidi-dimis. Hal ini sesuai dengan deskripsi yang pu-blikasikan WHO (Arsyad dan Hayati, 1989), yang menyatakan kelainan pada sperma seperti ekor bergulung, ekor patah disebabkan oleh ganggu-an pada epididimis. Ekstrak daun Ocimum gratis-simum diketahui juga menyebabkan penurunan kualitas sperma dan menyebabkan kerusakan tubulus seminiferus (Obianime et al., 2010). Hal yang sama juga dijumpai juice daun mengkudu (Rakhmah, 2004).
Efek Ekstrak etanol Buah Flagellaria indica l. Terhadap Penampilan Histologi Tubulus Se-miniferus mencit Swiss Webster albino.
Ekstrak etanol buah F. indica menyebabkan perubahan struktur tubulus seminiferus mencit SW albino. Perubahan struktur dinding tubu-lus seminiferus tampak semakin nyata seiring dengan meningkatnya dosis ekstrak etanol buah FIL yang digunakan. Struktur tubulus seminife-rus pada kelompok kontrol tampak dinding tu-bulus tersusun atas sel-sel spermatogenik yangh terususun teratur dan di bagian lumen terdapat sperma dalam jumlah banyak. Di luar tunbulus tampak sel-sel interlobuler tersusun rapat.
bb dinding tubulus seminiferus menjadi lebih tipis, lumen makin lebar, sperma tampak lebih sedikit. Sel-sel interlobularis tampak masih ter-susun rapat. Belum tampak adanya perubahan struktur sel-sel yang membangun dinding tu-bulus seminiferus. Pada dosis pemberian 0,042 mg/kg bb dinding tubulus seminiferus lebih ti -pis daripada yang menerima dosis lebih rendah, lumen lebih lebar dan sperma di bahgian lumen makin sedikit. Belum tampak adanya perubahan struktur sel interlobularis. Disorganisasi sel-sel pembangun dinding tubulus seminiferus tampak jelas. Pada mencit yang dosis 0,84 mg/kg bb din -ding tubulus seminiferus menjadi sangat tipis, dan lumen sangat luas. Sel-sel yang membangun jringan interlobularis menjadi tidak teratur. Sel-sel spermatogenik yang membangun dinding tubulus seminiferus hanya ditemukan di bagian tepi dinding tubulus.
Gambar 2. Efek ekstrak etanol buah Flagellaria in-dica L. terhadap struktur histologi tubulus seminiferus mencit SW albino. A. Dinding tubulus seminiferus.
Dalam sumbu Hipofisa-Pituari-Gonad (HPG), Folicle Stimulating Hormone (FSH) dan hormon Leuteinizing (LH) memiliki peranan yang penting dalam spermatogenesis. FSH diperlukan untuk menginduksi spermatogenesis. Apabila FSH tidak disekresi mungkin akan terjadi gang-guan dalam spermatogenesis. Spermatogenesis memerlukan FSH dan testosteron dalam jumlah yang cukup. Pemberian ekstrak etanol buah F. in-dica diduga mengganggu sekresi FSH oleh hipota-lamus. Gangguan ini mungkin merupakan akibat adanya senyawa mirip estrogen yang terkandung buah F. indica yang meningkat akibat perlakuan secara gavage.
ada-nya intervensi bahan aktif yang terkandung pada buah F. indica pada sumbu HPG.
Intervensi tersebut dapat terjadi juga mela-lui jalur steroidogenesis. Hal ini berkaitan deng-an binsintesis enzim aromatase. Senyawa mo-mordikosid golongan flavonoid dari Momordica charantia L. misalnya, telah diketahui mampu menghambat sintesis enzim aromatase. Enzim aromatase berfungsi sebagai katalis konversi an-drogen menjadi estrogen dalam jumlah tertentu dapat meningkatkan hormon testoteron. Fakta adanya reseptor estrogen pada semua tahapan spermatogenesis menunjukkan kehadirannya sangat diperlukan dalam pembentukan dan pe-matangan sperma (Hess, 2003; O’Donnell dkk., 2001). Namun pemberian senyawa yang aktivi-tasnya mirip estrogen menimbulkan akibat yang sebaliknya. Hasil penelitian Gunawan (2009) menggunakan mencit SW betina menunjukkan adanya aktivitas estrogenik dari senyawa yang terkandung pada ekstrak buah F. indica. Aktivitas senyawa yang mirip estrogen pada buah F. indi-ca tersebut diduga merupakan salah satu faktor yang mengganggu spermatogesis. Penambahan senyawa yang terkandung pada buah F. indica mengakibatkan penurunan kualitas sperma dan gangguan spermatogenesis. Hal ini dapat meny-ebabkan turunnya fertilitas mencit SW albino. Pendapat serupa juga diungkapkan oleh Ebling dkk., (2000), Anderson & Baird (2002), dan Mo-elek (1994), bahwa penambahan estrogen dari luar tubuh dapat menurunkan fertilitas pria. Namun untuk memastikan diperlukan uji lebih lanjut.
kESIMPulAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disim-pulkan, bahwa ekstrak buah uwei namei (Fla-gellaria indica L.) yang diberikan secara gavage dengan dosis 0,021 mg/kg, 0,042 mg/kg dan 0,084 mg/kg bb pada mencit SW jantan meny -ebabkan penurunan kualitas sperma dan gang-guan spermatogenesis yang ditandai dengan:
Penurunan penurunan motilitas sperma, 1.
penurunan jumlah total sperma, dan pe-ningkatan persentase sperma abnormal secara sangat nyata. Penurunan kualitas sperma meningkat seiring dengan me-ingkatnya dosis. Tidak ada perbedaan pengaruh penurunan motilitas sperma, penurunan jumlah total sperma, dan pe-ningkatan persentase sperma abnormal antara kelompok yang diberi perlakuan ekstrak etanol buah Flagellaria indica L. dosis 0,021 mg/kg bb dan 0,042 mg/kg bb.
Dinding tubulus seminiferus menjadi le-2.
bih tipis, lumen menjadi lebih lebar, jum-lah sperma dalam lumen berkurang, sel-sel penyusun dinding tubulus menjadi kurang terorganisasi.
Pada dosis 0,084 mg/kg bb dinding tu -3.
DAFTAR PuSTAkA
Anderson RA. And Baird DT. 2002. Male Contraception. Endocr Rev., 23(6):735-62
Arsyad, KM. dan Hayati L. 1989. Penuntun
Labo-ratorium WHO Untuk Pemeriksaan Semen
Manusia Dan Interaksi Sperma Getah Servik. Balai Pustaka. Jakarta.
Crambie CR. Dan Brewis AA. 1986. Antifertility
plant of Pasific. Australia. CSIRO.
Dehghan MH., Martin T., Dehghanan R. 2005. An-tifertility effect of Iranian neem seed alco-holic extract on epididymal sperm of mice.
Iranian Journal of Reproductive Medicine,
3(2):83-89
Ebling FJ., Brooks AN., Cronin AS., Ford H., Kerr JB. 2000. Estrogenic induction of spermato-genesis in the hypogonadal mouse. Endo-crinology, 141(8):2861-9
Gunawan, YE. 2009. Antifertility Activity of Fla-gellaria indica L. Fruit Extract on Female Albino Mice (Mus musculus L.) Swiss Web-ster. Proceding International Conference on Bioological Science, Oct. 16-17 2009.
Hess, RA. 2003. Estrogen in the adult male repro-ductive tract: A review. Reprod. Biol. Endo -crinol., 1: 52-53.
Humason, G.L. 1972. Animal tissue techniques. 4th ed. W.H. Freeman and Company. San Francisco and London.
Mishra N., Joshi S., Tandon VL., Munjal A. 2009. Evaluation of Anti-Fertility Potential of Aqueous Extract of Bougainvillea spect-abilis Leaves in Swiss Albino Mice. Interna-tional Journ of Pharmaceutical Sciences and
Drug Research, 1(1): 19-23
Moeloek N. 1994. Reproduksi dan embriologi: Dari satu sel menjadi organisme. Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.
p: 21-23
Obianime AW., Aprioku JS., and Esomonu CTO. 2010. Antifertility effects of aqueous crude extract of Ocimum gratissimum L. leaves in male mice. Journal of Medicinal Plants Re -search, 4(9): 809-816.
O’Donnell L., Robertson KM., Jones ME., & Simp-son ER. 2001. Estrogen and Spermatogen-esis. Endocrine Reviews, 22(3): 289-318. Rakhmah, M. 2004. Efek Pemberian Juice Daun
Mengkudu (Morinda citrifolia L.) Terhadap Morfologi Normal Spermatozoa Mencit (Mus musculus L.). Skripsi Tidak dipub-likasikan. Banjarmasin: Universitas Lam-bung Mangkurat.
Reantiana. 1999. Inventarisasi Tumbuhan dan Obat Tradisional Yang Dimanfaatkan Untuk Mengantur Jarak Kelahiran Dalam Empat Desa di Kecamatan Kahayan Hilir. Skripsi. Palangkaraya; Universitas Palangka Raya Suryawanshi, JAS. 2011. Neem-natural
contra-ceptive for male and female - an overview. Int. J. Biomol. & Biomed., 1(2):1-6.
Satriyasa, B.K. Tanpa tahun. Fraksi heksan ek-strak biji pepaya muda dapat menghambat proses spermatogenesis mencit jantan lebih besar daripada fraksi metanol ekstrak biji papaya muda. Bagian Farmakologi, Fakul-tas Kedokteran, UniversiFakul-tas Udayana. Trianty, L. 2001. Pengaruh α- Klorohidrin Terh
-adap Kemampuan Reproduksi Tikus Sawah (Ratts argentiventer) Jantan. Tesis Megister, Program Pasca Sarjana. Institut Teknologi Bandung, Bandung
