AKTIVITAS FISIK BERLEBIH HATI MENCIT (Musmusculus) … · Ekstrak floret pisang mengandung senyawa bioaktif ... 4.5.2 Definisi Operasional Variabel ..... 34 4.5.3 Hubungan Antar variabel

TESIS

PEMBERIAN EKSTRAK FLORET PISANG RAJA (Musa x Paradisiaca) DAPAT MENCEGAH PENURUNAN

KADAR SUPER OKSIDA DISMUTASE (SOD) PADA HATI MENCIT (Musmusculus) BALB C DENGAN

AKTIVITAS FISIK BERLEBIH

OKKY IRTANTO

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR2017

i

TESIS

PEMBERIAN EKSTRAKFLORETPISANG RAJA (Musa xParadisiaca) DAPAT MENCEGAH PENURUNAN

KADAR SUPER OKSIDA DISMUTASE (SOD) PADA HATI MENCIT(Musmusculus)BALB C DENGAN

AKTIVITAS FISIK BERLEBIH

OKKY IRTANTONIM. 1590761008

PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMUBIOMEDIK

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR2017

ii

PEMBERIAN EKSTRAK FLORET PISANG RAJA (Musa x Paradisiaca) DAPAT MENCEGAH PENURUNAN

KADAR SUPER OKSIDA DISMUTASE (SOD) PADA HATI MENCIT (Musmusculus) BALB C DENGAN

AKTIVITAS FISIK BERLEBIH

Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik

Fakultas Kedokteran Universitas Udayana

OKKY IRTANTONIM. 1590761008

PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMUBIOMEDIK

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR2017

iii

Lembar Persetujuan Pembimbing

TESIS INI TELAH DISETUJUIPADA TANGGAL…………………….

Pembimbing I, Pembimbing II,

Prof. Dr. dr. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And Prof. dr. I. G. M. Aman. Sp.FK NIP. 194402011964091001 NIP. 194606191976021001

MengetahuiKetua Program Studi Ilmu Biomedik

Fakultas KedokteranUniversitas Udayana

Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GKNIP. 195805211985031002

iv

Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai

Oleh Panitia Penguji pada

Program Pascasarjana Universitas Udayana

Pada Tanggal 12 April 2017

Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No. : /UN14.2.2/PD/2017

Tanggal April 2017

Panitia Penguji Tesis adalah:

Ketua : Prof. Dr. dr. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And

Anggota :

1. Prof. dr. I. G. M. Aman. Sp.FK

2. Prof. Dr. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp.And, FAACS

3. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK

4. Dr. rer. nat. dr. Ni Nyoman Ayu Dewi, M.Si.

v

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Nama : dr. Okky Irtanto

NIM : 1590761008

Program Studi : S2 Ilmu Biomedik – Anti Aging Medicine

Judul Tesis : Pemberian Ekstrak Floret Pisang Raja (Musa x Paradisiaca)

Dapat Mencegah Penurunan Kadar Super Oksida Dismutase (SOD) Pada Hati

Mencit (Mus musculus) Balb C Dengan Aktivitas Fisik Berlebih

Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat.

Apabila dikemudian hari terbukit terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya

bersedia menerima sanksi sesuai Peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan

Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Pertama-tama perkenankan penulis memanjatkan puji syukur yang sedalam-dalamnya

kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, dan karunia-Nya penulis dapat

menyelesaikan tesis ini.

Tulisan ini disusun untuk memenuhi persyaratan tugas akhir studi yang telah

dijalankan oleh penulis untuk memperoleh gelar Magister pada Program Studi Ilmu

Kedokteran Biomedik, Kekhususan Anti-Aging Medicine, Program Pascasarjana

Universitas Udayana.

Pada kesempatan ini perkenankan penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika,

Sp.PD. KEMD. dan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana Prof. Dr. dr.

Putu Astawa, Sp.OT (K), MKess. atas kesempatan yang telah diberikan kepada

penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Pascasarjana di

Universitas Udayana. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada Dr.dr.

Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK sebagai ketua Program Studi Biomedik

Kekhususan Anti-Aging Medicine Universitas Udayana atas ijin yang diberikan

kepada penulis untuk mengikuti pendidikan Program Magister.

Terima kasih sebesar-besarnya kepada Prof.Dr.dr J Alex Pangkahila, M.Sc.,

SpAnd selaku pembimbing utama dan Prof. dr. IGM. Aman, Sp.FK selaku pembimbing

II yang sudah memberikan isnpirasi serta meluangkan waktu dan dengan sabar serta

teliti memberikan arahan, masukan, pengetahuan serta bimbingan yang bermanfaat

dalam penyusunan tesis ini. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis

sampaikan kepada para penguji tesis ini, yaitu Prof.Dr.dr. Wimpie I.

Pangkahila,Sp.And., SpAnd, Dr. dr. Gde. N. Indraguna P, M.Sc, Sp. GK dan Dr. rer.

nat. dr. Ni Nyoman Ayu Dewi, M.Si. yang telah dengan sabar memberikan masukan,

saran, bimbingan dan koreksi sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.

vii

Terima kasih sebesar besarnya untuk seluruh keluarga. Ucapan terimakasih

penulis sampaikan kepada Jessica Evelina telah memberikan inspirasi dan dukungan

untuk mengikuti dan selama menempuh program studi Anti-Aging Medicine

Universitas Udayana. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh

dosen Ilmu Kedokteran Biomedik, Kekhususan Anti-Aging Medicine, Universitas

Udayana yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama masa pendidikan yang

sangat bermanfaat untuk masa depan penulis. Ucapan terima kasih juga penulis

tujukan kepada seluruh staf biomedik bapak Eddy Suantara, Geg Wahyu , Mbok

Ami, Geg Enni dan Mba Yetty, serta kepada semua teman-teman seperjuangan,

terutama dr. Zenitalia, dr. Ely, dr. Nuriyah, dr. Oktavian, dr. Yogie, S, dr. Trisna, dr.

Qorry, dr. Claudia, dr. Roslina Horo, dr. Ika, dr. Wulan, dr. Yulyani, dr. Joni dan

seluruh rekan di angkatan 11 yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah

memberikan semangat serta perhatian kepada penulis sepanjang menempuh

pendidikan dan menyelesaikan penulisan tesis. Dan penulis memohon maaf kepada

semua pihak yang mungkin lupa disebutkan namanya namun turut serta membantu

dan berjasa dalam pelaksanaan tesis ini.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih perlu disempurnakan, untuk itu

segenap kritik, saran dan masukan sangat diharapkan. Semoga apa yang tertulis

dalam tesis ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Akhir kata, semoga Tuhan Yang Maha Kuasa, senantiasa melimpahkan berkat

dan rahmat-Nya kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan dan

penyelesaian tesis ini.

Penulis

Denpasar, 12 April 2017

viii

ABSTRAK

PEMBERIAN EKSTRAK FLORET PISANG RAJA (Musa x Paradisiaca) DAPAT MENCEGAH PENURUNAN KADAR SUPER OKSIDA DISMUTASE (SOD) PADA HATI MENCIT (Mus musculus) BALB C DENGAN AKTIVITAS FISIK BERLEBIH

Aktivitas fisik berlebih merupakan salah satu penyebab proses penuaan karena pada aktivitas

fisik berlebih terjadi produksi radikal bebas yang dapat menyebabkan stress oksidatif yang

berujung pada penyakit degeneratif. Ekstrak floret pisang mengandung senyawa bioaktif

dengan kapasitas antioksidan yang dapat meningkatkan pertahanan tubuh dalam menghadapi

stress oksidatif melalui mencegah penurunan kadar superoksida dismutase (SOD). Tujuan

dari penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa pemberian ekstrak floret pisang raja

(Musa x paradisiaca) dapat mencegah penurunan kadar super oksida dismutase (SOD) pada

hati mencit (Mus musculus) Balb c dengan aktivitas fisik berlebih.

Penelitian ini adalah penelitian eksperimental murni dengan menggunakan post test only

control group design. Subjek penelitian adalah 36 ekor mencit (Mus Musculus) Balb C,

jantan, berumur 12 minggu, dengan berat badan 20-22 gram yang terbagi menjadi 2 (dua)

kelompok masing-masing berjumlah 18 ekor mencit, satu kelompok sebagai kelompok

kontrol (P0) yaitu kelompok yang diberikan plasebo (berupa aquades sebanyak 1 ml) dengan

aktivitas fisik berlebih selama 14 hari, dan kelompok perlakuan (P1) yaitu kelompok yang

diberikan ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca) dosis 400 mg/kgBB mencit per hari

dicampur aquadest hingga 1 ml dengan aktivitas fisik berlebih selama 14 hari. Kemudian

dilakukan pengukuran SOD hati dengan menggunakan metode kolorimetri.

Hasil penelitian menunjukkan rerata kadar SOD jaringan hati pada kelompok kontrol (P0)

sesudah perlakuan (post-test) adalah 568,82 ± 9,558 U/mg protein, sedangkan pada kelompok

perlakuan (P1) adalah 588,37 ± 10,629 U/mg protein. Analisis kemaknaan dengan T-

Independent menunjukkan bahwa nilai t= -5,804 dan nilai p= 0,000. Hal ini menunjukkan

bahwa sesudah perlakuan (post-test), kadar SOD jaringan hati pada kedua kelompok adalah

berbeda sangat bermakna (p<0,01).

Dapat disimpulkan bahwa pemberian ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca) dapat

mencegah penurunan kadar super oksida dismutase (SOD pada hati mencit (Mus musculus)

Balb c dengan aktivitas fisik berlebih.

Kata kunci : floret pisang raja, SOD, hati, mencit, aktivitas fisik berlebih

ix

ABSTRACT

BANANA (Musa x paradisiaca) FLORET EXTRACT PREVENTED OF THE

DECREASE SUPEROXIDE DISMUTASE (SOD) LEVELS IN

OVERTRAINING-INDUCED MICE (Mus musculus) BALB C LIVER

Overtraining is one of the causes of the aging process due to the excessive production of free

radicals that can cause oxidative stress which leads to degenerative diseases. Banana floret

extracts contain bioactive compounds with antioxidant capacity, can increase the body's

defenses to deal with oxidative stress by increasing the levels of superoxide dismutase

(SOD). The purpose of this study was to prove that the banana (Musa x paradisiaca) floret

extract prevent decreasing superoxide dismutase (SOD) levels in overtraining-induced mice

(Mus musculus) balb-c liver

This study was a true experimental research by using post-test only controll group design.

The subjects were 36 male mice (Mus musculus), Balb C strain, 12 weeks old, weighing 20-

22 grams, which were divided into two groups with 18 mice each, one group as the control

group (P0) treated with placebo of 1 ml aquadest and overtraing for 14 days; and the

treatment group (P1) was a group of male Balb C mice treated with banana (Musa x

paradisiaca) floret extract of 400 mg/kg mice per day and overtrained for 14 days. Then

measure the liver SOD by colorimetric method

The results showed that the average SOD levels in the liver tissue of control group (P0) after

treatment for 14 days was 568.82 ± 9.558 U / mg protein, whereas the treatment group (P1)

was 588.37 ± 10.629 U / mg protein. Analysis of significance using the independent sample

t-test indicated that the value of t was -5.804 and p was 0.000. It showed that after

treatment, the level of SOD in liver tissue of both groups were significantly different (p

<0.01).

It can be concluded that the banana (Musa x paradisiaca) floret extract prevented the

decrease of superoxide dismutase (SOD) levels in overtraining-induced mice (Mus musculus)

balb c liver.

Keywords: banana floret, SOD, liver, mice, overtraining

x

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL DALAM ......................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ...................................................... iii

LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI ................................................... iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ..................................................... v

UCAPAN TERIMAKASIH ................................................................................. vi

ABSTRAK ........................................................................................................... viii

ABSTRACT ......................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ x

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiv

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG ....................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang................................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 4

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 5

1.3.1 Tujuan Umum .............................................................................................. 5

1.3.2 Tujuan Khusus ................................................................................... 5

1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................................... 5

1.4.1 Manfaat Ilmiah ............................................................................................ 5

1.4.2 Manfaat Praktis .................................................................................. 5

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1 Teori Proses Penuaan ..................................................................................... 6

2.1.1 Gejala Klinis Penuaan ........................................................................ 9

2.2 Aktivitas Fisik ................................................................................................ 11

2.3 Stres Oksidatif ................................................................................................ 15

xi

2.3.1 Reactive Oxygen Species (ROS) ....................................................... 16

2.3.2 Antioksidan ........................................................................................ 20

2.5 Floret Pisang raja (Musa x Paradisiaca) ....................................................... 23

2.5.1 Aktivitas antioksidan floret pisang raja ........................................... 24

2.6 Mekanisme aksi gen penyandi antioksidan .................................................... 24

2.7 Hewan Coba : Mencit (Mus musculus) .......................................................... 26

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS

PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir ......................................................................................... 29

3.2 Kerangka Konsep .......................................................................................... 31

3.2 Hipotesis Penelitian ....................................................................................... 31

BAB IV METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian ..................................................................................... 32

4.2 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 33

4.2.1 Tempat Penelitian ......................................................................................... 33

4.2.2 Waktu Penelitian ................................................................................. 33

4.3 Populasi dan Sampel ....................................................................................... 33

4.3.1 Populasi .............................................................................................. 33

4.3.2 Kriteria Sampel .................................................................................. 33

4.3.2.1 Kriteria Inklusi ................................................................................ 33

4.3.2.2 Kriteria Drop Out ............................................................................ 33

4.4 Besar Sampel .................................................................................................. 33

4.5 Variabel Penelitian ......................................................................................... 34

4.5.1 Klasifikasi Variabel ........................................................................... 34

4.5.2 Definisi Operasional Variabel ............................................................ 34

4.5.3 Hubungan Antar variabel ................................................................... 36

4.6 Alat, Bahan dan Hewan Percobaan ................................................................ 36

4.6.1 Alat Penelitian .................................................................................... 36

4.6.2 Bahan Penelitian ................................................................................ 36

xii

4.7 Prosedur Penelitian ........................................................................................ 37

4.7.1 Prosedur Pemeriksaan SOD ............................................................... 38

4.7.2 Alur Penelitian ................................................................................... 40

4.8 Analisis Data .................................................................................................. 41

BAB V HASIL PENELITIAN

5.1 Analisis Deskriptif........................................................................................... 42

5.2 Uji Normalitas Data......................................................................................... 43

5.3 Uji Homogenitas Data ..................................................................................... 43

5.4 Uji Komparabilitas .......................................................................................... 44

BAB VI PEMBAHASAN ..................................................................................... 46

6.1 Subyek Penelitian ............................................................................................ 46

6.2 Distribusi dan homogenitas Data Hasil Penelitian .......................................... 46

6.3 Pengaruh PemberianEkstrak Floret Pisang Raja (Musa x

paradisiaca) Terhadap Kadar SOD...................................................................... 47

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN................................................................... 51

7.1 Simpulan.......................................................................................................... 51

7.2 Saran ................................................................................................................ 51

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 52LAMPIRAN ........................................................................................................ 58

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Klasifikasi dan efek utama radikal bebas ............................................. 17

Tabel 2.2 Lokasi dan aksi enzim antioksidan ...................................................... 22

Tabel 2.4 Data biologis mencit ............................................................................. 27

Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskriptif Kadar SOD .................................................. 42

Tabel 5.2 Hasil Uji Normalitas Data Antar Kelompok ........................................ 43

Tabel 5.3 Hasil Uji Homogenitas Data Antar Kelompok ..................................... 43

Tabel 5.4 Perbandingan Kadar SOD antar Kelompok ......................................... 44

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Perbedaan respon seluler terhadap stress oksidatif ........................... 14

Gambar 2.2 Keap1 sebagai faktor koordinasi antara aktivasi Nrf2 dan

penghambatan NFkB........................................................................ 15

Gambar 2.3 Lokasi pembentukan ROS di dalam rantai transport electron

mitokondria ....................................................................................... 18

Gambar 2.4 Jantung Pisang (Musa x Paradisiaca) .............................................. 23

Gambar 2.5 Jaras fitokimia - Nrf-2 – ARE – enzim antioksidan ......................... 25

Gambar 2.6 Mencit (Mus musculus) .................................................................... 26

Gambar 3.1 Kerangka konsep penelitian .............................................................. 31

Gambar 4.1 Rancangan Penelitian ....................................................................... 32

Gambar 4.2 Hubungan antar variable ................................................................... 36

Gambar 4.3 Alur Penelitian .................................................................................. 40

Gambar 5.1 Perbandingan kadar SOD ................................................................. 45

xv

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG

ROS : Reactive oxygen spesies

O2•- : Ion superoksida

O3 : Ozone1O2 : Oksigen singlet

OH•- : Radikal hidroksil

H2O2 : Hydrogen peroksida

HOCL : Asam hipoclorus

RO• : Radikal alloxil

ROO• : Radikal peroksil

ROOH• : Radikal hidroperoxil

RNS : Reaktive nitrogen species

NO• : Nitrit oksida

NO2• : Nitrit dioksida

ONOO•- : Peroxi nitrit

RSS : Reaktif Sulfur Spesies

RS• : Radikal thyil

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Ethical Clearance .............................................................................. 59

Lampiran 2 Hasil analisis fitokimia floret pisang (Musa x Paradisiaca) ............ 60

Lampiran 3 Hasil analisis fitokimia mineral floret pisang (Musa x Paradisiaca) 61

Lampiran 3 Hasil Penelitian ................................................................................. 62

Lampiran 4 Analisis SPSS .................................................................................... 63

Lampiran 5 Dokumentasi Penelitian .................................................................... 64

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penuaan merupakan proses yang pasti dialami oleh setiap mahluk hidup, yang dapat

mengurangi kualitas hidup seseorang. Seiring dengan berkembangnya ilmu

pengetahuan tentang anti aging medicine, berbagai upaya dapat dilakukan manusia

untuk dapat menghambat proses penuaan tersebut. Dengan ilmu pengetahuan dan

teknologi kedokteran terkini proses penuaan dapat dihambat. Sehingga diharapkan

usia harapan hidup manusia dapat diperpanjang dengan kualitas kesehatan yang baik.

Bersamaan dengan adanya perkembangan jaman dan bertambahnya ilmu

pengetahuan telah dicetuskan suatu konsep baru pada tahun 1993 yaitu konsep Anti-

Aging Medicine yang mengharapkan manusia tetap dapat hidup dengan kualitas yang

prima walaupun usia merambah naik. Bahkan, proses penuaan dapat diperlambat,

ditunda, atau dihambat, dan usia harapan hidup menjadi lebih panjang dengan

kualitas hidup yang baik (Pangkahila, 2007).

Penuaan merupakan kerusakan dengan multiple causes terhadap struktur dan

fungsi molekul, sel, organ suatu organisme (Liochev, 2015). Saat ini, salah satu

penjelasan untuk dasar mekanistik penuaan adalah "teori radikal bebas dari penuaan."

Teori ini mendalilkan bahwa penuaan dan penyakit terkait adalah konsekuensi dari

kerusakan akibat induksi radikal bebas makromolekul seluler dan ketidakmampuan

untuk mengimbangi perubahan ini oleh pertahanan anti-oksidan endogen. Pada tahun

2

1969 ditemukan suatu enzim dismutase (SOD). Adanya enzim intraseluler yang satu-

satunya berfungsi untuk menghilangkan anion superoksida (O2 •) telah memberikan

bukti biologis yang kuat bahwa radikal bebas yang terlibat dalam proses penuaan

(Riddle, 2007).

Reaksi degenerasi redox dari sistem biologi pasti menghasilkan reactive

oxygen species (ROS) dan derivatnya. Stress oksidatif adalah hasil

ketidakseimbangan dalam homeostasis pro-oksidan/antioksidan membawa toksik

reactive oxygen species (ROS), seperti hydrogen peroksida, organic hydro peroksida,

nitrik oksida, superoksida dan radikal hidroksil. Informasasi ini merupakan akumulasi

stabil, dukungan penting terhadap kerusakan oksidatif pada komponen sel dan

jaringan sebagai faktor penyebab primer atau sekunder pada berbagai penyakit dan

proses penuaan (Rahman, 2012).

Radikal bebas dapat diproduksi selama metabolism aerobik selular dan

memiliki kunci utama sebagai mediator regulasi proses signaling. Stress oksidatif

gambaran ketidakseimbangan antara produksi reactive oxygen species dan pertahanan

adekuat antioksidan. Kondisi yang merugikan ini membawa kerusakan komponen sel

dan jaringan meliputi perbedaan fisiopatologis meliputi penuaan, inflamasi, penyakit

neurodegenerative dan kardiovaskuler dan kanker.

Khususnya, hubungan antara aktivitas fisik dan stress oksidatif sangat

komplek, tergantung pada mode, intensitas dan durasi olah raga. Latihan regular

3

moderat menunjukkan manfaat untuk kesehatan. Sebaliknya, latihan fisik berlebih

menyebabkan peningkatan stress oksidatif, meskipun stimulus yang sama ini

diperlakukan untuk memungkinkan meningkatkan regulasi dipertahanan anti oksidan

endogen. (Pingitore et al., 2015) Sistem antioksidan ini termasuk, enzim antioksidan

(SOD, GPx dan CAT), golongan nutrisi antioksidan (misalnya, asam askorbat,

tokoferol dan tocotrienol, karotenoid, glutathione dan asam lipoat), protein pengikat

logam (misalnya, feritin, laktoferin, albumin, seruloplasmin) dan banyak antioksidan

fitonutrien ada dalam berbagai macam makanan nabati (Missiry, 2012).

Dukungan pertahanan endogen dengan penambahan suplementasi oral

antioksidan dapat menggambarkan cara yang cocok untuk mencegah atau mengurangi

stres oksidatif selama aktivitas fisik berlebih (Pingitore et al., 2015). Sebuah faktor

transkripsi sensitif redok, nuclear factor-erythroid related factor-2 (Nrf2), adalah

regulator utama dari aktivasi transkripsi gen yang mengkode protein cytoprotective.

Banyak fitokimia chemopreventive diketahui mengaktifkan Nrf2 baik oleh oxidatif

maupun modifikasi covalent dari cytosolic reseptor Kelch-like ECH-associated

protein (Keap1) atau melalui phosphorylation dari Nrf2. Setelah aktivasi, Nfr2

translokasi ke nucleus dan mengikat antioxidant response element yang berlokasi di

daerah promotor gen yang mengkode protein cytoprotective (Chun et al., 2014).

Pisang merupakan tanaman asli Asia Tenggara termasuk Indonesia yang

mudah dibudidayakan. Jenis pisang yang banyak ditanam di Indonesia antara lain

4

pisang susu, pisang raja, pisang ambon, pisang kepok, pisang mas, dan lain - lain.

Pisang merupakan komoditas buah-buahan yang dominan dalam konsumsi buah-

buahan di Indonesia, karena sekitar 45 % dari total konsumsi buah-buahan adalah

pisang (Wijayanto, 2006).

Analisis fitokimia telah dilakukan terhadap beberapa bagian dari pohon

pisang, namun floret (bagian bunga betina dari jantung pisang) pisang memiliki kadar

fenolik yang lebih tinggi dibandingkan, batang, daun dan bract (bagian bunga jantan

jantung pisang) (Mahmood et al, 2011). Dari uji yang dilakukan di unit laboratorium

Fakultas Pertanian Universitas Udayana, analisis fitokimia bunga (floret) pisang

raja, diperoleh kadar flavonoid 499,37 mg/100g quercetin equivalent, kadar total

fenol 658,40 mg/100g gallic acid equivalent, tannin 476,09 mg/100g tannic acid

equivalent, saponin 132,98 mg/100g quarcetin equivalent, kapasitas antioksidan

815,99 mg/L gallic acid equivalent antioxidant capacity.

Ekstrak floret pisang merupakan sumber antioksidan alami dengan kandungan

flavonoid yang cukup tinggi dan mudah ditemukan di Indonesia. Meskipun penelitian

sebelumnya melaporkan bahwa floret pisang merupakan salah satu sumber

antioksidan yang baik, namun belum ada penelitian yang melaporkan ekstrak floret

pisang dapat menghambat penurunan kadar antioksidan endogen seperti super oksida

dismutase pada mencit yang mengalami stres oksidatif dengan aktivitas fisik berlebih.

5

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang penelitian yang telah diuraikan di atas,

maka dapat dirumuskan masalah penelitian sebagai berikut: Apakah pemberian

ekstrak floret pisang (Musa x paradisiaca) dapat menghambat penurunan kadar

enzim Super oksida dismutase (SOD) hati pada mencit (Mus musculus) Balb C

dengan aktivitas fisik berlebih ?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa pemberian

ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca) dapat mencegah penurunan kadar

enzim Super oksida dismutase (SOD) hati pada mencit (Mus musculus) Balb C

dengan aktivitas fisik berlebih.

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

1.4.1 Manfaat Teoritis

Diharapkan hasil penelitian ini dapat dijadikan landasan teoritik bahwa

ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca) dapat mencegah terjadinya stress

oksidatif yang diinduksi oleh aktivitas fisik berlebih melalui pencegahan penurunan

kadar super oksida dismutase (SOD) yang merupakan salah satu antioksidan

enzimatik yang memainkan peranan penting dalam perlindungan terhadap kerusakan

oksidatif sehingga dapat mencegah penuaan.

6

1.4.2 Manfaat praktis

Diharapkan jika terbukti secara uji klinis dapat bermanfaat dan digunakan

masyarakat dalam konsumsi floret pisang (Musa x paradisiaca) sebagai salah satu

sumber antioksidan potensial.

7

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Teori Proses Penuaan

Proses penuaan merupakan proses alami yang akan terjadi pada semua

orang. Pada umumnya, orang tidak pernah mempertanyakan mengapa kita

menjadi tua, sakit dan akhirnya meninggal. Namun perkembangan Ilmu

Kedokteran saat ini, telah membawa konsep baru tentang penuaan, dimana

penuaan diperlakukan sebagai suatu penyakit yang dapat diobati bahkan dapat

dicegah, sehingga usia harapan hidup menjadi lebih panjang dengan kualitas

hidup yang lebih baik. Ilmu ini dikenal dengan Anti Aging Medicine (AAM)

(Goldman dan Klatz, 2007; Pangkahila, 2011). Usia manusia dibedakan menjadi

usia kronologis, sesuai dengan tahun kelahiran dan usia biologis, yang sesuai

dengan fungsi organ tubuh. Mencegah proses penuaan dapat membuat usia

biologis lebih muda daripada usia kronologis sehingga dapat terlihat usia dan

kualitas hidup seseorang tampak lebih muda daripada usia sebenarnya

(Pangkahila, 2011).

Penuaan merupakan suatu proses penurunan fungsi biologis yang tidak

dapat dihindari, dimana cepat lambatnya penurunan tergantung dari beberapa

faktor, ada faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yang dapat

mempercepat penuaan adalah radikal bebas, penurunan hormon, proses

glikosilasi, proses metilasi, apoptosis, penurunan sistem imunitas, dan faktor

genetik. Sedangkan faktor eksternal seperti gaya hidup yang tidak sehat, diet yang

8

tidak sehat, kebiasaan yang kurang baik, polusi lingkungan, stress, dan

kemiskinan (Pangkahila, 2011).

Banyak teori tentang proses penuaan, tetapi dari semua teori tersebut, pada

dasarnya dikelompokan dalam teori “pakai dan rusak” (wear and tear theory) dan

teori program. Teori “pakai dan rusak” meliputi kerusakan DNA, glikosilasi, dan

radikal bebas. Teori program meliputi teori replikasi sel, proses imun, dan teori

hormon (Pangkahila, 2011; Goldman dan Klatz, 2007).

1. Teori pakai dan rusak (wear and tear theory)

Teori ini diperkenalkan oleh Dr.August Weismann (1882), seorang ahli

biologi yang berasal dari Jerman. Menurut teori ini bahwa tubuh dan sel menjadi

cepat rusak karena terlalu sering digunakan dan disalahgunakan. Organ-organ

tubuh seperti hati, lambung, ginjal, kulit dan organ lain dapat menurun fungsinya

karena adanya toksin dalam makanan dan lingkungan yang ada di sekitar kita,

konsumsi lemak, gula, kafein, alkohol, dan nikotin yang berlebihan, dapat pula

disebabkan oleh sinar ultraviolet, stress fisik, dan emosional. Kerusakan yang

dapat ditimbulkan, bukan saja pada organ tapi juga pada tingkat sel (Pangkahila,

2011).

Kendati seseorang tidak pernah minum alkohol maupun merokok, hanya

mengkonsumsi makanan alami dan menggunakan organ tubuh secara biasa, pada

akhirnya tetap akan terjadi kerusakan. Penyalahgunaan organ tubuh dapat

mempercepat kerusakan organ, sehingga dapat mempercepat penuaan atau dapat

membuat fungsi organ menurun, serta membuat seseorang menderita sakit

(Pangkahila, 2011).

9

Pada usia muda, sistem pemeliharaan dan perbaikan tubuh mampu

melakukan kompensasi terhadap pemakaian dan kerusakan organ normal serta

berlebihan. Pada usia tua, tubuh kehilangan kemampuan untuk memperbaiki

kerusakan karena penyebab apapun. Oleh karena itu, banyak orang tua yang sakit

bahkan meninggal karena penyakit tertentu, yang pada masa mudanya dapat

ditolak. Teori ini, meyakini bahwa pemberian suplemen yang tepat dan

pengobatan yang tepat waktu dapat mencegah dan membantu mengembalikan

proses penuaan. Cara kerjanya dengan merangsang tubuh untuk melakukan

perbaikan dan mempertahankan fungsi organ dan sel tubuh (Pangkahila, 2011).

2. Teori Neuroendokrin

Teori ini dikembangkan oleh Vladimir Wilman, PhD, yang

mengembangkan teori wear and tear yang mengutamakan peranan hormon bagi

fungsi organ tubuh. Hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang dikendalikan

oleh hipotalamus, sebuah kelenjar yang terletak di otak. Hipotalamus membentuk

suatu poros dengan hipofisis dan organ tertentu yang kemudian mengeluarkan

hormonnya (Pangkahila, 2011).

Pada usia muda, berbagai hormon bekerja dengan baik dalam

mengendalikan fungsi organ tubuh. Oleh karena itu, pada usia muda fungsi

berbagai organ tubuh sangat optimal, seperti kemampuan bereaksi terhadap panas

dan dingin, kemampuan motorik, fungsi seksual, dan fungsi memori. Makin

bertambah usia, jumlah hormon makin berkurang sehingga fungsi organ juga akan

menurun dan menimbulkan banyak keluhan seperti menjadi tidak tahan terhadap

suhu dingin, gerakan menjadi lambat, masa otot berkurang, lemak tubuh

10

meningkat, daya ingat menurun, fungsi seksual menurun. Kerja hormon saling

berkaitan satu sama lain, oleh karena itu, berkurangnya produksi hormon tertentu

dapat mempengaruhi produksi hormon yang lain (Pangkahila, 2011).

3. Teori Kontrol Genetik

Teori ini menganggap bahwa di dalam tubuh manusia terdapat jam

biologik. Peristiwa ini dimulai dari proses konsepsi sampai kematian dalam suatu

model yang terprogram. Walaupun manusia memiliki sistem jam biologik

(biological clock), variasi antar manusia sangatlah besar, dipengaruhi oleh

bagaimana cara manusia tumbuh dan hidup (nature versus nuture). Peristiwa ini

terprogram mulai dari sel embrio, janin, masa bayi, dan anak-anak, remaja,

dewasa, menjadi tua, dan akhirnya meninggal (Ishikawa, 2000).

Pada ujung kromosom terdapat struktur khusus yang disebut telomere.

Secara biokimia, telomere terdiri dari hexanucleotide. Pada setiap pembelahan

sel, telomere akan memendek. Pada saat pembelahan sel berlangsung dan

telomere telah terpakai semua, maka pembelahan sel akan berhenti dan peristiwa

inilah yang disebut dengan kematian. Oleh karena itu, telomere sering dikenal

sebagai jam biologik (biologic clock) (Ishikawa, 2000).

Menurut Hayflick (1998) dalam Pangkahila (2011) menyatakan bahwa

mekanisme pemendekan telomere tersebut yang menentukan rentang usia

organisme sendiri. Pada penelitian diketahui bahwa setiap sel mempunyai

kapasitas yang terbatas untuk melakukan pembelahan sel. Contohnya: pada sel

dewasa membelah lebih sedikit dibandingkan dengan sel janin. Perkecualian pada

sel ganas, terjadi pembelahan sel yang tidak terbatas .

11

4. Teori Radikal Bebas

Teori ini mulai menjadi perhatian, sejak antioksidan diyakini dapat

menghambat kerusakan sel akibat radikal bebas. Radikal bebas adalah suatu

molekul yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas

dihasilkan selama terjadi metabolisme seluler normal, seperti radikal superoksida,

radikal hidroksil, purin, dan pirimidin (Goldmann dan Klatz, 2007).

Radikal bebas mempunyai sifat reaktivitas tinggi, karena memiliki

kecenderungan menarik elektron lain dan dapat mengubah suatu molekul menjadi

suatu radikal bebas oleh karena hilang atau bertambahnya satu elektron pada

molekul lain. Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik

sehingga dapat menyebabkan kerusakan sel, gangguan fungsi sel dan akhirnya

kematian sel. Molekul utama dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah

DNA, sehingga terjadi mutasi DNA, cleavage of DNA, dan agregasi biomolekul

melalui cross-linking reaction (Goldmann dan Klatz, 2007).

Makin bertambahnya usia akan terjadi akumulasi kerusakan sel akibat

radikal bebas memegang peranan penting, sehingga mengganggu metabolisme sel,

merangsang mutasi sel, dan akhirnya mengakibatkan terjadinya kanker, serta

membawa kematian. Selain itu, radikal bebas juga mengakibatkan kerusakan

kolagen dan elastin yang merupakan suatu protein untuk melindungi kulit agar

tetap lembab, elastis, dan halus. Wajah adalah bagian yang paling mudah dilihat,

dimana akibat radikal bebas akan timbul kerutan pada wajah (Goldmann dan

Klatz, 2007).

12

2.1.2 Gejala Klinis Penuaan

Proses penuaan dimulai dengan menurunnya bahkan terhentinya fungsi

berbagai organ tubuh. Akibat menurunnya fungsi tersebut, maka muncul berbagai

tanda dan gejala proses penuaan, yang pada dasarnya dibagi dalam dua bagian

yaitu (Pangkahila, 2011):

1. Tanda fisik, seperti masa otot berkurang, lemak meningkat, kulit berkerut, daya

ingat berkurang, fungsi seksual, dan reproduksi terganggu, kemampuan kerja

menurun, sakit tulang.

2. Tanda psikis, seperti gairah hidup menurun, sulit tidur, mudah cemas, mudah

tersinggung, merasa tidak berarti lagi.

Proses penuaan tidak terjadi begitu saja dengan langsung menampakkan

perubahan fisik dan psikis, antara lain seperti di atas. Proses penuaan berlangsung

dalam 3 tahap sebagai berikut (Pangkahila, 2011):

1. Tahap subklinik (usia 25-35 tahun)

Pada tahap ini, sebagian besar hormon di dalam tubuh mulai menurun,

yaitu hormon testosteron, growth hormone, dan hormon estrogen. Pembentukan

radikal bebas yang dapat merusak sel dan DNA, mulai mempengaruhi tubuh.

Kerusakan ini biasanya tidak tampak dari luar, sehingga pada tahap ini orang

merasa dan tampak normal, tidak mengalami gejala dan tanda penuaan. Pada

rentang usia ini dianggap usia muda dan normal, padahal sebenarnya sudah mulai

terjadi proses penuaan (Pangkahila, 2011).

13

2. Tahap Transisi (usia 35-45 tahun)

Selama tahap ini level hormon menurun hingga 25 persen. Massa otot

berkurang sebanyak satu kilogram setiap beberapa tahun, akibatnya kekuatan dan

tenaga terasa hilang, sedangkan komposisi lemak terus bertambah. Keadaan ini

sering menyebabkan resistensi insulin, meningkatnya resiko jantung, dan

pembuluh darah, serta obesitas. Pada tahap ini gejala mulai muncul, yaitu

penglihatan dan pendengaran menurun, rambut putih mulai tumbuh, elastisitas

dan pigmentasi kulit menurun, dorongan seksual menurun. Pada tahap ini orang

merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua. Kerusakan akibat radikal bebas

mulai merusak ekspresi genetik, yang dapat menghasilkan penyakit, seperti

kanker, arthritis (radang sendi), berkurangnya memori, penyakit jantung koroner,

dan diabetes (Pangkahila, 2011).

3. Tahap klinik (usia lebih dari 45 tahun)

Pada tahap ini, penurunan kadar hormon terus menurun yang meliputi

DHEA, melatonin, growth hormone, testosteron, estrogen, dan hormon tiroid.

Penurunan bahkan hilangnya kemampuan penyerapan bahan makanan, vitamin,

dan mineral juga terjadi. Densitas tulang menurun, massa otot berkurang sekitar

satu kilogram setiap tiga tahun, yang mengakibatkan ketidakmampuan membakar

kalori, meningkatnya lemak tubuh, dan berat badan. Penyakit kronis menjadi lebih

nyata, sistem organ tubuh mulai mengalami kegagalan. Ketidakmampuan menjadi

faktor utama sehingga mengganggu keharmonisan banyak pasangan (Pangkahila,

2011).

14

Dengan melihat ketiga tahap ini, ternyata proses penuaan tidak selalu

harus dinyatakan dengan gejala atau keluhan. Ini menunjukkan bahwa orang yang

tidak mengalami gejala atau keluhan, bukan berarti tidak mengalami proses

penuaan. Lebih jauh, hal ini dapat menjadi pegangan bahwa untuk mengatasi

proses penuaan jangan menunggu sampai muncul gejala atau keluhan yang nyata

(Pangkahila, 2011).

2.2 Aktivitas Fisik

Efektivitas Aktivitas fisik untuk mencapai hasil maksimum sesuai sasaran

yang ditetapkan serta tidak menimbulkan dampak negatif perlu dilakukan secara

terencana dan dengan menerapkan tipe dan takaran yang tepat, sebab sesuai

konsep hormesis bahwa dosis rendah mempunyai efek merangsang sementara

dosis tinggi bersifat toksik (Son et al., 2008).

Prinsip aktivitas fisik yang seimbang adalah aktivitas fisik berdasarkan

kaidah fisiologi olahraga meliputi persiapan/pemanasan, latihan inti, dan

pendinginan. Persiapan atau pemanasan dilakukan setiap kali sebelum melakukan

aktivitas fisik sampai denyut jantung meningkat sekitar 30x/menit sesudah itu

baru boleh melakukan aktivitas inti dan setelah melakukan latihan inti perlu

dilakukan pendinginan dengan berjalan sampai denyut jantung mendekati normal.

Aktivitas inti harus berpedoman pada Frequency, Intensity, Time and Type (FITT)

(Pangkahila dan Siswanto, 2015).

15

1. Frekuensi

Frekuensi adalah banyaknya aktivitas fisik atau olahraga perminggu,

minimal 3 - 4 kali perminggu dengan waktu istirahat tidak lebih dari 2

hari.

2. Intensitas

Artinya berat ringannya melakukan aktivitas fisik yang diukur dengan

kemampuan tubuh (kapasitas fisik), harus cukup tinggi sehingga

menaikkan denyut jantung sekitar 72%-87% dari denyut nadi

maksimal dan tidak boleh melebihi denyut nadi maksimal (220-umur).

3. Time (waktu)

Artinya lamanya melakukan aktivitas fisik atau olahraga, minimal

sekitar 30 menit sampai 60 menit dan setiap latihan terdiri dari tiga

fase, yaitu fase pemanasan dan peregangan, fase latihan dan fase

pendinginan. Lamanya latihan : 1) Fase peregangan dan pemanasan 15

menit ; 2) Fase Latihan 35 menit; 3) Fase pendinginan 10 menit.

4. Tipe

Artinya tipe aktivitas fisik atau macam olahraga yang dilakukan

selama melakukan aktivitas, Tipe latihan sesuai dengan kondisi tubuh

masing masing individu.

Hasil latihan berlebih dalam peningkatan produksi ROS dan RNS yang

dapat menyebabkan oksidasi lipid, DNA, dan protein dalam darah dan sel lainnya.

Peningkatan produksi ROS dan RNS oleh otot rangka selama latihan, beberapa

studi telah meneliti jaringan dominan bertanggung jawab untuk produksi oksidan

16

yang diinduksi oleh latihan fisik. Namun, itu layak bahwa jaringan lain seperti

jantung, paru-paru atau sel darah putih dapat berkontribusi secara signifikan

terhadap total produksi ROS dan RNS selama latihan. Mitokondria telah dianggap

sebagai sumber utama intraseluler ROS di serat otot dan bahwa 2-5% dari total

oksigen yang dikonsumsi oleh mitokondria dapat mengalami reduksi satu elektron

untuk menghasilkan superoksida. tetapi, bukti terbaru menunjukkan bahwa hanya

sekitar 0,15% dari oksigen mitokondria dimanfaatkan diubah menjadi

superoksida. Selanjutnya, mitokondria menghasilkan lebih banyak ROS di saat

respirasi basal dibandingkan dengan keadaan aktif respirasi. Oleh karena itu,

tampak bahwa mitokondria tidak satu satunya sebagai sumber produksi radikal

bebas dalam kontrak otot rangka. Selain produksi mitokondria dari ROS, sel-sel

otot mengandung banyak tempat yang mampu menghasilkan ROS. Misalnya,

NAD (P) enzim H oxidase terkait dengan retikulum sarkoplasma yang juga

melepaskan superoksida ke ruang intraseluler. Selain NAD (P) oksidase H, ada

plasma lainnya sistem redoks membran yang mampu mentransfer elektron dari

intraseluler reduktan ke akseptor elektron ekstraseluler. Misalnya, NADH

eksternal protein oksidase dapat mengurangi tiol protein dan oksigen in vivo

(Kavazis dan Scott, 2013).

Fosfolipase A 2 adalah enzim lain yang menghasilkan ROS. Secara

khusus, fosfolipase Sebuah fosfolipid 2 memotong membran untuk melepaskan

asam arakidonat yang merupakan substrat untuk sistem enzim ROS-pembangkit

seperti lipoxygenases . Juga, aktivasi fosfolipase A 2 dapat menstimulasi NAD (P)

17

H oksidase dan peningkatan fosfolipase A 2 aktivitas telah dilaporkan untuk

merangsang pembentukan ROS di mitokondria dan sitosol otot (Gong et al., 2006

Selanjutnya, banyak studi menunjukkan xantin oksidase juga dapat

memicu produksi superoksida di otot rangka. Meskipun otot rangka tikus

mengandung kadar yang signifikan dari xantin oksidase, sel otot rangka manusia

memiliki jumlah rendah xanthine dehidrogenase atau oksidase. Jelas, penelitian

tambahan diperlukan untuk menentukan peran yang xantin oksidase bermain di

produksi ROS latihan-induced pada manusia (Kavazis & Scott, 2013).

Oksidan utama yang berada di bawah kategori RNS adalah oksida nitrat

dihasilkan oleh NOS. otot rangka biasanya mengungkapkan neuronal NOS dan

endotel NOS. Neuron NOS sangat dinyatakan dalam cepat-kedutan serat otot.

Sebaliknya, endotel NOS terlokalisasi mitokondria otot. Inducible NOS juga

dinyatakan dalam otot rangka pada beberapa kondisi peradangan, tetapi tidak

bermain peran yang signifikan dalam otot yang normal. Dalam hal ini, nitrat

oksida yang dihasilkan terus-menerus oleh otot rangka dan produksi ini meningkat

saat kontraksi. Yang penting, data menunjukkan bahwa neuron NOS adalah

sumber utama dari oksida nitrat dilepaskan dari otot rangka selama kontraksi otot

(Kavazis dan Scott, 2013).

NFκB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells)

merupakan kunci factor transkripsi yang mengatur respon imun seluler untuk

infeksi dan stres oksidatif yang lebih tinggi melalui koordinasi respon pro

inflamasi. Menyerupai Nrf2, NFkB diasingkan didalam sitosol melalui inhibitor

protein IkBα (NFkB inhibitor-alpha). Pelepasan NFkB membutuhkan fosforilisasi

18

IkB melalui cytosolic protein IKK (IkB kinase); IKKβ dikode oleh IKBKB.

Target modifikasi IkBα ini untuk degradasi proteasomal demikian pelepasan

NFkB untuk translokasi nuclear. Jika upaya mediasi NFkB untuk mengembalikan

homeostasis gagal dan stress oksidatif meningkat pada level ekstrim, apoptosis

dimediasi AP-1 terpicu.

Gambar 2.1 Perbedaan respon seluler terhadap stress oksidatif (Stefanson dan Bakovic, 2014)

Menariknya, IKKβ mengandung motif ETGE, oleh karena itu dapat

mengikat Keap1 dan ditargetkan untuk ubiquitination. Mengurangi kolam IKKβ

melalui ikatan Keap1 mengurangi degradasi IκBα dan mungkin mekanisme yang

sulit dipahami aktivasi Nrf2 diketahui menghambat aktivasi NFkB (Stefanson dan

Bakovic, 2014).

Ketika Nrf2 dilepaskan oleh pemicu oksidatif, ada peningkatan di kolam

intraselular terikat Keap1 tersedia untuk menangkap lebih intraseluler IKKβ,

sehingga menghambat ekspresi target gen NFkB. Alkilasi dari Keap1 oleh

phytochemical elektrofilik adalah reversibel; elektrofil dilepaskan ketika

lingkungan oksidatif kembali ke homeostasis dan konformasi ikatan Nrf2 dari

Keap1 dipulihkan. Melampaui batas tertentu dalam status oksidasi intraseluler,

19

Nrf2 dapat memicu produksi ROS. sebenarnya stres oksidatif yang diinduksi

ROS, oksidasi tiol (Cys-SH, 2-) menjadi asam sulfenic (Cys-SOH, 0) adalah

mudah reversibel, namun jika asam sulfenic selanjutnya teroksidasi menjadi

sulfinat (Cys-SO2H, 2+) atau sulfonat (Cys-SO3H, 4 +) asam, reaksi yang tidak

reversibel, berpotensi meninggalkan Keap1 dapat kembali ke konformasi protein-

binding. Ini akan diharapkan untuk membatalkan penghambatan Keap1 dari IKKβ

memungkinkan untuk peningkatan aktivasi NFkB. NFkB telah diketahui

menghambat Nrf2, dan jadi ini mungkin menjadi titik transisi di mana stres

oksidatif menjadi inflamasi (Stefanson dan Bakovic, 2014).

Gambar 2.2Keap1 sebagai faktor koordinasi antara aktivasi Nrf2 dan penghambatan NFkB

(Stefanson dan Bakovic, 2014)

2.3 Stres Oksidatif

Stress oksidatif terjadi ketika produksi radikal bebas melebihi kemampuan

sistem untuk meneetralisir dan menghilangkan mereka (Rahman et al, 2012).

Radikal bebas berperan penting didalam kehidupan sel dan kematian. Ini

20

merupakan electron yang tidak stabil/ berpasangan di orbit terluar dan dapat

menjadi sangat reaktif. Reactive oxygen spesies (ROS) yang dihasilkan dari

molekul oksigen/ nitrogen melalui electron transport chainI (ETC), cytochrome

P450, dan fungsi selular dan subselular lain. Mereka mempengaruhi proses

metabolism dan selular yang menguntungkan dan juga sebagai peran kunci dalam

kondisi patologis dari tubuh. Secara normal terjadi keseimbangan melalui sistem

antioksidan endogen. Ketidakseimbangan dalam status redox dapat berkembang

menjadi oksidatif stress selular. Jika antioksidan endogen gagal mengatasi

produksi metabolic reaktif, maka antioksidan eksogen dapat diperlukan untuk

menyeimbangkan status redox (Noori, 2012).

2.3.1 Reactive Oxygen Species (ROS)

Radikal bebas adalah molekul atau fragmen molekul dengan satu atau

lebih elektron yang tidak berpasangan pada kulit valensi. Radikal bebas sangat

tidak stabil dan sangat reaktif karena mereka cenderung untuk menangkap

elektron Inmolecules lainnya (Oksidasi). umur hidup mereka sangat pendek (dari

milidetik untuk nanodetik. Radikal bebas diproduksi oleh transfer elektron yang

membutuhkan masukan energi tinggi. Ketika bereaksi dengan radikal atau

molekul lain, radikal bebas bisa membentuk radikal baru. Di antara radikal bebas,

spesies oksigen reaktif (ROS) yang berasal dari oksigen. ROS berisi radikal bebas

dan bentuk reaktif oksigen. ROS terlibat dalam fenomena fisiologis penting

seperti imunitas atau stres oksidatif kelompok radikal bebas lain ada, seperti

spesies reaktif nitrogen (RNS) dan spesies belerang reaktif (RSS). Spesies ini

21

dapat dibentuk oleh reaksi dengan ROS atau dapat meningkatkan produksi ROS

(Finaud et al., 2006).

2.3.2 Pembentukan ROS

a. Pembentukan ROS Terprogram

aktivasi polymorphonuclear neutrofil (PMN) penting untuk imunitas. Oksidative

brust, migrasi sel, dan degranulasi adalah beberapa respon fungsional utama yang

memungkinkan PMN untuk fungsi imunitas. Ini respon fungsional dapat dipicu

oleh reseptor yang mengenali peptida bakteri, mediator inflamasi. Menanggapi

rangsangan, komponen ini cepat berkumpul di membran sel dan enzim menjadi

aktif, yang memungkinkan untuk mengkatalisasi reduksi NADPH-dependent dari

O2 untuk membentuk anion superoksida (O2.) Dan spesies oksigen reaktif (ROS)

yang berasal dari ini radikal, termasuk hidrogen peroksida (H2O2), radikal

hidroksil (OH.), dan asam hipoklorit (HClO). Proses ini disebut oksidative brust.

(Chen dan junger, 2012) klasifikasi dan efek utama radikal bebas dapat dilihat di

table 2.

22

Tabel 2.1

Klasifikasi dan efek utama radikal bebas (Finaud et al., 2006)

b. Pembentukan ROS Tidak Terprogram

1. Pembentukan ROS Selama Metabolism Oksigen

secara umum melalui metabolism oksigen yang terjadi di dalam

mitokondria, dihubungkan dengan produksi ROS. Fosforillisasi oksidatif

menghasilkan pembentukan adenosis triphosphate (ATP). Substrat oksidasi terjadi

pada siklus kreb dan rantai transport electron dengan oksigen sebagai penerima

Radikal bebas kontraksi Waktu paruh

Efek utama

Reactive oxygen spesiesIon superoksida

OzoneOksigen singletRadikal hidroksilHydrogen peroksidaAsam hipoclorusRadikal alloxilRadikal peroksilRadikal hidroperoxilReaktive nitrogen speciesNitrit oksida

Nitrit dioksidaPeroxi nitritReaktif Sulfur SpesiesRadikal thyil

ROSO2•-

O3

1O2OH•-

H2O2HOCLRO•ROO•ROOH•

RNS

NO•

NO2•ONOO•-RSSRS•

10-5 detik

Stabil1 µ detik10-6 detikStabilStabil10-6 detik7 detik

1-10 detik

0,06-1 detik

Oksidasi dan peroksidasi lipid, protein oksidasi, kerusakan DNA

peroksidasi lipid, protein oksidasi, kerusakan DNA

peroksidasi lipid, protein oksidasi, kerusakan DNA

23

CoQ

electron. Didalam rantai respirasi 95-99% konsumsi oksigen di reduksi ke dalam

air (H2O) melalui reduksi tetravalent dikatalis oleh coenzim Q (CoQ).

O2 + 4e- + 4H+ 2H2O

Namun, 1-5% dari O2 akan menjadi O2•-. Pembentukan ROS adalah proposional

untuk aktivitas rantai respirasi, namun kemudian tidak selalu proposional terhadap

VO2. Tempat masuk utama ROS telah terlokalisir di rantai respirasi komplek I dan

complex III (Finaud et al., 2006).

Gambar 2.3Lokasi pembentukan ROS di dalam rantai transport electron mitokondria(Finaud

et al., 2006)

Distribusi dan kuantitas produksi ROS didalam komplek berubah

ubah sesuai kebutuhan ATP, VO2, temperature pusat danparameter lain yang

bervariasi dengan latihan fisik. Di dalam komplek I dan III, direduksi

coenzyme Q10 (CoQH2) berkontribusi untuk pembentukan ROS. CoQ dapat

24

bertransformasi kedalam generator superoxide ketika ubismiquinone anion,

timbul dari satu oksidasi electron ubiquinol, menjadi dapat menerima proton.

CoQH2 + O2 CoQH• + O2•-

CoQH• + O2 CoQ + H+ + O2•-

Ada aksi sinergis dari CoQH2 dan citokrom b566 dalam komplek III. Namun

hipotesis ini masih kontroversial karena CoQ, dalam bentuk pengurangan

yang dapat bertindak sebagai antioksidant. Baru – baru ini ditampilkan bahwa

ROS tidak secara spontan dikeluarkan dari mitokondria, namun tampak ketika

membrane potensial mitokondria mencapai maksimum (State IV). Fakta ini

dikonfirmasi oleh penelitian lain. Situs deviasi single electron untuk dioxigen

terlihat menjadi ubiquinol berinteraksi dengan rieske iron sulphur protein dn

low potensial cytochrome b dari komplek III. Penelitian lain menghubungkan

bahwa sekitar 50% dari peningkatan produksi O2•- dari reduksi nicotinamide-

adenin dinucleotide (NADH)-dehydrogenase di dalam komplek I, Antara

komponen mercurial-sensitive dan retonone-sensitive, terbanyak seperti fungsi

nonhaeme iron-sulphur. Hipotesis ini masih kontroversial. Lokasi yang

memungkinkan dari pembentukan ROS di dalam rantai respirasi mitokondria

(Finaud et al., 2006).

Asumsi bahwa mitokondria adalah sumber intraseluler utama dari

ROS secara esensial berdasarkan pada percobaan in vitro dengan isolasi

mitokondria. Artefak karena persiapan prosedur atau pengukuran inadekuat

dari ROS dapat menyebabkan kesalahan metodologi. Uji in vivo memberikan

bukti langsung bahwa mitokondria (di otot jantung) memproduksi ROS

25

selama latihan. Jadi keduanya uji in vitro dan in vivo cenderung menegaskan

bahwa rantai respirasi mitokondrial tidak dapat dijadikan sebagai satu-satunya

sumber utama ROS saat istirahat dan selama latihan di saat otot bekerja,

namun juga di jaringan seperti hati, ginjal dan non-working muscles yang

mengalami iskemia selama latihan fisik. Diwaktu yang sama, mitokondria

sangat rentan terhadap ROS-induced oxidative damage pada lipid, protein dan

DNA hingga DNA mitokondria menginduksi perubahan polypeptide di dalam

komplek respirasi, dengan konsekuensi penurunan transfer electron, membawa

produksi lebih lanjut dari ROS. Dengan demikian sirkulus viciosus dari stress

oksidatif dan penurunan energy didirikan. Namun latihan tidak taampak untuk

modifikasi pengeluaran ROS dari mitokondria meskipun demikian , ada

kurangnya pengetahuan tentang mekanisme yang tepat tentang mekanisme

produksi ROS di dalam mitokondria (Finaud et al., 2006).

2. Pembentukan ROS Selama Reperfusi Iskemia

Sumber utama kedua ROS adalah fenomena reperfusi iskemia, yang

terjadi setelah intervensi pembedahan, setelah syok atau selama latihan fisik.

Selama latihan anareobik atau lengkap, aliran darah membawa area aktif seperti

otot skelet ketika jaringan lain berada dalam situasi hipoksia. Setelah latihan,

jaringan menerima jumlah besar oksigen. Fenomena ini didiskribsikan sebagai

reperfusi iskemia. Xanthine dehydrogenase (XDH) merupakan peran penting

dalam pembentukan asam urat dari degradasi purin (ATP, adenosine diphospgate,

dan adenosine monophosphate). Didalam jaringan hipoksia, XDH dapat dirubah

didalam xanthine oxidase (XO). Selama reperfusi, O2•- dapat dibentuk melalui

26

reaksi katalisasi oleh XO Antara oksigen, hypoxanthine dan xanthine. Meskipun

demikian , peran XO di otot didiskusikan karena ada sedikit jumlah XO di

dalamnya. Alternative lain penjelasan tampak mungkin untuk menjelaskan

peningkatan produksi dari radikal bebas selama reperfusi iskemia. Beberapa studi

menunjukkan bahwa resperfusi iskemia meningkatkan produksi radikal bebas

mitokondria. Studi lain menunjukkan bahwa infiltrasi fagosit, katekolamin,

myoglobin danmethmyoglobin auto-oxidation mengambil bagian dari produksi

radikal bebas selama reperfusi iskemia (Finaud et al., 2006).

3. Pembentukan ROS selama oksidasi hemoglobin dan myoglobin

oksidasi hemoglobin dapat menyebabkan pembentukan ROS. Di dalam

tubuh manusia, 3% dari total hemoglobin di transformasi melalui auto oksidasi.

Reaksi ini, yang meningkat selama latihan, memproduksi methaemoglobin dan

O2•-. Myoglobin dapat juga di oksidasi melalui auto-oksidasi atau radikal bebas

selama reperfusi iskemia dengan produksi H2O2. Myoglobin dapat kemudian

berinteraksi dengan H2O2 dan produksi radikal lain seperti ferryl radikal atau

radikal peroxyl (Finaud et al., 2006).

2.4 Antioksidan

Di alam terdapat berbagai antioksidan yang berbeda dalam komposisi, sifat fisik

dan kimia, mekanisme dan target lokasi. Beberapa kategori utama dapat

digambarkan sebagai berikut: Antioksidan enzimatik meliputi Superoksida

dismutase (SOD), Katalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) adalah enzim

27

SOD

yang hadir bertindak sebagai antioksidan dengan mengubah reaktif spesies

oksigen dan nitrogen reaktif spesies ke dalam senyawa stabil. senyawa dengan

berat molekul tinggi Ini termasuk protein seperti albumin, transferin, seruplasmin.

Mereka membatasi produksi logam katalis radikal bebas. senyawa dengan berat

molekul rendah Ini dapat dibagi lagi menjadi dua kategori yaitu antioksidan larut

lipid dan antioksidan larut air. Tokoferol, quinines, bilirubin dan beberapa

polifenol merupakan antioksidan larut lemak. asam askorbat, asam urat

dan beberapa polifenol merupakan antioksidan larut air. Mineral seperti selenium,

tembaga, mangan, seng. Vitamin, Vitamin A, C dan E adalah antioksidan populer,

yang memainkan penting berperan dalam mencegah kerusakan peroksidasi dalam

sistem biologi (Gupta dan Sharma, 2006).

2.4.1 Antioksidant Enzimatik

1. Superoksida Dismutase

SOD adalah pertahanan utama atas radikal superoksida dan pertahanan

pertama melawan stress oksidatif. SOD menggambarkan kelompok enzim yang

mengkatalis dismutase O2•- dan formasi H2O2.

2O2•- + 2 H+ H2O2 + O2

Di dalam semua sel, saat istirahat, bagian utama mitokondria memproduksi O2•-

yang direduksi oleh SOD mitokondria dan bagian lain yang membaur ke dalam

sitosol. Di dalam sel otot, 65-85% aktifitas SOD dilakukan di sitosol. Berbagai

bentuk SOD berada di tubuh

28

CAT

Tabel 2.2

Lokasi dan aksi enzim (Finaud et al., 2006)

Antioksidan Cofactor Lokasi seluler Target

Mn-SOD

Cu-Zn-SOD

CAT

GPX

Mangan

Tembaga

Zinc

Besi

Selenium

Mitokondria

Sitosol – mitokondria

Peroksisom, sitosol

mitokondria

Sitosol dan mitokondria

Anion superoksida

Peroksinitrit

Anion superoksida

Peroksinitrit

Hidrogen peroksida

Hidrogen peroksida

Peroksinitrit

Magnesium adalah cofactor dari bentuk Mn-SOD, yang berada di

mitokondria sebaik tembaga dan zinc, yang merupakan cofactor dari Cu-Zn-SOD,

yang ada di sitosol (Finaud et al., 2006).

Rerata kadar SOD pada jaringan tikus terbanyak berada di hati dengan

kadar 1700 ± 100 U/g, kemudian pada kelenjar adrenal 804 ± 90 U/g, ginjal 750 ±

80 U/g, jantung 372 ± 30 U/g, paru – paru 267 ± 40 U/g, otak 145 ± 20 U/g,

pancreas 140 ± 20 U/g. (Nandi and Chatterjee, 1988)

2. Catalase

CAT berada didalam setiap sel khususnya di dalam peroxysomes, struktur

sel yang menggunakan oksigen untuk detokfikasi subtansi racun dan

memproduksi H2O2. Catalase mengubah H2O2 kedalam air dan oksigen

2 H2O 2 H2O + O2

29

CAT

GPX

Catalase dapat juga menggunakan H2O2 untuk detokfikasi beberapa subtansi racun

melaluoi reaksi peroksidasi. Reaksi ini membutuhkan substrat seperti phenol,

alcohol (ethanol; A) atau asam formic.

H2O2 + H2A (substrat) 2 H2O + A

(Finaud et al., 2006)

3. Glutation Peroksida

Keberadaan GPX di dalam sitosol sel dan mitokondria memiliki

kemampuan untuk mengubah H2O2 menjadi air. Reaksi ini menggunakan GSH

dan dirubah menjadi glutathione teroksidasi (GSSG).

H2O2 + 2 GSH GSSG + 2 H2O

GPX dan CAT memiliki aksi sama pada H2O2, namun GPX lebih efisien dengan

konsentrasi ROS tinggi dan CAT memiliki aksi penting dengan konsentrasi H2O2

lebih rendah (Finaud et al., 2006).

2.5 Floret Pisang Raja (Musa x Paradisiaca)

Pisang adalah buah tropis yang familiar yang berasal dari barat daya

pasifik, tanaman pisang tersebar ke india sekitar 600 SM dan kemudian tersebar

keseluruh daerah tropis. Pisang mungkin merupakan tanaman budidaya tertua.

Tersebar merata di kepulauan pasifik dan pantai barat pasifik setidaknya 200 –

300 SM.

Klasifikasi taksonomi

Kingdom : Plantae

Divisi : Magnoliophyta

kelas : Liliopsida

30

Ordo : Zingiberales

Famili : Musaceae

Genus : Musa

Spesies : Musa x paradisiaca

(Valmayor et al., 2000)

Gambar 2.4

Floret pisang (Musa x Paradisiaca) (NTBG, 2016)

2.5.1 Aktivitas antioksidan floret pisang raja

Analisis fitokimia telah dilakukan terhadap beberapa bagian dari pohon

pisang, namun bunga pisang (floret) memiliki kadar phenolic yang lebih tinggi

dibandingkan, batang, daun dan kelopak jantung pisang (bract). (Mahmood et al.,

2011) Dari uji yang dilakukan di unit laboratorium Fakultas Pertanian Universitas

floret

31

Udayana, skrining fitokimia bunga (floret) pisang raja, flavonoid 499,37

mg/100g quercetin equivalent, kadar total fenol 658,40 mg/100g gallic acid

equivalent, tannin 476,09 mg/100g tannic acid equivalent, saponin 132,98

mg/100g quarcetin equivalent, kapasitas antioksidan 815,99 mg/L gallic acid

equivalent antioxidant capacity. (Lampiran 2, halaman 59)

2.6 Mekanisme aksi gen penyandi antioksidan

Berbagai macam senyawa kimia baik alami maupun sintetis dapat

bertindak sebagai inducer terhadap ekspresi gen penyandi antioksidan (Tkachev et

al., 2011). Salah satu inducer tersebut adalah golongan fenol. Senyawa fenol

merupakan kelompok zat kimia yang ditemukan sangat luas pada tanaman.

Senyawa ini telah dieksploitasi secara intensif karena berbagai fungsi biologis

seperti antimutagenik, antikarsinogenik, antipenuaan, dan juga antioksidan

(Kosem et al., 2007). Inducer lainya adalah ROS seperti H2O2. Dalam kondisi

normal, ROS dihasilkan sebagai produk samping dari metabolisme aerobik untuk

membentuk ATP dalam mitokondria. Dalam reaksi tersebut dibutuhkan oksigen di

mana oksigen akan bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk air, tetapi

sejumlah kecil oksigen dapat berubah menjadi radikal bebas.(Tkachev et al.,

2011).

Dalam kondisi normal, Nrf2 terikat pada Keap1 dan terdapat dalam

sitoplasma bersama protein aktin sitoskeleton (Mann et al., 2007). Sebaliknya,

dalam kondisi terpapar oleh senyawa yang bertindak sebagai inducer, maka

inducer bereaksi dengan sistein pada Keap1 mengakibatkan pelepasan Nrf2 dari

Keap1. Nrf2 kemudian mengalami translokasi menuju nukleus dan berikatan

32

dengan ARE (antioxidant respon element) (Son et al., 2008). Antioxidant Respone

Element menengahi aktivasi transkripsi gen-gen seperti HO-1, glutamylcysteine

synthethase, Trx-1, GST dan NQO-1, juga enzim antioksidan seperti SOD dan

catalase yang terlibat dalam meredam ROS. Dalam kondisi basal Nrf2 terikat pada

Keap1 dan terdapat dalam sitoplasma bersama protein aktin sitoskeleton (Mann et

al., 2007). Sebaliknya, dalam kondisi terpapar oleh senyawa yang bertindak

sebagai inducer, maka inducer bereaksi dengan sistein pada Keap1

mengakibatkan pelepasan Nrf2 dari Keap1. Nrf2 kemudian mengalami translokasi

menuju nukleus dan berikatan dengan ARE bersama protein sMaf untuk

mengaktivasi ekspresi gen-gen sitoprotektif. Mekanisme ini didukung fakta bahwa

inducer sulforaphane dan bis(2-hydroxybenzylidene) acetone dengan konsentrasi

tertentu dapat menyebabkan terjadinya disosiasi Keap1–Neh2 complex (Baird et

al., 2011).

Gambar 2.5.

Jaras fitokimia - Nrf-2 – ARE – enzim antioksidan (Saw et al., 2011)

33

Pada manusia, Nrf2 merupakan suatu protein yang terdiri atas 605 asam

amino dengan berat molekul 67,8 kDa, sedangkan pada tikus terdiri atas 597 asam

amino dengan berat molekul 66,9 kDa (Tkachev et al., 2011). Protein Nrf2 terdiri

atas enam domain fungsional yaitu; Nrf2-epichlorohydrin (ECH) homology (Neh;

Neh1,Neh2, Neh3, Neh4, Neh5, dan Neh6). Domain Neh1 berisi bZIP DNA

binding yang akan berlekatan dengan ARE untuk membentuk sebuah heterodimer

bersama protein lain seperti Maf dan Jun protein. Domain Neh2 menjadi bagian

yang akan berlekatan dengan inhibitornya yang ada di sitoplasma yaitu Keap1.

Domain Neh3 terikat pada chromo-ATPase/helicase DNA binding protein yang

berfungsi sebagai co-activator transkripsional untuk meningkatkan transkripsi

gen-gen yang tergantung pada ARE. Domain Neh4 dan Neh5 bertindak secara

sinergi untuk mengikat co-activator transkripsi yang lain. Umpan balik negatif

Nrf2 dilakukan oleh Neh6 (Baird et al., 2011; Tkachev et al., 2011).

2.7. Hewan Coba : Mencit (Mus musculus)

Hewan coba yang digunakan adalah mencit (Mus musculus) yang

dipelihara. Mencit merupakan hewan laboraorium yang sering digunakan

dalam berbagai macam penelitian karena telah diketahui sifat-sifatnya,

mudah dipelihara, cepat berkembang biak, mudah ditangani, memiliki gen

homolog dengan manusia, karakter anatomi dan fisiologi telah diketahui

secara baik (Hubrecht and Kirkwood, 2010).

34

Taksonomi Mencit adalah sebagai berikut (Schwiebert, 2007) :

Kingdom : Animalia

Phylum : Chordata

Class : Mammalia

Order : Rodentia

Family : Muridae

Genus : Mus

Spesies : Mus musculus

Gambar 2.6

Mencit (Mus musculus) (Schwiebert, 2007)

Mencit merupakan salah satu hewan laboratorium yang paling digemari

oleh peneliti. Dengan keunggulan-keunggulan diatas, mencit tergolong

hewan untuk pengujian bioassay. Pengujian dibidang farmakologi terutama

untuk uji toksisitas obat umumnya menggunakan hewan coba mencit atau

tikus putih (Schwiebert, 2007).

35

Tabel 2.3

Data Biologis Mencit

Jenis Data Nilai

Panjang tubuh lahir

Berat badan lahir

Berat badan dewasa : Jantan

Betina

Jumlah anak

Masa kebuntingan

Masas hidup

Suhu tubuh

Denyut Nadi

Frekuensi nafas

Volume darah

Metabolic rate

Basal metabolic rate

2,2 cm

1-2 g

20-30 g

18-35 g

7

20 hari

1-3 tahun

36,5 – 38 ° C

310-840 kali/menit

80-230 kali/menit

1,5 – 2,5 ml

56,76 mL/hrO2

0,27 Watts

( Hubrecht dan Kirkwood, 2010; AnAge, 2014)

Untuk mencit yang dipelihara di laboratorium, makanan dan minuman

diberikan secara ad libitum, dan pencahayaan ruangan diatur sehingga 12

jam terang dan 12 jam gelap. Mencit umumnya sensitif terhadap cahaya,

maka intensitas cahaya laboratorium sebaiknya tidak melebihi 50 lux

(Hubrecht and Kirkwood, 2010). Kondisi optimal mencit di laboratorium

36

antara lain sebagai berikut (Krinke, 2000; Ngatidjan, 2006; Hubrecht and

Kirkwood, 2010) :

a. Kandang mencit harus cukup kuat, tidak mudah rusak, mudah

dibersihkan, mudah di bongkar pasang, hewan tidak mudah lepas, harus

tahan gigitan dan hewan tampak jelas dari luar. Alas tempat tidur harus

mudah menyerap air pada umumnya dipakai sekam padi atau serbuk

gergaji.

b. Menciptakan suasana lingkungan yang stabil dan sesuai dengan keperluan

fisiologis tikus (suhu sekitar 20-22oC).

c. Transportasi jarak jauh sebaiknya dihindari karena dapat menimbulkan

stres pada tikus.

37

BAB III

KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir

Stress oksidatif mempengaruhi fisiologis tubuh yang dapat berperan dalam

mempercepat proses penuaan dan berbagai penyakit degenerative. Stress oksidatif

dapat terjadi pada kondisi ketika adanya ketidakseimbangan antara jumlah radikal

bebas dan antioksidan, dimana kadar radikal bebas lebih tinggi dibandingkan

dengan kadar antioksidan.

Secara alami tubuh telah memiliki sistem pertahanan untuk menetralisir

radikal bebas karena tubuh memiliki antioksidan endogen seperti SOD dan GPx.

Antioksidan endogen tersebut dapat diaktifkan oleh adanya radikal bebas dengan

cara aktivasi Nrf2 yang terikat pada Keap1 di dalam sitoplasma kemudian

mengalami disosiasi dan translokasi menuju nukleus. Di dalam nucleus Nrf2 akan

berikatan dengan ARE (antioxidant respon element) suatu faktor transkripsi gen

yang bertugas mengaktivasi gen – gen penyandi antioksidan agar berekpresi.

Antioksidan hasil dari ekpresi gen tersebut kemudian dapat menghambat dampak

buruk radikal bebas dengan menjadi scavenger elektron radikal bebas. Selama

melakukan aktivitas fisik, didalam mitokondria akan terbentuk ATP sebagai

sumber energi dengan reaksi fosforilasi oksidatif. Dalam reaksi tersebut

diperlukan oksigen yang sebagian dapat berubah menjadi radikal bebas.dengan

demikian semakin berat aktivitas fisik maka radikal bebas yang terbentuk semakin

38

banyak. Pada aktivitas fisik berlebih terjadi peningkatan jumlah radikal bebas

yang melampaui kemampuan antioksidan endogen untuk menetralisir sehingga

dapat menyebabkan stress oksidatif.

Untuk mencegah penurunan kadar SOD maka dapat menambahkan

antioksidan eksogen ke dalam tubuh . salah satu sumber antioksidan alami adalah

floret pisang. Floret pisang memiliki kandungan fitokimia flavonoid. Dimana

flavonoid dapat meningkatkan jumlah antioksidan endogen dengan cara

mengaktivasi Nrf2.

Pemberian ekstrak floret pisang diduga dapat meningkatkan pertahanan

tubuh dalam menghadapi peningkatan radikal bebas ketika tubuh menjalani

aktivitas fisik berlebih dengan cara meningkatkan jumlah antioksidan endogen

salah satunya adalah SOD. Dengan dasar pemikiran demikian maka pemberian

ekstrak floret pisang secara bersama – sama dengan latihan fisik berlebih perlu

diteliti lebih lanjut.

39

3.2 Kerangka Konsep

Berdasarkan rumusan masalah dan tinjauan pustaka, maka dapat disusun kerangka

konsep sebagai berikut

Keterangan:

: diteliti

: tidak diteliti

Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian

3.3 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan kajian pustaka dan kerangka berpikir penelitian, dapat

diajukan hipotesis penelitian sebagai berikut : Pemberian ekstrak floret pisang raja

(musa x paradisiaca) dapat mencegah penurunan kadar super oksida dismutase

pada hati mencit (Mus musculus) balb c dengan aktivitas fisik berlebih.

38

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni, dengan

menggunakan post test only control group design (Federer, 2008). Untuk lebih

jelasnya dapat digambarkan dengan skema berikut:

Gambar 4.1

Rancangan Penelitian

Keterangan:

P = Populasi

S = Sampel

R = Randomisasi

Ra = Random Alokasi

O1 = Kadar superoxide dismutase (SOD) kelompok kontrol (P0)

O2 = Kadar superoxide dismutase (SOD) kelompok perlakuan (P1)

P0 = Perlakuan kelompok kontrol (aktivitas fisik berlebih + aquabides)

P1 = Perlakuan kelompok perlakuan (aktivitas fisik berlebih + ekstrak

floret pisang)

39

4.2 Tempat dan Waktu Penelitian

4.2.1 Tempat Penelitian

Pengawasan, pemeliharaan tikus, dan pengambilan sampel dilakukan di

Laboratorium Biomedik Terpadu Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.

Pemeriksaan kadar SOD dilakukan di Laboratorium Analitik, Universitas

Udayana.

4.2.2 Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan selama 3 bulan mulai Desember 2016 sampai dengan

Februari 2017.

4.3 Populasi dan Sampel

4.3.1 Populasi

1. Populasi target dalam penelitian ini adalah seluruh mencit (Mus Musculus)

Balb C jantan umur 12 minggu, berat badan 20-22 gram.

2. Populasi terjangkau adalah seluruh mencit (Mus Musculus) Balb C jantan

umur 12 minggu, berat badan 20-22 gram yang berada di lokasi penelitian

dan memenuhi kriteria inklusi.

4.3.2 Kriteria sampel

4.3.2.1 Kriteria inklusi sampel meliputi :

1. mencit (Mus Musculus) Balb C jantan umur 12 minggu.

2. Berat badan berkisar antara 20-22 gram.

4.3.2.2 Kriteria drop out sampel meliputi :

1. Mencit mati selama penelitian

40

4.4 Besar Sampel

Jumlah sampel yang digunakan dalam penelitian ini didasarkan pada rumus

Federer (Federer, 2008) sebagai berikut:

Dalam perhitungan rumus diatas diketahui banyak perlakuan adalah 2 kelompok,

sehingga t = 2, maka didapatkan jumlah sampel (n) minimum yang digunakan

adalah 16. Untuk mengantisipasi terjadinya drop out pada sampel, maka dalam

penelitian jumlah sampel ditambah 10%. Dengan demikian jumlah sampel

masing-masing kelompok adalah 18 ekor mencit. Sehingga total mencit yang

diperlukan dalam penelitian ini adalah 36 ekor.

4.5 Variabel Penelitian

4.5.1 Klasifikasi Variabel

Variabel bebas

Ekstrak floret pisang raja (musa x paradisiaca)

Variabel tergantung

Variabel tergantung yang diukur dalam penelitian ini adalah Kadar SOD hati

Variabel kendali

Variabel kendali dalam penelitian ini berupa:

Jenis mencit yang digunakan, umur mencit, berat badan mencit, jenis kelamin

mencit, nutrisi, kondisi lingkungan (suhu, kelembaban, cahaya), kesehatan

mencit, makanan dan minuman, aktivitas fisik berlebih.

(t-1) (n-1) ≥ 15, dimana t = banyaknya perlakuan,

n = banyaknya ulangan

41

4.5.2 Definisi operasional variabel

1. Ekstrak floret pisang adalah ekstrak dari seluruh bagian bunga betina jantung

pisang raja (mussa x paradisiaca) yang diperoleh dari hasil ekstraksi dengan

pelarut ethanol 96%. Ekstrak floret diberikan sebanyak 400mg/kgbb dengan

cara disonde.

2. Aktivitas fisik berlebih adalah kemampuan melakukan renang bebas sekuat

kuatnya sampai tenggelam yakni kepalanya tetap berada di bawah permukaan

air selama lima detik.

3. Superoxide dismutase adalah suatu enzim yang berfungsi sebagai antioksidan

endogen yang diukur dengan metode ELISA dari sampel hati mencit setelah

perlakuan berakhir.

4. Jenis kelamin adalah mencit dengan jenis kelamin jantan yang terpilih sebagai

sampel penelitian.

5. Umur sampel adalah mencit umur 12 minggu yang dipergunakan sebagai

sampel penelitian yang ditentukan berdasarkan catatan kelahiran dari tempat

pemeliharaan hewan percobaan dan dinyatakan dalam minggu.

6. Berat sampel adalah mencit dengan berat badan 20g sampai dengan 22g yang

dipergunakan sebagai sampel penelitian yang ditentukan dengan cara

melakukan penimbangan dengan menggunakan timbangan elektrik dan

dinyatakan dalam gram.

42

4.5.3 Hubungan antar variabel

Hubungan antar variabel digambarkan sebagai berikut:

Gambar 4.2.

Hubungan Antar Variabel

Gambar 4.2Hubungan antar variable

4.6 Alat dan bahan penelitian

4.6.1Alat Penelitian

1. Kandang pemeliharaan hewan percobaan yang berukuran 45 x 35 x 20 cm

2. Perangkat untuk aktivitas renang mencit yang berukuran 70 x 60 x 60 cm

dengan ketinggian air 55 cm, dan suhu air 33oC.

3. Instrumen pemeriksaan kadar SOD.

VARIABEL KENDALI

Jenis/strain mencit

Jenis kelamin, umur, berat badan

Suhu, kelembaban, nutrisi, kandang,

aktivitas fisik berlebih (overtraining)

Makanan, minuman

Mencit (Mus Musculus)

VARIABEL BEBAS

Ekstrak floret pisang

VARIABEL TERGANTUNG

Kadar Superoxide Dismutase (SOD)

43

4.6.2 Bahan Penelitian

1. Mencit (Mus musculus) strain balb-c jantan umur 12 minggu, berat badan 20g

sampai dengan 22g.

2. Jantung pisang yang diperoleh dari petani yang ada di Rembang, Jawa tengah

3. Reagen Pemeriksaan, SOD, ethanol 96%.

4. Makanan mencit produksi PT Japfa comfeed Indonesia, dengan komposisi

protein 66%, lemak 7 %, serat kasar 6 %, Abu, 7 %, kalsium 1,1 %, phosphor

0,9%, dan air 12%.

4.7 Prosedur Penelitian

1. Mencit diaklimatisasi selama satu minggu untuk menyesuaikan dengan

temperatur dan kelembaban ruangan penelitian.

3. Mencit dipelihara dalam kandang masing-masing empat ekor mencit, diberi

makan dan minum ad libitum.

4. Ekstrak floret pisang raja diperoleh dengan cara ekstraksi dengan ethanol 96%.

Jantung pisang dicuci bersih kemudian dipisahkan antara kulit pelepah (bract)

dan bunga (floret). Floret dikeringanginkan selama 7 hari kemudian diblender

untuk mendapatkan bahan dalam bentuk bubuk. Bubuk tersebut kemudian

dimacerasi dengan ethanol 96% selama 48 jam. Ekstrak kemudian disaring

dengan kertas Whatman No 40. Filtrat kemudian dipekatkan dalam rotary

evapotarator pada temperatur 45oC untuk mendapatkan ekstrak kental.

5. Mencit kelompok (P1) diberi perlakuan dengan ekstrak floret pisang raja

400mg/kgBB dan dengan aktivitas fisik diberikan ekstrak floret pisang serta

44

direnangkan dalam ember yang telah berisi air dengan aktivitas fisik berlebih,

setiap hari, selama 14 hari.

6. Mencit perlakuan dengan aktivitas fisik (P0) diberikan aquades sebanyak 2 ml.

7. Dua puluh empat jam setelah perlakuan berakhir, keseluruhan kelompok mencit

dieuthanasi dengan cara dislokasi tulang leher untuk diambil organ hatinya.

Organ hati kemudian diambil dan dicuci dengan Posphat Buffer Saline (PBS),

ditiriskan dan ditimbang beratnya, kemudian dikemas dengan alufo dan

disimpan di dalam freezer (-20°C). Spesimen kemudian dikirim ke

Laboratorium Analitik Fakultas Kedokteran UNUD untuk dianalisis kadar

SOD nya.

4.7.1 Prosedur Pemeriksaan SOD.

Superoksida dismutase adalah salah satu jenis antioksidan yang

dihasilkan oleh tubuh. Aktivitas SOD merupakan salah satu acuan pengukuran

tingkat stres oksidatif. SOD bekerja dengan cara menetralisir radikal

superoksida yang banyak dihasilkan pada aktivitas fisik berlebih. Aktivitas

SOD diukur dengan menggunakan SOD Assay Kit. SOD Assay Kit yang

digunakan pada penelitian ini berasal dari perusahaan Biovision dengan merk

Biovision.

a. Sebanyak 1 gram organ hati di cuci dengan menggunakan PBS untuk

mengilangkan seluruh sel darah merah. Jaringan hati kemudian

dihancurkan secara mekanik menggunakan mortar dan di homogenasi

menggunakan homogenizer dengan larutan 0.1M Tris/HCl, pH 7.4 yang

mengandung 0.5 % Triton X-100, 5mM β-ME, 0.1mg/ml PMSF pada ice

45

box. Cairan jaringan ini kemudian di sentrifugasi pada suhu 4°C,

kecepatan 14000 g selama 5 menit.

b. Supernatan mengandung SOD yang berasal dari mitokondria dan

sitoplasma, kemudian digunakan untuk analisis lebih lanjut.

c. Sebanyak 20 μL sample solution ditambahkan untuk tiap sampel dan blank

2, dan tambahkan 200 μL H2O untuk masing – masing blank 1 dan 3.

d. Sebanyak 200 μL WST Working Solution ditambahkan untuk masing –

masing blank.

e. Kemudian, sebanyak 20 μL Dilution Buffer ditambahkan untuk blank 2

dan blank 3.

f. Sebanyak 20 μL Enzyme Working Solution ditambahkan untuk setiap

sampel dan blank 1 dengan mempergunakan Multiple Channel pipette.

Kemudian dicampur dengan cara menggoyang perlahan microplate.

g. Setelah itu, sampel diinkubasi pada suhu 37 C selama 20 menit.

h. Lalu, letakkan microplate ke dalam spektrofotometer. Pada layar monitor

akan muncul angka sebagai hasil pembacaan. Pembacaan oleh alat ini pada

prinsipnya berdasarkan dari tingkat perubahan warna. Tingkat perbedaan

warna ini menentukan seberapa banyak cahaya yang diserap, kemudian

dipresentasikan dalam bentuk angka oleh alat spektrofotometer. Hasil yang

didapatkan dari pembacaan spektrofotometer untuk masing – masing

sampel dengan bantuan rumus SOD Assay Kit, didapatkan persentase SOD

aktif.

46

i. Rumus aktivitas SOD (Tingkat Inhibisi) =

(Ablank1 – Ablank3) – (Asample – Ablank2) x 100

(Ablank1 – Ablank3)

4.7.2 Alur Penelitian

Gambar 4.3.

Alur Penelitian

Pada hari ke delapan dibagi menjadi 2 kelompok perlakuan

Perlakuan selama 14 hari

nekropsi mencit

36 ekor mencit jantan sehat diadaptasi selama tujuh hari

P0 (overtraining + aquabides)

P1 (overtraining + ekstrak floret pisang raja)

Pemeriksaan Kadar SOD Hati

47

4.8 Analisis Data

1. Analisis Deskriptif untuk mengetahui karakteristik data yang meliputi

rerata, simpangan baku, median, nilai maksimum dan nilai minimum

data.

2. Uji normalitas data dengan Shapiro Wilk test karena jumlah sampel n <

30. Data hasil penelitian ini berdistribusi normal (P≥0,05).

3. Uji homogenitas data dengan Levene Test, Data hasil penelitian ini

varian data homogen (P≥0,05).

4. Uji analisis Komparasi karena sebaran data normal, maka analisis

komparasi yang digunakan adalah Independent Sample T test.

5. Analisis statistik dilakukan menggunakan perangkat lunak SPSS

48

BAB V

HASIL PENELITIAN

Penelitian ini adalah penelitian eksperimental murni dengan menggunakan

post test only control group design. Subjek penelitian adalah 36 ekor mencit (Mus

Musculus) Balb C, jantan, berumur 12 minggu, dengan berat badan 20-22 gram

yang terbagi menjadi 2 (dua) kelompok masing-masing berjumlah 18 ekor mencit,

satu kelompok sebagai kelompok kontrol (P0) yaitu kelompok mencit Balb C

jantan yang diberikan plasebo berupa aquadest sebanyak 1 ml dengan aktivitas

fisik berlebih selama 14 hari, dan kelompok perlakuan (P1) yaitu kelompok

mencit Balb C jantan yang diberikan ekstrak floret pisang raja (Musa x

paradisiaca) dosis 400 mg/kgBB mencit per hari dicampur aquadest hingga 1 ml

dengan aktivitas fisik berlebih selama 14 hari. Hasil penelitian ini kemudian

dianalisis dan disajikan menggunakan analisis deskriptif, normalitas data,

homogenitas data, uji komparabilitas dan analisis efek perlakuan.

5.1. Analisis Deskriptif

Hasil analisis deskriptif terhadap variabel kadar SOD meliputi rerata,

simpangan baku (SB), median, nilai minimum dan nilai maksimum data sesudah

perlakuan selama 14 hari (post-test) pada masing-masing kelompok disajikan pada

Tabel 5.1.

49

Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskriptif Kadar SOD

KelompokRerata

(U/mg protein)SB Median Minimum Maksimum

Kontrol (P0) 568,82 9,558 571,48 548,72 580,08

Perlakuan (P1) 588,37 10,629 589,26 567,09 610,04

5.2 Uji Normalitas Data

Kadar SOD jaringan hati sesudah perlakuan selama 14 hari (post-test)

pada masing-masing kelompok diuji normalitasnya dengan menggunakan uji

Shapiro-Wilk karena jumlah sampel masing-masing kelompok kurang dari 30

(n<30). Hasilnya menunjukkan bahwa data berdistribusi normal (p>0,05) yang

disajikan pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2Hasil Uji Normalitas Data Antar Kelompok

Kelompok Subyek n p Keterangan

Kelompok Kontrol (P0) 18 0,068 Normal

Kelompok Perlakuan (P1) 18 0,404 Normal

n = jumlah sampel

5.3 Uji Homogenitas Data

Kadar SOD jaringan hati sesudah perlakuan selama 14 hari (post-test)

pada masing-masing kelompok diuji homogenitasnya dengan menggunakan uji

50

Lavene’s statistic. Hasilnya menunjukkan bahwa varian data homogen (p>0,05)

yang disaajikan pada Tabel 5.3.

Tabel 5.3Hasil Uji Homogenitas Data

Variabel n p Keterangan

Kadar SOD 36 0,978 Homogen

n = jumlah sampel

5.4 Uji Komparabilitas

Analisis komparabilitas bertujuan untuk membandingkan rerata kadar

SOD jaringan hati antar kelompok kontrol (P0) yang diberikan plasebo berupa

aquadest sebanyak 1 ml dengan aktivitas fisik berlebih selama 14 hari, dan

kelompok perlakuan (P1) yang diberikan ekstrak floret pisang raja (Musa x

paradisiaca) dosis 400 mg/kgBB mencit per hari dicampur aquadest hingga 1 ml

dengan aktivitas fisik berlebih selama 14 hari. Analisis kemaknaan diuji dengan

T-independent karena sebaran data normal dan varian data homogen. Hasil

analisis komparasi kemudian disajikan pada Tabel 5.4.

Tabel 5.4Perbandingan Kadar SOD antar Kelompok

Kelompok NRerata

(U/mg protein)SB t p

Kontrol (P0) 18 568,82 9,558

Perlakuan (P1) 18 588,37 10,629-5,804 0,00

51

Tabel 5.4 menunjukkan rerata kadar SOD jaringan hati pada kelompok

kontrol (P0) sesudah perlakuan (post-test) adalah 568,82 ± 9,558 U/mg protein,

sedangkan pada kelompok perlakuan (P1) adalah 588,37 ± 10,629 U/mg protein.

Analisis kemaknaan dengan T-Independent menunjukkan bahwa nilai t= -5,804

dan nilai p= 0,000. Hal ini menunjukkan bahwa sesudah perlakuan (post-test),

kadar SOD jaringan hati pada kedua kelompok adalah berbeda sangat bermakna

(p<0,01).

Gambar 5.1

perbandingan kadar SOD

52

BAB VI

PEMBAHASAN

6.1 Subyek Penelitian

Untuk membuktikan bahwa pemberian ekstrak floret pisang raja (Musa x

paradisiaca) dapat meningkatkan kadar enzim Super oksida dismutase (SOD) hati

pada mencit (Mus musculus) Balb C dengan aktivitas fisik berlebih, telah

dilakukan penelitian eksperimental murni dengan menggunakan rancangan post

test only control group design.

Subjek penelitian adalah 36 ekor mencit (Mus Musculus) Balb C, jantan,

berumur 12 minggu, dengan berat badan 20-22 gram yang terbagi menjadi 2 (dua)

kelompok masing-masing berjumlah 18 ekor mencit, satu kelompok sebagai

kelompok kontrol (P0) yaitu kelompok mencit Balb C jantan yang diberikan

plasebo berupa aquadest sebanyak 1 ml dengan aktivitas fisik berlebih selama 14

hari, dan kelompok perlakuan (P1) yaitu kelompok mencit Balb C jantan yang

diberikan ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca) dosis 400 mg/kgBB

mencit per hari dicampur aquadest hingga 1 ml dengan aktivitas fisik berlebih

selama 14 hari.

Penggunaan mencit sebagai subjek disebabkan karena mencit merupakan

hewan yang memiliki banyak persamaan secara biologis terhadap manusia.

Sedangkan penggunaan jenis kelamin jantan dikarenakan mencit jantan tidak

terpengaruh oleh siklus menstruasi seperti pada mencit Wistar betina, karena hasil

penelitian terdahulu membuktikan bahwa estrogen dapat meningkatkan kadar

53

SOD, sehingga penggunaan mencit betina dengan fluktuasi kadar estrogen akibat

siklus menstruasi akan berakibat bias pada data hasil penelitian (Unfer et al.,

2015).

6.2 Distribusi dan Homogenitas Data Hasil Penelitian

Data hasil penelitian berupa kadar SOD jaringan hati sebelum dianalisis

lebih lanjut, terlebih dahulu diuji distribusi dan variannya. Untuk uji distribusi

digunakan uji Shapiro-Wilk untuk mengetahui normalitas data dan uji

homogenitas dengan uji Levene test untuk mengetahui varian data.

Hasilnya menunjukkan bahwa data kadar SOD jaringan hati pada semua

kelompok, yaitu kelompok kontrol (P0) yang diberikan plasebo berupa aquadest

sebanyak 1 ml dengan aktivitas fisik berlebih selama 14 hari, dan kelompok

perlakuan (P1) yang diberikan ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca)

dosis 400 mg/kgBB mencit per hari dicampur aquadest hingga 1 ml dengan

aktivitas fisik berlebih selama 14 hari, sesudah perlakuan (post-test) memiliki

sebaran data yang normal (p>0,05) dan varian data yang homogen (p>0,05).

6.3 Pengaruh Pemberian Ekstrak Floret Pisang Raja (Musa x paradisiaca)

Terhadap Kadar SOD

Pada penelitian ini, mencit diberikan aktivitas fisik berupa perenangan

hingga menyebabkan kondisi overtraining yang ditandai dengan kondisi kelelahan

berupa mencit hampir tenggelam oleh karena menurunnya kekuatan otot,

menurunnya waktu reaksi serta menurunnya frekuensi gerakan dan menurunnya

54

refleks (Binekada, 2002). Aktivitas fisik berlebih (overtraining) diberikan dalam

jangka waktu 14 hari (Abubakar, 2010; Vitariana, 2011).

Ketika melakukan aktivitas fisik yang cukup berat (misalnya tes treadmil),

terjadilah peristiwa mirip dengan fenomena iskemia-reperfusi itu, dimana

peningkatan penyediaan oksigen (oxygen supply) sering kali tidak mampu

memenuhi kebutuhan oksigen (oxygen demand). Fenomena ini disebut sebagai

fase iskemia. Sementara itu peningkatan penyediaan oksigen yg tinggi justru akan

meningkatkan pembentukan radikal bebas oksigen bahkan bisa mencapai 10x lipat

(fenomena ini disebut fase reperfusi). Beberapa penelitian telah membuktikan

bahwa aktivitas fisik yg berat dapat menyebabkan stres oksidatif dimana produksi

radikal bebas oksigen meningkat secara bermakna (Baraas, 2006). Penelitian telah

membuktikan bahwa aktivitas fisik yang berat dapat menyebabkan stres oksidatif

(McArdle, 2006).

Jumlah radikal bebas dan mekanisme adaptasi pada mencit meningkat

secara signifikan, berkaitan dengan jumlah konsumsi oksigen. Radikal oksigen

terbentuk oleh adanya reduksi oksigen yang tidak lengkap. Latihan fisik yang

mendadak mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen, akan menyebabkan

peningkatan pembentukan radikal bebas. Peningkatan molekul ini terjadi juga

dalam perpanjangan latihan dan latihan dengan intensitas yang tinggi, namun

aktivitas fisik mampu mengadaptasi mencegah efek berbahaya dari oksigen

radikal bebas (Schneider and Oliveira, 2004). Aktivitas fisik berlebih

meningkatkan ROS dalam jaringan, dan 2-5% oksigen yang dipakai dalam

metabolisme tereduksi menjadi ion superoksid yg bersifat radikal bebas. Kondisi

55

ini akan menyebabkan stres oksidatif (Cooper, 2001). Hasil penelitian

menyebutkan bahwa aktivitas fisik berlebih dapat menginduksi stres oksidatif,

menurunkan aktivitas dan kadar superoksida dismutase (SOD), glutation (GSH),

dan katalase pada eritrosit (Stanojevic et al., 2016).

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian ekstrak floret pisang

raja (Musa x paradisiaca) dapat mencegah penurunan kadar SOD jaringan hati

yang menurun akibat aktivitas fisik berlebih. Hasil menunjukkan rerata kadar

SOD jaringan hati pada kelompok kontrol (P0) sesudah perlakuan (post-test)

adalah 568,82 ± 9,558 U/mg protein, sedangkan pada kelompok perlakuan (P1)

adalah 588,37 ± 10,629 U/mg protein (p<0,01). Hasil penelitian ini didukung

oleh beberapa penelitian terdahulu. Verma et al. (2017) menunjukkan bahwa

pemberian ekstrak ethanol seluruh bagian tumbuhan pisang raja (Musa x

paradisiaca) dapat mencegah kerusakan oksidatif hati yang diinduksi karbon

tetraklorida (CCl4) dan meningkatkan kadar antioksidan enzimatik SOD, katalase

dan menurunkan peroksidasi lipid; semakin tinggi dosis ekstrak yang diberikan

efektifitas antioksidannya semakin meningkat.

Dengan membandingkan kadar flavonoid ekstrak floret pisang raja dengan

penelitian sebelumnya, ekstrak floret pisang raja memiliki kadar flavonoid cukup

tinggi yaitu 493,37 mg/100g. Kadar flavonoid pada daging buah naga

7,21mg/100g sedangkan pada kulit buah kering 8,33mg/100g (Indriasari, 2012).

ekstrak daun sukun tua mengandung kadar flavonoid yang lebih tinggi (100,68

mg/g) dibanding ekstrak daun sukun muda (87,03 mg/g) dan gugur (42,89 mg/g)

56

(Riliani, 2015). Pada buah mahkota dewa masak didapatkan kandungan flavonoid

2,2334 mg/kg (Sawitri, 2011).

Penelitian lain juga menunjukkan bahwa ekstrak floret pisang (Musa

sapientum var. paradisiaca) dapat mengurangi stress oksidatif pada lambung yang

terinfeksi H. pylori dan meningkatkan aktivitas antioksidan endogen seperti SOD

dan katalase (Goel et al., 2001). Selain itu, penelitian lain juga mendukung hasil

penelitian ini, bahwa pemberian ekstrak akar pisang (Musa paradisiaca) yang

mengandung flavonoid dan fenol dapat meningkatkan kadar SOD pada jaringan

testis tikus wistar yang diinduksi diabetes (Mallick et al., 2010). Penelitian

menunjukkan bahwa stres oksidatif pada plasma berkurang secara signifikan

setelah memakan buah pisang tunggal pada manusia yang sehat kandungan

antioksidan yang tinggi pada tanaman pisang (Yin et al., 2008). Aktivitas

antioksidan juga dilaporkan pada ekstrak air kulit pisang dengan berbagai metode

pemeriksaan (Imam and Akter, 2011). Penelitian menunjukkan bahwa kandungan

glikosida dan komponen monosakarida adalah komponen utama yang

bertanggung jawab untuk aktivitas antioksidan (Mokbel dan Hashinaga, 2005).

Namun penelitian independen lain melaporkan aktivitas antioksidan yang

diekstrak dari M. paradisiaca pada tikus adalah didominasi kandungan flavonoid

(Vijayakumar et al., 2008).

Penelitian menemukan bahwa flavonoid pada pisang mencegah penurunan

aktivitas superoksida dismutase (SOD) dan katalase yang mungkin bertanggung

jawab atas penurunan tingkat produk peroksidasi lipid seperti malondialdehid,

hidroperoksida dan diena terkonjugasi (Vijayakumar et al., 2008; Imam and

57

Akter, 2011). Kandungan flavonoid dapat meredam efek buruk radikal bebas,

dengan menghambat peroksidasi lipid melalui aktivasi peroksidase terhadap

hemoglobin, yang merupakan antioksidan endogen (enzimatis) seperti SOD dan

katalase (Mot et al., 2009). Peroksidase bermanfaat untuk mencegah penimbunan

H2O2, yang keberadaannya menjadi berbahaya jika bersama-sama O2●-,

dikarenakan dapat membentuk radikal ●OH yang merupakan radikal bebas yang

paling reaktif dan paling berbahaya, yang dapat merusak membran sel dengan

menyebabkan terputusnya asam lemak tidak jenuh (Cadenas and Parker, 2002).

Selain itu kandungan flavonoid diketahui merupakan antioksidan pemutus rantai

(chain breaking antioxidants) yang larut dalam lemak, yang bekerja pada

membran sel, yang dapat memutus rantai peroksidasi lipid (Murray et al, 2000;

Milner, 2002).

Efek flavonoid terhadap ROS terjadi melalui dua mekanisme yaitu dengan

menangkap radikal bebas/menetralisir dan meningkatkan antioksidan endogen

seperti SOD. Peningkatan antioksidan endogen oleh flavonoid telah terbukti

dalam penelitian in vitro melalui peningkatan faktor transkripsi Nrf2 yang

meningkatkan ekspresi protein HO1 (Maher dan Hanneken, 2005). Flavonoid

dapat mengaktifkan ERK, JNK, dan P38 Selanjutnya mengaktifkan Nrf2 sehingga

terjadi peningkatan ekspresi gen antioksidan endogen (Huang et al., 2013).

58

BAB VII

SIMPULAN DAN SARAN

7.1 Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan hal

sebagai berikut: Pemberian ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca) dapat

mencegah penurunan kadar super oksida dismutase pada hati mencit (Mus

musculus) Balb c dengan aktivitas fisik berlebih.

7.2 Saran

Sebagai saran dalam penelitian ini adalah.

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui mekanisme kerja

molekuler ekstrak floret pisang raja (Musa x paradisiaca) dalam meningkatkan

kadar SOD hati mencit (Mus musculus) Balb c yang di induksi latihan fisik

berlebih, apakah secara langsung atau tidak langsung melalui interaksi dengan

komponen sel lainnya.

2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui hubungan Antara ekstrak

floret pisang raja terhadap Nrf2

3. Perlu dilakukan uji toksisitas ekstrak floret pisang raja (musa x paradisiaca),

untuk mengetahui potensi efek samping jangka panjang jika diberikan pada dosis

tinggi.

4. Perlu dilakukan uji klinik pada manusia untuk mengetahui efek farmakologis

ekstrak floret pisang raja (musa x paradisiaca) pada keadaan fisiologis maupun

patologis.

59

DAFTAR PUSTAKA

Abubakar, O. 2010. Pemberian Ekstrak Kulit Terung Ungu (Solanum melongena L) Menghambat Peningkatan MDA dalam Darah Tikus Wistar yang Dinduksi Aktivitas Fisik Maksimal (tesis). Denpasar. Universitas Udayana.

AnAge. 2014. The Animal Ageing and Longevity Database : AnAge entry for Mus Musculus. Available form : http://genomics.senescence.info. Accessed March 14th, 2014.

Baird, L., Albena, T., and Dinkova-Kostova. 2011. The Cytoprotective Role of the Keap1–Nrf2 Pathway. Arch Toxicol. 85:241–72 avaible form: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21365312 accessed August 2016

Baraas, F. 2006. Kardio molekuler, radikal bebas, disfungsi endotel, aterosklerosis, antioksidan, latihan fisik dan rehabilitasi jantung. Jakarta: Yayasan Kardia Ikratama.hal.266-295.

Binekada, M.C. 2002. Pelatihan Fisik Berlebih Menurunkan Konsentrasi dan Motilitas Spermatozoa Mencit (tesis). Denpasar: Universitas Udayana

Cadenas, E., dan Packer, L. 2002. Vitamin C : From Molecular Action to Optimum Intake. Handbook of Antioxidants. Second Edition. California : Marcel Dekker, Inc. p. 128-134.

Cooper, K.H. 2001. Sehat Tanpa Obat.Empat Langkah Revolusi Antioksidan yang Mengubah Hidup Anda. Cetakan Pertama. Bandung : Penerbit Kaifa. Hal 73-89

Federer, W. (2008). Statistic and Society : Data Collection and Interpretation second ed. New York: Marcel Dekker

Finaud, J., Lac, G., Filaire, E. (2006). Oxidative Stress Relationship with Exercise. Sport Med: Aubiere

Goel, R.K., Sairam, K., and Rao, C.V. 2001. Role of gastric antioxidant and anti-H. pylori activities in antiulcerogenic activity of plantain banana (Musa sapientum var. paradisiac). Indian Journal of Experimentas Biology. 39: 719-722.

Goldman, R., and Klatz, R.2007. Theories on Aging. In: Hirsch, C., Rosenberg, C., editors. The New Anti-Aging Revolution. Third edition. North Bergen: Basic Health. p 19-32.

60

Gong, M.C., Arbogast, S., Guo, Z., Mathenia, J., Su, W., Reid, M.B. (2006). Calcium-independent phospholipase A2 modulates cytosolic oxidant activity and contractile function in murine skeletal muscle cells. J Appl Physiol 100:399–405 avaible from: http://jap.physiology.org/content/100/2/399 accessed September 2016

Gupta, VK., Sharma, SK.2006.Plants as natural antioxidant.Natural Product Radiance: Haryana. Avaible from: http://nopr.niscair.res.in /bitstream /123 456789/7962/1/NPR%205(4)%20326-334.pdf. accessed November 2016

Huang, C.S., Lii CK, Lin AH, Yeh YW, Yao HT, Li CC, Wang TS, Chen HW. 2013. Protection by chrysin, apigenin, and luteolin against oxidative stress is mediated by the Nrf2-dependent up-regulation of heme oxygenase 1 and glutamate cysteine ligase in rat primary hepatocytes. Arch Toxicol. 87:167–178.

Hubrecht, R., Kirkwood, J.2010. The UFAW Handbook of the Care and Management of Laboratory and Other Research Animals. Edisi ke-8. Universities Federation for Animal Welfare.p.311-324

Imam, M.Z., and Akter, S. 2011. Musa paradisiaca L. and Musa sapientum L.: A phytochemical and pharmacological review. J App Pharm Sci. 1(5): 14-20.

Indriasari, I.2012. ekstrak ethanol buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) memperbaiki profil lipid pada tikus wistar jantan (Rattus norvegicus) dyslipidemia (tesis). Denpasar: Universitas Udayana

Ishikawa, F. (2000). Aging clock: the watchmaker’s masterpiece. Cell Mol Life Sci 57:698-704. Availabel from: http:/www.ncbi.nlm.nih.gov /pubmed / 10892336?dopt=Abstract&holding=npg. Accessed September 2016

Kavazis, N., and Scott, K.P.2013. Impact of Exercise, Reactive Oxygen and Reactive Nitrogen Species on Tumor Growth. Springer Science+Business Media: new York

Kosem, N., Han, YH., Moongkarnadi, P.2007. Antioxidant and Cytoprotective Activities of Methanolic Extract from Gracinia Mangostana Hulls.ScienceAsia: Bangkok. Avaible form: http://citeseerx.ist.psu.edu/ viewdoc/download?doi=10.1.1.525.1913&rep=rep1&type=pdf

Krinke, G.J. (2000). The Laboratory Rat. London: Academic Press.

Lestario, Ninan, L., Lukito, Dhanu, Timotius, dan Herawan, K.2009. Kandungan antosianin dan antosianidin dari jantung pisang klutuk (Musa brachycarpa Back ) dan pisang ambon (Musa acuminata Colla).IPB: Bogor avaible from: http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/45702 accessed September 2016

61

Liochev, S.I.2015. Which is the most significant cause of aging.antioxidants: durham. Avaible from : https://www.google.com/url?sa=t&rct= j&q= &esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjOyual3djNAhUKKY8KHSc3ChgQFggbMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.mdpi.com%2F2076-392 1%2F4%2F4%2F793%2Fpdf&usg =AFQjCNFK OA7 SWWlG_TgHuzKi1_VYYyDntw&bvm=bv.126130881,d.c2I accessed September 2016

Maher P, and Hanneken A. 2005. Flavonoids protect retinal ganglion cells from oxidative stress-induced death. Invest Ophthalmol Vis Sci. 46(12):4796-803

Mahmood, A., Ngah, N., Omar, M.N.2011. Phytochemicals Constituent and Antioxidant Activities in Musa x Paradisiaca Flower. Europan journal of scientific research: Seychells

Mallick, C., Bera, T.K., Ali, K.M., Chatterjee, K., Ghosh, D. 2010. Diabetes-induced testicular disorders Vis-à-vis germn cell apoptosis in albino rat: remedial effect of hexane fraction of root of Musa paradisiaca and leaf of Coccinia indica. Journal of Health Science. 56(6): 641-654

Mann, G.E., Niehueser-Saran, J., Watson, A., Gao, L., Ishii, T., and Winter, P. (2012). Antioxidant Enzym.Intech: Rijeka. Avaible from: http://library.umac.mo/ebooks/b28050174.pdf accessed September 2016

McArdle, W.D. 2006. Essentials of Exercise Physiology. Third Edition. NewYork: Lippincott William Wilkins. p. 642.

Milner, J. A. 2002. Mechanism of Action of Antioxidan: A Substance in food that significantly decrease the adverse effects of reactive species such as reactive oxygen and nitrogen species, on normal physiologycal funtion in human. Dietary Reference Intake, Foods and Nutrition. Natl Acad Press , Available from :http//ods.od.nih.gov/nems/conference/oda2002/milner-pdf . Accessed Dec 23, 2016.

Mokbel M.S., Hashinaga F. 2005. Antibacterial and Antioxidant Activities of Banana (Musa, AAA cv. Cavendish) Fruits Peel. Am. J. Biochem. Biotechnol. 1(3): 125-131.

Mot, A.C., Damian, G., Sarbu, C., Silaghi, D.R. 2009. Redox reactivity in propolis: direct detection of free radicals in basic medium and interaction with hemoglobin.Journal Medicine Food. 14(6):267-74.

Murray, R.K., Granner, D., Mayes, P.A., Rodwell, V.W.2000. Harper’s Biochemistry, 25th p:124, 156-157, 618-620.

62

Nandi, A. and Chatterjee, I, B.1988. Assay of superoxide dismutase activity in animal tissues. Department of Biochemistry, University College of Science: Calcutta

National Tropical Botanical Garden.2016. Mussa x Paradisiaca Taxonomy. Avaible from http://www.ntbg.org/plants/plant_details.php?plantid=7767. Accesed October 2016

Ngatidjan.2006. Metode Laboratorium dalam Toksikologi. Metode Uji Toksisitas. Hal: 86-135.

Noori, S.2012. An Overview of Oxidative Stress and Antioxidant Defensive System. Muhammad Bin Qasim Medical & Dental College: Karachi. Avaible from: http://www.omicsonline.org/scientific-reports/2167-0390-SR-413.pdf accessed October 2016

Pangkahila, E.A. dan Siswanto, F.M.2015. Pola Hidup Tidak Teratur dan Aktivitas Fisik Berlebih Menurunkan Kemampuan Aktivitas Seksual. Sport and fitnest journal Phytochemicals. Neuromol Med. 10: 236-46

Pangkahila, W.2011. Anti Aging Medicine: Memperlambat Penuaan, Meningkatkan Kualitas Hidup. 2nd ed. Jakarta: penerbit buku kompas

Rahman, T., Hosen, I., Islam, M.M.T., and Shekhar, H.U. (2012). Oxidative Stress and Human Health. University of Dhaka: Dhaka avaible from: http://file.scirp.org /pdf/ABB20120700031_37648430.pdf accessed October 2016

Riliani, M. 2015.Krim ekstrak etanol daun sukun (Artocarpus altilis) sama efektifnya dengan krim hidrokuinon dalam mencegah peningkatan jumlah melanin kulit marmut (Cavia porcellus) yang dipapar sinar ultraviolet B (tesis). Denpasar: Universitas Udayana.

Saw, C.L.L., Cintron, M., Wu, T.Y., Kong, A.T.., Guo ,Y., Huang, Y., and Jeong W.S.2011. Pharmacodynamics of dietary phytochemical indoles I3C and DIM: Induction of Nrf2-mediated phase II drug metabolizing and antioxidant genes and synergism with isothiocyanates. National Institute of health: new Jersey avaible from: https://www.researchgate.net /publication /51204539Pharmacodynamics_of_dietary_phytochemical_indoles_I3C_and_DIM_Induction_of_Nrf2-mediated_phase_II_drug_metabolizing _and _antioxidant _genes_and_synergism_with_isothiocyanates accessed October 2016

Sawitri, I. G. A. D.2011.Pemberian ekstrak buah Mahkota Dewa (Phaleria macrocarpa) menurunkan kadar malondialdehid darah tikus putih (Ratus norvegicus) yang diinduksi aktivitas fisik berlebih

63

Schneider, C.D., and Oliveira, A.R. 2004. Oxygen free radicals and exercise: mechanisms of syhthesis and adaptation to the physical training. Rev Bras Med Esporte. 10(4): 314-318

Schwiebert, R.2007. The Laboratory Mouse : Rodent Users Wetlab. Singapore: Laboratory Animal Centers, National University of Singapore.

Son, T G., Camandola, S. dan Mattson, M.P.2008. Hormetic Dietary Phytochemical. Neuromolucular Lab: Baltimore. Avaible from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18543123#

Stanojevic D, Jakovljevic V, Barudzic N, Zivkovic V, Srejovic I, Parezanovic Ilic K, Cubrilo D, Ahmetovic Z, Peric D, Rosic M, Radovanovic D, Djordjevic D. 2016. Overtraining does not induce oxidative stress and inflammation in blood and heart of rats. Physiol Res. 65(1):81-90.

Stefanson, A.L., and Bakovic, M. (2014). Dietary Regulation of Keap1/Nrf2/ARE Pathway: Focus on Plant-Derived Compounds and Trace Minerals. University of Guelph: Ontario. Avaible from: http://www.mdpi.com/2072-6643/6/9/3777/htm accessed October 2016

Tkachev, V.O., Menshchikova, E.B., and Zenkov, N.K. 2011. Mechanism of the Nrf2/Keap1/ARE Signaling System. Biochemistry (Moscow). 76 (4): 407-22

Unfer, T.C., Figueiredo, C.G., Zanchi, M.M., Maurer, L.H., Kemerich, D.M., Duarte, M.M., Konopka, C.K., Emanuelli, T. 2015. Estrogen plus progestin increase superoxide dismutase and total antioxidant capacity in postmenopausal women. Climacteric. 18(3):379-88.

Valmayor, R.V., Jamaludin, S.H., Silayoi, B., Danh, L.D., Psacua, O.C., and Espino, R.R.C. (2000). Banana Cultivar Names and Synonyms in Southeast Asia. INIBAP: Jakarta

Verma, P., Paswan, S.K., Verma, S., Singh, S.P., Rao, C.V., Shrivastva, S., Gupta, R.K. 2017. Assessment of hepatoprotective activity of Musa paradisica linn. Whole plant extract against carbon tetrachloride induced hepatotoxicity in wistar rats. IJPSR. 8(1): 126-131.

Vijayakumar S., Presannakumar G., Vijayalakshmi N.R. 2008. Investigations on the Effect of Flavonoids from Banana, Musa paradisiaca L. on Lipid Metabolism in Rats. J. Diet. Suppl. 6(2): 111–123.

Vitariana. 2011. Pemberian Ekstrak Daun Kayu Manis Menurunkan Kadar Isoprostane Dalam Urin Tikus Wistar yang Diberikan Beban Aktivitas Fisik berlebih Maksimal. Tesis. Program Studi Magister Biomedik. Universitas Udayana. Denpasar

64

Wang, K, W., Hang, J., Xiong, W, J., Yuan, Q, Y., Gu, Y, P., Li, J., Zhu, Z., Zhang, H., Wang, C, J.2012. Evaluation of in vivo antioxidant and immunity enhancing activities of sodium aescinate injection liquid. Molecules: switzerland

Yin X., Quan J., Kanazawa T. 2008. Banana Prevents Plasma Oxidative Stress in Healthy Individuals. Plant Foods Hum. Nutr. 63:71–76.

65

LAMPIRAN 1. Ethical Clearance

66

LAMPIRAN 2. Hasil Analisis Fitokimia Floret Pisang

67

LAMPIRAN 3. Hasil Analisis Fitokimia Mineral Floret Pisang

68

LAMPIRAN 4. Hasil Penelitian

69

LAMPIRAN 5. Analisis SPSS

Report

Kadar SOD

Kelompok N Mean Std. Deviation Median Minimum Maximum

Kontrol 18 568.8167 9.55814 571.4800 548.72 580.08

Perlakuan 18 588.3733 10.62914 589.2600 567.09 610.04

Total 36 578.5950 14.05692 578.7300 548.72 610.04

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Kelompok Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Kontrol .155 18 .200* .904 18 .068Kadar SOD

Perlakuan .163 18 .200* .949 18 .404

Test of Homogeneity of VarianceLevene Statistic df1 df2 Sig.

Based on Mean .001 1 34 .978Based on Median .029 1 34 .866Based on Median and with adjusted df

.029 1 33.708 .866

Kadar SOD

Based on trimmed mean

.006 1 34 .937

Independent Samples Test

t-test for Equality of MeansLevene's Test for Equality of

Variances

95% Confidence Interval of the

Difference

F Sig. t df

Sig. (2-

tailed)Mean

DifferenceStd. Error Difference Lower Upper

Equal variances assumed

.001 .978 -5.804 34 .000 -19.55667 3.36928 -26.40386 -12.70947Kadar SOD

Equal variances not assumed

-5.804 33.624 .000 -19.55667 3.36928 -26.40669 -12.70664

LAMPIRAN 6. Dokumentasi penelitian

70

71