PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN KADAR RESIDU Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.) JANTAN YANG DIPAPARI PLUMBUM ASETAT TESIS
PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN KADAR RESIDU Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.) JANTAN YANG DIPAPARI PLUMBUM ASETAT TESIS Oleh ULINA CATARINA SIMATUPANG 117030032/BIO PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN2013
PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN KADAR RESIDU Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.) JANTAN YANG DIPAPARI PLUMBUM ASETAT TESIS Oleh ULINA CATARINA SIMATUPANG 117030032/BIO PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN2013
PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN KADAR RESIDU Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.) JANTAN YANG DIPAPARI PLUMBUM ASETAT TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Biologi pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Oleh ULINA CATARINA SIMATUPANG 117030032/BIO PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN2013
PENGESAHAN TESIS Judul Tesis : PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN KADAR RESIDU Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.) JANTAN YANG DIPAPARI PLUMBUM ASETAT Nama Mahasiswa : ULINA CATARINA SIMATUPANG Nomor Induk Mahasiswa : 117030032 Pogram Studi : Magister Biologi Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetuju Komisi Pembimbing Pembimbing I NIP. 19660209 199203 1 003 (Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed) Pembimbing II NIP. 19651011 199501 1 001 (Dr. Salomo Hutahaean, M.Si) Ketua Program Studi, NIP. 19660209 199203 1 003 (Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed) Dekan, NIP. 19631026 199103 1 001 (Dr. Sutarman, M.Sc)
PERNYATAAN ORISINALITAS
PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN
KADAR RESIDU Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.)
JANTAN YANG DIPAPARI PLUMBUM ASETAT
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalahhasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya
telah dijelaskan sumbernya dengan benar.Medan, Agustus 2013 Ulina Catarina Simatupang NIM. 117030032
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Ulina Catarina Simatupang NIM : 117030032 Program Studi : Magister Biologi
Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive
Royalty Free Right ) atas Tesis saya yang berjudul:
PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN KADAR
RESIDU Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.) JANTANYANG DIPAPARI PLUMBUM ASETAT
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, Agustus 2013 Ulina Catarina Simatupang NIM. 117030032
Telah diuji pada Tanggal : Agustus 2013 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed. Anggota : 1. Dr. Salomo Hutahaean, M.Si. : 2. Dr. Suci Rahayu, M.Si. : 3. Dr. Miswar Budi Mulya, M.Si.
RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Ulina Catarina Simatupang, S.Pd Tempat dan Tanggal lahir : Balige, 07 Nopember 1979 Alamat Rumah : Jl. Bangau no. 554. Perumnas Mandala. Medan HP : +6282160093908 e-mail : Cat07lala@yahoo.co.id Instansi Tempat Bekerja : - Universitas Dian Nusantara (UNTARA)
- BT/BS MEDICA Kutipan : Tidak tahu, belajarlah. Tidak bisah, bersungguh-sunggulah dan jika semuanya terlihat mustahil, cobalah (Napoleon)
DATA PENDIDIKAN
SD : Swasta Parulian II Medan Tamat : 1992 SMP : Negeri 11 Medan Tamat : 1995 SMA : SMA Negeri 17 Medan Tamat : 1998 Strata-1 : FMIPA UNIMED Tamat : 2003 Strata-2 : FMIPA USU Tamat : 2013
PENGHARGAAN
Pertama, penulis panjatkan puji syukur kepada Bapa di Surga atas karunia dan kebaikan-Nya sehingga dapat menyelesaikan penulisan tesis dengan judul
“Pengaruh Kitosan Terhadap Struktur dan Kadar Residu Pb pada Ginjal Tikus Putih (Rattus sp.) Jantan yang Dipapari Plumbum Asetat”.
Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada; Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu,
DTM&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Megister di Universitas Sumtera Utara. Ketua Program Studi Magister Biologi, Prof. Dr. Syafruddin Ilyas. M. Biomed. Sekertaris program studi, Dr, Suci Rahayu. M. Si, beserta seluruh Staf Pengajar pada Program studi Magister Program Pasca Sarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
Penulis juga mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang setinggi- tingginya kepada Prof. Dr. Syafruddin Ilyas. M. Biomed selaku pembimbing pertama yang dengan penuh perhatian, memberikan waktu, dorongan dan semangat, demikian juga kepada Dr. Salomo Hutahaean. M. Si. Selaku pembimbing kedua penulis juga mengucapkan terimakasih atas kesabaran dan bimbingannya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik. Komisi penguji. Dr. Suci Rahayu. M. Si dan Dr. Miswar Budi Mulya. M. Si, yang sudi memberikan waktu dan saran bagi hasil penelitian ini. Karena penulis menyadari bahwa penelitian ini masih memerlukan koreksi dan kritik yang membangun demi kesempurnaan hasil penelitian ini.
Kepada kedua orangtua terkasih (M. Simatupang. SmHk dan N br. Tompul), keenam saudara tercinta, terimakasih atas doa, semangat dan dorongan yang diberikan selama ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada teman- teman seperjuangan: Hilda Sinaga, Elvida, Zuwanna, Lanni, kakak Suharshi, Susan Tarigan, Dosen dan pegawai UNTARA serta rekan-rekan Mahasiswa/i Pascasarjana Biologi 2011. Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas segala kebaikan ini.
Medan, Agustus 2013 Penulis Ulina Catarina Simatupang
PENGARUH KITOSAN TERHADAP STRUKTUR DAN KADAR RESIDU
Pb PADA GINJAL TIKUS PUTIH (Rattus sp.) JANTAN
YANG DIPAPAR PLUMBUM ASETAT
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kitosan dalam menurunkan derajat kerusakan makrostruktur, mikrostruktur dan penurunkan kadar residu Pb pada organ ginjal tikus putih (Rattus sp.) jantan yang dicekoki Pb. Penelitian ini menggunakan 35 tikus tikus putih jantan (Rattus sp.) dengan berat badan 250g. Sampel di bagi menjadi 7 kelompok, K (kontrol) diberikan Mb dan aquadest, (P1) diberikan Pb, P2, P3, P4 diberikan Pb dan kitosan dengan konsentrasi berbeda yaitu (0,5%; 0,75%; dan 1%). P5 diberikan kitosan 1% dan P6 diberikan asam asetat. Organ ginjal tikus, diambil pada minggu ketujuh setelah perlakuan untuk melihat derajat penurunan kerusakan sekaligus penurunan residu Pb setelah pemberian kitosan. Data yang di peroleh dari penelitian diolah dengan menggunakan program SPSS 18, untuk data makrosruktur dan mikrostruktur maka diuji menggunakan Kruskal Wallis dan Mann Whitney. Sedangkan data residu Pb dalam ginjal tikus dilakukan dengan uji parametrik dan nonparametrik (uji Kruskal Wallis dan Mann Whitney). Dari hasil analisa di peroleh; 1. Pemberian Pb sebesar 40mg/KgBB/hari pada tikus putih (Rattus sp.) terbukti dapat merusak makrostruktur dan mikrostruktur ginjal, 2. Kemampuan kitosan sebagai pengkelat Pb, terbukti dapat mengurangi derajat kerusakan makrostruktur dan mikrostruktur ginjal tikus putih (Rattus sp.), 3. Pemberian kitosan pada tikus putih (Rattus sp.) yang dipapari Pb menunjukkan adanya penurunan residu Pb. Kesimpulan, kitosan memiliki kemampuan menurunkan derajat kerusakan marostruktur, mikrostruktur dan residu Pb dalam ginjal. Keefektifan kitosan sebagai pengkelat Pb dalam organ tubuh terutama ginjal masih perlu diteliti lebih lanjut.
Kata kunci: Pb, Kitosan, makrostruktur, mikrostruktur, residu Pb.
THE EFFECT OF CHITOSAN AND AMOUNT OF RESIDU OF Pb IN
THE KIDNEY OF RAT (Rattus sp.) EXPOSED TO LEAD ACETATE
ABSTRACTThe study aimed to determine the effect of chitosan on the kidney of rats (Rattus
sp .) exposed to lead acetate. Thirty five male animals weighing 250g were divided
into 7 groups: K group as a control (without treatment), P1 received Pb (40 mg/kg bw as lead acetate), while P2, P3, and P4, all received Pb (40 mg/kg bw) and chitosan (0,5%, 0,75%, and 1% respectively). P5 group received only chitosan (1%) and P6 group received acetic acid. After 7 weeks of treatment, the animals were sacrificed and the kidneys were isolated. Kidney damage was observed macro and microscopically, and the residue of Pb in kidney tissue was evaluated using Atomic Absorption Spectrophotography. Result showed, treatment of Pb (40 mg/kg bw) in male rats caused kidney damage macro and microscopically. Chitosan able to decrease kidney damage resulted from Pb treatment. Residue of Pb in the kidney of rat exposed to Pb acetate was decreased after chitosan treatment. In conclusion, chitosan has the ability to reduce residue of Pb as well as macro- and microstructure damage of rat kidney exposed to Pb. The effectiveness of chitosan as a chelating agent for Pb in the organs, especially in the kidneys is important for further investigated.
Keywords: Pb, chitosan, kidney macro- and microstructure, residual Pb
DAFTAR ISI PENGHARGAAN
i ABSTRAK ii ABSTRACT iii DAFTAR ISI iv DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR TABEL vii DAFTAR LAMPIRAN viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Perumusan Masalah
3
1.3. Tujuan Penelitian
4
1.4. Hipotesis
4
1.5. Manfaat Penelitian
4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ginjal
5
2.1.1. Anatomi Ginjal
5
2.1.2. Mikrostruktur Nefron Ginjal
6
2.1.3. Fungsi Ginjal
8
2.2. Plumbum (Pb)
9
2.2.1. Sifat Pb
9
2.2.2. Toksisitas Pb Bagi Organ Tubuh
10
2.2.3. Ekskresi Pb
11
2.3. Kitosan
11
2.3.1. Struktur Kimia Kitosan 11 2.3.2. Manfaat Kitosan
13 BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
14
3.2. Alat dan Bahan Penelitian
14
3.3. Rancangan Percobaan
15
3.3.1. Jenis dan Rancangan Percobaan
15
3.3.2. Pemeliharaan Hewan Percobaa
15
3.3.3. Pb
16
3.3.4. Kitosan
16
3.3.5. Persiapan Pembuatan Zat Warna Hematoxylin-Eosin (Suntoro, 1983)
16
3.3.6. Pengambilan Organ Ginjal
17
3.4. Prosedur Kerja
17
3.4.1. Pengamatan Ginjal Secara Makrostruktur
17
3.4.2. Pembuatan Sediaan Histologi Ginjal Dengan Menggunakan Metode Parafin (Suntoro, 1983)
18
3.4.3. Pengamatan Ginjal Secara Mikrostruktur
19
3.4.4. Pemeriksaan Kadar Pb Dalam Ginjal
20
3.5 Analisa Data
20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengaruh Pb dan Kitosan Terhadap Makrostruktur Ginjal
22
4.1.1. Hasil Pengamatan Makrostruktur Ginjal
22
4.2. Pengaruh Pb dan Kitosan Terhadap Mikrostruktur Ginjal
25
4.2.1. Hasil Pengamatan Mikrostruktur Ginjal
25
4.3. Residu Pb Pada Organ Ginjal
29
4.3.1. Analisa Residu Pb Pada Organ Ginjal
31 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
34 DAFTAR PUSTAKA
35 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Judul Halaman2.1 Anatomi Ginjal Secara Umum
5
2.2. Gambaran Mikrostruktur Nefron Ginjal
6
2.3 Struktur Kimiawi Kitin dan Kitosan
12
4.1.1 Makrostruktur Ginjal Tikus Putih (Rattus sp.) Setelah Perlakuan Pb dan Pb+Kitosan Dengan Konsentrasi Berbeda
23
4.2.1 Mikrostruktur Ginjal Tikus Puti (Rattus sp.) Setelah Perlakuan Pb dan Pb+Kitosan Dengan Konsentrasi Berbeda
28
4.3.1 Diagram Batang Residu Pb Setelah Perlakuan
32
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel4.1.1 Derajat Kerusakan Makrostruktur Ginjal Tikus Putih
21 (Rattus sp.) Setelah Perlakuan Pb dan Pb+Kitosan Dengan Konsentrasi Berbeda
4.1.2. Morfologi Makrostruktur Ginjal Tikus Putih (Rattus sp.)
24 Setelah Perlakuan Pb dan Pb+Kitosan Dengan Konsentrasi Berbeda
4.2.1 Derajat Kerusakan Mikrostruktur Ginjal Tikus Putih
25 (Rattus sp.) Setelah Perlakuan Pb dan Pb+Kitosan Dengan Konsentrasi Berbeda
4.3 Jumlah Residu Pb Pada Ginjal Tikus Putih (Rattus sp.)
29 Setelah Pemberian Pb dan Pb+Kitosan Dengan Konsentrasi Berbeda