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
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
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.
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
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
Diberikan MSG selama 2 hari,
dibiarkan hidup 8 hari, kemudian
dibedah
Kelompok Perlakuan
P1
Diberikan MSG selama 2 hari,
diberikan stroberi selama 4 hari,
kemudian dibedah
P2
Diberikan MSG selama 2 hari,
diberikan stroberi selama 8 hari,
kemudian dibedah
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
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
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
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
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
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
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
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.