Pencil Kelompok 7- pengaruh stroberi terhadap parameter fertilitas pria

Pengaruh Stroberi (Fragaria sp.) Terhadap Jumlah dan Abnormalitas Sperma Mencit (Mus musculus) Jantan yang Telah Dipapari Monosodium Glutamat

Laporan Penelitian Kecil Kelompok 7

Proyek Anatomi dan Fisiologi Hewan Biologi-SITH ITB

Pengaruh Stroberi (Fragaria sp.) Terhadap

Jumlah dan Abnormalitas Sperma Mencit (Mus musculus) Jantan

yang Telah Dipapari Monosodium Glutamat Rani Resdiani, Nurdianto Jiwanjono, Khaidir Ibrahim, Amanda Nadhira,

Maryanna Istiqomah Pratiwi, Febiana Rima Diputri

Abstrak

Stroberi dikenal sebagai salah satu buah yang kaya akan vitamin dan mineral. Stroberi

mengandung berbagai zat yang penting bagi sistem reproduksi jantan. Komponen tersebut

antara lain vitamin C, zink, dan selenium. Ketiga zat tersebut diperlukan untuk pembentukan

sperma yang sehat. Selain dikenal memiliki berbagai zat yang baik bagi kesehatan sperma,

stroberi juga merupakan ikon pariwisata Kabupaten Bandung. Produksi stroberi di Kabupaten

Bandung cukup melimpah sehingga mudah diperoleh. Kabupaten Bandung terletak di daerah

dataran tinggi sehingga lingkungan di Kabupaten Bandung sangat cocok untuk pertumbuhan

dan perkembangan stroberi. Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui pengaruh pemberian stroberi terhadap kualitas sperma mencit jantan yang

sebelumnya didedah MSG. Parameter kualitas sperma yang digunakan adalah jumlah dan

persentase abnormalitas pada sperma mencit jantan. Mencit yang digunakan dalam penelitian

ini adalah 12 ekor dan dibagi menjadi 4 kelompok. Mencit kelompok K1 didedah MSG dengan

kadar 50% w/v selama 2 hari dan dibiarkan hidup selama 4 hari. Mencit kelompok K2 didedah

MSG dengan kadar 50% w/v selama 2 hari dan dibiarkan hidup selama 8 hari. Mencit kelompok

P1 didedah MSG dengan kadar 50% w/v selama 2 hari, kemudian di dedah stroberi dengan

kadar 2.32% w/v selama 4 hari. Mencit kelompok P2 didedah MSG dengan kadar 50% w/v

selama 2 hari, kemudian di dedah stroberi dengan kadar 2.32% w/v selama 8 hari. Pendedahan

dilakukan secara oral gavage dengan volume 0.1 mL. Persentase abnormalitas masing-masing

kelompok dari yang persentase abnormalitas paling tinggi secara berturut-turut adalah K1

(78%), K2 (69%), P1 (42.33%), dan P2 (27.74%). Kualitas sperma meningkat setelah

pemberian stroberi karena zat-zat yang terkandung dalam stroberi berpengaruh dalam

pembentukan sperma. Sedikitnya terdapat tiga zat yang memiliki pengaruh bagi sperma, yaitu

vitamin C, zink, dan selenium. Kadar vitamin C yang tinggi dalam stroberi berperan sebagai zat

antioksidan yang dapat menangkal radikal bebas dari MSG, sementara selenium penting bagi

biosintesis testosteron dan perkembangan spermatozoa yang normal. Selain itu, zink

merupakan kofaktor enzim yang berperan dalam anabolisme atau katabolisme hormon. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa stroberi dapat meningkatkan jumlah sperma dan menurunkan

persentase abnormalitas pada sperma. Semakin banyak stoberi yang dikonsumsi, semakin

bagus kualitas sperma yang dihasilkan, baik dari segi jumlah maupun morfologi sperma. Kata kunci :stroberi ,monosodium glutamat,sperma, jumlah, abnormalitas




Pendahuluan

Reproduksi merupakan salah satu ciri yang dimiliki makhluk hidup. Reproduksi berperan

penting dalam keberlangsungan eksistensi suatu organisme. Salah satu parameter reproduksi

pada organisme jantan adalah jumlah sperma yang banyak dengan kualitas yang baik.

Nutrien merupakan salah satu faktor yang dapat menentukan kualitas sperma. Nutrien-nutrien

yang dibutuhkan untuk membentuk sperma dengan kualitas baik antara lain, zink, asam amino,

antioksidan, serta vitamin C.

Stroberi merupakan salah satu buah-buahan yang baik untuk sperma, sebab stroberi memiliki

kandungan yang lengkap bagi pertumbuhan dan perkembangan sperma diantaranya kadar

vitamin B6 tinggi, 98% vitamin C, niasin, asam pantotenik dan asam folat. Selain itu, stroberi

mudah didapat di Bandung bahkan telah menjadi ikon pariwisata, dengan harga yang relatif

murah. Monosodium glutamat (MSG) adalah bubuk kristal putih yang merupakan garam

sodium dari asam amino esensial, asam glutamat (Furst and Stehle, 2004). MSG biasa

digunakan sebagai penambah rasa pada makanan, terutama di daerah Asia dan Afrika.

(Farombi and Onyema, 2006). MSG dapat menimbulkan efek radikal yang dapat menurunkan

jumlah sperma.

Berdasarkan pernyataan tersebut, kami tertarik untuk melakukan penelitian mengenai pengaruh

stroberi tehadap jumlah dan persentase abnormalitas sperma pada mencit yang telah dipapari

MSG. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian stroberi terhadap jumlah

dan persentase abnormalitas sperma. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui

hubungan antara jangka waktu pemberian stroberi terhadap jumlah dan persentase

abnormalitas sperma pada mencit yang telah dipapari monosodium glutamat.

Metodologi

Pemeliharaan Hewan Percobaan

Mencit yang digunakan sebagai hewan model dalam penelitian ini adalah 12 ekor mencit jantan

dari galur Swiss-Webster dengan berat berkisar antara 26,8-51,4 gr yang dibagi menjadi empat

kelompok. Dua kelompok perlakuan serta dua kelompok kontrol. Masing-masing kelompok

ditempatkan dalam kandang. Kandang-kandang tersebut ditempatkan pada ruangan dengan

suhu 25±4oC dengan siklus 12 jam terang dan 12 jam gelap. Persediaan makan dan minum

diberikan setiap hari secara ad libitum.

Pendedahan Monosodium Glutamat dan stroberi

Pada penelitian ini, terdapat dua jenis zat dedah yang diberikan, yaitu MSG dan stroberi. MSG

dalam bentuk kristal kecil terlebih dahulu dilarutkan dalam air, 50 g MSG dalam 100 ml air.

Sedangkan stroberi ditimbang seberat 2,32 gram, lalu dihaluskan dengan menggunakan mortar

dan alu. Setelah itu dilarutkan dalam 100 ml air.

Mencit dibagi secara acak ke dalam dua kelompok besar, yaitu kelompok kontrol dan kelompok

perlakuan. Kelompok kontrol dibagi menjadi dua subkelompok masing-masing terdiri dari empat

ekor mencit sebagai berikut:

Kelompok (K1): Mencit didedahkan MSG selama 2 hari secara oral gavage, kemudian

dibiarkan hidup selama 4 hari. Pada hari terakhir, mencit dibedah untuk kemudian diambil data

fertilitas.




Kelompok (K2): Seperti kelompok K1, mencit didedahkan MSG secara oral gavage dalam

waktu 2 hari. Setelah itu mencit dibiarkan hidup selama 8 hari dan dibedah.

Kelompok perlakuan dibagi menjadi dua subkelompok masing-masing terdiri dari empat ekor

mencit sebagai berikut:

Kelompok (P1): Mencit pada kelompok ini didedahkan MSG selama 2 hari, kemudian

didedahkan stroberi selama 4 hari. Kedua pendedahan dilakukan secara oral gavage. Pada hari

terakhir mencit dibedah.

Kelompok (P2): Mencit pada kelompok ini didedahkan MSG selama 2 hari, kemudian

didedahkan stroberi selama 8 hari. Kedua pendedahan dilakukan secara oral gavage. Pada hari

terakhir mencit dibedah.

Mencit pada masing-masing grup menerima zat dedah yang sama yaitu MSG 0,1 ml larutan

MSG 50% w/v setiap kali pendedahan. Sementara mencit pada semua kelompok perlakuan

menerima zat dedah larutan stroberi 2,32 mg/100 ml akuades atau 2,32% w/v sebanyak 0,1 ml

setiap kali pendedahan.

Dibawah ini adalah skema pembagian kelompok perlakuan pada mencit:

Skema 1 Pembagian kelompok Perlakuan Mencit

Pengukuran Jumlah dan Abnormalitas pada Sperma

a) Pengukuran Jumlah Sperma

Parameter fertilitas yang dipakai adalah jumlah sperma serta persentase abnormalitas pada

sperma. Saat pembedahan, mencit terlebih dahulu didislokasi, kemudian bagian caudal

epididimis disolasi dalam larutan PBS masing-masing pada wadah yang berbeda. Setelah itu,

suspensi spermatozoa yang dibuat dengan mencampurkan sperma yang telah diisolasi dengan

larutan PBS. Hasil suspensi diteteskan pada kaca arloji dan ditambahkan PBS sebanyak 10

tetes, lalu diteteskan pada hemacytometer. Jumlah sperma dihitung pada 25 kotak bagian

tengah hemacytometer.

12 ekor mencit

Kelompok Kontrol

K1

Diberikan MSG selama 2 hari,

dibiarkan hidup 4 hari, kemudian

dibedah

K2


dibiarkan hidup 8 hari, kemudian

dibedah

Kelompok Perlakuan

P1


diberikan stroberi selama 4 hari,

kemudian dibedah

P2


diberikan stroberi selama 8 hari,

kemudian dibedah




b) Pengamatan Morfologi Sperma

Sperma mencit diisolasi dengan cara mencacah caudal epididimis dalam larutan PBS masing-

masing pada wadah yang berbeda dengan jarum jara, kemudian sperma yang sudah terisolasi

dipindahkan ke kaca arloji dengan menggunakan pipet tetes lalu dilarutkan dalam larutan PBS

sebanyak 10 tetes. Campuran sperma dengan larutan PBS lalu diteteskan pada kaca objek

yang ujungnya telah diteteskan pewarna nigrosin eosin. Kaca objek lainnya kemudian

ditempelkan kepada apusan sehingga larutan menyebar keseluruh ujung kaca lalu digeserkan

sampai mendekati tetesan pewarna dan kaca objek dipindahkan pada tetesan pewarna

kemudian digeserkan lagi ke ujung lainnya. Hal-hal ini dilakukan sebanyak tiga kali. Kemudian

apusan sperma diamati.

Hasil Pengamatan

Di bawah ini merupakan diagram dan tabel hasil pengamatan pengaruh stroberi terhadap

jumlah dan abnormalitas sperma mencit jantan yang telah dipapari MSG.

(a) (b) (c) (d)

Diagram 1 Persentase Abnormalitas Mencit Perlakuan (a) 1; (b) 2; (c) 3; (d) 4

Tabel 1 Jumlah Sperma

Perlakuan I II III IV

Hari pembedahan

7 11 14 18

Jumlah Sperma

(juta) - 7.4 8.1 33.25 76.25 26 180 220 336 226.25 414.375 213.125

22%

78%

Normal

Abnormal

31%

69%

Normal

Abnormal

57,67%

42,33%

Normal

Abnormal

73,26%

27,74%

Normal

Abnormal




Diagram 2 Rata-rata Jumlah Sperma Tiap Kelompok

Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan, rata-rata jumlah sperma pada kelompok K1, K2, P1, dan P2

secara berturut-turut adalah sebesar 7,75 juta/ml, 45,167 juta/ml, 238,667 juta/ml, dan 284,583

juta/ml. Persentase abnormalitas sperma pada kelompok K1, K2, P1, dan P2 secara berturut-

turut adalah 78%, 69%, 42,33%, dan 27,74%.

Berdasarkan hasil pengamatan, jumlah sperma pada kelompok K1 dan K2 menunjukan hasil

yang rendah dan tingkat abnormalitas sperma sangat tinggi. Hal ini dipengaruhi oleh efek

radikal bebas yang ditimbulkan oleh monosodium glutamat. Monosodium glutamat memberikan

efek pada CNS (Central Nervous System) yang pada konsentrasi tinggi memberikan efek

degenerasi dan kematian pada sel saraf hipotalamus (Ortiz et al., 2006 ; Burde et al., 1971.

Kematian pada sel saraf ini mengganggu regulasi hipotalamus- ptiutari- testis (Nenemroff et al,

1981). Terganggunya regulasi hipotalamus- ptiutari- testis tersebut berdampak pada penurunan

kadar testosteron (Urban, 1999). Testosteron merupakan salah satu komponen dari androgen.

Androgen diproduksi sebanyak 95% oleh sel leydig pada testis, sementara sel pada korteks

kelenjar adrenal, androgen diproduksi sebesar 5% (Urban, 1999). Jadi, monosodium glutamat

tidak mempengaruhi organ testis secara langsung, tetapi hanya mempengaruhi regulasi

hipotalamus-ptiutari-testis.

Stroberi merupakan salah satu buah-buahan yang baik untuk pertumbuhan sperma. Hal ini

karena pada storberi terdapat berbagai zat yang baik bagi sperma. Pada stroberi terdapat

vitamin C, selenium, serta zink yang merupakan zat-zat yang dibutuhkan bagi pertumbuhan

sperma.

Vitamin C atau asam askorbat merupakan suatu nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan

penting untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan.Vitamin C disintesis secara alami baik

dalam tanaman maupun hewan, dan mudah dibuat secara sintesis dari gula dengan biaya yang

sangat rendah (Winarno, 1997). Vitamin C diserap secara aktif dan non-aktif melalui difusi pada

bagian atas usus halus. Vitamin C kemudian masuk ke peredaran darah melalui vena porta

(pembuluh darah besar yang menuju ke hati lalu ke jantung). Vitamin C kemudian dibawa ke

7,75 juta/ ml

45,167 juta/ ml

238,667 juta/ ml

284,583 juta/ ml

0

50

100

150

200

250

300

K1 K2 P1 P2




semua jaringan, konsentrasi tertinggi ada di dalam jaringan adrenal, ptiuitari, dan retina

(Winarno, 1997).

Pituitari merupakan hormon yang mengatur sekresi androgen oleh sel Leydig. Tingkat sekresi

androgen bergantung pada tingkat fungsional kelenjar pituitari (Nalbandov, 1990). Androgen

adalah hormon steroid yang merangsang atau mengontrol perkembangan dan pemeliharaan

karakteristik vertebrata jantan dengan mengikat reseptor androgen yang juga merupakan

pendukung aktivitas organ seks pria dan pertumbuhan karakteristik seks sekunder laki-laki.

Androgen yang utama adalah testosteron. Jenis sel yang bertanggung jawab untuk produksi

testosteron yang penting untuk pemeliharaan spermatogenesis adalah sel leydig. Sel-sel Leydig

terletak dalam wilayah intertubular dari testis dan ditemukan berdekatan dengan pembuluh

darah dan tubulus seminiferus. Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa

vitamin C dapat meningkatkan jumlah sperma dan menurunkan abnormalitas sperma dengan

cara meningkatkan kinerja kelenjar pituitari (O’Donnell, 2012).

Pada level molekuler, selenium memiliki peran untuk memicu kerja selenoprotein. Selenoprotein

merupakan protein spesifik fungsional yang berhubungan langsung dengan sistem reproduksi

jantan. Setidaknya terdapat dua jenis selenoprotein yang bertanggung jawab untuk

menghasilkan efek dari nutrisi yang dikandung Se, salah satunya yakni selenoprotein P, protein

yang dihasilkan dari hati dan bertugas sebagai sumber utama Se untuk testis. Lebih lanjut lagi

pengujian oleh x-rays memperlihatkan distribusi Se pada testis dan sperma yang menunjukkan

peran selenoprotein selama proses spermatogenesis. Defisiensi Se berakibat pada rusaknya

motilitas sperma hingga perubahan/mutasi pada morfologi kepala dan ekor sperma yang

menunjukan bentuk infertilitas (Hatfield, 2012).

Selenium banyak tertumpuk pada bagian tengah sperma dan berkorelasi positif dengan

banyaknya jumlah protein sistein. Selenoprotein pada testis dapat berupa fosfolipid

hidroperoksida glutationperoksidase (GPx4). GPx4 memiliki konsentrasi yang tinggi saat fase

spermatid, tapi menjadi tidak aktif pada sperma dewasa. Berdasarkan sifat enzimatiknya, GPx4

berfungsi melindungi sel dari kerusakan oksidatif selama pertumbuhan sperma. Kekurangan

GPx4 juga mengakibatkan turunnya berat testis dan menurunnya jumlah spermatozoa yang

dihitung pada epididimis (Hatfield, 2012).

Pada membran sel, zink berperan sebagai ujung dari protein dasar reseptor. Zink juga

berperan sebagai kofaktor dalam anabolisme dan katabolisme hormon dengan cara berikatan

dengan peptida hormon hingga menjadikan konfigurasi aktif spasial bagi hormon tersebut atau

dengan mengubah bentuk reseptor hormon pada membran atau reseptor pada inti. Defisiensi

pada zink akan menyebabkan hipogonadisme, oligospermia dan azospermia hingga impoten

(Favier, 1992).

Kesimpulan

Pemberian stroberi sangat berpengaruh dengan jumlah dan persentase abnormalitas sperma.

Pemberian stroberi akan meningkatkan jumlah sperma pada mencit serta menurunkan

persentase abnormalitas sperma. Selain itu, diketahui bahwa jangka waktu pemberian stroberi

berbanding lurus dengan jumlah sperma yang diproduksi serta berbanding lurus terhadap

penurunan abnormalitas pada sperma. Semakin lama stroberi didedahkan pada mencit,

semakin baik kualitas sperma.

Daftar Pustaka




Burde, R. M., B. Schainker, J. Kayes. 1971. Acute effect of oral and subcutaneous administration of monosodium glutamat on the arcuate nucleus of the hypothalamus in mice and rats. Nature 233, 58-60.

Farombi, E O, O. O. ONYEMA. 2006. Monosodium glutamat-induced oxidative damage and gentotoxity in the rat: modulatory role of vitamin C, vitamin E and guercetin. Human Experimental Toxicol. 125, 251-259. Favier, Alain Emile. 1992. The Role of Zinc in Reproduction : Hormon Mechanisms. Biological Trace

Elements Reserach. 32.363-367 Furst, P. P, Stehle. 2004. What are the essential elements needed for the determination of amino acid requirements in humans? J. Nutri. 34, 1558S-1565S. Hartfield, D L., Marla J. B. 2012. Selenium: It’s Molecular Biology and Role in Human Health. New York :

Springer Nalbandov AV. 1990. Fisiologi Reproduksi pada Mamalia dan Unggas. Cetakan Pertama. Jakarta:

Universitas Indonesia (UI-Press). Nemeroff, C. B., C. A. Lamartiniere, G. A. Mason, R. E. Squibb, J. S. Hong, S. C. Bondy. 1981. Marked

reduction in gonadal steroid hormone levels in rats treated neonatally with monosodium-L-glutamat: Further evidence for disruption of hypothalamic-pituitarygonadal axis regulation. Neuroendocrinol. 33, 265-267.

O’Donnell, L & David M de K. 2012. Endocrinology of the Male Reproductive System. Clayton: Princes Henry’s Institute of Medical Research.

Ortiz, G.G., Bitzer-Quintero., Beas Zarate, C., Rodriguez-Reynoso, S., Larios-Arceo, F.,Velaquez-Brizuela, I.E., Pacheco-Moises, F. And Rosales Corral, S.A.. 2006. Monosdium Glutamat Induced Damage In Liver and Kidney : a Morphological and Biochemical. Biomedicine & Pharmacotherapy.60: 89-61

Urban, R. J. 1999. Effects of testosterone and growth hormone on muscle function. J. Lab. Clin. Med. 134, 7-10.

Winarno F.G.1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Documents

Pencil Kelompok 7- pengaruh stroberi terhadap parameter fertilitas pria