BAB III

31

BAB IIIKERANGKA KONSEP

3.1Kerangka konsep penelitianMINYAK ATSIRI HERBAL NILAM(Pogostemon cablin)UJI TOKSISITAS AKUTIKAN ZEBRA (Danio rerio)24 jamDewasaLarvaEfek toksis: Mobilitas menurun, respiratory distress, diare.1,3Emulgator:1. DMSO2. CMC3. Tween 804. Etanol72 jamEmbrioLC50Heart rate

Fungsi reproduksiDewasaLC50Tingkah lakuLC50Swim testMorfologi vertebrae

Kombinasi kandungan: 4 hydrocarbon monoterpene, 9 hydrocarbon sesquiterpene, 2 oxygenated monoterpene, 4 epoksi, 5 sesquiterpene alcohol, 1 non sesquiterpene alcohol, 2 sesquiterpene keton, 3 sesquiterpene ketoalcohol

Absorbsi melalui media air1. Ciri fisik media2. Kelarutan 3. LC50

Gambar 3.1. Bagan Kerangka KonsepKeterangan:Sebelum suatu obat dapat dimanfaatkan oleh masyarakat luas, maka uji toksisitas perlu dilakukan. Uji toksisitas bertujuan untuk mengevaluasi efek buruk obat. Uji toksisitas sangat penting untuk menjamin keamanan obat tersebut sebelum dikonsumsi oleh manusia. Organisme yang paling relevan adalah vertebrata.7,8,32 Hewan coba yang sering digunakan dalam penelitian toksikologi adalah ikan zebra (Danio rerio). Karena umur ikan zebra yang pendek, maka ikan zebra digunakan untuk mengevaluasi efek toksis akut dan khusus (teratogenik, karsinogenik). Penelitian toksikologi menggunakan ikan zebra dalam penelitian ini digunakan untuk menentukan LC50 (lethal concentration) dan perubahan perilaku, baik pada ikan zebra dewasa, larva ikan zebra maupun pada embrio ikan zebra. Minyak atsiri herbal nilam mengandung; 4 macam hydrocarbon monoterpene dan epoksi, 9 macam hydrocarbon sesquiterpene, dua jenis oxygenated monoterpene dan sesquiterpene keton, 5 sesquiterpene alcohol (Patchouli alcohol), 1 non sesquiterpene alcohol, dan 3 sesquiterpene ketoalcohol. Minyak atsiri herbal nilam membutuhkan pengemulsi yang tepat sebelum dipajankan pada hewan coba dalam media hidup air. Hal ini dikarenakan minyak atsiri merupakan bahan yang sangat volatile dan tidak larut air. Keempat pengemulsi yang dapat digunakan adalah dimethylsulfoxide (DMSO), carboxymethyl cellulose (CMC), etanol dan Tween 80. Bahan-bahan tersebut sering digunakan sebagai pengemulsi bahan-bahan non-polar lainnya. Pengemulsi yang baik harus memenuhi syarat, yaitu; memiliki aktifitas biologis minimal terhadap minyak atsiri, sehingga meminimalkan bias penelitian, memiliki kelarutan yang baik terhadap air, tidak membentuk unsur atau zat lain yang ditandai dengan perubahan warna emulsi, dan tidak mempengaruhi keasaman minyak atsiri dan media hidup air. Minyak Atsiri herbal nilam yang mengandung Patchouli alcohol menyebabkan kerusakan sel dan jaringan melalui aktivasi NFB sehingga dapat memicu terbentuknya protein pro-inflamasi dan pro-apoptosis, sehingga terjadi nekrosis dan apoptosis sel. Patchouli alcohol juga dapat menyebabkan penurunan aktifitas C-myc sehingga proses apoptosis tidak dapat dicegah.32 Mekanisme tersebut menjelaskan bagaimana minyak atsiri herba nilam dapat membunuh embrio, larva dan ikan zebra dewasa yang diinterpretasikan melalui parameter lethal concentration 50% (LC50). Peningkatan terjadinya apoptosis dan nekrosis oleh aktifitas minyak atsiri herbal nilam juga dapat diamati pada penghambatan daya tetas telur dan morfologi tulang belakang (vertebra) larva ikan zebra. Kombinasi senyawa-senyawa minyak atsiri akan memberikan respon yang lebih tinggi terhadap GABA dibandingkan dengan senyawa tunggalnya, yang pada akhirnya akan menurunkan aktifitas motorik hewan coba.40,41 Penurunan aktifitas motorik dapat diamati pada perilaku yang ditunjukkan oleh larva dan ikan zebra dewasa. Minyak atsiri herbal nilam mempunya sifat antagonis kalsium, bila kalsium di hambat maka potensial aksi tidak dapat terjadi yang menyebabkan kalsium tidak dapat masuk ke sel, secara otomatis sistem tropomiosin-troponin mengeluarkan efek inhibisi pada aktin dan terjadi relaksasi dari sarkomer yang merupakan unit kontraktil dasar dari miokadium.42,43 Sarkomer akan berdilatasi yang efeknya adalah menurunkan kontraksi otot jantung pada akhirnya menyebabkan penurunan denyut jantung pada embrio ikan zebra.

3.2. Variabel Penelitian1. Variabel Bebas: Konsentrasi minyak atsiri herbal nilam (Pogostemon cablin Benth).2. Variabel Terikat:I. Pajanan 24 jam minyak atsiri herbal nilam;i. Lethal concentration (LC50) embrio ikan zebra.ii. Lethal concentration (LC50) larva ikan zebra.iii. Lethal concentration (LC50) ikan zebra dewasa.iv. Morfologi tulang belakang larva ikan zebra.v. Heart rate embrio ikan zebra.vi. Swim test pada larva ikan zebra.vii. Tingkah laku ikan zebra dewasa.II. Pajanan 48 jam minyak atsiri herbal nilam;i. Heart rate embrio ikan zebra.ii. Hatching rate (daya tetas) embrio ikan zebra.iii. Morfologi tulang belakang larva ikan zebra.3.4. Definisi Operasional penelitian1. Minyak atsiri herbal nilam (Pogostemon cablin Benth) diperoleh dari pabrik penyulingan rakyat Kesamben, Kabupaten Blitar yang telah memperoleh sertifikasi dari Dinas Pertanian Kabupaten Blitar. Daun nilam kering sebanyak 21,5 kg didestilasi menggunakan metode destilasi uap (steam destilation) hingga mendapatkan minyak atsiri sebanyak 300 ml. 2. Konsentrasi minyak atsiri herbal nilam (Pogostemon cablin Benth) pada penelitian ini, yaitu 0,01%, 0,02%, 0,03%, dan 0,04% yang diemulsikan dengan variasi pengemulsi (DMSO, CMC, etanol, dan Tween80).3. Ikan Zebra (danio rerio) adalah ikan zebra dewasa jantan yang berumur 3 4 bulan, embrio ikan zebra berumur 2-4 jam pos fertilisasi, dan larva ikan zebra yang berumur 4-5 hari setelah fertilisasi. Ikan zebra yang digunakan telah melalui proses identifikasi dan sertifikasi oleh Laboratorium Fakultas Perikanan Universitas Muhammadiyah Malang.4. Pengemulsi adalah bahan yang digunakan untuk mengemulsi dua bahan yang sulit atau tidak dapat saling melarutkan. Pengemulsi dalam penelitian ini digunakan untuk mengemulsi minyak atsiri nilam yang non-polar dengan air yang bersifat polar. Jenis pengemulsi yang digunakan adalah dimethylsulfoxide (DMSO), carboxymethyl cellulose (CMC), etanol, dan Tween80.5. Swim test pada larva ikan zebra (Danio rerio) adalah pengamatan pergerakan larva ikan melalui perekaman video dengan mikroskop untuk mengetahui fungsi motorik. Pengamatan dilakukan dengan membuat gambaran petak pada 24-well plate, dan kemudian menghitung jumlah petak yang dilalui oleh larva ikan zebra selama pengamatan.6. 7. Lethal concentration 50% (LC50) merupakan konsentrasi ekstrak dalam lingkungan di mana hewan uji dipajankan yang menyebabkan terjadinya kematian pada 50% hewan percobaan.44 Dalam penelitian ini LC50 minyak atsiri herbal nilam adalah konsentrasi minyak atsiri herbal nilam di dalam air tawar pada setiap tabung uji yang menyebabkan terjadinya kematian pada 50% larva ikan zebra dan ikan zebra dewasa.8. Tingkah laku adalah tindakan atau aksi yang mengubah hubungan antara organisme dan lingkungannya. Hal itu merupakan kegiatan yang diarahkan dari luar dan tidak mencakup banyak perubahan di dalam tubuh yang secara tetap terjadi pada mahkluk hidup. Pada penelitian ini tingkah laku dinilai berdasarkan organisme percobaan (larva ikan zebra dan ikan zebra dewasa) menurut Narwaria et al (2012), yaitu: Ikan zebra dewasa: Aktivitas berenang, sensitivitas terhadap makanan.459. Heart rate adalah jumlah denyutan jantung per satuan waktu (menit). Penelitian ini menghitung denyut jantung embrio ikan zebra yang dihitung selama 1 (satu) menit dengan metode non invasif, yaitu menggunakan stereo-mikroskop.4610. Pengamatan perkembangan vertebra larva ikan zebra (Danio rerio) adalah pengamatan yang dilakukan pada periode perkembangan embrio setelah 72 jam. Pengamatan dilakukan dengan mengamati panjang dan kelengkungan vertebra larva ikan zebra setelah diambil gambar melalui mikroskop stereo dan diolah menggunakan piranti lunak image J dengan perbesaran 100%.11. Pengamatan daya tetas telur dengan membandingkan jumlah telur yang menetas sebelum pajanan dengan jumlah telur yang menetas setelah dipajan minyak nilam. Perhitungan dilakukan setelah dipajan dengan minyak atsiri nilam selama 72 jam.

27