Post on 08-Mar-2019
1
TESIS
PEMBERIAN MELATONIN MENGHAMBAT
PENURUNAN JUMLAH SPERMATOZOA YANG
MEMILIKI MORFOLOGI NORMAL PADA MENCIT
DEWASA YANG DIBERIKAN LATIHAN FISIK
BERLEBIH
NIKEN AYU MERNA EKA SARI
NIM : 1290761005
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
TESIS
2
PEMBERIAN MELATONIN MENGHAMBAT
PENURUNAN JUMLAH SPERMATOZOA YANG
MEMILIKI MORFOLOGI NORMAL PADA MENCIT
DEWASA YANG DIBERIKAN LATIHAN FISIK
BERLEBIH
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister
Pada Program Magister Ilmu Biomedik
Program Pascasarjana Universitas Udayana
NIKEN AYU MERNA EKA SARI
NIM : 1290761005
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
LEMBAR PENGESAHAN
3
TESIS INI TELAH DISETUJUI
PADA TANGGAL : 23 Oktober 2015
Penetapan Panitia Penguji Tesis
Pembmbing I
Prof. Dr. dr. Nyoman Mangku Karmaya, M. Repro
NIP.194612311969021001
Pembimbing II
Prof . Dr. dr. Wimpie I Pangkahila, Sp. And., FAACS
NIP.194612131971071001
Ketua Program Studi Ilmu Biomedik
Program Pascasarjana
Universitas Udayana,
Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK
NIP.195805211985031002
Direktur
Program Pascasarjana
Universitas Udayana
Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi,Sp.S (K)
NIP.195902151985102001
Mengetahui
4
Tesis Ini Telah Diuji Pada
Tanggal 23 Oktober 2015
Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana
Nomor : 3236/UN14.4/HK/2015
Tanggal : 1 Oktober 2015
Penguji :
1. Prof. Dr. dr. Nyoman Mangku Karmaya, M. Repro
2. Prof . Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp. And., FAACS
3. Prof. dr. I Gusti Made Aman Sp.Fk
4. Prof. Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M. Sc. And.
5. Dr. dr. Bagus Komang Satriasa, M. Repro
6
Pertama-tama perkenankanlah penulis mengucapkan puji syukur penulis
panjatkan kehadapan Allah SWT yang selalu memberikan rahmat-Nya sehingga
penyusunan tesis yang berjudul “Pemberian Melatonin Menghambat Penurunan
Jumlah Spermatozoa yang Memiliki Morfologi Normal Pada Mencit Dewasa
yang Diberikan Latihan Fisik Berlebih” bisa terselesaikan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. dr. Nyoman Mangku
Karmaya, M. Repro selaku pembimbing I dan Prof . Dr. dr. Wimpie I Pangkahila,
Sp. And., FAACS selaku pembimbing II yang telah menyediakan waktu, tenaga,
pikiran, memberikan bimbingan serta petunjuk kepada penulis di dalam
melakukan kegiatan penyusunan tesis.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika,
Sp. PD KEMD., terima kasih kepada Direktur Program Pasca Sarjana Universitas
Udayana Prof . Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K), atas kesempatan yang
diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Pascasarjana
Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. I Putu Astawa, Sp.OT(K).,M.Kes, selaku
Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, serta kepada Dr. dr. Gde
Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK selaku Ketua Program Studi Ilmu
Biomedik, yang selalu memberikan semangat untuk menyelesaikan tesis sebagai
syarat kelulusan studi di Universitas Udayana.
Ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada para penguji yaitu Prof.
Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M. Sc.,Sp. And, Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.
Repro serta Prof. dr. I Gusti Made Aman., Sp.Fk yang telah memberikan masukan
7
dan saran, sanggahan dan koreksi sehingga tesis ini dapat terwujud seperti ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Drh. Wayan Bebas, M. Kes yang
telah membantu dan membimbing dalam pembedahan dan pengamatan morfologi
spermatozoa mencit serta I Gede Wiranatha, S. Si yang telah membantu dan
membimbing penulis selama melakukan penelitian terhadap hewan coba.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua, suami serta
adik yang selalu memberikan semangat dan doa. Tidak lupa juga kepada teman-
teman di Program Studi Keperawatan yang telah memberikan bantuan, semangat
serta masukan dalam penyusunan tesis ini.
Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada semua pihak
yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian hasil penelitian ini.
Denpasar, 23 Oktober 2015
Penulis
ABSTRAK
PEMBERIAN MELATONIN MENGHAMBAT PENURUNAN JUMLAH
SPERMATOZOA YANG MEMILIKI MORFOLOGI NORMAL PADA
MENCIT DEWASA YANG DIBERIKAN LATIHAN FISIK BERLEBIH
8
Olahraga yang melampaui batas kelelahan dapat menyebabkan
peningkatan laju pembentukan radikal bebas yang dapat menyebabkan stres
oksidatif. Stres oksidatif yang meningkat memicu terjadinya peroksida lipid.
Peroksida lipid ini menyebabkan gangguan sintesis dan sekresi GnRH
hipotalamus sehingga hipofisis gagal untuk mensekresi FSH dan LH. Selanjutnya
sel Leydig gagal mensintesis testosteron dan sel sertoli tidak mampu melakukan
fungsinya sebagai nurse cell yang dapat menyebabkan keabnormalan spermatozoa
morfologi normal. Pemberian melatonin diharapkan dapat mengatasi stres
oksidatif melalui dua cara yaitu menetralisir radikal bebas dan meningkatkan
aktivitas enzim antioksidan. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan
pengaruh melatonin dalam menghambat penurunan jumlah spermatozoa yang
memiliki morfologi normal pada mencit dewasa yang diberikan latihan fisik
berlebih.
Penelitian ini adalah penelitian eksperimen dengan menggunakan postest
only control group design. Sampel dalam penelitian ini adalah mencit dewasa
Strain Balb/C dengan kriteria sehat, berat badan 20-25 gram, dan umur 2-3 bulan.
Secara random, 33 ekor mencit dibagi menjadi 3 kelompok yaitu 11 mencit
kelompok kontrol, 11 mencit kelompok perlakuan I pemberian latihan fisik
berlebih dan aquades 0,8 ml, 11 mencit kelompok perlakuan II pemberian latihan
fisik berlebih dan melatonin 0,8 ml secara oral selama 35 hari.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa jumlah spermatozoa morfologi
normal pada mencit yang diberikan latihan fisik berlebih memiliki perbedaan
yang bermakna (p<0,05) pada kelompok perlakuan II setelah diberikan melatonin,
dimana rerata spermatozoa morfologi normal kelompok kontrol (tanpa perlakuan)
adalah 80,91, rerata morfologi kelompok perlakuan I (latihan fisik berlebih dan
aquades) adalah 54,00 dan rerata morfologi perlakuan II (latihan fisik berlebih dan
melatonin) adalah 74,82.
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian
melatonin pada mencit dewasa yang diberikan aktivitas fisik berlebih
menghambat penurunan jumlah spermatozoa yang memiliki morfologi normal.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipakai sebagai dasar penelitian lebih lanjut
untuk mengetahui pengaruh melatonin terhadap fungsi organ reproduksi lainnya
seperti sel Leydig dan kadar hormon testosteron.
Kata Kunci : Melatonin, Latihan Fisik Berlebih, Spermatozoa Morfologi Normal
ABSTRACT
ADMINISTRATION OF MELATONIN INHIBIT THE DECREASE OF
NORMAL MORPHOLOGY SPERMATOZOA OF OVERTRAINING
ADULT MICE
9
Overtraining can lead to an increase in the rate of formation of free
radicals that can cause oxidative stress. Due to increased oxidative stress, lipid
peroxide then occurs. These lipid peroxides can cause synthesis and secretion of
pituitary GnRH hypothalamus that fail to secrete FSH and LH. Furthermore
Leydig cells failed to synthesize testosterone and the Sertoli cell is not able to
perform its function as a nurse cell that can cause sperm morphological
abnormality. Administration of melatonin is expected to cope with oxidative
stress that can cause infertility in men in two ways to neutralize free radicals and
increase the activity of antioxidant enzymes. The research goal is to prove effect
of melatonin to inhibit decrease normal spermatozoa morphological on
overtraining of adult mice.
The study was an experimental research by using the post-test only control
group design. The samples in this study were adult male mice of strain Balb / C
with healthy criteria, weight 20-25 grams, and age of 2-3 months. Randomly, 33
mice were divided into 3 groups: control group of 11 mice, 11 mice intervention
group I, were given Overtraining and 0.8 ml of distilled water, 11 mice
intervention group II were given Overtraining and administration of oral
melatonin of 0.8 ml for 35 days.
Results of the study showed that there was an increase in the number of
normal sperm morphology in male mice that given Overtraining significantly (p
<0.05) in the intervention group II after the administration of melatonin, which
means that sperm morphology control group was 80.91, the average morphology
intervention group I was 54.00 and the average of morphology intervention II was
74.81.
Based on these results it can be concluded that the administration of
melatonin in overtraining adult mice may increase progressively normal sperm
morphology. It is expected that this study can be used as a basis for further
research to determine the effect of administration of melatonin on the function of
the reproductive organs, such as the Leydig cell and the testosterone levels.
Keywords: Melatonin, Overtraining, Morphology of spermatozoa
DAFTAR ISI
Halaman
10
SAMPUL DALAM………………………………………………………. i
PRASARAT GELAR …………………………………………………… ii
LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………... iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS……………………………. iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT………………………….. v
UCAPAN TERIMA KASIH…………………………………………….. vi
ABSTRAK………………………………………………………………...
viii
ABSTRACT……………………………………………………………… ix
DAFTAR ISI…………………………………………………………….. x
DAFTAR TABEL .......................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………
xv
DAFTAR SINGKATAN ……………………………………………….
xvi
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………
xviii
BAB I PENDAHULUAN………………………………………………. 1
1.1 Latar Belakang………………………………………………………. 1
1.2 Rumusan Masalah…………………………………………………… 5
1.3 Tujuan penelitian……………………………………………………. 6
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................ 6
1.4.1 Manfaat Teoritis .......................................................................... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA .................................................................... 7
2.1 Spermatozoa ......................................................................................... 7
2.1.1 Organ Reproduksi Mencit Jantan ................................................ 7
2.1.2 Spermatozoa Mencit .................................................................... 8
2.1.3 Spermatozoa Morfologi Normal .................................................. 10
11
2.1.4 Pemeriksaan Spermatozoa Morfologi Normal ............................ 12
2.1.5 Pewarnaan Eosin Nigrosin Sitrat Pada Spermatozoa .................. 13
2.1.6 Penilaian Spermatozoa Morfologi Normal…………………… 15
2.2 Radikal Bebas ...................................................................................... 17
2.2.1 Definisi Radikal Bebas ................................................................ 17
2.2.2 Sumber Radikal Bebas ................................................................. 18
2.2.3 Sifat Radikal Bebas .................................................................... 19
2.2.4 Tahapan Pembentukan Radikal Bebas…………………………. 20
2.2.5 Radikal Bebas dan Oksidan…………………………………….. 20
2.3 Pelatihan Fisik Berlebih ........................................................................ 22
2.3.1 Olahraga....................................................................................... 22
2.3.2 Pelatihan Fisik Berlebih ............................................................... 23
2.3.3 Hubungan Aktivitas Berlebih dengan Radikal Bebas ................. 24
2.4 Antioksidan…………………………………………………………… 26
2.4.1Definisi Antioksidan……………………………………………. 26
2.4.2 Jenis Antioksidan………………………………………………. 26
2.4.3 Efek Antioksidan………………………………………………. 28
2.5 Kelenjar Pineal……………………………………………………….. 28
2.6 Melatonin…………………………………………………………….. 29
2.5.1 Sintesis Melatonin…………………………………………… 29
2.5.2 Sekresi Melatonin……………………………………………. 30
2.5.3 Reseptor Melatonin………………………………………….. 32
2.5.4 Aktivitas Melatonin Sebagai Antioksidan…………………… 33
BAB III KERANGKA BERFIKIR KONSEP DAN HIPOTESIS
PENELITIAN…………………………………………………. 35
3.1 Kerangka Berpikir……………………………………………………. 35
3.2 Konsep Penelitian…………………………………………………….. 36
3.3 Hipotesis Penelitian…………………………………………………... 37
BAB IV METODE PENELITIAN…………………………………….. 38
12
4.1 Rancangan Penelitian………………………………………………… 38
4.2 Tempat dan Waktu Penelitian………………………………………... 39
4.3 Penentuan Sumber Data……………………………………………… 40
4.3.1 Kriteria Sampel Penelitian…………………………………….. 40
4.3.1.1 Kriteria Inklusi…………………………………………. 40
4.3.1.2 Kriteria Eksklusi………………………………………... 40
4.3.2 Besar Sampel…………………………………………………… 40
4.3.3 Teknik Pengambilan Sampel………………………………….. 41
4.4 Variabel Penelitian…………………………………………………… 42
4.4.1 Identifikasi Variabel……………………………………………… 42
4.4.2 Klasifikasi Variabel……………………………………………… 42
4.4.3 Definisi Operasional Variabel…………………………………… 42
4.4.4 Hubungan Antar Variabel………………………………………... 43
4.5 Bahan Penelitian……………………………………………………... 44
4.6 Alat Penelitan………………………………………………………… 44
4.7 Prosedur Penelitian…………………………………………………... 45
4.7.1 Pembuatan Persediaan Melatonin yang di Dapat dari PT. Elo
Karsa Utama Surabaya…………………………………………. 45
4.7.2 Persiapan Hewan Coba……………………………………….. 45
4.7.3 Jalannya Penelitian…………………………………………… 46
4.7.3.1 Pelaksanaan Penelitian………………………………… 46
4.7.3.2 Perhitungan Dosis Melatonin…………………………. 47
4.7.3.3 Perhitungan waktu Pemberhentian Paparan Cahaya Setelah
Konsumsi Melatonin………………………………….. 48
4.7.4 Alur Penelitian………………………………………………… 49
4.7.5 Cara Membuat Sediaan Mikroskopis…………………………. 50
4.7.6 Cara Pengumpulan Data……………………………………… 50
4.8 Analisa Data…………………………………………………………. 50
BAB V HASIL PENELITIAN ……………………………………… .... 52
5.1. Hasil Analisis Data…………………………………………………. 52
13
5.1.1 Distribusi Frekuensi Spermatozoa Morfologi Normal Pada
Kelompok Kontrol, Perlakuan I dan Perlakuan II
…………………………… 52
5.2 Hasil Analisis Spermatozoa Morfologi Normal Kelompok Kontrol,
Perlakuan I dan Perlakuan II Pada Mencit Jantan Dewasa yang
Diberikan Aktivitas
Berlebih………………………………………………… 53
5.2.1 Uji Normalitas Data ……………………………………….. 53
5.2.2 Uji Homogenitas Data……………………………………… 53
5.2.3 Analisis Perbedaan Spermatozoa Morfologi Normal Kelompok
Kontrol, Perlakuan I dan Perlakuan II …………………… 54
5.2.4 Analisis Komparasi Antar Kelompok ……………………… 55
BAB VI PEMBAHASAN …………………………………………….. 57
6.1 Efek Pelatihan Fisik Berlebih Terhadap …………………………… 57
6.2 Efek Proses Menua Terhadap Penurunan Jumlah Spermatozoa yang
Memiliki Morfologi Normal………………………………………. 59
6.3 Efek Pemberian Melatonin Terhadap Penurunan Jumlah Spermatozoa
yang Memiliki Morfologi Normal Mencit yang Diberikan Aktivitas Fisik
Berlebih ……………………………………………………………. 60
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN …………………………… 63
7.1 Kesimpulan ………………………………………………………… 63
7.2 Saran ………………………………………………………………. 63
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………… 64
LAMPIRAN…………………………………………………………… 69
14
DAFTAR TABEL
Halaman
5.1 Konversi Dosis Berdasarkan Berat
Badan………………………………………………………. ……
47
5.1 Rerata Spermatozoa Morfologi Normal Kelompok Kontrol, Perlakuan I
dan Perlakuan II Pada Mencit Jantan Dewasa yang Diberikan Aktivitas
Berlebih ………………………………………………………….
52
5.2 Hasil Analisis Spermatozoa Morfologi Normal Kelompok kontrol,
Perlakuan I dan Perlakuan II Pada Mencit Jantan Dewasa yang
Diberikan Aktivitas Berlebih ……………………………………
53
5.3 Perbedaan Rerata Spermatozoa Morfologi Normal Antar Kelompok
Sesudah Diberikan Aktivitas Berlebih dan Melatonin ………… 54
5.4 Analisis Komparasi Spermatozoa Morfologi Normal Setelah Perlakuan
Antar Kelompok………………………………………………… 55
Tabel
15
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Spematozoa Nomal ……………………………………………………… 15
2.2 Spermatozoa Tanpa Pengait Kepala……………………………………… 16
2.3 Spermatozoa Dengan Pengait yang Pendek……………………………... 16
2.4 Spermatozoa Dengan Leher Patah………………………………………. 16
2.5 Spermatozoa Berekor Ganda……………………………………………. 17
3.1 Konsep Penelitian……………………………………………………….. 36
4.1 Rancangan Penelitian…………………………………………………… 38
4.2 Hubungan Antar Variabel………………………………………………. 43
4.3 Bagan Alur Penelitian………………………………………………….. 49
Gambar
16
DAFTAR SINGKATAN
SINGKATAN
ATP : Adenosin Triphosphate
ADP : Adenosin Diphosphate
O2- : Oksigen Reactif Superoksida
H2O2 : Hydrogen Peroksida
DNA : Deoxyribo Nucleid Acid
ROS : Reactive Oxygen Spesies
OS : Stress Oksidatif
SOD : Superoksida Dismutase
Se : Selenium
Fe : Besi
Mg : Magnesium
OH : Oksigen Hidroksil
ONOO- : Peroksinitrita
LOO : Radical Peroksilipid
NO : Nitrogen Oxide
GPx : Gluthathion Peroksidase
CAT : Catalase
PUFA : Poly Unsaturated Fatty Acid
RH : Radical Hidroksil
O : Oksigen
P450scc : P450 Side-chain cleavage
FITT : Frequency, Intensity, Type, Time
T4 : Tiroksin
SHBG : Sex hormone Binding Globulin
AA-NAT : Arilalkilamin N-asetiltransferase
PCR : Polymerase Chain Reaction
17
ANFK : N1-acetyl-N2-formyl-5-methoxykynuramine
AMK : N1-acetyl-5-methoxykynuramine
DHA : Docosahexaenoic
GnRH : Gonadotropin Releating Hormon
FSH : Folicle Stimulating Hormon
LH : Lutenizing Hormone
P : Populasi
R : Randomisasi
S : Sampel
RA : Random Alokasi
PBS : Phospat Buffered Saline
NaCl : Natrium Clorida
LSD : Least Significant Difference
18
DAFTAR LAMPIRAN
1. Etika Clereance ...................................................................................... 69
2. Amandemen ........................................................................................... 70
3. Prosedur Penanganan Hewan Coba ....................................................... 71
4. Data Presentase Spermatozoa Morfologi Normal ................................. 75
5. Hasil Analisa Data ................................................................................. 77
6. Dokumentasi Penelitian ......................................................................... 78
7. Gambaran Kelainan Morfologi Spematozoa ......................................... 83
Lampiran
Halaman