68 lebih tinggi dibanding tikus normal. Hal ini berkaitan dengan tingginya tingkat
glikasi antara radikal bebas dengan asam amino lisin dari hemoglobin. Selvaraj et al.
2006 menyatakan makin besarnya persentase HbA
1
c berkaitan dengan makin banyaknya radikal bebas, utamanya malondialdehid MDA, yang telah
berinteraksi dengan lisin dari hemoglobin. Gugus aldehid MDA mempunyai kemampuan untuk bereaksi dengan lisin dari hemoglobin untuk membentuk N-
h-lisin amino akrolein h-LAA. Akrolein ini selanjutnya bereaksi dengan aldehid glukosa untuk membentuk HbA
1
c. Gambar 23 menunjukkan bahwa persentase HbA
1
c tikus diabetes yang diperlakukan dengan ekstrak metanol S. echinocarpum menurun. Ekstrak metanol
S. echinocarpum dosis 450 mg per kg berat badan dapat menurunkan persentase
HbA
1
c tikus diabetes hingga dua kali lipat. Penurunan ini terjadi dimungkinkan karena florotanin yang terkandung dalam ekstrak metanol S. echinocarpum
mampu mencegah glikasi dan mereduksi radikal bebas. Sengupta dan Swenson 2005 menjelaskan glikasi hemoglobin dapat dihambat oleh polifenol melalui
pengikatan gugus karbonil sisi reaktif glukosa oleh gugus hidroksil antioksidan. Sementara itu Selvaraj et al. 2006 menyatakan penurunan MDA oleh polifenol
dapat mencegah bereaksinya radikal tersebut dengan lisin hemoglobin. Rendahnya akrolein yang terbentuk berpengaruh pada makin sedikitnya akrolein yang
bereaksi dengan aldehid glukosa dan akhirnya pembentukan HbA
1c
makin sedikit.
4.4.4 Malondialdehid MDA
Data pengamatan dan analisis data kadar MDA serum tikus normal dan tikus diabetes melitus yang diberi ekstrak metanol S. echinocarpum dapat dilihat
pada Lampiran 11. Hasil analisis data menunjukkan bahwa MDA tikus antar perlakuan berbeda sangat nyata p 0,01. MDA serum tikus normal dan tikus
diabetes melitus yang diberi ekstrak metanol S. echinocarpum pada akhir masa penelitian dapat dilihat Gambar 24.
69
0.28 6.76
4.60 2.63
0.98 2
4 6
8
Normal DM + S0
DM + S150 DM + S300
DM + S450 M
DA n
m o
l m
L
Gambar 24. Kadar MDA serum tikus normal dan tikus diabetes melitus
yang diberi ekstrak metanol S. echinocarpum Gambar 24 memperlihatkan bahwa kadar MDA tikus diabetes melitus
tinggi lebih tinggi dibanding tikus normal. Hal ini menunjukkan bahwa tikus diabetes melitus mengalami stres oksidatif. Karasu 1999, Feillet-Choudray et al.
1999, Kesavulu et al. 2001, dan Marra et al. 2002 melaporkan bahwa diabetesi memiliki kadar MDA yang lebih tinggi dibanding bukan diabetes. Hal
ini dimungkinkan karena pada kondisi hiperglikemia, pembentukan radikal bebas dapat terjadi melalui banyak mekanisme sehingga memicu banyaknya radikal
bebas yang terbentuk. Baynes and Thorpe 1999 menyatakan pembentukan radikal bebas saat hiperglikemia dapat terjadi melalui autooksidasi glukosa dan
glikasi protein, sedang Dickinson et al. 2002 dan Valko et al. 2007 menyatakan pembentukan tersebut dapat terjadi melalui: 1 pembentukan anion
superoksida di komplek II membran mitokondria, 2 aktivasi NADPH oksidase, 3 autooksidasi glukosa, dan 4 aktivitas Nitric Oxida Synthase NOS yang
tidak sempurna. Lintasan ini selanjutnya menyumbang spesies oksigen radikal bebas pada diabetesi. Radikal bebas ini, khususnya hidroksil radikal, selanjutnya
mengoksidasi komponen lipida membran sel tubuh hingga membentuk banyak lipid peroksida.
Gambar 24 memperlihatkan bahwa pemberian ekstrak metanol S. echinocarpum
dapat menurunkan kadar MDA tikus diabetes melitus. Hal ini dimungkinkan florotanin yang terkandung dalam ekstrak metanol S.
echinocarpum dapat membersihkan radikal bebas. Sabu et al. 2002, Kang et al.
2004, Raghavendran et al. 2005, Jung et al. 2008, Lee et al. 2010b, dan
a b
c d
e
70
38.92
12.92 17.81
25.30 31.29
10 20
30 40
50
Normal DM + S0
DM + S150 DM + S300
DM + S450 Ak
t. S OD
U m
L
Heo et al. 2010 menyatakan bahwa florotanin dapat menurunkan kadar MDA akibat hiperglikemik. Penurunan ini akibat florotanin yang terkandung di dalam
rumput laut coklat mampu membersihkan radikal bebas dan mencegah pembentukan spesies oksigen reaktif melalui donor proton atau abstraksi
hidrogen. 4.4.5 Superoksida Dismutase SOD
Data pengamatan dan analisis data aktivitas SOD serum tikus normal dan tikus diabetes melitus yang diberi ekstrak S. echinocarpum dapat dilihat pada
Lampiran 12. Hasil analisis data menunjukkan bahwa aktivitas SOD serum tikus antar perlakuan berbeda sangat nyata p 0,01. Aktivitas SOD serum tikus
normal dan tikus diabetes melitus yang diberi ekstrak S. echinocarpum pada akhir masa penelitian dapat dilihat pada Gambar 25.
Gambar 25. Aktivitas SOD serum tikus normal dan tikus diabetes melitus yang
diberi ekstrak S. echinocarpum Gambar 25 memperlihatkan bahwa aktivitas SOD serum tikus diabetes
melitus lebih rendah dibandingkan dengan tikus normal. Hal serupa dilaporkan oleh Kesavulu et al. 2001, Flekac et al. 2008, Xu et al., 2010, dan Saravanan
dan Ponmurugan 2011 bahwa aktivitas SOD pada diabetes tipe 1 dan 2 dan tikus diabetes melitus yang diinduksi STZ lebih rendah dibanding tikus normal. Hal ini
dimungkinkan karena hiperglikemik telah menurunkan aktivitas dan produksi SOD melalui mekanisme glikasi. Kawamura et al. 1992 dan Flekac et al. 2008
menunjukkan bahwa SOD akan terglikasi akibat hiperglikemik. SOD yang terglikasi mengakibatkan DNA-nya mengalami kerusakan sehingga ekspresi
a b
c d
e
71 ataupun aktivitasnya menurun Wiernsperger 2003a; Wiernsperger 2003b; Culotta
et al . 2006.
Fujita et al. 2005 menjelaskan bahwa hiperglikemik telah menyebabkan kegagalan ekspresi mRNA SOD, sehingga aktivitas SOD akan
rendah. Qin et al. 2008 menyatakan bahwa SOD dalam plasma utamanya adalah
ekstra selular SOD ecSOD, SOD ini mempunyai peran menurunkan anion superoksida O
2 -
Data pengamatan dan analisis data profil Cu,Zn-SOD ginjal tikus normal dan tikus diabetes melitus yang diberi ekstrak metanol S. echinocarpum dapat
dilihat pada Lampiran 13. Hasil analisis data menunjukkan bahwa persentase jumlah sel tubuli renalis pada berbagai tingkat kandungan Cu,Zn-SOD ginjal tikus
antar perlakuan berbeda sangat nyata p 0,01. Fotomikrograf dan persentase esktra selular dan mempertahankan bioaktivitas nitrit oksida.
Fattman et al. 2003 menyatakan kandungan ecSOD dapat menurun akibat hiperglikemik. Saat hiperglikemik ecSOD akan terglikasi dan berubah menjadi
ecSOD terglikasi glu-ecSOD. Keberadaan glu-ecSOD ini akan dapat merusak heparin ecSOD yaitu tempat penempelan SOD pada eritrosit atau albumin hingga
kadar ecSOD darah menurun. Ciechanowski et al. 2005 menambahkan bahwa efek glikasi dapat menurunkan aktivitas ecSOD diabetes karena radikal bebas
yang dihasilkan saat hiperglikemik memberi efek sitotoksik pada sel penghasil dan tempat beraktivitas ecSOD.
Gambar 25 memperlihatkan bahwa aktivitas SOD serum tikus diabetes melitus yang diberi ekstrak metanol S. echinocarpum lebih tinggi dibanding
kontrol positif. Sabu et al. 2002, Li et al. 2006, Feillet-Choudry et al. 2009, dan Fernandez-Pachon et al. 2009 menyatakan bahwa pemberian polifenol
dapat mempertahankan aktivitas SOD serum tetap tinggi. Rodrigo et al. 2011 menjelaskan polifenol dapat mempertahankan aktivitas SOD melalui dua cara,
yaitu secara tidak langsung, yakni terlebih dahulu membersihkan radikal bebas dan mengkelat logam, sehingga aktivitas ecSOD yang terhambat akibat terglikasi
menjadi aktif kembali. Cara kedua yaitu, polifenol meningkatkan ekspresi SOD melalui aktivasi AP-2 faktor transkripsi, ekspresi gen, dan mRNA SOD Zelko et
al
. 2002 dan Fernandez-Pachon et al. 2009.
4.4.6 Cu,Zn-SOD Ginjal
72
10 20
30 40
50 60
70
Normal DM + S0
DM + S150 DM + S300
DM + S450
J um
la h
+++ ++
++- -
jumlah sel tubuli renalis pada berbagai tingkat kandungan Cu,Zn-SOD ginjal tikus normal dan tikus diabetes melitus yang diberi ekstrak metanol S. echinocarpum
dapat dilihat pada Gambar 26 dan 27.
Gambar 26. Fotomikrograf profil Cu,Zn-SOD ginjal tikus normal A, tikus diabetes melitus yang diberi ekstrak metanol S. echinocarpum
dosis 0 mgkg B, 150 mgkg C, 300 mgkg D, dan 450 mgkg E
Perbesaran 1000 x = 10 µm
Keterangan: ◄= positif kuat, = positif moderat, = positif lemah, dan = negatif
Gambar 27. Persentase jumlah sel tubuli renalis pada berbagai tingkat kandungan Cu,Zn-SOD ginjal tikus normal dan tikus diabetes melitus yang diberi
ekstrak metanol S. echinocarpum
A B
C D
E ◄
73 Gambar 26 memperlihatkan bahwa profil Cu,Zn-SOD ginjal tikus normal
lebih tinggi dibandingkan pada tikus diabetes melitus. Gambar 27 memperlihatkan persentase jumlah sel tubuli renalis berkandungan positif Cu,Zn-SOD pada ginjal
tikus normal lebih banyak dibanding pada tikus diabetes melitus. Hal ini menunjukkan bahwa ginjal tikus normal tidak mengalami stres oksidatif,
sedangkan tikus diabetes melitus mengalami stres oksidatif. Dobashi et al. 1989 dan Frederiks dan Bosch 1997 memperlihatkan bahwa profil kandungan Cu,Zn-
SOD pada tubulus ginjal tikus normal adalah positif. Fujita et al. 2005 melaporkan ekspresi Cu,Zn-SOD pada tubulus mencit yang mengalami
hiperglikemik selama 5 minggu masih bersifat positif, namun setelah 15 minggu menjadi negatif. Chang et al. 2002 menyatakan SOD adalah enzim yang
responsif terhadap stres oksidasif, sehingga aktivitas ataupun ekspresinya akan meningkat sesaat tubuh mengalami stres oksidatif. Namun bila radikal bebas yang
berada dalam tubuh sangat tinggi dan berlangsung kronis akan memberi efek sitotoksik sehingga aktivitas dan ekspresi SOD menjadi terhambat dan menurun.
Satoh et al. 2005, Mehta et al. 2006, dan Sivitz dan Yorek 2010 menyatakan lintasan intraselular yang berperan dalam menghasilkan anion
superoksida secara berlebih pada diabetesi, adalah: NADPH oksidase, eNOS, xantin oksidase dan enzim respirasi mitokondria. Namun Mehta et al. 2006
berpendapat bahwa respirasi mitokondria dan aktivitas eNOS yang berjalan secara abnormal adalah penyebab dihasilkannya anion superoksida secara berlebih pada
diabetes, sedang Satoh et al. 2005 berpendapat bahwa tidak berjalannya aktivitas lintasan NADPH oksidase dan eNOS adalah penyebab anion superoksida
diproduksi secara berlebih pada diabetes. Namun demikian Fujita et al. 2005 dan Mehta et al. 2006 mendapati tak berjalannya aktivitas eNOS secara normal
menjadi penyebab paling penting terhadap penurunan ekspresi Cu,Zn-SOD. eNOS yang tidak berjalan normal akan menghasilkan anion superoksida. Radikal
ini selanjutnya bereaksi dengan NO membentuk peroksinitrit. Terbentuknya radikal ini akan memberikan efek sitotoksik pada sel penghasil Cu,Zn-SOD
sehingga menghentikan ekspresi Cu,Zn-SOD. Gambar 26 juga memperlihatkan bahwa pemberian ekstrak metanol S.
echinocarpum dapat mempertahankan profil kandungan Cu,Zn-SOD ginjal tikus
74
diabetes melitus. Gambar 27 memperlihatkan bahwa pemberian ekstrak metanol
S. echinocarpum dosis 450 mgkg BB pada tikus diabetes melitus dapat
mempertahankan persentase jumlah sel tubuli renalis berkandungan positif Cu,Zn- SOD tetap tinggi dan berkandungan negatif Cu,Zn-SOD tetap rendah. Pemberian
ekstrak metanol S. echinocarpum dosis 450 mgkg BB telah mencegah tikus diabetes melitus dari kondisi stres oksidatif. Hal ini dimungkinkan florotanin yang
terkandung pada ekstrak metanol S. echinocarpum dosis 450 mgkg telah mampu berfungsi sebagai antioksidan yaitu membersihkan radikal bebas, mengaktivasi
SOD dan meningkatkan ekspresi SOD. Rodrigo et al. 2011 menyatakan fungsi suatu polifenol sebagai
antioksidan dapat melalui mekanisme: pembersih radikal bebas, pengkelat logam, modulasi enzim, modulasi pensignalan sel dan ekspresi gen. Shibata et al. 2008,
Zaragoza et al. 2008, Li et al. 2009, dan Breton et al. 2011 telah memperlihatkan bahwa florotanin dari Ascophyllum nodosum, 6,6`bieckol,
dieckol dan fucodiphloretol dari Ecklonia cava, dan eckol, dieckol, bieckol dan florofurofukoeckol dari Eisenia bycyclis, Ecklonia cava dan E. kurome mampu
membersihkan radikal bebas. O’Sullivan et al. 2011 memperlihatkan polifenol Fucus vesiculocus dan
F . serratus mampu meningkatkan aktivitas SOD. Florotanin dalam ekstrak
metanol S. echinocarpum dosis 450 mgkg BB telah efektif membersihkan radikal bebas. Donor hidrogen florotanin ekstrak metanol S. echinocarpum telah
menurunkan anion superoksida sehingga pembentukan peroksinitritpun menurun. Akibatnya efek sitotoksis peroksinitrit juga menurun hingga sel dapat beraktivas
dan berekspresi menghasilkan Cu,Zn-SOD.
4.4.7 Cu,Zn-SOD Hati
