HASIL PENELITIAN Pengaruh Pemberian Buah Apel (Malus sylvestris Varietas Rome Beauty) terhadap Gambaran Histologis Hipokampus pada Tikus Putih (Rattus norvegicus Strain Wistar) yang Diinduksi Diet Tinggi Lemak
Oleh: Dienda Ayu Sitaningtyas 201010330311028
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015
i
HASIL PENELITIAN
Pengaruh Pemberian Buah Apel (Malus sylvestris Varietas Rome beauty) terhadap Gambaran Histologis Hipokampus pada Tikus Putih (Rattus norvegicus Strain Wistar) yang Diinduksi Diet Tinggi Lemak
KARYA TULIS AKHIR Disajikan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Sarjana Fakultas Kedokteran
Oleh: Dienda Ayu Sitaningtyas 201010330311028
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015
ii
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN HASIL PENELITIAN
Telah disetujui sebagai hasil penelitian untuk memenuhi persyaratan Pendidikan Sarjana Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang Tanggal : 11 Juli 2015 Pembimbing I
dr Melany Farahdilla, M. Kes., Sp. A. Pembimbing II
dr. Febri Endra Budi Setyawan, M. Kes. Mengetahui, Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang
dr. Irma Suswati, M.Kes.
iii
LEMBAR PENGUJIAN Karya Tulis Akhir oleh Dienda Ayu Sitaningtyas ini telah diuji dan dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal 9Juli 2015
Tim Penguji
dr Melany Farahdilla, M. Kes., Sp. A.
,Ketua
dr. Febri Endra Budi Setyawan, M. Kes.
,Anggota
dr. Anung Putri Ilahika, M. Si.
, Anggota
iv
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum, Wr. Wb. Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang judul “Pengaruh Pemberian Buah Apel (Malus sylvestris Varietas Rome Beauty) terhadap Gambaran Histologis Hipokampus pada Tikus Putih (Rattus norvegus Strain Wistar) yang Diinduksi Diet Tinggi Lemak” sebagai persyaratan untuk menyelesaikan studi Pendidikan Sarjana Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang.
Peneliti menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini terselesaikan karena adanya bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itulah pada kesempatan ini peneliti ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada: 1. Allah SWT, Berkat rahmat dan petunjuk-Nya sehingga sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. dr. Irma Suswati, M. Kes., selaku dekan Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang atas bimbingannya selama ini. 3. dr. Moch. Ma’roef, Sp. OG., selaku pembantu dekan I atas bimbingannya selama ini. 4. dr. Melany Faradhilla, M. Kes, Sp.A, selaku dosen pembimbing I yang telah meluangkan waktu dan penuh kesabaran berkenan membimbing serta mengarahkan saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
v
5. dr. Febri Endra Budi Setyawan, M. Kes., selaku dosen pembimbing II yang penuh
kesabaran
berkenan
meluangkan
waktu
untuk
membimbing,
mengarahkan dan memberi masukan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 6. dr. Anung Putri Ilahika, M. Si., selaku dosen penguji yang telah membantu serta memberi masukan yang sangat membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. 7. dr. Dian Yuliartha Lestari, Sp. PA, selaku dosen pengajar bidang Patologi Anatomi FK UMM yang telah membantu dalam pembuatan dan pemeriksaan preparat hipokampus untuk penelitian ini. 8. dr. Sulistyo Mulyo Agustin, Sp. PK. Selaku dosen wali atas bimbingannya selama ini. 9. Bapak Dasit Riyadi dan Ibu Dini Arum, yang telah bekerja keras untuk memberikan semua yang terbaik, dukungan, motivasi, dan selalu memberikan doa serta semangat dari lahir hingga sekarang. 10. Galih Yogo Cahya Adhi dan keluarga atas dorongan dan bantuannya yang tidak dapat disebutkan semuanya dalam proses pengerjaan tugas akhir ini 11. Ibu Nurul dan Bapak Suharyono serta staff dari Balai Penelitian Jeruk dan Tanaman Subtropika Kota Batu
atas bantuannya untuk
membantu
mengidentifikasi dan memberikan sampel apel untuk bahan penelitan ini. 12. Pak Joko, Pak Kusnan, Mas Miftachurrohman dan semua laboran FK UMM atas bantuan dan semangatnya selama ini. 13. Ibu Endah, Pak Yono, Mas Didit, Mas Faisal, Mas Nyono, karyawan FK UMM yang telah membantu perijinan penelitian ini dengan penuh kesabaran.
vi
14. Hilmy Dzakiyyah Wildan, Rhesa Dwi Arianti, Juanda Akbar, Faiza Ryzandi, Yuliana Sari, yang setia membantu dan menunggu bimbingan bersama dosen pembimbing. 15. Irvantio Pradigdo, M. Khairan Najmi, Devi Dewanti, dan teman-teman grup kejar wisuda 2015 atas semangat motivasi dan bantuannya selama ini. 16. Serta semua kontributor dan teman-teman FK UMM 2010 yang tidak bisa penulis sebutkan semuanya disini. Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan pada penyusunan tugas akhir ini sehingga peneliti sangat mengharapkan masukan dari berbagai pihak. Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan pembaca, menjadi sumbangan yang berguna bagi perkembangan ilmu pengetahuan serta dapat bermanfaat bagi semua pihak. Amin. Wassalamu’alaikum,Wr. Wb Malang, 06 Juli 2015
(Penulis)
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL..........……………………..……………………..…….….... i LEMBAR PENGESAHAN……………………..……………………..…….….... ii LEMBAR PENGUJIAN……………………..……………………..…….…….... iii KATA PENGANTAR……………………..……………………..…....………… iv ABSTRAK……………………..……………………..…….……………...…..... vii ABSTRACT. ……………………..……………………..…….…………….........viii DAFTAR ISI……………………..……………...……..…….……………...….... ix DAFTAR TABEL……………………..……………………..…………..…........ xii DAFTAR GAMBAR……………………..……………………..…………........ xiii DAFTAR SINGKATAN……...………………………………………………... xiv DAFTAR LAMPIRAN……………………..……………………..…………..... xv BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang……………………..……………………..……………… 1 1.2 Rumusan Masalah……………………..……………………..…………... 4 1.3 Tujuan Penelitian……………………..……………………..…………… 4 1.3.1 Tujuan umum……………………..………………………………… 4 1.3.2 Tujuan khusus……………………..………………………………… 4 1.4 Manfaat Penelitian……………………..……………………..…………. 5 1.4.1 Manfaat akademis……………………..……………………..……… 5 1.4.2 Manfaat masyarakat……………………..……………………..……. 5 1.4.3 Manfaat klinis……………………..……………………..………….. 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Apel……………………..……………………..……………………........ 6 2.1.1 Taksonomi apel……………………..………………………………. 6 2.1.2 Kandungan kimia apel……………………..……………...………... 7 2.1.3 Quercetin……………………..……………………..…………...…. 9
viii
2.2 Hipokampus……………………..……………………..…………...…... 12 2.2.1 Anatomi……………………..…………………….....…...……….. 13 2.2.2 Neuroanatomi……………………..…………………..…………....15 2.2.3 Fisiologi hipokampus……………………..………………...……...19 2.2.4 Morfologi hipokampus……………………..……………………... 21 2.2.5 Histologi hipokampus....................................................................... 22 2.3 Hiperlipidemia……………………..……………………..………..…… 24 2.3.1 Klasifikasi hiperlipidemia……………………..…………………... 25 2.3.2 Pengaruh diet tinggi lemak terhadap hipokampus……………….... 27 2.4 Pengaruh Apel terhadap Hiperlipidemia………………………………... 30 BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1 Kerangka Konseptual……………………..……………………….......... 32 3.2 Hipotesis……………………..……………………..…………...…...…. 34 BAB 4 METODE PENELITIAN 4.1 Jenis Penelitian……………………..……………………..……………..35 4.2 Tempat dan Waktu Penelitian……………………..……………………. 35 4.3 Populasi dan Sampel……………………..……………………………... 35 4.3.1 Populasi……………………..……………………..…………...….. 35 4.3.2 Sampel……………………..……………………..………………... 35 4.3.3 Estimasi besar sampel……………………..……………………..... 35 4.3.4 Karakteristik sampel penelitian……………………..……………... 37 4.3.4.1 Kriteria inklusi……………………..……………………….. 37 4.3.4.2 Kriteria eksklusi……………………..……………………… 37 4.3.4.3 Kriteria drop out……………………..……………………… 37 4.4 Variabel……………………..……………………..………………...….. 38 4.5 Definisi Operasional……………………..……………………..……… 38 4.6 Alat dan Bahan Penelitian……………………..………………………... 39 4.6.1 Alat penelitian……………………..……………………..………... 39 4.6.1.1 Alat pemeliharaan tikus……………………..………………. 39 4.6.1.2 Alat keperluan sediaan……………………..……………...... 39 4.6.1.3 Alat lain……………………..……………………..………... 39 4.6.2 Bahan penelitian……………………..……………………..……… 40
ix
4.6.2.1 Hewan coba……………………..……………………..……. 40 4.6.2.2 Bahan untuk keperluan pemeliharaan……...……………..… 40 4.6.2.3 Bahan untuk keperluan sediaan……………………..……… 40 4.7 Prosedur Penelitian ……………………..……………..……………….. 40 4.7.1 Pembagian kelompok tikus……………………..…..……………… 40 4.7.2 Proses adaptasi hewan coba……………………..………………… 41 4.7.3 Pemberian diet tinggi lemak dan jus apel……………………..….... 41 4.7.4 Terminasi hewan coba....................................................................... 44 4.7.5 Pembuatan sediaan……………………..……………………..…… 45 4.7.6 Pengamatan hasil penelitian……………………..……...………… 47 4.7.7 Skema alur penelitian ……………………..…………......…..…… 47 4.8 Analisis Data……………………………………………………………. 47 BAB 5 HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA 5.1 Hasil Penelitian.......................................................................................... 49 5.2 Analisis Data.............................................................................................. 56 BAB 6 PEMBAHASAN....................................................................................... 60 BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan................................................................................................ 70 7.2 Saran.......................................................................................................... 70 DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………… 72 LAMPIRAN…………………………………………………………………..… 77
x
DAFTAR TABEL
2.1 Komposisi Buah Apel (per 100 Gram)………………….…………………..... 8 2.2 Kandungan Flavonoid Apel (dalam 100 g Apel)………………….………..… 9 2.3 Pola Lipoprotein pada Berbagai Tipe Hiperlipidemia……………………..... 27 5.1 Rata-Rata tebal Lapisan Piramidalis Hipokampus........................................... 49 5.2 Hasil SPSS Uji Normalitas.............................................................................. 56 5.3 Hasil SPSS Uji Homogenitas........................................................................... 56 5.4 Hasil SPSS Uji one-way ANOVA................................................................... 57 5.5 Hasil SPSS Uji Post Hoc Tukey...................................................................... 58 5.6 Hasil SPSS Uji ANOVA Regresi..................................................................... 59 Lampiran 1.1 Konversi Dosis Antar Spesies…………………….…………........ 77 Lampiran 2.1 Kelompok 1 (pakan standard)......................................................... 79 Lampiran 2.2 Kelompok 2 (pakan standard dengan apel 2,7 ml).......................... 79 Lampiran 2.3 Kelompok 3 (pakan kombinasi)...................................................... 79 Lampiran 2.4 Kelompok 4 (pakan kombinasi dan apel 0,62 ml)........................... 80 Lampiran 2.5 Kelompok 5 (pakan kombinasi dan apel 1,25 ml)........................... 80 Lampiran 2.6 Kelompok 6 (pakan kombinasi dan apel 2,5 ml)............................. 80 Lampiran 2.7 Hasil rata-rata perlakuan.................................................................. 81
xi
DAFTAR GAMBAR
2.1
Apel (Malus sylvestris)....……………….…………….…….…………........ 7
2.2
Struktur Kimia Quercetin………………….…………………………….…10
2.3
Gambaran Hipokampus pada Otak Manusia…………………….………....12
2.4
Anatomi Hipokampus dan Sistem Limbik…………………….…………...13
2.5
Ilustrasi serta Perbandingan Letak Hipokampus pada Tikus, Monyet dan Manusia........................................................................................................ 14
2.6
Hubungan Aferen Hipokampus…………………….……………………... 16
2.7
Hubungan Eferen Hipokampus………………….………………………....18
2.8
Gambaran Morfologi Hipokampus.............................................................. .21
2.9
Ilustrasi serta Perbandingan Morfologi Hipokampus pada Tikus, Monyet dan Manusia.................................................................................................. 22
2.10 Gambaran Histologi Hipokampus.....………….…………………………...24 2.11 Gambaran dan Perbandingan Kerusakan Hipokampus antara Diinduksi Diet Tinggi Lemak Jenuh dan Lemak Tidak Jenuh Menggunakan MAP2 Marker.......................................................................................................... 29 5. 1 Gambaran Histologis Kelompok 1............................................................... 50 5. 2 Gambaran Histologis Kelompok 2............................................................... 51 5. 3 Gambaran Histologis Kelompok 3............................................................... 52 5. 4 Gambaran Histologis Kelompok 4............................................................... 53 5. 5 Gambaran Histologis Kelompok 5............................................................... 54 5. 6 Gambaran Histologis Kelompok 6.............................................................. .55
xii
DAFTAR SINGKATAN CA : COX-2 : g : HDL : LDL : mg : MAP2 : NHLBI : NOS : Si TG : VLDL : 5-LOX :
Cornu Ammonis Siklo oksigenase-2 Gram High-density lipoprotein Low-density lipoprotein Miligram Microtubule Associated Protein 2 National Heart, Lung, and Blood Institute Sintesis nitrat oksida Satuan internasional Trigliserida Very low-density lipoprotein 5-Lipoxygenase
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
1. Teori Konversi Dosis…………………….…………….………………........ 77 2. Data Penghitungan Tebal Lapisan Piramidalis Hipokampus.......................... 79 3. Hasil Analisis Data..........................................................................................82 4. Dokumentasi Kegiatan Penelitian................................................................... 86 5. Lembar Konsultasi Tugas Akhir..................................................................... 90 6. Kumpulan Surat Ijin Penelitian...................................................................... 91
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Alzoubi K. H., Abdul-Razzak K. K., Khabour O. F., et al., 2009, Adverse Effect of Combination of Chronic Psychosocial Stress and High Fat Diet on Hippocampus-Dependent Memory in Rats, Journal of Behavioural Brain Research, 204, pp. 117-123. Amin S. N., Younan S. M., Youssef M. F., et. Al., 2013, A Histological and Functional Study on Hippocampal Formation of Normal and Diabetic Rats, F1000 Research 201, 2:151, pp. 1-23. Andersen P., Morris R., Amaral D., et al., 2009, The Hippocampus Book, Oxford University Press: New York, chapter 1. Andersen P., Morris R., Amaral D., et al., 2009, The Hippocampus Book, Oxford University Press: New York, chapter 3. Andersen P., Morris R., Amaral D., et al., 2009, The Hippocampus Book, Oxford University Press: New York, chapter 5. Baehr M., Frotscher M., 2010, Diagnosis Topik Neurologis DUUS edisi 4, Penerbit Buku Kedokteran-EGC: Jakarta, pp. 279-282. Borate A. R., Suralkar A. A., Birjie S., et al., 2010, Antihyperlipidemic Effect of Protocathechuic Acid in Fructose Induced Hyperlipidemia in Rat, International Journal of Pharma dan Bio Science, 2, pp. 456-460. Borzacchini, A. H., Ishunina T. A., 2012, Hippocampus, Kursk State Medical University-Departement of Histology, Embriology, and Cytology, viewed 15
Oktober
2014,
. Budijanto Didik, 2013, Populasi, Sampling dan Besar Sampel, Pusat Data dan Informasi (Pustadin)-Kementrian Kesehatan RI, viewed 19 Oktober 2014,
xv
content/uploads/2013/02/SAMPLING-DAN-BESAR-SAMPEL.pdf>. Cochard Larry R., Goodhartz Lori A., Harmath Carla B., et al., 2011, Netter’sIntroduction to Imaging, Missouri: Elsevier Health Science, pp. 255-257. Fauzi, 2011, Fraksi Etil Ekstrak Metanol Rimpang Temu Giring untuk Kolesterol Darah, Bina Pustaka: Yogyakarta, pp. 67-68. Freeman Linnea R., 2011, Damaging Effects of High Fat Diet to Hippocampal Morphology and Cognition, Doctor of Phylosophy, Medical University of South California, South Carolina-USA, chapter 1. Freeman Linnea R.,2011, Damaging Effects of High Fat Diet to Hippocampal Morphology and Cognition, Doctor of Phylosophy, Medical University of South California, South Carolina-USA, chapter 3. Freeman Linnea R.,2011, Damaging Effects of High Fat Diet to Hippocampal Morphology and Cognition, Doctor of Phylosophy, Medical University of South California, South Carolina-USA, chapter 5. Freeman Linnea R.,2011, Damaging Effects of High Fat Diet to Hippocampal Morphology and Cognition, Doctor of Phylosophy, Medical University of South California, South Carolina-USA, chapter 6. Ganong William F., 2008, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran edisi 22, Penerbit Buku Kedokteran-EGC: Jakarta, chapter 9. Granholm Ann-Charlotte, Bimonte-Nelson H. A.,Moore A. B., et al., 2008, Effects of a Saturated Fat and High Cholesterol Diet on Memory and Hippocampal Morphology in the Middle-Aged Rat, Journal of Alzheimer’s Disease, 14, pp. 133-145. Hardiyansyah, 2011, Analisis Konsumsi Lemak, Gula dan Garam Penduduk Indonesia, Gizi Indonesia 2011, 34, pp. 92-100. Hyson A. Diane, 2011, A Comprehensive Review of Apples and Apple Components and Their Relationship to Human Health, Journal of an Advances in Nutrition, 2, pp. 408-420. Kajiwara R., Wouterlood F. G., Sah A., et al., 2008, Convergence of Entorhinal and
xvi
CA3 Inputs onto Pyramidal Neurons and Interneurons in Hippocampal Area Ca1, Hippocampus, 18, pp. 266-280. Kanoski E. S., Zhang Yanshu, Zheng Wei, et al., 2010, The Effects of a HighEnergy Diet on Hippocampal Function and Blood Brain Barier Integrity in the Rat, Journal of Alzheimer’s Disease, 21, pp. 207-219. Kelly Gregory S., 2011, Quercetin, Alternative Medicine Review, 16-2, pp. 172-194. Lakhanpal P., Kumar D., 2007. Quercetin: A Versatile Flavonoid. Internet Journal of Medical Update. 2(2). pp. 22-23. Nouri Mirhadi K., Rezapour A. Kargari, 2011, Effect of Apple (Malus Domestica) Supplementation on Serum Lipid and Lipoproteins Level in CholesterolFed Male Rat, Middle-East Journal of Scientific Research, 9(6), pp. 744748. Nuraini D. N, 2011, Manfaat Kulit Buah dan Sayur, Yogyakarta: CV. Andi, pp. 710. Pattni Kadek A. M., 2013, Beta-Amyloid Sebagai Patogenesis pada Penyakit Alzheimer, E-Jurnal Medika Udayana, 2, pp. 1306-1317, viewed 20 May 2014, . Pelletier Rob, 2014, Rome Beauty-Heritage Fruit Trees, (viewed 24 June 2014), . Pistel P. J., Morrison C. D., Gupta Sumita, et al., 2010, Cognitive Impairment Following High Fat Diet Consumption is Assosiated with Brain Inflamation, Journal Neuroimmunol, 219, pp. 25-32. Rahmawati I. R., 2013, Skripsi Pengaruh Pemberian Serat Apel (Malus sylvestris Mill) terhadap Penurunan Berat Badan Tikus Putih (Rattus norvegicus strain wistar) yang Diberi Diet Tinggi Lemak, Malang: UMM. Riskerdas, 2013, Riset Kesehatan Dasar-Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Kementrian Kesehatan RI Tahun 2013, Bakti Husada: Jakarta. Roupas P., 2010, Apples, Their Antioxidants, and Benefit to Human Health, CSIRO:
xvii
Australia, pp. 1-56. Sellitasari Shelvi, Ainurrasyad, Suryanto Agus, et al., 2013, Perbedaan Produksi Tanaman Apel (Malus sylvestris mill.) pada Agroklimat yang BerbedaStudy Kasus pada Sentra Produksi Tanaman Apel di Kota Batu dan Kabupaten Malang, Jurnal Produksi Tanaman, 1(1), pp. 1-8. Setorki M., Asgany S., Erdi A., et al., 2009, Effect of Apple Juice on Risk Factor of Lipid Profile, Inflamation, and Coagulation, Endhotelial Markers, and Artheroscelorotic Lession in High Cholesterolemic Rabbits, Lipids in Health and Disease 2009, 8:39. Sriraksa Nafatr, Wattanathon J., Muchimapura S., et al., 2012, CognitiveEnchanching Effect of Quercetin in Rat Model of Parkinson’s Disease Induced
by
6-Hydroxy
Dopamine,
Journal
of
Evidence-Based
Complementary and Alternative Medicine. Steel R. G., Torrie J. H. 1991. Principles and Procedurs of Satistic: A Biometrical Approach 2 Ed. Mc.Graw-hill Book Company:New York. p.113-119. Strange Bryan A., Witter Menno P., Muser Eduard I., et al., 2014, Functional Organization of the Hippocampal Longitudinal Axis, Nature ReviewsNeuroscience,
15,
pp.
655-669,
viewed
21
Oktober
2014,
. Sultana Rughsana, Swomley A. M., Butterfield D. A., 2013, Brain Oxidative Stress in the Pathogenesisi dan Progression of Alzheimer’s Disease, Journal Studies on Alzheimer’s Disease, 8, pp.99-118. Suyatna F. D., 2009, Hipolipidemia, In: Farmakologi dan Terapi FK UI edisi 5, Balai Penerbit FK UI, Jakarta, pp. 373-388. Tam Kin, 2013, Estimating the “First in Human” Dose – a Revisit with Particular Emphasis on Oncology Drugs, Mini Review-ADMET&DMPK, 4, pp. 6375. USDA, 2011, USDA Database for the Flavonoid Content of Selected Foods Release 3-September 2011, Nutrient Data Laboratory Beltsville Human
xviii
Nutrition Research Center-U. S. Department of Agriculture, viewed 19 May
2014,
. Vauzour D., Vafeiadou K., Rendeivo C., et al., 2008, The Neuroprotective Potential of Flavonoids: a Multiplicity of Effects, Genes Nutr, 3, viewed 06 June 2014, . Wright Anthony, 2011, Chapter 5: Limbic System: Hippocampus, Huston: The University of Texas Health Science Center(UT Health), viewed 19 May 2014,
xix
