Efek Ekstrak Etanol Pegagan (Centella Asiatica) Pada Stunting Larva Zebrafish (Danio Rerio) Akibat Induksi Rotenon Melalui Peningkatan Ekspresi Glucose Transporter 4 (Glut 4) Dan Osteocalcin

Primaditya, Vanda (2017) Efek Ekstrak Etanol Pegagan (Centella Asiatica) Pada Stunting Larva Zebrafish (Danio Rerio) Akibat Induksi Rotenon Melalui Peningkatan Ekspresi Glucose Transporter 4 (Glut 4) Dan Osteocalcin. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Stunting merupakan retardasi pertumbuhan linear yang ditandai dengan tinggi badan / panjang badan dibandingkan umur (TB/U; PB/U), nilai z-score nya berada dibawah -2 standar deviasi berdasarkan pengukuran WHO. Kriteria stunting yaitu bayi lahir normal tanpa kelainan kongenital dan memiliki panjang badan kurang dari 2 standar deviasi saat anak berusia 2 tahun. Berdasarkan Riset Kesehatan Dasar (2013) prevalensi stunting di Indonesia meningkat dari tahun 2010 (35,6%) menjadi 37,2% pada tahun 2013. Menurut WHO prevalensi balita stunting menjadi masalah kesehatan masyarakat jika prevalensinya ≥ 20%. Salah satu faktor yang mempengaruhi stunting adalah adanya paparan toksin atau pestisida. Pestisida bekerja sebagai Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs) yang dapat mengganggu fungsi homeostasis hormon dalam tubuh. Rotenon merupakan salah satu jenis pestisida yang bekerja menghambat komplek I mitokondria yang dapat menyebabkan sistem transpor elektron terganggu, penurunan jumlah Adenosine Triphospate (ATP), meningkatnya ROS serta terjadi stres oksidatif. Stres oksidatif dapat mempengaruhi peran Insulin Reseptor Substrat (IRS) dalam memediasi aktifasinya terhadap jalur PI3K termasuk translokasi Glucose Transporter 4 (GLUT4). GLUT4 merupakan protein yang memediasi penyerapan dan transportasi glukosa yang merupakan sumber utama dalam pembentukan ATP. Selain itu stres oksidatif dapat menurunkan aktifitas osteoblastogenesis dan meningkatkan osteoclastogenesis sehingga pertumbuhan tulang terhambat. Osteoblas yang tidak terbentuk akan mempengaruhi sekresi osteocalcin. Sedangkan osteocalcin berperan penting pada mineralisasi tulang dimana mineral sangat dibutuhkan pada proses osteogenesis yaitu pembentukan dan pertumbuhan tulang. Pegagan (Centella asiatica) merupakan tanaman yang mengandung teriterpenoid berperan sebagai antioksidan yang dapat menyeimbangkan oksidan dalam sel sehingga stres oksidatif dapat diturunkan. Selain itu pegagan mengandung makronutrien, mikronutrien, vitamin dan mineral yang sangat penting dan dibutuhkan pada proses pertumbuhan. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui efek ekstrak etanol pegagan (Centella asiatica) dapat mempengaruhi panjang badan pada stunting larva zebrafish akibat induksi rotenon melalui ekspresi GLUT 4 dan Osteocalcin. Pada penelitian terdahulu telah dibuktikan rotenon konsentrasi 10 ppb mampu menurunkan panjang badan larva zebrafish namun hasilnya belum maksimal. Sehingga pada penelitian ini dilakukan eksplorasi kembali dan dibuktikan rotenon konsentrasi 12,5 ppb mampu menyebabkan stunting. Metode penelitian ini adalah eksperimen dengan desain post-test-only control group menggunakan hewan coba zebrafish. Sampel diinduksi rotenon konsentrasi 12,5 ppb sejak 2-72hpf. Ekstrak etanol pegagan digunakan konsentrasi 1,25μg/ml; 2,5 μg/ml; dan 5 μg/ml dan dipapar secara bersamaan dengan rotenon. Larva diikuti perkembangannya dan diukur pertumbuhannya dengan cara mengukur panjang badan larva zebrafish usia 3,6 dan 9 dpf menggunakan software Image Raster 3. Pada 9 dpf, dilakukan pengukuran ekspresi GLUT4 dan osteocalcin menggunakan whole mount immunohistochemistry (IHC) dengan pewarnaan DAB. Warna coklat yang terekspresi dikuantifikasi menggunakan software imageJ melalui nilai integrated density dalam satuan pixel. Hasil penelitian menunjukkan pada usia 3 dpf (analog dengan bayi baru lahir) larva zebrafish yang dipapar rotenon tidak ada perbedaan rerata panjang badan secara signifikan pada seluruh kelompok. Pada usia 6 dpf (analog dengan anak usia 2 tahun) dan 9 dpf (analog dengan anak usia 8 tahun) didapatkan hasil selisih panjang badan larva zebrafish > 2SD dan berbeda signifikan (<0,05) dengan kelompok kontrol. Semua kelompok pada usia 3,6 dan 9 dpf memiliki rasio panjang badan yang sama yaitu 1:5. Sehingga dapat disimpulkan stunting akibat induksi rotenon 12,5 ppb terjadi mulai usia 6 hingga 9 dpf. Pada kelompok rotenon pegagan, rata-rata panjang badan larva zebrafish usia 3 dpf tidak terdapat perbedaan signifikan antara semua kelompok. Rata-rata panjang badan larva zebrafish usia 6 dpf yang dinduksi rotenon pegagan konsentrasi 1,25μg/ml tidak terdapat perbedaan signifikan dengan kelompok rotenon, sedangkan pada konsentrasi 2,5μg/ml dan 5μg/ml terdapat perbedaan signifikan. Pada larva zebrafish usia 9 dpf terdapat perbedaan rata-rata panjang secara signifikan pada konsentrasi 2,5μg/ml dan 5μg/ml dengan kelompok rotenon. Ekspresi GLUT4 dan Osteocalcin pada larva zebrafish yang diinduksi rotenon menurun secara signifikan dibandingkan kelompok kontrol. Ekspresi GLUT4 meningkat secara signifikan dengan penambahan pegagan konsentrasi 5μg/ml, sedangkan ekspresi Osteocalcin meningkat secara signifikan dengan penambahan pegagan konsentrasi 2,5μg/ml dan 5μg/ml. Korelasi pearson menunjukkan adanya hubungan positif dan sangat kuat antara konsentrasi pegagan dengan ekspresi GLUT4 (0,880) serta hubungan positif dan kuat pada ekspresi Osteocalcin (0,671). Korelasi antara GLUT4 dan Osteocalcin dengan panjang badan memiliki hubungan positif dan kuat. Korelasi antara ekspresi GLUT4 dengan Osteocalcin memiliki hubungan positif dan sangat kuat (0,760). Kesimpulan penelitian ini adalah rotenon 12,5 ppb dapat menginduksi terjadinya stunting larva zebrafish (Danio rerio). Penambahan ekstrak etanol pegagan dapat memberikan efek terhadap stunting larva zebrafish melalui peningkatan ekspresi GLUT4 dan Osteocalcin yang ditunjukkan dengan adanya peningkatan panjang badan.

English Abstract

Stunting is linear growth retardation which is signed by the height/ body length compared with the age (Height/age; body length/age), the z-score is below minus 2 SD (Standard Deviation). It is based on WHO. Meanwhile, based on Basic Health Research (2013), Indonesian stunting prevalence is increasing from 35,6% into 37,2% from 2010 into 2013. Based on WHO, the stunting baby prevalence become the health problem if the prevalence is more than 20%. One of the factor which influenced the stunting is toxin and pesticide spreading. Pesticide works as the Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs) which can disturb the function of homeostatis hormone in the body. Rotenon is the kind of the pesticide which obstruct the mitocondria 1 complex which causes electron transport system being disturbed, the decrease of Adenosine Triphospate (ATP), the increase of ROS, and also oxidative stress. Oxidative stress can influence the function of Insuline Receptor Substrate (IRS) during mediation activity toward the way of PI3K, including translocation of Glucose Transporter 4 (GLUT 4). GLUT 4 is a protein whose mediate the absorption and glucose transportation which the main source of ATP formation. Besides, oxidative stress can decrease osteoblastogenesis activity and increase osteoclastogenesis so the bone growth is obstructed. The unformed osteoblas will influence the osteoclacin secretion while osteoclacin is the important function in the process of bone mineralization. Mineral is very needed for bone growth. Pegagan (Centella assiatica) is a plant which contain teriterpenoid as the antioxidant which can make the balance of oxidant in the cell so it can decrease the oxidative stress. Besides, pegagan contain macronutrient, micronutrient, vitamin, and mineral which are very important and needed for growth process. The purpose of the study is to know the effect of pagagan (centella asiatica) Ethanolic extract can influence the body length of zebrafish larvae stunting induced by rotenone through GLUT 4 and osteocalcin expression. From the previous research has proven that rotenone in 10 ppb concentration could decreased the zebrafish larvae body length, but still less than 2 SD. In this research conducted re-exploration and proven that rotenone in 12,5 ppb concentration can cause stunting. The method of this research was experimental using post-test-only control group design, used zebrafish as animal model. The sample was inducted by rotenone 12.5 ppb at 2-72 hpf. Pegagan Ethanolic extract concentration 1.25μg/ml; 2,5μg/ml; 5μg/ml were administered with rotenon. The development of larvae were observed and measured the body length at 3,6 and 9 dpf using software image raster 3. Glut 4 expression was analyzed at 9 dpf using wholemount immunohystochemistry (IHC) and DAB staining. The brown color which expressed was quantified using software ImageJ by density integrated value in pixel. The result showed that at 3 dpf (analog to newborn baby) of zebrafish larvae, there was no differences of body length average significantly for all of group. At 6 dpf (analog to 2 years baby) and 9 dpf (analog to 8 years old), there were significantly different (p<0,05) to the control group, which showed the body length more than 2 SD difference. All group at 3,6 and 9 dpf had the same ratio of body length (1:5). So, it can be concluded that rotenone 12,5 ppb induced stunting growth. For the pegagan rotenone group, there was no significant difference of all group on the average of body length zebrafish larvae at 3 dpf. There was no significant difference of average of zebrafish larvae body length at 6 dpf with the pegagan rotenone induction in 1.25μg/ml concentration but was significant difference at 2.5μg/ml concentration. At 9 dpf zebrafish larvae had difference of the body length average significantly on concentrate of 2.5μg/ml and 5μg/ml to the rotenone group. GLUT 4 and Osteocalcin of zebrafish larvae which rotenone induction were significantly decreased compared with control group. GLUT 4 increased significantly on pegagan concentrate 2.5μg/ml and 5μg/ml. Pearson Correlation showed the positive and strong correlation between pegagan concentration and GLUT 4 (0.880), positive and strong correlation of osteocalcin expression (0.671) as well. The correlation between GLUT 4 and Osteocalcin to the body length had positive and strong correlation. The correlation between GLUT4 and Osteocalcin was strong and positive (0.760). From this research, it can be concluded that rotenone 12.5 ppb can induced stunting growth of zebrafish larvae (Danio rerio). Administration of pegagan extract could give effect of zebrafish larvae stunting by inhibit stunted growth through the increasing of Glut 4 and Osteocalcin.

Item Type: Thesis (Magister)
Identification Number: TES/615.323 849/PRI/e/2017/041708993
Uncontrolled Keywords: UMBELLIFERAL, ZEBRA DANIO, ROTENONE, GLUCOSE, CALCIUM - BINDING PROTEINS
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 618 Gynecology, obstetrics, pediatrics, geriatrics > 618.1 Gynecology > 618.11 Diseases of ovaries > 618.110 654 Ovaries--Nutritional aspects
Divisions: S2/S3 > Magister Kebidanan, Fakultas Kedokteran
Depositing User: Nur Cholis
Date Deposited: 03 Oct 2017 06:58
Last Modified: 21 Dec 2020 02:52
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/3194
[thumbnail of BAGIAN DEPAN.pdf]
Preview
Text
BAGIAN DEPAN.pdf

Download (4MB) | Preview
[thumbnail of BAB 1.pdf]
Preview
Text
BAB 1.pdf

Download (3MB) | Preview
[thumbnail of BAB 2.pdf]
Preview
Text
BAB 2.pdf

Download (5MB) | Preview
[thumbnail of BAB 3.pdf]
Preview
Text
BAB 3.pdf

Download (3MB) | Preview
[thumbnail of BAB 4.pdf]
Preview
Text
BAB 4.pdf

Download (3MB) | Preview
[thumbnail of BAB 5.pdf]
Preview
Text
BAB 5.pdf

Download (4MB) | Preview
[thumbnail of BAB 6.pdf]
Preview
Text
BAB 6.pdf

Download (3MB) | Preview
[thumbnail of BAB 7.pdf]
Preview
Text
BAB 7.pdf

Download (3MB) | Preview
[thumbnail of DAFTAR PUSTAKA.pdf]
Preview
Text
DAFTAR PUSTAKA.pdf

Download (3MB) | Preview

Actions (login required)

View Item View Item