EFEK ANALGETIK DAN EFEK ANTI INFLAMASI BETA KAROTEN PADA MENCIT

Jeanne Esvandiary, Maria Firmina Sekar Utami, Yosef Wijoyo

Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Intisari

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk membuktikan khasiat beta karoten sebagai analgetik dan anti inflamasi. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni dengan rancangan acak lengkap pola satu arah.

Penelitian pertama merupakan penelitian efek analgetik menggunakan metode rangsang kimia, dengan parasetamol sebagai kontrol positif dan asam asetat sebagai senyawa perangsang nyeri, sedangkan penelitian kedua merupakan penelitian efek anti inflamasi dengan menggunakan karagenin sebagai zat pembuat udema dan natrium diklofenak sebagai kontrol positif. Obyek uji adalah beta karoten yang terbagi dalam 4 peringkat dosis yaitu 0,6523; 0,9225; 1,3046; 1,8450 mg/kgBB yang diberikan peroral sebagai praperlakuan untuk kedua penelitian ini. Subyek uji yang digunakan adalah mencit putih galur swiss, yang berumur 2-3 bulan, beratnya berkisar 20-30 g.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa beta karoten dosis 0,6523-1,845 mg/KgBB memiliki khasiat sebagai analgetik dan anti inflamasi. Efek analgetik yang ditunjukkan beta karoten dosis 0,6523-1,845 mg/KgBB berturut-turut sebesar 41,04%; 78,01%; 66,11% dan 59,95%, sedangkan efek anti inflamasinya sebesar 3,24%; 40,94%; 25,08% dan 29,28%. Dosis optimal beta karoten yang memiliki efek sebagai analgetik maupun anti inflamasi yaitu dosis 0,9225 mg/KgBB. Kata kunci : beta karoten, efek analgetik, efek anti inflamasi

Bab I. Pendahuluan

Nyeri merupakan suatu keadaan yang tidak nyaman dan menyiksa bagi

penderitanya, namun terkadang nyeri dapat digunakan sebagai tanda adanya

kerusakan jaringan. Inflamasi merupakan manifestasi dari terjadinya kerusakan

jaringan, dimana nyeri merupakan salah satu gejalanya. Karena dipandang

merugikan maka inflamasi memerlukan obat untuk mengendalikannya.

Penelitian Putra (2003) dan Widarsih (2003) menyatakan bahwa air

perasan umbi wortel (Daucus carota, L.) memiliki daya analgetik dan anti

inflamasi. Pada penelitian Putra (2003), daya analgetik air perasan umbi wortel

dosis 1,25; 2,5; 5;10 dan 20 ml/KgBB berturut-turut sebesar 29,72%; 43,68%;

29

67,36%; 60,74% dan 31,18% sedangkan pada penelitian Widarsih (2003) pada

dosis yang sama memberikan daya anti inflamasi sebesar 15,28%; 31,19%;

51,50%; 45,68% dan 37,80%. Dari kedua penelitian tersebut belum diketahui

secara pasti senyawa apa yang terkandung dalam air perasan umbi wortel yang

berefek analgetik dan anti inflamasi. Kedua penelitian tersebut menduga beta

karoten merupakan senyawa yang bertanggungjawab sebagai analgetik dan anti

inflamasi, sehingga penelitian yang menarik untuk diteliti dengan menggunakan

beta karoten ini adalah: (1)Apakah beta karoten memiliki efek analgetik dan anti

inflamasi ?; (2) Seberapa besar efek analgetik dan efek anti inflamasi yang

ditimbulkan beta karoten ?

Bab II. Metode Penelitian

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental murni dengan

rancangan acak lengkap pola satu arah. Variabel utama yaitu dosis beta karoten.

Variabel tergantung yaitu efek analgetik dan anti inflamasi beta karoten.

B. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : (1) beta karoten

(Sigma Chemical Co.); (2) Parasetamol (Brataco Chemika); (3) Asam asetat

sebagai zat penginduksi nyeri; (4) Karagenin tipe I (Sigma Chemical Co.); (5)

Natrium Diklofenak (Wenzhou Pharmaceutical Factory); (6) Mencit putih betina

(untuk penelitian efek analgetik) dan mencit putih jantan (untuk penelitian efek

anti inflamasi) galur Swiss (umur 2-3 bulan, bobot 20-30 gram) diperoleh dari

Laboratorium Farmakologi-Toksikologi, Universitas Sanata Dharma.

C. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : (1) Neraca analitik

(Metler Toledo); (2) Spuit injeksi suplantar dan peroral 1ml (Terumo); (3)

Stopwatch (Olympic); (4) Alat-alat gelas (Pyrek Iwaki Glass); (5) Mortir dan

stamper; (6) Gunting bedah.

D. Tata Cara Penelitian

1. Penelitian Efek Analgetik

a. Uji Pendahuluan

30

1. Penentuan dosis asam asetat

2. Penetapan rentang waktu pemberian rangsang

3. Penetapan dosis parasetamol

4. Penetapan kontrol negatif

b. Uji Efek Analgetik

Tiga puluh enam mencit dibagi menjadi 6 kelompok secara acak, dan

dipuasakan selama 18 jam. Kelompok I diberi minyak kelapa , kelompok II

diberi suspensi parasetamol dosis 50 mg/KgBB, Kelompok III-VI berturut-

turut diberi beta karoten dosis 0,6523; 0,9225; 1,3046; 1,8450 mg/KgBB.

Kemudian seluruh kelompok pada menit ke-10 setelah pemberian

praperlakuan diberi rangsang kimia asam asetat dosis 50 mg/KgBB secara

intraperitoneal kemudian respon geliat diamati dengan selang waktu 5 menit

selama 1 jam.

c. Perhitungan % Proteksi Geliat (Efek Analgetik)

Besarnya penghambatan jumlah geliat dihitung dengan persamaan

Handerson dan Forsaith yaitu :

% proteksi geliat = 100 – [(P/K) x 100]

Keterangan :

P= jumlah kumulatif geliat hewan uji setelah pemberian obat yang ditetapkan

K= jumlah kumulatif geliat hewan uji kontrol

d. Analisis Hasil

Data yang diperoleh dianalisis dengan Kolmogorov-Smirnov untuk

melihat distribusi data. Jika data terdistribusi normal maka dilanjutkan

dengan ANAVA satu arah dengan taraf kepercayaan 95%, kemudian

dilanjutkan dengan uji Scheffe untuk melihat perbedaan antar kelompok

bermakna (p<0,05) atau tidak bermakna (p>0,05).

2. Penelitian Efek Anti Inflamasi

a. Uji Pendahuluan

1. Orientasi rentang waktu pemotongan kaki setelah injeksi karagenin

1% suplantar

2. Orientasi dosis efektif natrium diklofenak

31

3. Orientasi waktu pemberian dosis efektif natrium diklofenak

4. Orientasi waktu pemberian beta karoten

b. Uji Efek Anti Inflamasi

Empat puluh ekor mencit dibagi menjadi 8kelompok secara acak,

dan dipuasakan selama 18 jam. Kelompok I merupakan kelompok kontrol

negatif karagenin 1%. Kelompok II adalah kontrol negatif aquades.

Kelompok III adalah kelompok kontrol negatif pelarut dalam hal ini

adalah minyak kelapa. Kelompok IV adalah kelompok kontrol positif

natrium diklofenak dengan dosis sesuai orientasi dan setelah itu diinjeksi

0,05 ml suspensi karagenin 1%. Kelompok V-VIII sebagai kelompok

perlakuan dengan pemberian larutan beta karoten peroral dosis 0,6523;

0,9225; 1,3046; 1,8450 mg/KgBB. Kemudian diinjeksi 0,05 ml suspensi

karagenin 1% dan dikurbankan kedua kaki belakang dipotong pada sendi

torsocrural kemudian ditimbang.

c. Perhitungan % Efek Anti Inflamasi

Metode Langford dkk (1972) yang telah dimodifikasi digunakan untuk

mengetahui efek anti inflamasi, yang dihitung dalam persen (%) efek anti

inflamasi dengan rumus sebagai berikut :

% efek anti inflamasi = ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ − %100x

UDU

Keterangan : U = harga rata-rata berat kelompok karagenin (kaki kiri) dikurangi rata-

rata berat kaki normal (kaki kanan) D = harga rata-rata berat kaki kelompok perlakuan (kaki kiri) dikurangi

rata-rata berat kaki normal (kaki kanan) d. Analisis Hasil

Data yang diperoleh dianalisis dengan Kolmogorov-Smirnov untuk

melihat distribusi data. Jika data terdistribusi normal maka dilanjutkan

dengan ANAVA satu arah dengan taraf kepercayaan 95%, kemudian

dilanjutkan dengan uji Scheffe untuk melihat perbedaan antar kelompok

bermakna (p<0,05) atau tidak bermakna (p>0,05).

32

Bab III. Hasil dan Pembahasan

A. Penelitian Efek Analgetik

1. Penelitian pendahuluan

Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan didapatkan data

sebagai berikut : (1) dosis asam asetat sebagai rangsang nyeri yaitu 50

mg.kgBB; (2) selang waktu pemberian asam asetat yaitu 10 menit

setelah pemberian beta karoten secara oral; (3) dosis parasetamol yang

digunakan adalah sebesar 91 mg/kgBB; (4) kontrol negatif yang

digunakan yaitu minyak kelapa.

2. Penelitian efek analgetik

Setelah semua data orientasi diperoleh, maka penelitian

dilanjutkan dengan pengujian menggunakan beta karoten. Data persen

penghambatan terhadap nyeri dapat dilihat pada tabel I.

Tabel I. Data persen proteksi geliat pada kelompok kontrol negatif, kontrol positif, dan perlakuan (Esvandiary, 2006)

Kelompok Persen proteksi geliat (X± SE)

Minyak kelapa -0,28 ± 1,10 Parasetamol 91 mg/kgBB 80,39 ± 0,28

Beta karoten dosis 0,6523 mg/kgBB 41,04 ± 1,16 Beta karoten dosis 0,9225 mg/kgBB 78,01 ± 0,51 Beta karoten dosis 1,3046 mg/kgBB 66,11 ± 1,58 Beta karoten dosis 1,8450 mg/kgBB 59,95 ± 1,45

Data dari tabel I menunjukkan bahwa terjadi peningkatan

persen proteksi geliat pada dosis 0,6523 mg/KgBB ke dosis 0,9225

mg/KgBB, kemudian menurun pada dosis 1,3046 mg/KgBB dan

1,8450 mg/KgBB. Hal ini menunjukkan bahwa beta karoten dosis

0,9225 mg/KgBB memiliki efek analgetik paling besar dibandingkan

dengan kelompok dosis lainnya. Berdasarkan ketentuan bahwa adanya

aktivitas analgetika dinyatakan oleh lebih sedikit terjadi jumlah geliat

mencit sebesar ≥ 50% dari kelompok kontrol (Anonim, 1991), maka

kelompok yang memenuhi persyaratan tersebut adalah kelompok dosis

33

0,9225; 1,3046; dan 1,8450 mg/kgBB yang menghasilkan persen

proteksi geliat dibandingkan dengan kontrol negatif berturut-turut

sebesar 78,01%; 66,11%; 59,95%.

A. Penelitian Efek Anti Inflamasi

1. Penelitian pendahuluan

Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan didapatkan data

sebagai berikut : (1) rentang waktu pemotongan kaki setelah injeksi

karagenin 1% suplantar adalah 4 jam; (2) dosis efektif natrium

diklofenak sebagai kontrol positif adalah 4,48 mg/KgBB; (3)

penentuan waktu pemberian natrium diklofenak adalah 15 menit

sebelum injeksi karagenin 1% suplantar; (4) penentuan waktu

pemberian beta karoten adalah 60 menit sebelum injeksi karagenin 1%

suplantar.

2. Penelitian efek anti inflamasi

Setelah semua data orientasi diperoleh, maka penelitian

dilanjutkan dengan pengujian menggunakan beta karoten. Data persen

efek anti inflamasi dapat dilihat pada tabel II.

Tabel II. Data persen efek anti inflamasi pada kelompok kontrol negatif, kontrol positif, dan perlakuan (Utami, 2006)

Kelompok %EA± SE

Karagenin 1% dosis 25 mg/KgBB 0 Aquades 17,19±1,19

Minyak kelapa 17,88±2,08 Natrium diklofenak 4,48 mg/KgBB 61,64±0,81

Beta karoten dosis 0,6523 mg/KgBB 20,43±0,38 Beta karoten dosis 0,9225 mg/KgBB 58,82±2,48 Beta karoten dosis 1,3046 mg/KgBB 42,97±1,23 Beta karoten dosis 1,8450 mg/KgBB 47,16±1,28

Berdasarkan uji Scheffe yang dilakuakn pada semua

kelompok diketahui bahwa kelompok kontrol negatif minyak kelapa

berbeda tidak bermakna dengan kelompok perlakuan beta karoten

dosis 0,6523 mg/KgBB sehingga sehingga dapat diasumsikan bahwa

minyak kelapa yang digunakan sebagai pelarut juga dapat memberikan

34

efek anti inflamasi diduga karena kandungan antioksidan alami dalam

minyak kelapa. Dari hasil ini maka nilai % efek anti inflamasi dari

senyawa beta karoten murni diperoleh dengan cara mengurangi % efek

anti inflamasi beta karoten yang diperoleh dengan % efek anti

inflamasi dari minyak kelapa (Tabel III).

Tabel III. Data % efek anti inflamasi beta karoten setelah dikurangi kontrol negatif minyak kelapa

Dosis beta karoten

(mg/KgBB)

% efek anti inflamasi

beta karoten (a)

% efek anti inflamasi minyak

kelapa (b)

% efek anti inflamasi beta karoten murni

(a)-(b) 0,6523 20,43 3,24 0,9225 58,82 40,94 1,3046 42,97 25,08 1,845 47,16

17,88

29,28

Data dari tabel III menunjukkan bahwa terjadi peningkatan

persen efek anti inflamasi pada dosis 0,6523 mg/KgBB ke dosis

0,9225 mg/KgBB, kemudian menurun pada dosis 1,3046 mg/KgBB

dan 1,8450 mg/KgBB. Berdasarkan hasil uji Scheffe diketahui bahwa

dosis 1,3046 mg/kgBB dan 1,8450 mg/KgBB memiliki % efek anti

inflamasi yang tidak berbeda sehingga walaupun % efek anti inflamasi

dosis 1,845 mg/KgBB lebih besar dari dosis 1,3046 mg/KgBB

perbedaannya ini tidak bermakna Hasil penelitian ini menunjukkan

bahwa beta karoten dosis 0,9225 mg/kgBB memiliki efek anti

inflamasi paling besar dibandingkan dengan kelompok dosis lainnya.

Berdasarkan kedua penelitian diatas trend efek analgetik dan

anti inflamasi menunjukkan pola yang sama yaitu dari dosis 0,6523

mg/KgBB ke 0,9225 mg/KgBB efeknya naik kemudian pada dosis

1,3046 mg/KgBB ke 1,845 mg/KgBB efeknya cenderung menurun.

Efek analgetik dan anti inflamasi beta karoten berhubungan dengan

aktivitasnya sebagai antioksidan. Beta karoten mampu menangkap

oksigen reaktif dan radikal peroksil (Paiva dan Russel, 1999) lalu

menetralkannya, menghambat oksidasi asam arakhidonat menjadi

35

endoperoksida dan menurunkan aktivitas enzim lipoksigenase (Lieber

dan Leo, 1999). Apabila oksidasi asam arakhidonat dapat dihambat

maka tidak terbentuk oksigen reaktif yang dapat menyebabkan nyeri

dan inflamasi. Penurunan aktivitas enzim lipoksigenase menyebabkan

tidak terbentuknya leukotrien yang dapat mengaktivasi leukosit yang

memacu terjadinya peradangan (Lieber dan Leo, 1999).

Adanya hambatan pada oksidasi asam arakhidonat dan

penetralan oksigen reaktif menyebabkan beta karoten berefek analgetik

dan anti inflamasi, selain itu beta karoten juga dapat menghambat

terbentuknya leukotrien sehingga proses inflamasi dapat dihambat.

Menurunnya efek analgetik dan anti inflamasi pada dosis 1,3046

mg/KgBB dan 1,845 mg/KgBB diasumsikan karena beta karoten

berperan sebagai prooksidan sehingga tingkat keparahan nyeri dan

inflamasinya bertambah, efeknya menurun.

Penelitian ini kemudian dibandingkan dengan penelitian

terdahulu tentang daya analgetik (Putra, 2003) dan daya anti inflamasi

(Widarsih, 2003) perasan umbi wortel pada mencit. Pada tabel IV

dapat dilihat perbandingan persen proteksi geliat (Putra, 2003) dan

persen daya anti inflamasi (Widarsih, 2003) perasan umbi wortel

dengan persen proteksi geliat dan persen efek anti inflamasi beta

karoten.

Tabel IV menunjukkan bahwa pada dosis 5 ml/KgBB perasan

umbi wortel yang setara dengan 0,41 mg/KgBB beta karoten

memberikan efek analgetik dan anti inflamasi yang paling optimal,

sedangkan pada penelitian ini beta karoten baru memberikan efek yang

optimal pada dosis 0,9225 mg/KgBB. Hal ini menunjukkan bahwa

dalam persan umbi wortel tidak hanya beta karoten yang

bertanggungjawab dalam memberikan efek analgetik dan anti inflmasi.

Kemungkinan antioksidan lain yang terkandung dalam perasan umbi

wortel seperti vitamin C dan E juga dapat memberikan efek analgetik

dan anti inflamasi.

36

Tabel IV. perbandingan persen proteksi geliat (Putra, 2003) dan persen daya anti inflamasi (Widarsih, 2003) perasan umbi wortel

dengan persen proteksi geliat dan persen efek anti inflamasi beta karoten

Dosis perasan umbi

wortel (ml/KgBB)

% proteksi geliat

perasan umbi wortel

% Daya anti inflamasi perasan

umbi wortel

Dosis beta karoten

(mg/KgBB)

% proteksi geliat beta

karoten

% Efek anti

inflamasi beta

karoten 1,25 29,72 15,28 0,6523 41,04 3,24 2,5 43,68 31,19 0,9225 78,01 40,94 5 67,36 51,50 1,3046 66,11 25,08

10 60,74 45,68 1,845 59,95 29,28 20 31,18 37,80

Bab IV. Kesimpulan

1. Beta karoten dosis 0,6523- 1,845 mg/KgBB terbukti mempunyai efek

analgetik dan anti inflamasi.

2. Efek analgetik yang ditunjukkan beta karoten dosis 0,6523; 0,9225; 1,3046

dan1,845 mg/KgBB berturut-turut sebesar 41,04%; 78,01%; 66,11% dan

59,95%.

3. Efek anti inflamasi yang ditunjukkan beta karoten dosis 0,6523; 0,9225;

1,3046 dan1,845 mg/KgBB berturut-turut sebesar 3,24%; 40,94%; 25,08%

dan 29,28%.

4. Dosis beta karoten yang memiliki efek analgetik dan anti inflamasi

terbesar yaitu dosis 0,9225 mg/KgBB.

Daftar Pustaka

Anonim, 1991, Penapisan Farmakologi, Pengujian Klinik, 3, Yayasan Pengembangan dan Pemanfaatan Obat Bahan Alam, Phytomedika, Jakarta

DiGregorio, G. J., and DiPalma, J. R., 1990, Basic Pharmacology In Medicine, Mc Graw Hill Book Co, Singapore

Katzung, B. G., 2001, Basic and Clinical Pharmacology, Eight edition, diterjemahkan oleh Bagian Farmakologi, Fakultas Kedokteran, Universitas Airlangga, Farmakologi Dasar dan Klinik, 484-485, Penerbit Salemba Medika, Jakarta

Kumalaningsih, S., 2006, Antioksidan Alami, Penangkal Radikal Bebas, Sumber, Manfaat, Cara Penyediaan, dan Pengolahan, 53-55, 58, Penerbit Trubus Agrisarana, Surabaya

37

Langford, F.D., Holmes, P.A., and Emele, J.F., 1972, Objective Methods to Evaluation of Analgesic/Anti Inflammatory Activity, J. Pharm. Sci., 61(1), 75-77

Lieber, C.S., and Leo, M.A., 1999, Alcohol, Vitamin A, and β Carotene: Adverse Interactions, Including Hepatotoxicity and Carcinogenicity, Am. J. Clin. Nut., 69 (6), 1071-1085

Maryanto, 1997, Daya Anti Inflamasi Infus Cocor Bebek (Kalanchoe pinnata pers) Pada Tikus Putih Jantan, Skripsi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Mutschler, E, 1986, Arzneimittelwirkungen, diterjemahkan oleh Widianto, M. B, dan Ranti, A. S, Dinamika Obat, Edisi V, 177-178, Penerbit ITB, Bandung

Null, G., 2001, Beta Carotene, New England Journal Medicine, www.Garynull.com/ document/ beta carotene/ htm diakses pada tanggal 26 November 2005

Paiva, S.A.R., and Russel, R.M., 1999, β-Carotene and Other Carotenoids as Antioxidants, Journal of the American College of Nutrition, 18 (5), 426-433

Patrick, L.N.D.,2000, Beta Carotene: The controversy continues, Altern. Med.Rev., 5(6)

Price, C.A., and Wilson, L.M.,1995, Pathophisiology, Clinical Concepts of Disease Processes, diterjemahkan oleh Peter Anugrah, edisi IV, 426, C.V. EGC, Jakarta

Putra, A. D. K, 2003. Efek Analgesik Air Perasan Umbi Wortel (Daucus carota L) Pada Mencit Putih Betina, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta

Rang, H.P., Dale, M.M., Ritter, J.M., and Moore, P.K., 2003, Pharmacology, 5th Edition, p 231-237, 244-250, Bath press, USA

Suleyman, H., Demircan, B., Karagoz, Y., Ozta, N., and Suleyman, B., 2004, Anti-Inflammatory Effects of Selective COX-2 Inhibitors, Pol. J. Pharmacol., 56, 775-780

Tjay, T. H., dan Rahardja, K., 2002, Obat-Obat Penting : Khasiat Penggunaan dan Efek-Efek Sampingnya, Edisi V, Cetakan ke-5, 295-298, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta

Turner, R. A., 1965, Screening Methods in Pharmacology, 100-117, Academic Press, New York

Vogel, H.G., 2002, Drug Discovery & Evaluation: Pharmalogical Assays, 2nd Edition, Springer, New York

Widarsih, V. S. R., 2003, Daya Antiinflamasi Perasan Umbi Wortel (Daucus carota, L.) Pada Mencit Putih Jantan, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta

Williamson, E. M., Okpako, D. T., dan Evans, F.J, 1996, Selection, Preparation, and Pharmacologycaly Evaluation of Plant Material, Volume I, 131-137, John Willey and Sons, New York

Wilmana, P. F., 1995, Analgesik Antiinflamasi Nonsteroid dan Obat Pirai dalam Ganiswara, S. O., Farmakologi dan Terapi, Edisi IV, Bagian Farmakologi, Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Jakarta

38

Wijoyo, Y., 2001, Antaraksi Sari Wortel (Daucus carrota, L.) dengan Parasetamol: Kajian terhadap Kehepatotoksikan dan Kinerja Toksikokinetika Parasetamol pada Tikus Jantan, Tesis, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Youngson, R., 2005, Antioksidan, Manfaat Vitamin C Dan E Bagi Kesehatan, Arcan, Jakarta

39