Pengaruh Ekstrak Etanol 70% Kulit Manggis (Garicinia mangostana) terhapad Memori Spasial Tikus Putih Jantan (Rattus norvegicus) Galur Sprague dawley
yang diinduksi Plumbum Asetat
Rahmanindya Defiyandini P1, Anggraeni Janar Wulan2, Arif Yudho Prabowo2, Syazili Mustafa3
1
Mahasiswa, Fakultas Kedokteran, Universitas Lampung
2
Bagian Anatomi, Fakultas Kedokteran, Universitas Lampung
3
Bagian Biologi Molekular, Fakultas Kedokteran, Universitas Lampung
Abstrak
Timbal (Plumbum) a dalah satu unsur logam bera t yang lebih terseba r luas dibanding kebanyakan logam toksik lainnya , timbal bersifa t neurotoksik dan dapat menurunkan memori spasial. Manggis adalah tanama n ya ng memiliki sifa t neurotoksik sehingga dapa t digunakan dakam mengatasi ganggua memori .Tujuan peneli tian i ni adalah mengetahui penga ruh kuli t manggis dengan dosis 250 mg/Kgbb, 500 mg/KgBB, dan 750 mg/KgBB terhadap memori spasial tikus yang diinduksi plumbum aseta t. Desain penelitian ini adalah eksperimental dengan 5 kelompok perlakuan masing masing kelpmpok terdiri da ri 5 ekor tikus (Rattus Norvegicus) galur Sprague Dawley. Kelompok kontrol nega ti f (K-) yang tidak diberi perlakuan, kelompok kontrol positi f (K+) ya ng diinduksi plumbum asetat 200 mg/KgBB, kelompok perlakuan 1 (P1) yang diinduksi plumbum aseta t 200 mg/kgBB serta eks tra k kuli t manggis 250mg/kgBB, kelompok perlakuan 2 (P2) ya ng diinduksi plumbum aseta t 200 mg/KgBB dan eks trak kuli t manggis 500 mg/KgBB, kelompok perlakuan 3 (P3) yang diinduksi plumbum aseta t 200 mg/KgBB dan eks trak kuli t manggis 750 mg/KgBB. Memori spasial dinilai dengan alat Morris Water maze Tes t (MWM) Hasil rera ta nilai memori spasial pada (K-):39.66%, (K+):27.33%, P1:30,66%, P2:34.66%, P3:35,66%. Didapa tkan perbedaan yang berma kna denga n uji One-way Anova p:0.017 (p<0.05). Kesimpulan peneli tian ini adalah pemberian eks tra k kuli t manggis dengan dosis 500 mg/KgBB dan 750 mg/KgBB memberikan penga ruh nya ta terha dap memori spasial ti kus ya ng diinduksi plumbum a setat.
Kata kunci: kul it manggis (Garcinia mangostana), memori s pasial, plumbum
The Effect of 70% Ethanol Extract of Mangosteen Skin (Garicinia mangostana) on Spatial Memory of Sprague dawley male white rats (Rattus norvegicus)
induced by Plumbum Acetate
Abstract
Lead or plumbum is a hea vy metal element tha t spread wider than mos t other toxi c metals, lead ma y cause neurotoxi ci ty and can decrease spatial memory. Mangos teen is a plant tha t has neuroprotecti ve effect, so i t can be used to i mprove memory impairment and cogniti ve disfuncti on This s tudy aims to determined the effects of mangosteen peri ca rp extra ct 250 mg/KgBB, 500 mg/KgBB, and 750 mg/KgBB doses to spa tial memory of male white ra t (Rattus norvegicus) induce to plumbum a ceta te. This study used a completel y ra ndomized design method used of 25 male whi te ra ts (Rattus norvegicus) Sprague dawley s train aged 2-3 months di vided into 5 groups induced plumbum a ceta te and mangos teen peri ca rp extra ct for 10 da ys , the negati ve control (K-) group, positi ve control (K+) group induced plumbum a ceta te 200 mg/kg, fi rs t group trea tment (P1) induce to 200 mg/Kg plumbum aseta t and mangosteen peri ca rp extra ct 250 mg/kg, second group trea tment (P2) group induced to plumbum a ceta te 200 mg/Kg and mangos teen peri ca rp extra ct 500 mg/Kg, thi rd group trea tment (P3) group induced to 200 mg/Kg plumbum a ceta te and 750 mg/Kg mangos teen peri ca rp extra ct. Spa tial memory is assessed by Morris Water maze (MWM) Tes t with probe test metode, 2 times /da y exercises for 2 da ys . Mean of spa tial memory val ue at (K-)= 39.66%, (K+)=27.33%, (P1)=30,66%, (P2)=34.66%, (P3)=35,66%. Da ta obtain signi ficant value of di fference wi th One-way Anova p=0.017. The conclusion of this this study is Ma ngosteen peri ca rp extra ct wi th 500 mg/KgBB and 750 mg/KgBB doses a re be able to improve spatial memory of male whi te ra t (Rattus norvegicus) Sprague dawley s tra in i nduced plumbum acetate
Keywords: ma ngosteen pericarp (Garcinia mangostana), pl umbum, spatial memory
Korespondensi: Ra hmanindya Defiya ndini Puteri, alamat Surya Pra ja Permai (DDN) Blok F4 No.7-8, HP: 087713355824, e-ma il: [email protected].
Pendahuluan
Timbal (plumbum/Pb2+) atau timah hitam adalah satu unsur logam berat yang lebih tersebar luas dibanding kebanyakan logam toksik lainnya.1. Timbal merupakan
bahan kimia yang berperan dalam masalah kesehatan masyarakat global dan menyumbang 0,6% dari beban global penyakit yang berhubungan dengan cacat intelektual.
Diduga bahwa keracunan Pb2+ pada masa
pertumbuhan menghambat pelepasan dari vesikular presynaptic yang berkontribusi terhadap penurunan plastisitas sinaptik dan pengembangan intelektual.2
Timbal merupakan salah satu contoh dari radikal bebas dapat mengakibatkan suatu stress oksidatif.3 Pada tikus dewasa muda, timbal memengaruhi perkembangan otak dan perilaku serta defisit dari fungsi memori serta menunjukkan adanya penurunan akuisisi hewan percobaan karena neurotoksisitas timbal khususnya pada fungsi memori yang dianalisa pada hewan coba tersebut melalui sebuah tes yang disebut MWM.4
Efek radikal bebas dapat dinetralisir oleh antioksidan, salah satu tanaman yang dilaporkan memiliki khasiat antioksidan adalah Manggis (Garcinia mangostana). Manggis adalah buah tropis yang tersedia di Asia Tenggara yang banyak digunakan dalam memperbaiki gangguan memori maupun disfungi kognitif karena memiliki khasiat sebagai neuroprotektor. Ekstrak manggis mampu melindungi fungsi memori dengan cara menurunkan jumlah Reavtive Oxygen Species (ROS) berupa Radikal Hidroksil (OH), Radikal Superoksida (O2), Hidrogen Peroksida (H2O2), Nitrit Oksida (NO) dan Peroksinitrit (OONO-).
Manggis meningkatkan kapasitas antioksidan seperti glutation (GSH), mencegah apoptosis dengan cara menurunkan aktivitas caspase-3 dan meningkatkan Brain Derived Neutropic Factor (BDNF).5
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, peneliti melakukan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak etanol kulit manggis (Garcinia mangostana) terhadap memori spasial tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur Sprague Dawley yang diinduksi plumbum asetat.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pengaruh pemberian ekstrak etanol kulit manggis (Garcinia mangostana) dengan dosis 250 mg/KgBB, 500 mg/KgBB, dan 750 mg/KgBB terhadap memori spasial tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur Sprague Dawley yang diinduksi plumbum asetat.
Metode
Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan rancangan acak lengkap (RAL) dan desain penelitian Post Test Only Control Group. Desain ini melibatkan kelompok subjek yang diberi perlakuan eksperimental (kelompok eksperimen). Dari desain dilakukan percobaan terhadap 5 (lima) kelompok perlakuan terhadap hewan percobaan tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur Sprague Dawley dewasa. Setiap kelompok mempunyai perlakuan yang berbeda yaitu:
1. Kontrol (-): tidak diberi perlakuan.
2. Kontrol (+): hanya diberi timbal 200 mg/Kg berat badan secara intraperitoneal yang dilarutkan dalam 0,5 ml aquades selama 10 hari perlakuan.
3. Perlakuan 1: diberi timbal 200 mg/Kg berat badan secara intraperitoneal yang dilarutkan dalam 0,5 ml aquades dan esktrak
etanol kulitmanggis 70% 250 mg/Kg berat badan secara oral selama 10 hari perlakuan 4. Perlakuan 2: diberi timbal 200 mg/Kg
berat badan secara intraperitoneal yang dilarutkan dalam 0,5 ml aquades dan esktrak
etanol kulitmanggis 70% 500 mg/Kg berat badan secara oral selama 10 hari perlakuan.
5. Perlakuan 3: diberi diberi timbal 200 mg/Kg berat badan secara intraperitoneal yang dilarutkan dalam 0,5 ml aquades dan esktrak
etanol kulit manggis 70% 750mg/Kg berat badan secara oral selama 10 hari perlakuan
Kriteria pengambilan sampel terdiri dari kriteria inklusi, yaitu tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur Sprague dawley jenis kelamin jantan, sehat; berat badan 150-250 gram; Usia 2-3 bulan atau 10-12 minggu.
Kriteria eksklusi, yaitu drop out akibat kelainan penampakan rambut rontok dan aktivitas tidak aktif.
Pada tiap kelompok, data yang terkumpul dianalisis menggunakan software komputer dengan menggunakan uji One-Way ANOVA untuk menguji perbedaan rerata pada kelompok perlakuan dan kelompok kontrol.
Hasil
Tabel 1. Hasil perhitungan memori spasial dengan uji MWM Kelompok Perlakuan Memori Spasial
K(-) 38.62% ±8.76
K(+) 27.3%±4.94
P1 30.62%±4.21
P2 34,62%±9.04
P3 35.64%±5.16
Keterangan:
Kelompok kontrol (-): tidak diberi perlakuan.
Kelompok kontrol (+): hanya diberi timbal 200 mg/Kg berat badan yang dilarutkan dalam 0,5 ml aquades secara IP selama 10 hari.
Kelompok perlakuan 1: diberi timbal 200 mg/Kg berat badan secara IP dan esktrak etanol kulit manggis 70% 250 mg/Kg berat badan secara oral selama 10 hari. Kelompok perlakuan 2: diberi timbal 200 mg/Kg berat badan secara IP dan esktrak etanol kulit manggis 70% 500 mg/Kg berat badan secara oral selama 10 hari. Kelompok perlakuan 3: diberi diberi timbal 200 mg/Kg berat badan secara IP dan esktrak etanol kulit manggis 70% 750 mg/Kg berat badan secara oral selama 10 hari perlakuan
Dari hasil penilaian dengan uji MWM pada setiap kelompok menunjukkan bahwa kelompok kontrol negatif memiliki skor paling tinggi di antara kelompok lainnya dengan rerata 38.62% ±8.76, hasil berikutnya secara
berturut turut yaitu P3 dengan rerata 35.64%±5.16, P2 dengan rerata 34,62%±9.04, P1 dengan rerata 30.62%±4.21 Hasil rerata skor paling rendah didapatkan pada kelompok K(+) dengan rerata 27.3%±4.94.
Tabel 2. Hasil uji normalitas data skor spermatogenesis mencit pada kelompok perlakuan
Kelompok Perlakuan p-value
K(-) O,535
K(+) 0,257
P1 0,757
P2 0,479
P3 0,786
Untuk mengetahui adanya perbedaan antar kelompok perlakuan, dilakukan uji normalitas dan uji homogenitas terlebih dahulu. Berdasarkan hasil uji Saphiro-Wilk diketahui kelima kelompok yang diuji memenuhi asumsi normalitas karena memiliki nilai Sig. (P Value) > 0,05, sehingga uji beda yang dilakukan untuk mengetahui apakah ada perbedaan bermakna memori spasial kelompok K(-), kelompok K(+), kelompok P1, kelompok P2, dan kelompok P3 menggunakan uji parametrik ANOVA.
Berdasarkan analisis dengan uji One-Way ANOVA diperoleh nilai p=0,017 (p<0,05) , yang berarti bahwa didapatkan perbedaan yang signifikan dari kelompok penelitian. Sehingga berdasarkan analisis tersebut diketahui bahwa terdapat pengaruh pemberian ekstrak etanol kulit manggis 70% terhadap memori spasial tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur Sprague daawley yang diinduksi plumbum asetat.
Pembahasan
Berdasarkan uji statistik, penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan antara tikus yang diinduksi timbal (K+) dibandingkan tikus yang tidak diberi perlakuan apapun (K-) dan tikus yang diberi timbal beserta ekstrak etanol kulit manggis dosis 500 mg/KgBB (P2) dan 750 mg/KgBB (P3), namun tidak terdapat perbedaan terkait dengan peningkatan dosisi.
Hal ini sesuai dengan percobaan) yang dilakukan dengan pemberian ekstrak kulit manggis dosis 500 mg/KgBB, 1000 mg/KgBB, 2000 mg/KgBB, selama 30 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat peningkatan kemampuan spasial pada tikus putih jantan dalam uji MWM namun tidak ditemukan perbedaan terkait dengan peningkatan dosis.6
Sementara pada dosis 250 mg/KgBB tidak ditemukan perbedaan bermakna pada memori spasial, hal ini tidak sejalan dengan penelitian yang dilakukan untuk mengetahui efek perlindungan xanthone Garcinia mangostana terhadap disfungsi asetikolinesterase (AChE). Tikus putih jantan
diinduksi timbal dan diberi ekstrak kulit manggis (100 dan 200 mg/kgBB/hari) selama 38 hari. Hasil menunjukkan bahwa ekstrak kulit manggis dengan dosis tersebut mampu melindungi memori spasial tikus (Phyu dan Tangpong, 2014).7
Buah manggis merupakan sumber polifenol yang kaya akan (xanthone, tannin, flavonoid dan anthocyanin). Senyawa polifenol memiliki efek antimikroba, anti-inflamasi, antidiabetes, antioksidan, serta memiliki efek neuroprotektif
.
6Ekstrak etanol kulit manggis berpotensi mencegah induksi neurotoksisitas dan terbukti terdapat efek terapeutik dalam mencegah penurunan memori (Reddy et al., 2016).8 Ekstrak kulit manggis memiliki efek sitoprotektif dengan pengukuran viabilitas sel dan aktivitas ROS dan mampu mengurangi aktivitas AchE.9
Xanthone yang terdapat di dalam kulit manggis mampu menekan aktivitas radikal bebas, radikal hidroksil, radikal superoksida, hidrogen peroksida dan oksida nitrat dalam sistem sel. Timbal menginduksi disfungsi AChE dan defisit memori tergantung dosis yang diberikan. Namun, xanthone secara signifikan memulihkan aktivitas AChE di dalam darah dan otak tikus dan mencegah indikator cacat neurobehavioral yang dipicu timbal dengan uji MWM. Pemberian xanthone memperbaiki semua indikator dibandingkan dengan kelompok yang diberi perlakuan timbal saja (Phyu dan Tangpong, 2014).7
Xanthone merupakan inhibitor AChE dengan mekanisme pengikatan sehingga kadar AChE tetap tinggi di dalam otak (Sattayasai et al., 2013).9 Xanthone pada ekstrak kulit manggis (yaitu gartanin dan α-mangostin).
Gartanin menurunkan ekspresi Bcl-2 dan mengaktifkan jalur p53 yang mengarah ke induksi apoptosis. Gartanin menginduksi ekspresi protein p53 dan Bax, yang menyebabkan aktivasi caspase cascade dan apoptosis pada sel RT4 (Liu et al., 2008).10
Xanthone memiliki karakteristik sel induk sel tumor selektif. Mekanisme apoptosis yang diinduksi dengan sinyal transduksi kematian sel, yang mengatur MMP dengan turunnya regulasi Bcl2 dan regulasi Bax, memicu pelepasan sitokrom c dari mitokondria ke sitosol. Pelepasan sitokrom c memicu aktivasi caspase-9, kemudian mengaktifkan caspase- 3/7 dan akibatnya membubarkan substrat
tertentu yang menyebabkan perubahan apoptosis. Bentuk apoptosis ini ditemukan terkait erat dengan caspase jalur ekstrinsik (caspase-8) dan penghambatan translokasi NF- κB dari sitoplasma ke nukleus. Hasilnya menunjukkan xanthone menginduksi apoptosis sel MCF7 melalui jalur pensinyalan NF-κB dan Bcl2/Bax dengan keterlibatan caspase.11
Pada sebuah uji dengan induksi H202
serta polychlorinated biphenyls (PCBs) dalam kultur sel SK-N-SH, 200 μg/ml. Ekstrak kulit manggis dapat secara parsial memerangi efek dari 150 atau 300 μM H2O2, tingkat ROS dan aktivitas caspase-3. Pada dosis 200, 400 atau 800 μg/ml mampu mengurangi aktivitas AchE sekitar 60% dari kontrol (Sattayasai et al., 2013).9 Ekstrak kulit buah manggis dilaporkan dapat meningkatkan memori spasial pada tikus amnesia yang diinduksi oleh Scopolamin (SCO).12
Simpulan
Terdapat pengaruh pemberian Ekstrak etanol kulit manggis (Garcinia mangostana) terhadap memori spasial tikus putih jantan (Rattus norvegicus) galur Sprague Dawley yang diinduksi plumbum asetat
Daftar Pustaka
1. Badan Pengawas Obat dan Makanan.
Keracunan Timbal. Jakarta: BP POM;
2010.
2. Zhang Xl, Guariglia SR, McGlothan JL, Stansfield KH, Stanton PK, Guilarte TR.
Presynaptic mechanisms of lead neurotoxicity: Effects on vesicular release, vesicle clustering and mitochondria number. Plos One. 2015;10(5):1-21.
3. Rahman T, Hosen I, Islam MMT, Shekhar HU. Oxidative stress and human health.
Advances in Bioscience and Biotechnology. 2012;3(7):997-1019.
4. Kesmati M, Gholami K, Kazeminejad SR.
Effect of postnatal chronic lead exposure on spatial learning and memory in male rat. Zahedan Journal of Research in Medical Sciences. 2015;pp:60-2.
5. Wulan, AJ. Buah manggis (Garcinia mangostana L .) sebagai alternatif pelindung memori. Prosiding. 2015;pp:58- 63.
6. Nontamart, N, Walaiporn T, Rungrudee S.
The Memory Enhancing Effects of the Extract from the Fruit Hull of Mangosteen
(Garcinia mangostana L.) in Healthy Adult Male Rats. International Conference on Food and Agricultural Sciences.
2013;22(55):1-8.
7. Phyu Mp, Tangpong J. Neuroprotective effects of xanthone derivative of Garcinia mangostana against lead induced acetylcholinesterase dysfunction and cognitive impairment. Food and Chemical Toxicology. 2014;2014(70):151-6.
8. Reddy A, Avinash P, Begum N, Bakshi V.
Neuroprotective effect of garcinia mangostana on streptozotocin induced sporadic type alzheimer’s disease in mice.
International Journal of Applied Pharmaceutical Sciences and Research.
2016;1(1):8-15.
9. Sattayasai J, Chaonapan P, Arkaravichie T, Soiampornkul R, Junnu S, Charoensilp P,dkk. Protective effects of mangosteen extract on H2O2induced cytotoxicity in SKNSH cells and scopolamineinduced memory impairment in mice. Plos one.
2013.8(12):1-13.
10. Liu Z, Antalek M, Nguyen L, Li X, Tian X, Le A, dkk. The effect of gartanin, a naturally- occurring xanthone in mangosteen juice, on the mTOR pathway, autophagy, apoptosis and the growth of human urinary bladder cancer cell Lines. Nutr Cancer . 2008;65(01):68-77.
11. Suksan C, Rungrudee S. Neuroprotective Effects Of α-mangostin Against Scopolamine-Induced Cognitive Deficits.
2015;2015(91):61-6.
