Efek Ekstrak Etanol Biji Petai (Parkia speciosa Hassk.) Sebagai Antimutagenik Pada Mencit Jantan (Mus musculus) Yang Diinduksi Dengan Siklofosfamid
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Radikal bebas berperan dalam terjadinya berbagai penyakit. Radikal bebas
sebagai pengganggu sistem kekebalan tubuh, merupakan pemicu beberapa
penyakit degeneratif seperti kanker, katarak, aterosklerosis, diabetes mellitus dan
penyakit jantung koroner. Data WHO (World Health Organization) tahun 2005
menunjukkan bahwa, penyakit degeneratif telah menyebabkan kematian hampir
17 juta orang di seluruh dunia. Data WHO menyatakan sekitar satu milyar orang
di seluruh dunia, saat ini menderita resiko penyakit degeneratif dan diperkirakan
akan naik menjadi 1,5 milyar pada tahun 2015 (Anonim, 2010). Salah satu
penyakit degeneratif yang cukup banyak diderita manusia adalah kanker.
Menurut laporan terbaru oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), saat ini
terdapat lebih dari 10 juta kasus kanker per tahun di seluruh dunia (Surh, 2003).
Hingga tahun 2012, WHO International Agency for Research on Cancer (IARC)
telah mengidentifikasi lebih dari 100 jenis penyebab kanker (karsinogen) berasal
dari unsur kimia, fisika dan biologis. Data statistik kanker dunia tahun 2012 yang
dikeluarkan oleh International Agency for Research on Cancer GLOBOCAN
menyatakan bahwa pada tahun 2012 terdapat 14,1 juta kasus kanker di seluruh
dunia. Bahkan, kasus baru kejadian kanker akan diprediksi lebih dari 19,3 juta
kasus pada tahun 2023. Hal ini merupakan suatu jumlah kenaikan yang cukup
besar (Anonim, 2014).
Kanker adalah penyakit yang ditandai dengan pembelahan sel yang tidak
terkendali dan kemampuan sel-sel tersebut untuk menyerang jaringan biologis
Universitas Sumatera Utara
lainnya. Pertumbuhan langsung di jaringan yang bersebelahan atau dengan
migrasi sel ke tempat yang jauh. Pertumbuhan yang tidak terkendali tersebut
disebabkan kerusakan DNA, sehingga pembelahan sel tidak normal (Sutanto,
2009).
Mutasi yang terjadi pada beberapa gen disebabkan oleh induksi suatu
mutagen, seperti bahan kimia, radiasi, radikal bebas maupun infeksi dari beberapa
jenis virus (Sudiana, 2008). Sedangkan mutasi yang terjadi akibat adanya radikal
bebas berawal dari teroksidasinya asam lemak tak jenuh pada lapisan lipid
membran sel, reaksi ini mengawali terjadinya oksidasi lipid berantai yang
menyebabkan kerusakan membran sel, oksidasi lebih jauh akan terjadi pada
protein yang berakibat fatal dengan kerusakan DNA (Cook dan Samman, 1996).
Salah satu indikator terjadinya mutasi adalah adanya mikronukleus.
Mikronukleus merupakan hasil mutasi dari kromosom utuh yang patah dan
kemudian tampak sebagai nukleus berukuran kecil di dalam suatu sel (Schmid,
1975). Uji mikronukleus dikembangkan oleh Schmid (1975) dan Heddle (1973),
merupakan suatu metode pemeriksaan yang secara luas digunakan untuk
mendeteksi efek genotoksik dalam waktu singkat secara in vivo dan in vitro (Saleh
dan Ahmad, 2010).
Mikronukleus yaitu badan-badan kromatin halus yang terbentuk di
sitoplasma karena terjadinya kondensasi pada fragmen kromosom asentrik atau
seluruh kromosom (Shahrim, et al., 2006). Mikronukleus memiliki ukuran sekitar
1/20 - 1/6 diameter inti sel itu sendiri, dan dapat jelas terlihat di bawah
pemeriksaan mikroskop, adanya mikronukleus ini menjadi salah satu indikator
terjadinya mutasi (Sofyan, et al., 2005; Schmid, 1975).
Universitas Sumatera Utara
Dalam beberapa tahun ini, upaya mengatasi pembentukan radikal bebas
dengan produk farmasi dan bahan pangan diatasi oleh antioksidan dari bahan
alami (Campanella, et al., 2006). Beberapa laporan juga menyebutkan bahwa
senyawa antioksidan dapat menetralkan radikal bebas dan selanjutnya dapat
menghalangi terjadinya mutasi sel (Ghaskadbi, 1992; Shiraki, 1994; Rompelberg,
1995).
Salah satu tumbuhan bahan pangan yang telah diketahui memiliki khasiat
sebagai antioksidan adalah petai (Parkia speciosa Hassk.), baik pada biji maupun
kulit bagian luar dan dalamnya sehingga tergolong sebagai antioksidan kuat. Petai
berasal dari suku Fabaceae yang banyak ditemukan di Asia Tenggara. Bijinya
sering dikonsumsi masyarakat, baik dalam kondisi segar maupun diolah bersama
bahan pangan lainnya. Biji petai memiliki khasiat untuk mengobati penyakit lever
(hepatalgia), edema (oedema), radang ginjal (nefritis), diabetes, kanker, kolera
dan cacingan (Jamaluddin, et al., 1995; Orwa, et al., 2009; Rahman, et al., 2011;
Aisha, et al., 2012).
Menurut hasil penelitian Vimala (1999), petai merupakan salah satu
tumbuhan bahan pangan yang terbukti kaya antioksidan dan memiliki aktivitas
superoksida tinggi, yakni di atas 70%. Hasil penelitian lain menyatakan
kandungan klorofil b dalam biji-biji petai berfungsi sebagai agen antioksidan yang
baik untuk kulit, memastikan kesegaran tubuh, dan memperbaiki sistem
peredaman radikal bebas.
Senyawa yang bersifat antimutagenik diantaranya adalah senyawa flavonoid
dan polifenol (Ishaq, et al., 2003). Hampir di semua bagian tanaman petai
mengandung senyawa kimia yang bermanfaat. Dalam penelitian ini digunakan
Universitas Sumatera Utara
bagian biji dari tanaman petai. Di dalam biji petai mengandung alkaloid,
terpenoid, fenol dan flavonoid. Selain itu biji petai mengandung vitamin C dan
�-tokoferol (vitamin E). Senyawa fenol ada hampir di semua bagian tanaman
petai. Senyawa lainnya yang terkandung pada biji petai antara lain lektin, sisteina,
stigmast-4-en-on,
polisulfida
siklik
(heksationana,
tetratiana,
tritiolana,
tiazolidina-4-karboksilat) (Suvachittanont dan Peutpaiboon 1992; Jamaluddin, et
al., 1995; Rahman, et al., 2011).
Menurut Kamisah, et al., (2013), telah dilakukan uji antimutagenik pada
ekstrak metanol biji petai dengan menggunakan metode Ames, hasilnya negatif
terhadap mutagen, yang artinya biji petai memiliki khasiat sebagai antimutagenik.
Hal ini karena adanya senyawa lupeol yang ditemukan sebagai antikanker,
antinyeri dan antiinflamasi.
Berdasarkan uraian di atas, peneliti tertarik untuk meneliti efek ekstrak
etanol biji petai sebagai antimutagenik pada mencit jantan yang diinduksi dengan
siklofosfamid secara in vivo dengan menggunakan metode lain yakni metode uji
mikronukleus. Metode ini digunakan karena tekniknya mudah, waktu
yang
dibutuhkan singkat, tidak memerlukan alat dan biaya yang mahal serta metode ini
paling umum digunakan (Krishna dan Hayashi, 2000). Serta dilakukan
karakterisasi
simplisia
biji
petai
untuk
mengetahui
makroskopik
dan
mikroskopiknya karena belum terdapat dalam Materia Medika Indonesia dan
pemeriksaan skrining fitokimianya.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
a. Apakah karakteristik simplisia dan ekstrak etanol biji petai yang diteliti
memenuhi persyaratan mutu simplisia dan ekstrak?
b. Apakah golongan senyawa metabolit sekunder yang terkandung dalam
simplisia biji petai?
c. Apakah ekstrak etanol biji petai memiliki aktivitas sebagai antimutagenik?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka hipotesis:
a. Karakterisasi simplisia dan ekstrak etanol biji petai dapat ketahui dan
memenuhi standar.
b. Golongan senyawa yang terkandung dalam simplisia biji petai yaitu
alkaloid, flavonoid, tanin, glikosida, saponin dan steroid/triterpenoid.
c. Ekstrak etanol biji petai memiliki efek antimutagenik pada mencit yang
diinduksi oleh siklofosfamid sebagai mutagen.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Untuk memperoleh hasil karakterisasi simplisia dan ekstrak etanol biji
petai.
b. Untuk mengetahui golongan senyawa yang terkandung dalam simplisia
biji petai.
c. Untuk mengetahui aktivitas antimutagenik ekstrak etanol biji petai pada
mencit jantan yang diinduksi dengan siklofosfamid.
Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Memberikan informasi ilmiah tentang tumbuhan bahan pangan berkhasiat
antioksidan tinggi yakni biji petai.
b. Pengembangan biji petai menjadi suatu sediaan herbal yang berfungsi
sebagai antimutagenik yang dapat mencegah terjadinya penyakit kanker.
1.6 Kerangka Pikir Penelitian
Kerangka pikir penelitian ini adalah sebagai berikut terdapat Gambar 1.1 di bawah
ini:
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Karakteristik
simplisia
Simplisia Biji Petai
Skrining fitokimia
Ekstrak Etanol Biji
Petai (EEBP)
Sel Bermikronukleus
Parameter
1. Makroskopik
2. Mikroskopik
3. Kadar air
4. Kadar abu total
5. Kadar abu tidak
larut dalam asam
6. Kadar sari larut
dalam air
7. Kadar sari larut
dalam etanol
1. Alkaloid
2. Flavonoida
3. Tanin
4. Saponin
5.Steroida/Triterpen
oida
6. Glikosida
Efek
Antimutagenik
Gambar 1.1 Diagram Kerangka Pikir Penelitian
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Radikal bebas berperan dalam terjadinya berbagai penyakit. Radikal bebas
sebagai pengganggu sistem kekebalan tubuh, merupakan pemicu beberapa
penyakit degeneratif seperti kanker, katarak, aterosklerosis, diabetes mellitus dan
penyakit jantung koroner. Data WHO (World Health Organization) tahun 2005
menunjukkan bahwa, penyakit degeneratif telah menyebabkan kematian hampir
17 juta orang di seluruh dunia. Data WHO menyatakan sekitar satu milyar orang
di seluruh dunia, saat ini menderita resiko penyakit degeneratif dan diperkirakan
akan naik menjadi 1,5 milyar pada tahun 2015 (Anonim, 2010). Salah satu
penyakit degeneratif yang cukup banyak diderita manusia adalah kanker.
Menurut laporan terbaru oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), saat ini
terdapat lebih dari 10 juta kasus kanker per tahun di seluruh dunia (Surh, 2003).
Hingga tahun 2012, WHO International Agency for Research on Cancer (IARC)
telah mengidentifikasi lebih dari 100 jenis penyebab kanker (karsinogen) berasal
dari unsur kimia, fisika dan biologis. Data statistik kanker dunia tahun 2012 yang
dikeluarkan oleh International Agency for Research on Cancer GLOBOCAN
menyatakan bahwa pada tahun 2012 terdapat 14,1 juta kasus kanker di seluruh
dunia. Bahkan, kasus baru kejadian kanker akan diprediksi lebih dari 19,3 juta
kasus pada tahun 2023. Hal ini merupakan suatu jumlah kenaikan yang cukup
besar (Anonim, 2014).
Kanker adalah penyakit yang ditandai dengan pembelahan sel yang tidak
terkendali dan kemampuan sel-sel tersebut untuk menyerang jaringan biologis
Universitas Sumatera Utara
lainnya. Pertumbuhan langsung di jaringan yang bersebelahan atau dengan
migrasi sel ke tempat yang jauh. Pertumbuhan yang tidak terkendali tersebut
disebabkan kerusakan DNA, sehingga pembelahan sel tidak normal (Sutanto,
2009).
Mutasi yang terjadi pada beberapa gen disebabkan oleh induksi suatu
mutagen, seperti bahan kimia, radiasi, radikal bebas maupun infeksi dari beberapa
jenis virus (Sudiana, 2008). Sedangkan mutasi yang terjadi akibat adanya radikal
bebas berawal dari teroksidasinya asam lemak tak jenuh pada lapisan lipid
membran sel, reaksi ini mengawali terjadinya oksidasi lipid berantai yang
menyebabkan kerusakan membran sel, oksidasi lebih jauh akan terjadi pada
protein yang berakibat fatal dengan kerusakan DNA (Cook dan Samman, 1996).
Salah satu indikator terjadinya mutasi adalah adanya mikronukleus.
Mikronukleus merupakan hasil mutasi dari kromosom utuh yang patah dan
kemudian tampak sebagai nukleus berukuran kecil di dalam suatu sel (Schmid,
1975). Uji mikronukleus dikembangkan oleh Schmid (1975) dan Heddle (1973),
merupakan suatu metode pemeriksaan yang secara luas digunakan untuk
mendeteksi efek genotoksik dalam waktu singkat secara in vivo dan in vitro (Saleh
dan Ahmad, 2010).
Mikronukleus yaitu badan-badan kromatin halus yang terbentuk di
sitoplasma karena terjadinya kondensasi pada fragmen kromosom asentrik atau
seluruh kromosom (Shahrim, et al., 2006). Mikronukleus memiliki ukuran sekitar
1/20 - 1/6 diameter inti sel itu sendiri, dan dapat jelas terlihat di bawah
pemeriksaan mikroskop, adanya mikronukleus ini menjadi salah satu indikator
terjadinya mutasi (Sofyan, et al., 2005; Schmid, 1975).
Universitas Sumatera Utara
Dalam beberapa tahun ini, upaya mengatasi pembentukan radikal bebas
dengan produk farmasi dan bahan pangan diatasi oleh antioksidan dari bahan
alami (Campanella, et al., 2006). Beberapa laporan juga menyebutkan bahwa
senyawa antioksidan dapat menetralkan radikal bebas dan selanjutnya dapat
menghalangi terjadinya mutasi sel (Ghaskadbi, 1992; Shiraki, 1994; Rompelberg,
1995).
Salah satu tumbuhan bahan pangan yang telah diketahui memiliki khasiat
sebagai antioksidan adalah petai (Parkia speciosa Hassk.), baik pada biji maupun
kulit bagian luar dan dalamnya sehingga tergolong sebagai antioksidan kuat. Petai
berasal dari suku Fabaceae yang banyak ditemukan di Asia Tenggara. Bijinya
sering dikonsumsi masyarakat, baik dalam kondisi segar maupun diolah bersama
bahan pangan lainnya. Biji petai memiliki khasiat untuk mengobati penyakit lever
(hepatalgia), edema (oedema), radang ginjal (nefritis), diabetes, kanker, kolera
dan cacingan (Jamaluddin, et al., 1995; Orwa, et al., 2009; Rahman, et al., 2011;
Aisha, et al., 2012).
Menurut hasil penelitian Vimala (1999), petai merupakan salah satu
tumbuhan bahan pangan yang terbukti kaya antioksidan dan memiliki aktivitas
superoksida tinggi, yakni di atas 70%. Hasil penelitian lain menyatakan
kandungan klorofil b dalam biji-biji petai berfungsi sebagai agen antioksidan yang
baik untuk kulit, memastikan kesegaran tubuh, dan memperbaiki sistem
peredaman radikal bebas.
Senyawa yang bersifat antimutagenik diantaranya adalah senyawa flavonoid
dan polifenol (Ishaq, et al., 2003). Hampir di semua bagian tanaman petai
mengandung senyawa kimia yang bermanfaat. Dalam penelitian ini digunakan
Universitas Sumatera Utara
bagian biji dari tanaman petai. Di dalam biji petai mengandung alkaloid,
terpenoid, fenol dan flavonoid. Selain itu biji petai mengandung vitamin C dan
�-tokoferol (vitamin E). Senyawa fenol ada hampir di semua bagian tanaman
petai. Senyawa lainnya yang terkandung pada biji petai antara lain lektin, sisteina,
stigmast-4-en-on,
polisulfida
siklik
(heksationana,
tetratiana,
tritiolana,
tiazolidina-4-karboksilat) (Suvachittanont dan Peutpaiboon 1992; Jamaluddin, et
al., 1995; Rahman, et al., 2011).
Menurut Kamisah, et al., (2013), telah dilakukan uji antimutagenik pada
ekstrak metanol biji petai dengan menggunakan metode Ames, hasilnya negatif
terhadap mutagen, yang artinya biji petai memiliki khasiat sebagai antimutagenik.
Hal ini karena adanya senyawa lupeol yang ditemukan sebagai antikanker,
antinyeri dan antiinflamasi.
Berdasarkan uraian di atas, peneliti tertarik untuk meneliti efek ekstrak
etanol biji petai sebagai antimutagenik pada mencit jantan yang diinduksi dengan
siklofosfamid secara in vivo dengan menggunakan metode lain yakni metode uji
mikronukleus. Metode ini digunakan karena tekniknya mudah, waktu
yang
dibutuhkan singkat, tidak memerlukan alat dan biaya yang mahal serta metode ini
paling umum digunakan (Krishna dan Hayashi, 2000). Serta dilakukan
karakterisasi
simplisia
biji
petai
untuk
mengetahui
makroskopik
dan
mikroskopiknya karena belum terdapat dalam Materia Medika Indonesia dan
pemeriksaan skrining fitokimianya.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
a. Apakah karakteristik simplisia dan ekstrak etanol biji petai yang diteliti
memenuhi persyaratan mutu simplisia dan ekstrak?
b. Apakah golongan senyawa metabolit sekunder yang terkandung dalam
simplisia biji petai?
c. Apakah ekstrak etanol biji petai memiliki aktivitas sebagai antimutagenik?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka hipotesis:
a. Karakterisasi simplisia dan ekstrak etanol biji petai dapat ketahui dan
memenuhi standar.
b. Golongan senyawa yang terkandung dalam simplisia biji petai yaitu
alkaloid, flavonoid, tanin, glikosida, saponin dan steroid/triterpenoid.
c. Ekstrak etanol biji petai memiliki efek antimutagenik pada mencit yang
diinduksi oleh siklofosfamid sebagai mutagen.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Untuk memperoleh hasil karakterisasi simplisia dan ekstrak etanol biji
petai.
b. Untuk mengetahui golongan senyawa yang terkandung dalam simplisia
biji petai.
c. Untuk mengetahui aktivitas antimutagenik ekstrak etanol biji petai pada
mencit jantan yang diinduksi dengan siklofosfamid.
Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Memberikan informasi ilmiah tentang tumbuhan bahan pangan berkhasiat
antioksidan tinggi yakni biji petai.
b. Pengembangan biji petai menjadi suatu sediaan herbal yang berfungsi
sebagai antimutagenik yang dapat mencegah terjadinya penyakit kanker.
1.6 Kerangka Pikir Penelitian
Kerangka pikir penelitian ini adalah sebagai berikut terdapat Gambar 1.1 di bawah
ini:
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Karakteristik
simplisia
Simplisia Biji Petai
Skrining fitokimia
Ekstrak Etanol Biji
Petai (EEBP)
Sel Bermikronukleus
Parameter
1. Makroskopik
2. Mikroskopik
3. Kadar air
4. Kadar abu total
5. Kadar abu tidak
larut dalam asam
6. Kadar sari larut
dalam air
7. Kadar sari larut
dalam etanol
1. Alkaloid
2. Flavonoida
3. Tanin
4. Saponin
5.Steroida/Triterpen
oida
6. Glikosida
Efek
Antimutagenik
Gambar 1.1 Diagram Kerangka Pikir Penelitian
Universitas Sumatera Utara