DAMPAK PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS

KERACUNAN ASAM JENGKOLAT

PADA SISTIM PERKEMIHAN MARMUT

(Cavia porcellus)

Oleh

TOG1 HAMBNANGAN SINAGA

PROGRAM PASCA SARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2002

ABSTRAK

TOG1 HAMONANGAN SINAGA, BIO 95577. Dampak Pember ian

Berbagai Dosis Keracunan Asam Jengkola t P a d a Sistim

Perkemihan Marmut (Cavia porcellus). Dibawah bimbingan

Djokowoerjo Sas t rad ipradja , Mar ia Bintang, Tonny Ungerer (t), Bambang Pontjo Priosoeryanto dan Husein Alatas.

Buah jengkol (Pathecellobiurn lobaturn), merupakan makanan

kegemaran yang populer bagi sekelompok masyarakat tertentu di Jawa,

Sumatra dan Sulawesi. Telah juga diketahui buah ini dapat

menimbulkan keracunan , tetapi ternyata tidak mengurangi minat

penggemarnya. Asam jengkolat yang terkandung dalam buahnya,

ditengarai menjadi sumber penyebab dari keracunan. Sebagian besar

korbannya anak-anak usia 4-12 tahun, terutama laki-laki, dan sering

korban keracunan ini dibawa berobat daIam keadaan sakit yang serius.

Sebenarnya mudah untuk mendiagnosa keracunan ini, yaitu

sesudah makan satu atau lebih buah jengkol, penderita mengeluh

pusing, mual sampai muntah, sakit perut, a ir kemih berkurang sampai

berhenti total dan adakalanya menceritakan adanya darah dalam air

kemih. Mulut, kencing dan hawa napas berbau jengkol.

Patogenesis keracunan ini beium terungkap secara jelas, tetapi

para klinisi sepakat bahwa keracunan jengkol terjadi karena sumbatan

air kemih oleh kristal asam jengkolat, begi:u juga dengan perdarahan

yang diyakini akibat goresan dinding saluran oleh kristal yang tajam.

Belakangan ini telah diketahui bahwa dalam tumbuhan tertentu

seperti Mimosa pudica, terdapat enzim liase (S-alkyl cysteine lyase)

yang dapat rnendekomposisi asam jengkolat dan metabolitnya antara

lain C S 2 , yang bersifat toksis untuk serangga dan manusia.

6 . Glomerulus tidak mengalami kerusakan berarti, dan fungsi

filtrasinya tidak terganggu.

7 . Asam jengkolat dan/atau metabolitnya, bertanggung jawab dalam

menimbulkan berbagai masalah toksis pada ginjal dan saluran

kemih.

8. Kerusakan yang sebenarnya, terdapat pada daerah kortek ginjal,

terutama pada tubulus kortikal dan jaringan interstitialnya

maka dapat disimpulkan bahwa :

a. Secara ekperimental, pemberian asam jengkolat dengan dosis

keracunan manusia, dapat menimbulican gejala keracunan pada

marmut (Cavia poreellus), dengan gejala utamanya hematuria.

b. Pembentukan gumpalan kristal yang memungkinkan terhambatnya

aiiran kemih, tidak ditemukan pada model marmut percobaan.

c. Bahwa pada masalah keracunan jengkol, kerusakan diakibatkan

sifat toksisitas dari asam jengkolat dan/atau metabolitnya.

d. Munculnya hematuria pada urin pemakan jengkol, dapat dipakai

sebagai parameter pokok bahwa telah terjadi peristiwa keracunan

jengkol.

Kata kunci : asam jengkolat, keracunan, kristal, bahan toksik, dan

hematuria

ABSTRACT

TOG1 HAMONANGAN SINAGA, BIO 95577. T h e Effect of Severa l

Human Intoxication Dosages of Djenkvlic ac id on the Ur ina ry

system of guinea pig (Cavia porcellus). Under t h e supervision of

Djokowoerjo Sas t rsd ipradja , M a r i a Bintang, Tonny Ungerer (t), Bambang Pontjo Priosoeryanto a n d Husein Ala tas

Djenkol beans (Pithecellobiuni Eobatum) are considered a

delicacy by certain groups of people on Java, Sumatra and Sulawesi.

The bean is known t o make djenkolic intoxication, but this fact does

not restrain people from consuming it. The intoxication is caused by

djenkolic acid which is found in fresh djenkol. Most of the victims are

children, especially males between the ages of 4 to 12 y demonstrating '

serious illness.

Actually, it is relatively easy to diagnose the intoxication,

' because after eating one or some djenkol beans,-the victim feels dizzy,

nauseous with a tendency of vomitting, abdominal pain, sometimes

there is blood in t h e urine, and urinary volume is decreased. Breath

from the mouth, urine and perspiration smell djenkolic.

The pathogenesis of this intoxication has not been described

precisely, but clinicians agreed that djenkolic intoxication is due to the

obstruction of the urinary tract by djenkolic acid crystals, and also, the

bleeding is attributed to the sharpness of the crystals.

It has been reported recently that a lyase enzyme (S-alkyl

cysteine lyase) is found in plants, namely Mimosa pudica which

metabolized djenkolic acid yielding products toxic to insects and

humans.

The process of djenkolic intoxication proceeds rapidly. Based on

the above mentioned facts, the agreed idea that the intoxication is

caused by urinary obstruction due to djenkolic acid crystals is stilt

questionized. Histopatological examination on renal biopsy shows that

there are some fcrcal necrosis in cortical areas and glomerulus seems

intact, meaning that these damages are not caused by the crystals.

In the present study, 80 male guinea pigs were used. Fifty guinea

pigs were devided into 5 groups of 10 animals each which received

djenkolic acid solution a t 0 , 1, 4, 8, and 14 unit human toxic dose,

respectively. One toxic dose referred to a male child (age 4 t o 12 y) of

15 kg body weight suffering djenkolic intoxication after consuming 2

djenkol beans. In these guinea pigs, urine characteristics and

pathology-anatomical studies on kidney, ureter, and bladder were

conducted. The other 30 guinea pigs were used to determine the

creatinin clearance with the five different dosages.

The results of this study show that :

1. Obstruction due to djenkolic acid crystals is not a primary cause of

djenkolic acid intoxication.

2. The pH of urine becomes more acidic following administration of

djenkoIic acid.

3. The damage of the wafI of the ureter and urinary bladder is not the

cause of hematuria

4. There are no changes of the morphology of erythrocyte found in

urine

5. Histopatologicaf changes of the upper segment, are more dominant

than those of the lower segment of the urinary tract.

6. Glomerulus seems intact and its function is normal

7. The toxicity of djenkolic acid andlor i ts metabolite are likely

responsible for the pathological changes of the kidney and urinary

tract.

8. The majority of the damages occur i n the cortical area, especially

cortical tubule3 and cortical interstitial tissues.

Overall conclusion of t h ~ s study are:

a. Human djenkolic acid intoxication dosages performed

experimentally on guinea pigs, revealed that the main symptom is

hematuriz.

b. Clogging of crystals that \~;ciuId obstruct urinary flow, could not be

found in this guinea pig experimental model.

c. Based on the observed results, the damage on kidney and urinary

tract is likely caused by the toxic features of djenkolic acid and/or

i ts metabolites.

Key words: Djenkolic acid, intoxication, crystal, toxic substance and

hematuria

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini; saya menyatakan bahwa DISERTASI yang berjudul

Dampak pemberian berbagai dosis

keracunan asam jengkolat

pada sistim perkemihan marmut

(Cavia porcellus).

AdaIah benar karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan.

Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan .

secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya

Bogor, Januari 7002

Nrp. 95577 / Bio

DAMPAK PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS KERACUNAN

ASAM JENGKOLAT

PADA SISTIM PERKEMIHAN MARMUT

(Cavia porcellus)

Oieh

TOG1 HAMONANGAN SINAGA

Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

DOKTOR

pada

Program Studi Biologi

PROGRAM PASCA SARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2002

Judul Disertasi : DAMPAK PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS

KERACUNAN ASAM JENGKOLAT

PADA SISTIM PERKEMIHAN MARMUT

Nama

NRP

( @via porcellus)

: TOG1 HAMONANGAN SINAGA

: 95577

Program Studi : Biologi

u\- / Prof.Dr.Drh. Diokowoerio Sastradiwradia

- Ketua

Prof.Dr.Drh. Maria Bintang. MS. Prof Dr.Drh. Tonnv Ungerer

Anggota Anggota

Drh. ~ambd6.g Pontio P.- MS..Ph.D. ProEdr. Husein Alatas. DSAK.

Anggota Anggota

2 . Ketua Program Studi Biologi gram Pasca Sarjana

+z -==-

lr I r ~ e d ~ ~ ~ u r ~ i d i , ~ . ~ ~ ~

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Mataram/Lombok, tanggal 08 Februari 1944

dari Ayahanda Alm. Christian Hoemala Pordangolan Sinaga, Guru

Sekolah Dasar, dan Ibunda Camsia Loemban Tobing, Ibu Rumah

Tangga. Penulis merupakan anak keempat dari lima orang anak

bersaudara, 2 laki-laki dan 3 perempuan.

Sekolah Taman Kanak-Kanak, Sekolah Dasar, Sekolah Menengah

Pertama dan Sekolah Menengah Atas bagian B, diselesaikan di kota

Semarang, Jawa Tengah. Sekolah Kedokteran TJmum diselesaikan di

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Indonesia, Jakarta. Tahun

1985, penulis nlenyeiesaikan studi Magister Sain di Program Pasca

Sarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor, dan mulai tahun 1995,

menempuh Program Doktor di Program Studi Biologi, Pasca Sarjana

Institut Pertanian Bogor..

Dari perkawinan dengan Husny Eristen Simanjuntak, penulis

- dikaruniai 3 orang anak. Yang pertama. anak laki-laki, Ellery Jesaya

Hasudungan, lahir pada tahun 1982. Yang kedua, lahir pada tahun

1984, seorang anak perempuan bernama Steffany Karina, dan yang

ketiga lahir pada tahun 1988, seorang anak laki-laki, Lothar Yani

Markus.

Sejak tahun 1976, penulis bekerja sebagai tenaga pengajar tetap

di Laboratorium Fisiologi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen

Indonesia, Jakarta, sampai dengan saat ini.

PRAKATA

Suatu karunia yang sangat besar dan Puji Syukur pada Allah

Bapa, Rohuf Kudus, dan Jesus Kristus, AnakNya Yang Tunggal, bahwa

saya diberi kesempatan memulai dan menyelesaikan Studi Doktor di

Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor ini.

Pertama-tama saya ucapkan rasa hormat dan terima kasih

sedalam-dalamnya pada para pembimbing saya, Prof. Dr. Djokowoerjo

Sastradipradja, sebagai Ketua, pada Prof. Dr.Drh. Maria Bintang, MS.,

pada Almarhum Prof. Dr. Tonny Ungerer, pada Drh. Bambang Pontjo

Priosoeryanto, MS., Ph.D., dan juga pada Prof. dr. Husein Alatas,

DSAK., sebagai Anggota, yang dengan sabar menuntun saya daiam

rnenyelesaikan studi. Juga yang tidak mungkin saya lupakan, adalah

keharuan yang mendalam pada Ketua Pembimbing awal saya,

Almarhum Prof. Dr. Soewondo Djojosoebagio, sebagai sponsor awal

dan selalu menyuntikkan semangat juang saat saya memulai

. pendidikan, serta para anggota pembimbing awal lainnya, Dr.Drh.

A.Maad Wirawidjaja, Dr.Ir. A.Ansori Mattjik, Dr. dr. Santoso Cornain,

dan Dr.Drh. Heru Setijanto.

Rasa hormat dan terima kasih kepada Direktur Program Pasca

Sarjana, dan Ketua Program Studi Biologi Fakultas Pasca Sarjana

Institut Pertanian Bogor, yang tetap memberikan kesempatan pada saya

untuk menyelesaikan studi doktor ini.

Rasa syukur dar_ terima kasih sedalam-dalamnya pada Rektor

Universitas Kristen Indonesia, dan pada Dekan Fakultas Kedokteran

Universitas Kristen Indonesia, yang tetap memberikan kesempatan

seluas-luasnya pada saya untuk menyelesaikan studi ini, juga pada

Yayasan Universitas Kristen Indonesia yang telah mendukung

pendanaan untuk pengambilan studi doktor saya.

Ucapan terima kasih setulus-tulusnya pada Kepala Bagian dan

seluruh Staf di Laboratorium Ilmu Faal Fakultas Kedokteran

U n i v e r ~ i t a s Kristen Indonesia, yang telah bercapai lelah mengambil

alih seiuruh kewajiban saya untuk mengajar. sehingga program

pendidikan mahasiswa untuk mata ajaran Ilmu Faal te tap berlangsung

dengan baik.

Terima kasih yang tidak terhingga saya ucapkan pada seluruh

Staf Laboratorium Kimia FMIPA-IPB, khususnya pada Saudari Iis dan

Saudari Merry Simangunsong yang selalu mengulurkan bantuannya,

pada seluruh Staf dibagian Laboratorium Patologi FKH-IPB, khususnya

Saudara Kasnadi. Juga pada seluruh Staf di Laboratorium Patologi

Klinik Rumah Sakit Umum Fakultas Kedokteran Univers~tas Krlsten

Indonesia, Jakarta.

Demikian juga saya sampaikan ucapan terima kasih dan rasa

hormat pada Saudara Ridwan dan Saudara Dedi Noviendri, mahasiswa

Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB,

atas bantuan sukarela dan kerjasamanya.

Disamping itu, pada Ibunda Tersayang, Abang, Kakak, dan Adik

tercinta, juga pada Bapak dan Ibu Mertua, dan saudara ipar saya,

bantuan dan dukungan kalian semua sungguh tidak ternilai. Puji syukur

pada Tuhan, karena berkat doa yang telah kalian panjatkanlah, studi

saya dapat terselesaikan.

Dan pada akhirnya, ucapan terima kasih dan salam sayang, saya

sampaikan pada istri tercinta, Husny Eristen Simanjuntak, dan pada

ketiga anak saya, Ellery Jesaya Hasudungan, Steffany Karina dan

Lothar Yani Markus. Sungguh luar biasa beban keprihatinan dan beban

hidup yang telah kalian pikul selama papa menjalankan studi doktor,

begitu juga doa-doa yang berhari-hari kalian panjatkan pada Bapa di

Surga, sehingga papa tetap mampu berdlri tegar dan bersemangat, terus

maju menyelesaikan studi papa untuk mempersembahkan gelar doktor

ini pada almamater dan kepada kalian.

Bapaku di .Surga, Rohul Kudus, dan Jesus Kristus Juru

Seiamatku, saya hanya dapat menundukkan kepala dan hanya mampu

mengucapkan tefima kasih. Berkatilah mereka yang menyayangi,

membantu dan menolong saya.

Haleluya, Arnin.

Jakarta. Januari 2002

To ',. monangan Sinaga ;kii"l-

... X l l l

DAFTAR IS1

Halaman

DAFTAR TABEL ............................................................... xiv

............................................................ DAFTAR GAMBAR xv

......................................................... DAFTAR LAMPIRAN xv i

I . PENDAHULUAN

1 1 . Latarbelakang .............................................................. 01

1.2. Kerangka pemikiran ..................................................... 03

1.3. Perumusan masalah ..................................................... 04 . .

1.4. Tujuan penelltian ......................................................... 05

1.5. Hipotesis ..................................................................... 05

I1 . TINJAUAN PUSTAKA

................................................................ 2.1. Buah jengkol

2.1. Keracunan jengkol ....................................................... ............................................................ 2.3. Asam jengkolat

................................................. 2.4. Kristal asam jengkolat

........................................................ 2.5. Sistim perkemihan

2.6. Asam jengkolat dalam tubuh ......................................... ........... 2.7. Konsentrasi asam jengkolat didaerah kortek ginjal

2.8. Bahan ikutan lain dalam buah jengkol ............................. 2.9. Keadaan dalam ginjal ...................................................

2.10. Tubulus nekrosis akut .................................................. 2.11. Hematuria pada keracunan jengkol ................................

2.12. Keluhan pada keracunan jengkol ................................... 2.13. Fungsi filtrasi dan reabsorpsi .......................................

...................................................... 2.14. Perubahan pH urin

.......................... 2.15. Upaya mengurangi daya racun jengkol

.............................. 2.16. Penangguladgan keracunan j engkol

................................ 2.17. Kematian pada keracunan jengkol

................................ 2.18. Prognosis pada keracunan jengkol

2.19. CS2 sebagai produk perubahan asam jengkolat ..............

I1I.METODE KERJA

3.1. Waktu dan tempat penelitian .................................... 3.2. Bahan dan alat .........................................................

3.3. Tahapan kerja ..........................................................

3.3.1. Pemurnian asam jengkolat ...............................

3.3.2. Pengujian hasil pemurnian ...............................

3.3.2. 1 . Uji Ninhydrin .............................................. . .

3.3.2.2. Uji Belerang . ................................................ 3.3.2.3. Uji Kromatografi Lapis Tipis ........................

3.3.2.4. Uji kelarutan dalam air .................................

3.3.3. Persiapan hewan coba ........................................

.......................... 3.3.4. Penentuan satu dosis keracunan

3.3.5. Rancangan percobaan ........................................... ................................... 3.3.6. Pemeriksaan histopatologi

................................. 3.3.7. Pemeriksaan fungsi filtrasi

.................................................. 3.3.8. Penentuan LD50

. 3.3.9. Uji toksisitas pada larva udang A salina .............. . .

3.3.10. Pengu j~an hasil ...................................................

IV . HASIL

........................................ 4.1: Ekstraksi asam jengkolat

.............................. 4.2. Penentuan sa tu dosis keracunan

............ 4.3. Pemeriksaan umum terhadap 50 ekor marmut

............................................................... 4.3.1. Bakteri

...................................................... 4.3.2. Kristal amorf

.................................................... 4.3.3. Kristal jengkol

........................................................... 4.3.4. Hematuria

.......................................................... 4.3.5. Warna urin

............................................... 4.4. Pemeriksaan pH urin

................................. 4.5. Pemeriksaan patologi-anatomi

4.5.1. Hasil uji statistik pada glomerulus ..................

........... 4.5.2. Hasil uji statistik pada daerah kortikal

.......... 4.5.3. Hasil uji statistik pada daerah medular

....................... 4.5.4. Hasil uji statistik pada ureter

4.5.5. Hasil uji statistik pada vesika urinaria ............

4.5.6. Rangkuman hasil pemeriksaan P.A. ................ 4.6. Hasil pemeriksaan fungsi filtrasi .............................

..................................... .......-. 4.7. Pemeriksaan LD50 .... 4.8. Hasil uji . toksisitas pada larva udang ........................ 4.9. Pemeriksaan secara kasat mata ................................

V . PEMBAHASAN

5.1. Hasil ekstraksi ......................................................

.......................................... 5.2. Munculnya bau jengkol

5.3. Keluhan mual dan muntah dan sikap pengobatan ...... .............................................. 5.4. Pernbentukan kristal

5.5. Keluarnya darah dari pembuluh darah ..................... 5.6. Lokasi pokok kerusakan ........................................

5.7. Fongsi filtrasi glomerulus ...................................... 5.8 . Perubahan pH urin ................................................

5 .9 . Tubulus nekrosis akut ........................................... 5.10. Kolik dan rasa nyeri lainnya ................................

................................................ 5.11. Munculnya anuria

5.12. Faktor individual ................................................ 5.13. Metabolit asam jengkolat ....................................

. . 5.14. UJI toksisitas ..................................................... ........................................................ 5.15. Glomerulus

................................................. 5.16. Tubulus kortikal

................................................. 5.17. Tubulus meduler

5.18. Jaringan interstitial ............................................. 5.19. Ureter dan vesika urinaria .................................... 5.20. Rangkuman umum hasil pemeriksaan .....................

............................................... 5 . 2 1 . Tentang pulih asal

VI . KESIMPULAN ...........................................................

....................................................................... VII . SARAN 115

VIII . DAFTAR PUSTAKA ................................................. 116

IX . LAMPIRAN .................................................................. 122

DAFTAR TABEL

No Halaman

0 1 . Komposisi bahan dalam buah jengkol ..............................

02 . Lama waktu munculnya keluhan .....................................

................................................. . 0 3 Keadaan yang ditemukan

04 . Jenis kelamin pasien keracunan .....................................

05 Usia pasien keracunan jengkol pada anak .......................

06 . Perkiraan kebutuhan asam amino ....................................

07 . Kristal asam jengkolat di urin ........................................

08 . Frekuensi dari hematuria ................................................

09 . Kapan muncul keluhan ..................................................

10 . Berbagai catatan kematian ............................................. . 1 1 . Cara pemberian nilai untuk glomerulus ...........................

12 . Cara pemberian nilai untuk kortek ginjal .........................

1 3 . Cara pemberian nilai untuk medula ginjal .......................

14 . Cara pemberian nilai untuk ureter .................................. 57

15 . Cara pemberian nilai untuk vesika urinaria ..................... 16 . Hasil ekstraksi buah jengkol ..........................................

1 7 . Hasil pemeriksaan pH urin ............................................ 18 . Jumlah poin masalah histopatologi ................................

19 . ANOVA, Tes Duncan untuk glomerulus ..........................

20 . ANOVA, Tes Duncan untuk daerah kortikal ...................

2 1 . ANOVA. Tes Duncan untuk daerah meduler ................... 22 . ANOVA. Tes Duncan untuk ureter ................................. 23 . ANOVA . Tes Duncan untuk vesika urinaria ....................

24 . Rangkuman pemeriksaan patologi-anatomi ..................... 8 1

25 . Pemeriksaan klirens kreatinin ....................................... 83

26 . ANOVA. Tes Duncan untuk klirens kreatinin .................. 84

27 . Hasil pemeriksaan LD50 ............................................... 86

28 . Uji toksisitas pada larva udang ...................................... 87

29 . Munculnya bau jengkol setelah pencekokan ..................... 89

DAFTAR GAMBAR

Halaman

0 1 . Rumus bangun asam jengkolat .......................................... 0 8

02 . Bentuk kristal asam jengkolat ......................................... 21

03 . Anatomi sistim perkemihan ................................................ 24

04 . Kefron fungsionil .......................................................... 25

05 . Glomerulus dan susunan membrannya ............................. 06 . Badan podosit dan penjulurannya ....................................

07 . Mekanisme kerja podosit ................................................

08 . Perubahan pH urin rata-rata ............................................

09 . Foto mikroskopik glomerulus .......................................... 10 . Foto mikroskopik daerah kortikal ...................................

11 . Foto mikroskopik daerah meduler ...................................

12 . Foto mikroskopik ureter .................................................

13 . Foto mikroskopik vesika urinaria .................................... 14 . Skema progresifitas kerusakan ginjal ...............................

15 . Patofisiologi mekanisme gaga1 ginjal akut .......................

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

0 1. Hasil pemeriksaan patologi anatomi

02. Keberadaan kristal, eritrosit dan pH

03. pH kandung kemih dan cair tubuh .

04. Form penilaian pemeriksaan histopatologi

Jumlah lembar