CaEDTA TERHADAP KADAR TIMBAL (Pb) DARAH TIKUS DENGAN METODE SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM SKRIPSI
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL UMBI BAWANG PUTIH
( Allium sativum L.) DAN EKSTRAK ETANOL RIMPANG TEMULAWAK
( Curcuma xanthorrhiza Roxb.) SETELAH PEMBERIAN ANTIDOT
Na2 CaEDTA TERHADAP KADAR TIMBAL (Pb) DARAH TIKUS
DENGAN METODE SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh:
Euthalia Sintami Putri NIM: 058114080
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2009
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL UMBI BAWANG PUTIH
( Allium sativum L.) DAN EKSTRAK ETANOL RIMPANG TEMULAWAK
( Curcuma xanthorrhiza Roxb.) SETELAH PEMBERIAN ANTIDOT
Na2 CaEDTA TERHADAP KADAR TIMBAL (Pb) DARAH TIKUS
DENGAN METODE SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh:
Euthalia Sintami Putri NIM: 058114080
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2009
PERSETUJUAN PEMBIMBING
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL UMBI BAWANG PUTIH
( Allium sativum L.) DAN EKSTRAK ETANOL RIMPANG TEMULAWAK
Curcuma xanthorrhiza Roxb.) SETELAH PEMBERIAN ANTIDOT
(
Na CaEDTA TERHADAP KADAR TIMBAL (Pb) DARAH TIKUS
2 DENGAN METODE SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM
Yang diajukan oleh: Euthalia Sintami Putri
NIM: 058114080 Skripsi ini telah disetujui oleh:
Pembimbing (Ipang Djunarko, S. Si, Apt.) Tanggal: 2 Februari 2009
Pen gesahan Skripsi Berjudul
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL UMBI BAWANG PUTIH
( Allium sativum L.) DAN EKSTRAK ETANOL RIMPANG TEMULAWAK
( Curcuma xanthorrhiza Roxb.) SETELAH PEMBERIAN ANTIDOT
Na CaEDTA TERHADAP KADAR TIMBAL (Pb) DARAH TIKUS
2 DENGAN METODE SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM
Oleh: Euthalia Sintami Putri
NIM: 058114080 Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma pada tanggal : 2 Februari 2009
Mengetahui Fakultas Farmasi
Universitas Sanata Dharma Dekan
(Rita Suhadi, M. Si., Apt.) Pembimbing: (Ipang Djunarko, S. Si., Apt.) Panitia Penguji: 1. Ipang Djunarko, S. Si., Apt. .........................................
2. Drs. Sulasmono, Apt. .........................................
3.
......................................... Erna Tri Wulandari, M.Si., Apt.
“Kita tahu sekarang, bahwa Allah turut bekerja dalam
segala sesuatu untuk mendatangkan kebaikan bagi mereka
yang mengasihi Dia, yaitu bagi mereka yang terpanggil
sesuai dengan rencana Allah” (Rm 8:28)
Skripsi ini kupersembahkan untuk Allah Bapa di Kerajaan Surga, Tuhan Yesus Kristus dan Allah Roh Kudus Bapak, Ibu, Kak Robet, Kak Bhanu Sahabat-sahabatku tercinta
Dan Almamaterku Aku mengasihi kalian semua
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Bapa yang Maha Kuasa atas segala kasih karunia, berkat, dan kebaikan-Nya sehingga skripsi dengan judul “Pengaruh Pemberian Ekstrak Etanol Umbi Bawang Putih (Allium sativum L.) dan Ekstrak Etanol Rimpang Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) setelah Pemberian Antidot Na CaEDTA terhadap Kadar Timbal (Pb) Darah Tikus dengan
2 Metode Spektroskopi Serapan Atom” dapat terselesaikan. Skripsi ini disusun
untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) pada Program Studi Farmasi Universitas Sanata Dharma.
Selama penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis mendapat banyak bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi USD.
2. Ipang Djunarko, S. Si., Apt. selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
3. Drs. Sulasmono, Apt., selaku dosen penguji atas pengarahan dan kesediannya menguji.
4. Erna Tri Wulandari, M.Si., Apt., selaku dosen penguji atas pengarahan dan kesediannya menguji.
5. Mas Parjiman, Mas Heru, Mas Kayat, Mas Sigit, Mas Wagiran, Mas Andri,
Mas Yuwono, Mas Ottok dan Pak Parlan yang telah memberikan bantuan yang sangat berharga selama pelaksanaan penelitian.
6. Karyawan Merapi Farma atas serbuk umbi bawang putih dan serbuk rimpang temulawak, serta Bu Astuti dan segenap karyawan LPPT Unit I UGM yang telah banyak membantu dalam penelitian skripsi ini.
7. Bapak, Ibu, Kak Robet, dan Kak Bhanu atas doa dan dukungan yang tidak kenal lelah.
8. Mba Sisil, Mba Fila, dan Yudi atas kerjasama, canda tawa, keluh kesah, dan semangat selama penelitian dan penyusunan skripsi.
9. Sekar, Nolen, Anna, Illon, Lina, dan teman-teman “Kos Pelangi” atas semangat dan dukungannya, Mas Ardian, Vika, Rita, Suci, Made, Bambi, Sasa atas dukungan doa dan nasehat-nasehatnya.
10. Teman-teman angkatan 2005, atas kebersamaan dan suka-dukanya selama menjalani tahun-tahun kuliah di Farmasi.
11. Semua pihak yang telah banyak membantu penyusunan skripsi ini yang tak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan skripsi ini tak lepas dari segala keterbatasan dan kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan dalam perkembangan ilmu pengetahuan.
Penulis
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 2 Februari 2009 Penulis ,
Euthalia Sintami Putri
INTISARI
Polusi timbal merupakan masalah lingkungan yang mengancam kesehatan manusia terutama potensial merusak sistem saraf dan otak. Na CaEDTA yang biasa digunakan sebagai terapi antidot memiliki banyak efek
2
samping, yaitu defisiensi zink, anemia, dan nekrosis sel tubular ginjal. Sehingga perlu dikembangkan senyawa dari tanaman yang dapat membantu kerja antidot menurunkan kadar timbal darah. Berdasarkan penelitian, bawang putih dan temulawak dapat menurunkan kadar timbal darah.
Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh dan lama waktu yang efektif pada pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih (Allium sativum L.) dan ekstrak etanol rimpang temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) setelah pemberian antidot Na CaEDTA dalam menurunkan kadar timbal darah tikus.
2 Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni dengan rancangan acak pola satu arah.
Na CaEDTA, ekstrak etanol umbi bawang putih, dan ekstrak etanol
2
rimpang temulawak diberikan selama 10 hari setelah pemejanan timbal asetat 0,5 g/kg BB/oral/hari/tikus selama 30 hari. Besarnya kadar timbal darah sampel ditentukan dengan metode spektroskopi serapan atom. Perbedaan kadar timbal kelompok perlakuan dianalisis dengan taraf kepercayaan 95%. Data yang diperoleh kemudian diolah secara statistik dengan uji Kruskal Wallis dan uji Friedman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian Na CaEDTA, ekstrak
2
etanol umbi bawang putih, dan ekstrak etanol rimpang temulawak dapat menurunkan kadar timbal darah sebesar 87,55% dalam waktu 5 hari.
Kata kunci: timbal, Allium sativum L., Curcuma xanthorrhiza Roxb., ekstrak etanol, Na CaEDTA, spektroskopi serapan atom.
2
ABSTRACT
Lead pollution is an environment problems that threat man’s health and potentially interfere nervous system and brain. Na CaEDTA has been used as
2
antidote, but have many adverse effects, include zinc deficiency, anemia, and renal tubular necrosis. The explore of plants compounds to help antidot to reduce blood lead level is need. At previous study, garlic and turmeric can reduce blood lead level.
The aim of this study is want to know the influence of ethanol extract of garlic bulb (Allium sativum L.) and ethanol extract of tumeric rhizome (Curcuma Roxb.) after antidote Na CaEDTA administration against blood lead
xanthorrhiza
2
level in rat. This study was pure experimental study with complete randomized design.
Na CaEDTA, ethanol extract of garlic bulb, and ethanol extract of
2
tumeric rhizome given for 10 days after 0,5 g/kg BB/orally/day/rat lead acetat for 30 days. Blood lead level was determined by atomic absorption spectroscopy method. Difference of blood lead level were analysed with 95% of confidence interval. The result was analyzed statistically by using Kruskal-Wallis test and Friedman test.
The study’s result showed that administration Na CaEDTA, ethanol
2
extract of garlic bulb, and ethanol extract of tumeric rhizome can reduce blood lead level until 87,55% in 5 days.
Keywords: lead, Allium sativum L., Curcuma xanthorrhiza Roxb., ethanol extract, Na CaEDTA, atomic absorption spectroscopy.
2
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................. ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................. iii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................... v PRAKATA ............................................................................................. vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................... viiiINTISARI .............................................................................................. ix ABSTRACT ............................................................................................ x
DAFTAR ISI .......................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR ............................................................................. xviiDAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... xix
BAB I PENGANTAR ...........................................................................1 A. Latar Belakang ...................................................................................
1 1. Permasalahan ..............................................................................
3 2. Keaslian penelitian ......................................................................
4 3. Manfaat penelitian ......................................................................
5 B. Tujuan Penelitian ................................................................................
5 BAB II PENELAAHAN PUSTAKA ..................................................
6 A. Timbal ...............................................................................................
6 1. Farmakokinetika timbal ...............................................................
6 2. Keracunan timbal .........................................................................
7
3. Mekanisme keracunan timbal ......................................................
2 CaEDTA .....................................................
18 G. Spektroskopi Serapan Atom (SSA) ..................................................
17 F. Maserasi ............................................................................................
17 4. Khasiat dan penggunaan .............................................................
17 3. Kandungan kimia ........................................................................
16 2. Deskripsi simpisia .......................................................................
16 1. Taksonomi tanaman ....................................................................
16 E. Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) .....................................
15 4. Khasiat dan penggunaan .............................................................
14 3. Kandungan kimia ........................................................................
14 2. Deskripsi simpisia .......................................................................
14 1. Taksonomi tanaman ....................................................................
13 D. Bawang Putih (Allium sativum L.) ....................................................
5. Mekanisme aksi Na
8 B. Penanganan Keracunan .....................................................................
13
13 4. Efek samping ...............................................................................
12 Dosis dan cara pemberian .................................................................
12 2. Indikasi ........................................................................................
2 CaEDTA ....................................................
1. Farmakokinetika Na
11
2 CaEDTA) ........................................
10 C. Kalsium Disodium Edatat (Na
10 3. Terapi antidot ...............................................................................
9 2. Penyidikan jenis racun penyebab .................................................
9 1. Terapi suportif ..............................................................................
19
H. Validasi Metode .................................................................................
22 1. Akurasi .........................................................................................
22 2. Presisi ...........................................................................................
23 3. Linearitas dan rentang ..................................................................
23 4. Spesifisitas ...................................................................................
24 5. (LOD) dan limit of quantitation (LOQ) ..........
24 Limit of detection I. Landasan Teori ..................................................................................
25 J. Hipotesis ...........................................................................................
27 BAB III METODE PENELITIAN .....................................................
28 A. Jenis dan Rancangan Penelitian .........................................................
28 B. Variabel dan Definisi Operasional .....................................................
28 1. Variabel utama .............................................................................
28 2. Variabel pengacau .......................................................................
28 3. Definisi operasional .....................................................................
29 C. Bahan atau Materi Penelitian .............................................................
30 D. Alat atau Instrumen Penelitian ...........................................................
30 E. Tata Cara Penelitian ...........................................................................
30 1. Identifikasi simplisia dan serbuk simplisia ....................................
30 2. Preparasi bahan ..............................................................................
31 3. Persiapan hewan uji ........................................................................
33 4. Pengelompokan dan perlakuan hewan uji ......................................
33 5. Pengukuran kadar timbal darah ......................................................
35 F. Analisis Hasil ......................................................................................
36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................
38 A. Identifikasi Simplisia dan Serbuk Simplisia ......................................
38 B. Pembuatan Ekstrak Etanol Tanaman ..................................................
39 C. Pengukuran Kadar Timbal Darah .......................................................
41 1. Kurva baku timbal ..........................................................................
41
2. Kadar timbal darah akibat penawarracunan pemberian ekstrak etanol bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian Na
2 CaEDTA .................................................
46 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................
56 A. Kesimpulan ........................................................................................
56 B. Saran ...................................................................................................
56 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
57 LAMPIRAN ...........................................................................................
62 BIOGRAFI PENULIS .......................................................................... 117
DAFTAR TABEL
Tabel I. Kriteria koefisien variasi (KV) laboratorium yang dapat diterima ..............................................................................
23 Tabel II. Parameter validasi metode yang dipersyaratkan untuk setiap kategori ....................................................................
25 Tabel III. Syarat karakteristik validasi metode analisis logam berat dengan spektroskopi ...........................................................
25 Tabel IV Nilai linearitas kurva baku timbal hasil pengukuran dengan metode spektrometri serapan atom ........................
44 Tabel V Nilai koefisien variasi (KV) kontrol dan perlakuan ...........
45 Tabel VI Nilai rata-rata kadar timbal darah (ppm) hasil pengukuran dengan metode spektrometri serapan atom ........................
46 Tabel VII. Hubungan perbedaan kadar timbal secara statistik ............
47 Tabel VIII. Persen perubahan kadar timbal darah kelompok perlakuan dibandingkan kelompok kontrol setelah kondisi praperlakuan .......................................................................
48 Tabel IX. Hasil pengujian sensitifitas detektor spektrometer serapan atom ....................................................................................
64 Tabel X. Hasil pengujian linearitas detektor spektrometer serapan atom ....................................................................................
64 Tabel XI. Perbandingan hasil pembacaan dan standar .......................
64 Tabel XII. Kadar timbal darah (ppm) selama 45 hari dan perkiraan
kadar hari ke-30 .................................................................
72 Tabel XIII. Hasil kadar timbal terlarut dengan metode spektroskopi serapan atom pada hari ke-0...............................................
72 Tabel XIV. Hasil kadar timbal terlarut dengan metode spektroskopi serapan atom pada hari ke-15.............................................
73 Tabel XV. Hasil kadar timbal terlarut dengan metode spektroskopi serapan atom pada hari ke-30.............................................
74 Tabel XVI. Hasil kadar timbal terlarut dengan metode spektroskopi serapan atom pada hari ke-35.............................................
76 Tabel XVII. Hasil kadar timbal terlarut dengan metode spektroskopi serapan atom pada hari ke-40.............................................
77
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Skema penghambatan sintesis heme oleh timbal ............
8 Gambar 2. Peran kalsium dalam pelepasan neurotransmitter ...........
9 Gambar 3. Struktur kalsium disodium edetat ...................................
11 Gambar 4. Struktur selenometionin dan selenosistein ......................
15 Gambar 5. Struktur γ -glutamil-Se-metil-L-selenosistein ................
15 Gambar 6. Skema metabolisme selenometionin menjadi Selenosistein ...................................................................
16 Gambar 7. Struktur molekul curcumin .............................................
17 Gambar 8. Instrumentasi spektrometer serapan atom
19 .................................... Gambar 9. Skema proses atomisasi sampel. M : logam (metal);
M*: atom yang tereksitasi. Pada SSA yang diukur adalah M’ yaitu atom dalam keadaan ground state ....................
20 Gambar 10. Pembagian zona nyala pada pembakar pada spektrometer serapan atom ...................................................................
20 Gambar 11. Lampu katoda berongga (hollow cathode lamp) pada SSA dan bagian-bagiannya .............................................
21 Gambar 8. Kurva baku pengukuran larutan timbal hari ke-0 sebelum pemejanan timbal asetat 42 ............................................................................. Gambar 9. Kurva baku pengukuran larutan timbal hari ke-15 setelah pemejanan timbal selama 15 hari
42 ........................................................ Gambar 10. Kurva baku pengukuran larutan timbal hari ke-30 setelah pemejanan timbal selama 30 hari
42 ........................................................
Gambar 11. Kurva baku pengukuran larutan timbal hari ke-35 setelah kondisi praperlakuan selama 30 hari dan pemberian Na CaEDTA dilanjutkan ekstrak etanol umbi bawang putih
2 dan ekstrak etanol rimpang temulawak selama 5 hari ....
43 Gambar 12. Kurva baku pengukuran larutan timbal hari ke-40 setelah kondisi praperlakuan selama 30 hari dan pemberian Na CaEDTA yang dilanjutkan ekstrak etanol umbi
2
bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak selama 10 hari 43 .................................................................................................... Gambar 13. Profil farmakokinetika timbal .........................................
49 Gambar 14. Reaksi pembentukan khelat timbal-Na CaEDTA ...........
54
2
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil determinasi Allium sativum L. dan Curcuma xanthorrhiza Roxb.
62 ....................................................................................... Lampiran 2. Formulir hasil kalibrasi internal spektrometer serapan atom Hitachi Z-8000 Polarized Zeeman .........................
63 Lampiran 3. Foto tanaman bawang putih ............................................
66 Lampiran 4. Foto tanaman temulawak ................................................
66 Lampiran 5. Foto umbi bawang putih .................................................
66 Lampiran 6. Foto rimpang temulawak ................................................
67 Lampiran 7. Foto maserasi ..................................................................
67 Lampiran 8. Ekstrak etanol umbi bawang putih ..................................
67 Lampiran 9. Ekstrak etanol rimpang temulawak .................................
63 Lampiran 10. Destruksi sampel darah dengan wet chemical method ....
68 Lampiran 11. Foto filtrat sampel hasil destruksi ...................................
68 Lampiran 12. Foto spektrometer serapan atom Hitachi Z-8000 Polarized Zeeman ............................................................
69 Lampiran 13. Perhitungan konsentrasi timbal asetat .............................
69 Lampiran 14. Perhitungan dosis dan konsentrasi Na CaEDTA ............
70
2 Lampiran 15. Perhitungan konsentrasi dan dosis pemberian ekstrak
etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak .......................................................................
70 Lampiran 16. Kadar timbal darah setelah pemejanan timbal hasil
orientasi selama 45 hari ..................................................
72 Lampiran 17. Hasil kadar timbal dalam darah sampel .........................
72 Lampiran 18. Uji distribusi kadar timbal darah dengan Shapiro-Wilk .
79 Lampiran 19. Hasil uji signifikansi kadar timbal dalam darah sampel dengan metode Kruskal-Wallis ......................................
80 Lampiran 20. Hasil uji signifikansi kadar timbal darah kontrol aquadest dengan metode Friedman ................................
96 Lampiran 21. Hasil uji signifikansi kadar timbal darah kontrol timbal (Pb) dengan metode Friedman .............................
99 Lampiran 22. Hasil uji signifikansi kadar timbal darah kontrol Na CaEDTA dengan metode Friedman .......................... 102
2 Lampiran 23. Hasil uji signifikansi kadar timbal darah perlakuan
Na CaEDTA yang dilanjutkan dengan ekstrak etanol umbi
2
bawang putih dengan metode Friedmann ....................... 105 Lampiran 24. Hasil uji signifikansi kadar timbal darah perlakuan Na CaEDTA yang dilanjutkan dengan ekstrak etanol
2
rimpang temulawak dengan metode Friedman ............... 108 Lampiran 25. Hasil uji signifikansi kadar timbal darah perlakuan Na CaEDTA yang dilanjutkan dengan ekstrak etanol
2
bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak dengan metode Friedman ................................................ 111 Lampiran 26. Histogram standar deviasi kadar timbal pada pengukuran hari ke-0 .......................................................................... 114
Lampiran 27. Histogram standar deviasi kadar timbal pada pengukuran hari ke-15 ........................................................................ 114 Lampiran 28. Histogram standar deviasi kadar timbal pada pengukuran hari ke-30 setelah kondisi praperlakuan.......................... 115 Lampiran 29. Histogram standar deviasi kadar timbal pada pengukuran hari ke-35 setelah kondisi praperlakuan dan pemberian antidot Na
2 CaEDTA dilanjutkan ekstrak etanol umbi
bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak selama 5 hari .................................................................. 115 Lampiran 30. Histogram standar deviasi kadar timbal pada pengukuran hari ke-40 setelah kondisi praperlakuan dan pemberian antidot Na
2 CaEDTA dilanjutkan ekstrak etanol umbi
bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak selama 10 hari ................................................................ 116
BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Masyarakat di kota besar dan berdiam di pinggir jalan dengan
transportasi kendaraan bermotor yang padat serta di lingkungan industri, merupakan kelompok yang rentan terhadap pencemaran timbal (Pb) (Nordberg, 1998). Hal ini dikarenakan semakin meningkatnya jumlah emisi Pb, dalam bentuk gas, yang dilepas ke udara bebas. Emisi Pb merupakan hasil samping pembakaran Pb tetraetil (TEL / Tetra Ethyl Lead) yang ditambahkan ke dalam bahan bakar kendaraan bermotor dan berfungsi sebagai antiknock (menaikkan bilangan oktan) pada mesin-mesin kendaraan (Ardyanto, 2005).
Timbal adalah logam yang sudah ada dalam keseharian manusia sejak lebih dari 5000 tahun yang lalu. Sumber utama paparan timbal yaitu cat, air minum, makanan, debu, tanah, dan asap kendaraan bermotor. Efek toksik yang timbul akibat keracunan timbal, berhubungan dengan abnormalitas darah, sistem saraf pusat, sistem reproduksi, dan saluran urin. Hiperaktivitas, anoreksia, penurunan aktivitas bermain, penurunan IQ (Intelligence Quotient), dan menjadi pasif di sekolah, terjadi pada anak-anak dengan BLL (Blood Lead Level) tinggi Pada tahun 1991, Centers for Disease Control and Prevention (CDC) USA menetapkan kadar toksik timbal yaitu BLL
≥10 µg/dl dan terapi dilakukan bila BLL
≥15 µg/dl (Papanikolau, 2005). Salah satu cara pengukuran BLL yaitu dengan menggunakan metode Spektroskopi Serapan Atom (SSA). Karena metode ini merupakan salah satu metode pengukuran timbal di dalam darah yang sensitif dan spesifik dibandingkan metode lainnya, misalnya double extraction dengan metode Dithizone. Menurut Ebdon (1998), LOD untuk pengukuran timbal menggunakan spektrometer serapan atom adalah 0,015 ppm.
Pengobatan keracunan timbal anorganik biasanya meliputi penghentian paparan dengan segera, perawatan suportif, dan penggunaan terapi khelasi secara bijaksana (Katzung, 2004). Salah satu terapi khelasi timbal yaitu pemberian disodium kalsium edetat (Na CaEDTA). Penatalaksanaan terapi keracunan timbal
2
yaitu dengan pemberian Na CaEDTA dengan dosis 30 mg/kg BB dalam 2-3 dosis
2
terbagi (setiap 8-12 jam) secara IM selama 2-5 hari (Kosnett, 2006). Akan tetapi, terapi khelasi dengan Na CaEDTA dapat menimbulkan beberapa efek samping,
2
antara lain nekrosis sel tubular ginjal, hematuria, proteinuria, mialgia, sakit kepala, mual, muntah, anemia, dan defisiensi zink (Dollery, 1999).
Mengingat pemberian Na CaEDTA memiliki beberapa efek samping,
2
maka perlu dikembangkan senyawa yang berasal dari alam yang dapat menurunkan kadar timbal dalam darah serta mudah didapatkan oleh masyarakat.
Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya penghasil bahan tanaman obat tradisional, antara lain umbi bawang putih (Allium sativum L.) dan rimpang temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.).
Umbi bawang putih mengandung senyawa selenium organik dalam bentuk asam selenoamino, selenometionin, dan selenosistein, yang merupakan komponen penting sisi aktif enzim antioksidan glutation peroksidase, thioredoxin
reductase , dan selenoenzim lainnya (Majeed, Bammi, Badmaev, Prakash, and
Nagabhushanam, 2005). Selenium memberikan aksi profilaksis terhadap efek timbal, yaitu memperbesar kapasitas antioksidan endogen sel dengan meningkatkan aktivitas superoksida dismutase, glutation reduktase, dan senyawa glutation lainnya (Othman and El Missiry, 1998). Fedelia (2008) meneliti tentang pengaruh ekstrak etanol umbi bawang putih dosis 200 mg/kg BB setelah pemberian Na CaEDTA yang terbukti mampu menurunkan kadar timbal darah
2
dan memiliki efek terapi yang sinergis untuk menurunkan kadar timbal jika digunakan selama 10 hari. Komponen utama yang terkandung dalam rimpang temulawak adalah senyawa kurkuminoid. Ditinjau dari stuktur kimianya, ternyata senyawa kurkuminoid dapat berpotensi sebagai chelating agent karena mempunyai struktur elektron bebas dan memungkinkan untuk mengikat logam berat (Pan et al., 1999). Menurut Astoro (2008), pemberian ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA, mampu menurunkan
2 kadar timbal darah dalam kurun waktu 10 hari pemberian.
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efektifitas ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak yang diberikan bersamaan dalam menurunkan kadar timbal darah tikus setelah pemberian Na CaEDTA.
2 1.
Permasalahan
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut: a. Bagaimana pengaruh pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA
2
dalam menurunkan kadar timbal darah tikus? b. Berapa lama waktu pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA yang
2
efektif dalam menurunkan kadar timbal darah tikus?
2. Keaslian penelitian
Sejauh pengetahuan penulis belum pernah dilakukan penelitian yang memberikan laporan resmi tentang pengaruh ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA
2
terhadap kadar timbal darah tikus. Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh Fedelia (2008) dan Astoro (2008). Hal yang berbeda dari penelitian ini dengan penelitian sebelumnya yaitu pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak yang diberikan bersamaan untuk melihat pengaruhnya terhadap kadar timbal darah.
Penelitian yang pernah dilakukan terkait dengan kadar timbal di dalam darah antara lain: Pengaruh Infus Rimpang Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) terhadap Kondisi Parameter Pemeriksaan Darah Tikus Putih yang Diberi Larutan Timbal Anorganik (Sugiharto, 2003); Efek Pemberian Plumbum (Timah Hitam) Anorganik pada Tikus Putih (Rottus norvegicus) (Hariono, 2005); Daya Terapi Anti Racun Natrium Edetat dan Perasan Mentimun (Cucumis sativus L.) terhadap Timbal (Pb) (Wahyunengsih, Fedelia, Astoro, Putri, 2007); Pengaruh Ekstrak Etanol Rimpang Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) setelah Pemberian Antidot Natrium Kalsiumedetat terhadap Kadar Timbal Darah Tikus dengan Metode Spektroskopi Serapan Atom (Astoro,2008); Pengaruh Ekstrak Etanol Umbi Bawang Putih (Allium sativum L.) setelah Pemberian Na CaEDTA
2
terhadap Kadar Timbal Darah Tikus dengan Metode Spektroskopi Serapan Atom (Fedelia, 2008).
3. Manfaat penelitian
Penelitian mengenai pengaruh pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA terhadap kadar timbal darah tikus diharapkan memiliki beberapa
2
manfaat, antara lain: a.
Manfaat teoritis, yaitu untuk melengkapi dan memperkaya teori yang telah ada mengenai terapi penawarracunan timbal.
b.
Manfaat praktis, yaitu dapat digunakan sebagai acuan terapi alternatif penawarracunan timbal dari tanaman bawang putih dan temulawak.
B.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian mengenai pengaruh pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA terhadap kadar timbal darah tikus ini adalah:
2
1. Mengetahui pengaruh pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA
2 dalam menurunkan kadar timbal darah tikus.
2. Mengetahui lama waktu pemberian ekstrak etanol umbi bawang putih dan ekstrak etanol rimpang temulawak setelah pemberian antidot Na CaEDTA
2 yang efektif dalam menurunkan kadar timbal darah tikus.
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Timbal
1. Farmakokinetika timbal
Timbal dapat masuk ke dalam tubuh lewat makanan dan minuman yang diabsorbsi melalui usus, inhalasi dan melalui kulit. Absorbsi timbal melalui inhalasi sangat tergantung pada ukuran partikel (Papanikolaou, 2005). Partikel yang lebih kecil dari 10 µg dapat tertahan di paru-paru, sedangkan pertikel yang lebih besar akan tertahan di saluran pernafasan bagian atas (DeRoss, 1997). Timbal yang telah mencapai alveoli paru siap untuk diabsorpsi darah (Manahan, 2003). Pada orang dewasa, Pb yang diabsorbsi melalui usus sekitar 5-10%, sedangkan pada anak-anak usia 3 bulan sampai 8 tahun dapat mencapai 50% (Darmono, 1995). Timbal memiliki banyak kesamaan mekanisme transport seperti kalsium di dalam saluran pencernaan. Absorpsi timbal akan menurun seiring dengan peningkatan asupan kalsium dan demikian juga sebaliknya (Manahan, 2003).
Logam ini dapat terdeteksi dalam tiga jaringan utama menjadi tiga kompartemen. Pertama, di dalam darah Pb terikat dalam eritrosit dan mempunyai waktu paruh sekitar 25-30 hari. Kedua, di dalam jaringan lunak (misalnya, hati dan ginjal), mempunyai waktu paruh sekitar beberapa bulan. Ketiga, tulang dan jaringan keras (kalsifikasi) seperti gigi, tulang rawan, dan sebagainya (Darmono,
1995). Hampir sekitar 90% Pb dalam tubuh terdapat dalam tulang, yang waktu paruhnya mencapai 20 tahun (Manahan, 2003).
Pb diekskresikan terutama melalui urin, selain itu juga melalui tinja, keringat, dan air susu ibu serta didepositkan dalam rambut dan kuku (Darmono, 1995).
2. Keracunan timbal
Kelebihan timbal memberikan efek toksik multisistemik melalui minimal tiga mekanisme, yaitu melalui aktivitas hambatan enzim, sebagai konsekuensi ikatan pada gugus sulfhidril (-SH); dengan mempengaruhi aksi kation esensial, terutama kalsium, zat besi dan seng; dan dengan mengubah struktur reseptor serta membran sel (Katzung, 2004).
Keracunan Pb akut sudah jarang terjadi. Hal ini biasanya akibat inhalasi industri dari sejumlah besar asap oksida, atau pada anak-anak akibat masuknya dosis oral yang besar dari timbal yang ada pada cat yang mengandung timbal (Katzung, 2004). Hal ini dapat mengakibatkan nyeri perut, anemia, ensefalopati (Kosnett, 2006), rasa haus, mual, muntah, konstipasi, insomnia, tremor, konvulsi (Sjamsudin dan Suyatna, 2007).
Gejala yang ditimbulkan pada keracunan Pb kronis, antara lain anoreksia, lelah, malaise, sakit kepala, depresi, kelemahan otot kaki dan tangan, anemia, neuropati perifer (Katzung, 2004).
Timbal mengakibatkan kerusakan reversibel pada ginjal akibat efek sampingnya terhadap tubulus proksimal. Hal ini akan mengganggu kerja ginjal dalam mengabsorbsi glukosa, fosfat, dan asam amino. Efek jangka panjangnya yaitu terjadi penurunan fungsi ginjal, termasuk atropi glomular, fibrosis interstisial, dan sklerosis pembuluh darah (Manahan, 2003).
3. Mekanisme keracunan timbal
a. Efek timbal terhadap sintesis heme Efek hematotoksisitas timbal adalah menghambat sebagian besar enzim yang berperan dalam biosintesis heme. Timbal (Pb) menghambat enzim sulfhidril untuk mengikat delta-Aminolevulinic Acid (
δ-ALA) menjadi porpobilinogen, serta portoporfirin IX menjadi Hb. Hal ini menyebabkan anemia dan adanya basofilik
stipling , yang terjadi karena retensi dari DNA ribosoma dalam sitoplasma eritrosit
sehingga mengganggu sintesis protein (Darmono, 1995).Enzim yang paling rentan terhadap penghambatan timbal yaitu delta-
Aminolevulinic Acid Dehydrogenase (
δ-ALAD) dan ferrochelatase. Efek yang paling berperan adalah hambatan pada reaksi enzimatik ferrochelatase, dimana
ferrochelatase mengkatalisis penggabungan besi ferro ke dalam cincin heme
(Goldstein, 1994). Inhibisi pada δ-ALAD berhubungan dengan konsentrasi Pb dalam darah. Hampir 50% aktivitas enzim ini dihambat pada kadar Pb darah di atas 15 µg/dL (DeRoos, 1997). b. Kompetisi timbal dengan kalsium Kalsium masuk ke dalam ujung presinapsis melalui kanal kalsium akibat respon dari rangsangan depolarisasi. Di dalam sel, kalsium akan mengaktifkan kalmodulin, yang mengawali pembentukan vesikel asetilkolin bersama membran plasma dan akhirnya terjadi pelepasan asetilkolin. Timbal akan menghambat kalsium secara kompetitif, yang berakibat terhambatnya pelepasan asetilkolin untuk transmisi saraf, sehingga menyebabkan kurang berfungsinya asetilkolin dalam perannya sebagai neurotransmitter (Clarkson, 1987). Gejala yang ditimbulkan yaitu lelah, ingatan yang berkurang, sakit kepala, tremor otot (Manahan, 2003).
Ga m ba r 2 . Pe r a n k a lsiu m da la m pe le pa sa n n e u r ot r a n sm it t e r ( Cla r k son , 1 9 8 7 )
B.
Penanganan Keracunan
Menurut Donatus (1997), penangan keracunan bahan berbahaya meliputi terapi suportif, penyidikan jenis racun penyebab, dan terapi antidot.
1. Terapi suportif
Merupakan tindakan pertolongan pertama untuk memperbaiki kondisi dan menyelamatkan jiwa penderita. Tindakan ini memelihara fungsi vital (pernafasan dan peredaran darah) sehingga penderita selamat serta lebih mudah dan kooperatif untuk menjalani terapi antidot berikutnya. Terapi suportif harus dilakukan dengan cepat dan sesegera mungkin. Tindakan terapi suportif meliputi: a. Jauhkan penderita dari sumber racun.
b. Periksa tanda vital dan bersihkan jalan nafas. Bila penderita memakai gigi palsu, harus dilepas.
c.
Periksa pulsus dan pupil.
d.
Berikan pernafasan buatan dan atau oksigen, serta bila perlu pijit luar jantung dan siapkan infus.
e.
Bila penderita kejang dapat diberikan antikejang, dan bila tekanan darahnya turun atau dehidrasi dapat diberi infus elektrolit (Donatus, 1997).
2. Penyidikan jenis racun penyebab
Penyidikan jenis racun penyebab merupakan tindakan penting untuk menentukan pilihan tindakan terapi antidot. Tindakan ini dilakukan dengan cara : a.
Wawancara dengan penderita atau pengantar b. Pemeriksaan gejala-gejala keracunan yang ada secara sistematis c. Pemeriksaan wadah dan sisa bahan penyebab yang dicurigai, muntahan, air kencing, atau darah penderita.
d. Pengiriman bahan pada butir c ke laboratorium (Donatus, 1997).
3. Terapi antidot
Terapi antidot adalah tata cara yang khusus ditujukan untuk membatasi intensitas (kekuatan) efek toksik zat kimia atau menyembuhkan efek toksik yang ditimbulkan, sehingga bermanfaat dalam mencegah timbulnya bahaya lebih lanjut. Sasaran terapi antidot adalah pengurangan intensitas efek toksik (Donatus, 1997). Strategi penatalaksanaan terapi antidot dapat dilakukan dengan cara :
a. Penghambatan keefektifan absorpsi bahan berbahaya
b. Penghambatan keefektifan distribusi bahan berbahaya
c. Peningkatan keefektifan metabolisme dan ekskresi (eliminasi) bahan berbahaya (Donatus, 1997).
C. Kalsium Disodium Edetat (Na CaEDTA)
2 Agen khelasi merupakan obat yang digunakan untuk mencegah atau
membalik efek toksik dari suatu logam berat atau pada enzim atau sasaran seluler lain untuk mempercepat eliminasi logam tersebut dari dalam tubuh. Agen khelasi adalah molekul fleksibel dengan dua atau lebih kelompok elektronegatif yang membentuk ikatan koordinasi kovalen yang stabil dengan kation logam (Katzung, 2004).
Ligan khelasi, termasuk kelompok gugus fungsional –OH, -SH dan –NH, dapat mendonasikan elektronnya untuk membentuk ikatan koordinasi dengan logam. Ikatan ini secara efektif akan menghalangi interaksi logam dengan kelompok fungsional yang hampir sama, yang juga dimiliki oleh enzim, koenzim, nukleofil seluler dan membran. Sebagian chelator memiliki selektifitas yang
2+ 2+
terbatas, sehingga dapat mengkhelasi logam esensial seperti Cu dan Zn yang sangat vital untuk fungsi tubuh (Katzung, 2004).
O O
C O O C H C Ca CH 2 2 O O
N N
Na O C C H C C H C C O Na 2 2 H H 2 2 Na CaEDTA telah digunakan sebagai agen khelasi untuk meningkatkan
2
eliminasi logam-logam toksik, salah satunya yaitu timbal. Eliminasi logam-logam endogen, seperti zink, mangan, besi dan tembaga, juga terjadi pada tingkat rendah (Kosnett, 2006).
1. Farmakokinetika Na CaEDTA
2 Absorpsi Na CaEDTA pada saluran gastrointestinal setelah pemberian
2