EFEKTIVITAS BUAH TOMAT (Solanum lycopersicum L.)

SEBAGAI RADIOPROTEKTOR PADA

LIMFOSIT DARAH MANUSIA BERBASIS MIKRONUKLEI

APRIANI MUTMAINAH

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2021 M / 1442 H

ii

EFEKTIVITAS BUAH TOMAT (Solanum lycopersicum L.)

SEBAGAI RADIOPROTEKTOR PADA

LIMFOSIT DARAH MANUSIA BERBASIS MIKRONUKLEI

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

pada Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

APRIANI MUTMAINAH

11160950000058

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2021 M / 1442 H

iii

EFEKTIVITAS BUAH TOMAT (Solanum lycopersicum L.)

SEBAGAI RADIOPROTEKTOR PADA

LIMFOSIT DARAH MANUSIA BERBASIS MIKRONUKLEI

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

pada Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

APRIANI MUTMAINAH

11160950000058

Menyetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Dr. Dasumiati, M.Si Teja Kisnanto, S.Si., M.Biomed

NIP. 197309231999032002 NIP. 198411032009011004

Mengetahui,

Ketua Program Studi Biologi

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Dr. Priyanti, M.Si

NIP. 197505262000122001

iv

PENGESAHAN UJIAN

Skripsi berjudul “Efektivitas Buah Tomat (Solanum lycopersicum L.) sebagai

Radioprotektor pada Limfosit Darah Manusia Berbasis Mikronuklei” yang

ditulis oleh Apriani Mutmainah, NIM 11160950000058 telah diuji dan

dinyatakan “LULUS” dalam Sidang Munaqosyah Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal 3 Juni 2021.

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Biologi.

Menyetujui:

Penguji I, Penguji II,

Narti Fitriana, M.Si

NIDN. 0331107403 NIP. 197006282014112002

Pembimbing I, Pembimbing II,

Dr. Dasumiati, M.Si Teja Kisnanto, S.Si., M.Biomed

NIP. 197309231999032002 NIP. 19841103 2009011004

Mengetahui,

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Biologi

Nashrul Hakiem, S.Si., M.T., Ph.D Dr. Priyanti, M.Si

NIP. 197106082005011005 NIP. 197505262000122001

v

PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH

BENAR HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN

SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI

ATAU LEMBAGA MANAPUN.

Jakarta, Juni 2021

Apriani Mutmainah

11160950000058

vi

ABSTRAK

Apriani Mutmainah. Efektivitas Buah Tomat (Solanum lycopersicum L.)

sebagai Radioprotektor pada Limfosit Darah Manusia berbasis Mikronuklei.

Skripsi. Program Studi Biologi. Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas

Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 2021. Dibimbing oleh Dasumiati

dan Teja Kisnanto.

Paparan radiasi pengion dapat menyebabkan kerusakan sel secara langsung

dengan menginduksi ionisasi dan eksitasi molekul Deoxyribonucleic Acid (DNA)

dan secara tidak langsung melalui pembentukan radikal bebas. Kandungan

antioksidan pada buah tomat dikenal memiliki kemampuan tinggi dalam

menangkap senyawa radikal. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui

potensi buah tomat sebagai radioprotektor dalam menekan pembentukan

mikronuklei (MN) pada limfosit darah manusia. Sampel darah diambil dari tiga

orang responden dan dibagi dalam kelompok radiasi dan non radiasi. Masing-

masing kelompok diberi perlakuan buah tomat konsentrasi 0, 5, 10, dan 25 mg/ml

dengan interval waktu pemberian 1 dan 2 jam sebelum paparan radiasi gamma

dosis 2 Gy. Dilakukan uji Cytokinesis-Block Micronucleus Cytome (CBMNCyt)

untuk mengamati pembentukan MN pada sel limfosit. Paparan radiasi

meningkatkan frekuensi MN dalam sel limfosit darah (p<0,05). Pemberian buah

tomat dan lamanya durasi inkubasi tidak mempengaruhi tingkat frekuensi MN

pada limfosit darah (p>0,05), namun dapat menurunkan frekuensi MN sebesar 4-

9%. Konsumsi buah tomat sebelum radiasi berpotensi sebagai radioprotektor pada

limfosit darah dengan menekan pembentukan MN.

Kata kunci: Mikronuklei, Radiasi Pengion, Radioprotektor, Solanum

lycopersicum L.

vii

ABSTRACT

Apriani Mutmainah. Effectiveness of Tomatoes (Solanum lycopersicum L.)

as Radioprotector in Human Blood Lymphocytes Micronuclei-based.

Undergraduate Thesis. Departement of Biology. Faculty of Science and

Technology. State Islamic University Syarif Hidayatullah Jakarta. 2021.

Advised by Dasumiati and Teja Kisnanto.

Exposure to ionizing radiation can cause cell damage directly by inducing

ionization and excitation of Deoxyribonucleic Acid (DNA) molecules and

indirectly through the formation of free radicals. The content of various

antioxidants in tomatoes are known to be strong radical scavengers. The study

aimed to investigate whether tomato can act as radioprotector by suppressing

micronuclei formation in human lymphocytes. Blood samples taken from 3

respondents were divided into radiation and non-radiation groups. Each group was

treated with tomato concentrations of 0, 5, 10, and 25 mg/ml at appropriate

intervals 1 and 2 hours before ɣ-irradiation at dose of 2 Gy. The Cytokinesis-

Block Micronucleus Cytome (CBMNCyt) assay was carried out to observe the

formation of micronuclei (MN) in blood lymphocytes. Radiation exposure

increase the number of MN in human lymphocytes (p<0,05). Tomato pretreatment

and the duration of incubation did not affect the level of MN frequency in blood

lymphocytes (p>0.05), but it could reduce the MN frequency by 4-9%.

Consumption of tomatoes before radiation have a potential as a radioprotector on

blood lymphocytes by suppressing the formation of MN.

Keywords: Micronuclei, Ionizing Radiation, Radioprotector, Solanum

lycopersicum L.

viii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil ‘alamin puji syukur penulis panjatkan kehadirat

Allah subhanahu wata’ala atas rahmat dan karunianya penulis dapat

menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Efektivitas Buah Tomat (Solanum

lycopersicum L.) sebagai Radioprotektor pada Limfosit Darah Manusia berbasis

Mikronuklei”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi, Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari

berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih

kepada:

1. Nashrul Hakiem, S.Si., M.T., Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta beserta jajarannya.

2. Dr. Priyanti, M.Si. dan Narti Fitriana, M.Si selaku Ketua dan Sekretaris

Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah

Jakarta.

3. Dr. Dasumiati, M.Si selaku Dosen Pembimbing I Program Studi Biologi

Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang telah

membimbing dan memberikan arahan selama proses penyusunan skripsi.

4. Teja Kisnanto, S.Si., M.Biomed selaku Pembimbing II Pusat Teknologi

Keselamatan Metrologi Radiasi Badan Tenaga Nuklir Nasional (PTKMR-

BATAN), Pasar Jum’at, Jakarta Selatan yang telah membimbing dan

memberikan arahan selama proses penyusunan skripsi.

5. Dra. Yanti Lusiyanti selaku Pembimbing teknis di PTKMR-BATAN, Pasar

Jum’at, Jakarta Selatan yang selalu memberikan pengarahan serta pemahaman

selama penelitian berlangsung.

6. Dr. Nani Radiastuti, M.Si dan Indri Garnasih, M.Si selaku Dosen Penguji I

dan II Seminar Proposal dan Seminar Hasil yang telah memberikan berbagai

masukan dan saran kepada penulis.

ix

7. Narti Fitriana, M.Si dan Ir. Etyn Yunita, M.Si selaku Dosen Penguji I dan II

Sidang Skripsi yang telah memberikan berbagai masukan dan saran kepada

penulis.

8. Prof. Dr. Mukh Syaifudin selaku Kepala PTKMR-BATAN, Pasar Jum’at,

Jakarta Selatan beserta jajarannya.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kesalahan dan kekeliruan

dalam penulisan skripsi ini. Kritik dan saran dari semua pihak penulis perlukan

agar terbentuk tulisan yang bermanfaat bagi semua.

Jakarta, Juni 2021

Penulis

x

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK .............................................................................................................vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii

DAFTAR ISI........................................................................................................ ...x

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................xi

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... ..1

1.1.Latar Belakang .................................................................................... ..1

1.2.Rumusan Masalah ............................................................................... ..3

1.3.Hipotesis .............................................................................................. ..3

1.4.Tujuan Penelitian ................................................................................. ..4

1.5.Manfaat Penelitian ............................................................................... ..4

1.6.Kerangka Berpikir ............................................................................... ..5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... ..6

2.1. Radiasi ................................................................................................ ..6

2.2. Interaksi Radiasi Pengion dengan Materi Biologis ............................ ..7

2.3. Limfosit .............................................................................................. ..8

2.4. Uji Cytokinesis-Block Micronucleus Cytome (CBMNCyt)................ ..9

2.5. Radioprotektor .................................................................................... 13

2.6. Buah Tomat (Solanum lycopersicum L.) ............................................ 14

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................................ 16

3.1. Waktu dan Tempat ............................................................................. 16

3.2. Alat dan Bahan ................................................................................... 16

3.3. Rancangan Penelitian ......................................................................... 16

3.4. Cara Kerja .......................................................................................... 17

3.5. Analisis Data ...................................................................................... 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 20

4.1. Determinasi Efek Sitostatik pada Sampel Darah ............................... 20

4.2. Determinasi Pembentukan MN pada Sampel Darah .......................... 23

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 31

5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 31

5.2. Saran ................................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 32

LAMPIRAN .......................................................................................................... 38

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Kerangka berpikir penelitian Efektivitas Buah Tomat (Solanum

lycopersicum L.) sebagai Radioprotektor pada Limfosit Darah

Manusia berbasis Mikronuklei ............................................................ ..5

Gambar 2. Daya tembus berbagai jenis radiasi pengion ....................................... ..6

Gambar 3. Mikronuklei pada sel binukleat limfosit darah manusia ..................... 10

Gambar 4. Proses pembentukan Mikronuklei (MN) dan Nucleoplasmic

Bridge (NPB) ...................................................................................... 11

Gambar 5. Proses pembentukan Mikronuklei (MN) dan Nuclear Bud

(NBUD) ............................................................................................... 12

Gambar 6. Visualisasi sel limfosit mononukleat, binukleat, trinukleat, dan

tetranukleat sebagai dasar perhitungan Nuclear Division Index

(NDI) ................................................................................................... 20

Gambar 7. Grafik nilai Nuclear Division Index (NDI) berdasarkan

perlakuan pemberian buah tomat dan durasi inkubasi pada

sampel radiasi dan non radiasi ............................................................ 21

Gambar 8. Visualisasi Binucleated Cell (BNC) disertai Mikronuklei (MN)

pada sampel radiasi ............................................................................. 23

Gambar 9. Grafik frekuensi Mikronuklei (MN) berdasarkan perlakuan

pemberian buah tomat dan durasi inkubasi pada sampel radiasi

dan non radiasi ................................................................................... 25

Gambar 10. Visualisasi Binucleated Cell (BNC) disertai Nucleoplasmic

Bridge (NPB) dan Nuclear Bud (NBUD) ........................................... 28

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Hasil identifikasi/determinasi tanaman oleh Pusat Penelitian

Biologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) ....................... 38

Lampiran 2. Dokumentasi penelitian .................................................................... 39

Lampiran 3. Data hasil perhitungan nilai Nuclear Division Index (NDI)

dari semua sampel radiasi ................................................................... 41

Lampiran 4. Data hasil perhitungan nilai Nuclear Division Index (NDI)

dari semua sampel non radiasi ............................................................ 42

Lampiran 5. Data hasil pengamatan Mikronuklei (MN) pada semua

sampel radiasi ...................................................................................... 43

Lampiran 6. Data hasil pengamatan Mikronuklei (MN) pada semua

sampel non radiasi ............................................................................... 44

Lampiran 7. Data hasil pengamatan Nucleoplasmic Bridge (NPB) dan

Nuclear Bud (NBUD) pada semua sampel radiasi ............................. 45

Lampiran 8. Data hasil analisis statistik nilai Nuclear Division Index

(NDI) ................................................................................................... 46

Lampiran 9. Data hasil analisis statistik frekuensi Mikronuklei (MN) ................ 49

Lampiran 10. Data hasil analisis statistik frekuensi Nucleoplasmic Bridge

(NPB) .................................................................................................. 52

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Penggunaan teknologi nuklir semakin meningkat seiring dengan

perkembangan zaman. Saat ini, teknologi nuklir telah dimanfaatkan pada berbagai

bidang seperti bidang kesehatan, energi, industri, pertanian, konstruksi, dan

penelitian (United Nations Environment Programme (UNEP), 2016). Tingginya

tingkat pemanfaatan radiasi tentu tidak luput dari kesadaran manusia akan efek

negatifnya pada kesehatan. Aplikasi radiasi di bidang kedokteran seperti terapi

kanker memberikan manfaat yang besar, namun karena sifatnya yang non selektif,

radiasi juga dapat menyebabkan kerusakan pada sel-sel normal (Kamlasi &

Juswono, 2014).

Radiasi dapat merusak sel dengan kemampuannya mengionisasi inti sel

secara langsung mengenai DNA, maupun secara tidak langsung melalui

pembentukan radikal bebas (Hasan & Djakaria, 2013). Pembentukan radikal

bebas menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid, modifikasi protein, dan

kerusakan DNA. Kerusakan DNA yang tidak dapat diperbaiki dapat mengarah

pada mutasi gen dan penyimpangan kromosom yang dapat diamati dalam bentuk

Dicentric Chromosome (DC) dan Mikronuklei (MN) (Fenech et al., 2011).

Mikronuklei telah dikenal secara luas sebagai salah satu biomarker dari

peristiwa genotoksik dan ketidakstabilan kromosom. Peristiwa anomali yang

terjadi pada nukleus tersebut umumnya terlihat pada sel kanker dan merupakan

indikasi adanya kerusakan genom yang dapat meningkatkan risiko perkembangan

penyakit degeneratif (Fenech et al., 2011). Mikronuklei terbukti sebagai indikator

kelainan kromosom yang disebabkan oleh paparan radiasi pengion atau senyawa

kimia yang memiliki korelasi positif dengan dosis (Nurhayati & Syaifudin, 2017).

Pengamatan MN pada limfosit dijadikan salah satu uji yang digunakan dalam

biodosimetri karena memungkinkan deteksi simultan dari berbagai peristiwa

molekuler yang mengarah pada kerusakan kromosom dan ketidakstabilan

kromosom (Fenech et al., 2011). Menurut International Atomic Energy Agency

(IAEA) (2011), limfosit merupakan sel yang memiliki tingkat radiosensitivitas

2

tertinggi sehingga sering digunakan untuk menganalisis tingkat kerusakan sel

akibat paparan radiasi.

Ketidakstabilan kromosom akibat paparan radiasi akan mengarah pada

kematian sel, diikuti dengan kerusakan jaringan, organ, bahkan organisme (Hasan

& Djakaria, 2013). Oleh karena itu, diperlukan agen yang dapat melindungi sel

dari kerusakan akibat radiasi (radioprotektor). Antioksidan dapat dijadikan

sebagai radioprotektor, yaitu zat yang dapat mencegah terjadinya reaksi oksidatif

dengan kemampuannya menangkap senyawa radikal sehingga dapat melindungi

molekul-molekul dalam sel dari kerusakan (Mishra & Bisht, 2011). Beberapa

bahan alami terbukti memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi dalam

mengurangi stres oksidatif pada sel akibat paparan radiasi, salah satunya adalah

buah tomat (Kisnanto, Kurnia, & Sadikin, 2020).

Buah tomat (Solanum lycopersicum L.) telah lama dikenal sebagai buah

yang mengandung zat-zat penting yang berkhasiat bagi kesehatan tubuh (Raiola,

Rigano, Calafiore, Frusciante, & Barone, 2014). Senyawa bioaktif utama buah

tomat adalah karotenoid, vitamin C dan E, serta senyawa fenolik (Pinela, Oliveira,

& Ferreira, 2016). Likopen sebagai karotenoid utama dalam buah tomat memiliki

sifat antioksidan yang paling kuat diantara karotenoid lain (Gajowik &

Dobrzyńska, 2017). Vitamin C dan vitamin E juga telah dilaporkan dapat

menghentikan reaksi berantai oksidatif dari radikal bebas peroksil dengan

bertindak sebagai donor elektron dan donor atom hidrogen (Pinela et al., 2016).

Pemberian tomat dapat menurunkan radikal bebas yang terbentuk pada

limfosit tikus akibat paparan radiasi gamma (Kisnanto et al., 2020). Srinivasan,

Devipriya, Kalpana, & Menon (2009) menunjukkan bahwa pemberian likopen

sebelum radiasi dapat menekan pembentukan MN pada limfosit akibat paparan

radiasi. Waktu pemberian juga berpengaruh terhadap efektivitas zat radioprotektor

yang digunakan. Penelitian Gajowik & Dobrzyńska (2017) tentang efek

radioprotektif likopen pada limfosit dengan interval waktu pemberian yang

berbeda menunjukkan bahwa pemberian likopen 1 jam sebelum paparan radiasi

menurunkan kerusakan DNA sel limfosit secara signifikan dibandingkan sel yang

diberi likopen segera sebelum paparan radiasi.

3

Beberapa penelitian tentang pemberian likopen sebagai agen

radioprotektor pada limfosit darah sudah dilakukan, namun penelitian mengenai

pemberian buah tomat secara langsung sebagai agen radioprotektor masih minim

dilakukan. Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan, buah tomat konsentrasi 20

mg/ml mampu menurunkan frekuensi MN pada limfosit darah akibat paparan

radiasi sebesar 33,6%. Pada penelitian ini, dilakukan uji efektivitas beberapa

variasi konsentrasi buah tomat, yaitu 0, 5, 10, dan 25 mg/ml dengan durasi

inkubasi 1 dan 2 jam dalam menekan pembentukan MN pada limfosit darah akibat

paparan radiasi dosis tunggal 2 Gy. Dosis yang umum digunakan dalam satu kali

paparan radioterapi berkisar antara 1,8-2,0 Gy (Williams, James, Summers,

Barrett & Ash, 2006). Variasi konsentrasi tomat dan durasi inkubasi yang

digunakan diharapkan efektif dalam mengurangi kerusakan sel akibat paparan

radiasi.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Apakah buah tomat dapat berperan sebagai radioprotektor pada limfosit darah

dalam menekan pembentukan mikronuklei?

2. Berapakah konsentrasi optimum buah tomat yang efektif sebagai

radioprotektor pada limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei?

3. Berapakah durasi inkubasi optimum buah tomat yang efektif sebagai

radioprotektor pada limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei?

1.3. Hipotesis

Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:

1. Buah tomat dapat berperan sebagai radioprotektor dengan menangkal radikal

bebas yang disebabkan oleh paparan radiasi pengion sehingga menekan

pembentukan mikronuklei.

2. Pemberian konsentrasi buah tomat tertinggi akan lebih efektif sebagai

radioprotektor pada limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei

3. Durasi inkubasi optimum buah tomat yang efektif sebagai radioprotektor pada

limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei adalah 1-2 jam.

4

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dalam penelitian ini adalah:

1. Mengetahui efektivitas buah tomat sebagai radioprotektor pada limfosit darah

dalam menekan pembentukan mikronuklei.

2. Mengetahui konsentrasi optimum buah tomat yang efektif sebagai

radioprotektor pada limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei.

3. Mengetahui durasi inkubasi optimum buah tomat yang efektif sebagai

radioprotektor pada limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei.

1.5. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai

efektivitas buah tomat sebagai radioprotektor pada limfosit dalam menekan

pembentukan mikronuklei, serta dapat bermanfaat bagi populasi yang berisiko

tinggi terkena paparan radiasi seperti pekerja radiasi medis, pekerja industri

tenaga nuklir, dan pasien yang menerima terapi radiasi rutin.

5

1.6. Kerangka Berpikir

Kerangka berpikir pada penelitian ini adalah sebagai berikut (Gambar 1).

Gambar 1. Kerangka berpikir penelitian efektivitas buah tomat (Solanum

lycopersicum L.) sebagai radioprotektor pada limfosit darah manusia

berbasis mikronuklei

Paparan radiasi pengion pada tubuh

menimbulkan kerusakan sel

Secara langsung mengionisasi

molekul organik dalam sel

Secara tidak langsung dengan

radiolisis air membentuk radikal bebas

Radikal bebas bersifat reaktif terhadap molekul

organik dalam sel, terutama DNA

Kerusakan DNA mengarah pada mutasi gen dan

penyimpangan kromosom

Diperlukan agen radioprotektor berupa antioksidan

Buah tomat kaya akan antioksidan yang dapat

menangkap radikal bebas dan mengurangi kerusakan

sel akibat radiasi pengion

Uji MN pada limfosit digunakan sebagai biomarker

dari peristiwa penyimpangan kromosom

Hasil penelitian diharapkan bermanfaat bagi populasi

yang berisiko tinggi terkena paparan radiasi pengion

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Radiasi

Radiasi adalah pemancaran energi yang menembus suatu substansi dalam

bentuk partikel atau gelombang elektromagnetik (Boel, 2009). Radiasi

berdasarkan sumbernya ada dua, yaitu radiasi alam dan buatan. Radiasi alam

berasal dari radiasi kosmik, radiasi primordial, dan hasil peluruhan gas radon di

udara (Hiswara, 2015). Beberapa sumber radiasi buatan diaplikasikan pada bidang

medis, militer, dan reaktor nuklir. Sebanyak 98% dari paparan radiasi buatan total

dimanfaatkan dalam bidang medis untuk mendiagnosis dan mengobati penyakit

(UNEP, 2016).

Radiasi dibedakan menjadi radiasi pengion dan radiasi non pengion.

Radiasi pengion memiliki energi yang besar sehingga mampu mengionisasi

substansi yang dilaluinya, sedangkan radiasi non pengion tidak memiliki energi

yang cukup untuk menyebabkan terjadinya ionisasi (Alatas et al., 2016). Ionisasi

adalah proses atom menjadi bermuatan positif dengan kehilangan elektron dari

lintasannya akibat adanya energi eksternal yang mengenai atom tersebut (UNEP,

2016). Radiasi pengion dapat berupa gelombang elektromagnetik (sinar-x dan

sinar-γ) maupun partikel (sinar-α dan sinar-β) yang memiliki tingkatan energi dan

daya tembus yang berbeda (Gambar 2). Daya tembus terendah hingga tertinggi

secara berturut turut adalah sinar-α, sinar-β, serta sinar-x dan sinar-γ (Carrol,

2011; IAEA, 2004).

Gambar 2. Daya tembus berbagai jenis radiasi pengion (Mavragani et al., 2016)

7

2.2. Interaksi radiasi pengion dengan materi biologis

Interaksi radiasi pengion dengan materi biologis diawali dengan transfer

energi ke atom atau molekul dalam struktur seluler yang menyebabkan ionisasi

dan eksitasi. Radiasi dapat mengionisasi molekul DNA secara langsung dan

secara tidak langsung (IAEA, 2004). Mekanisme tidak langsung terjadi dengan

radiolisis molekul air dalam sel. Molekul air menyerap energi radiasi membentuk

ion radikal (H2O+ dan e-) yang akan berinteraksi dengan molekul air lain

membentuk radikal bebas (Hall & Giaccia, 2019). Radikal bebas berumur sangat

pendek, dengan waktu paruh dalam satuan mili-, mikro- bahkan nanodetik mampu

merusak ikatan kimia dan menginisiasi peroksidasi lipid (Maurya &

Devasagayam, 2011).

Mekanisme tersebut dapat menyebabkan stres oksidatif, terutama berbagai

kerusakan DNA, seperti ikat silang basa DNA, terputusnya untai tunggal DNA

(Single Strand Breaks, SSB) dan untai ganda DNA (Double Strand Breaks, DSB),

serta kehilangan basa DNA (Hall & Giaccia, 2019). Kerusakan sel akibat radiasi

juga bergantung pada proses perbaikan yang berlangsung. Apabila proses

perbaikan berlangsung baik dan tepat serta tingkat kerusakan rendah, maka sel

dapat kembali normal. Sebaliknya, apabila proses perbaikan kurang tepat serta

tingkat kerusakan tinggi, maka sel dapat mengalami perubahan bahkan kematian

(Fauziah, Juswono, & Herwiningsih, 2013). Menurut IAEA (2010), radiasi

dengan dosis serap 1 Gy diperkirakan dapat menyebabkan terjadinya 100000

ionisasi pada sel yang memunculkan 1000-3000 ikat silang DNA, 1000 kerusakan

struktur DNA, 500-1000 SSB, dan 25-50 DSB.

Efek kesehatan yang timbul akibat paparan radiasi terbagi dua, yaitu efek

akut (deterministik) dan efek kronis (stokastik). Secara klinis, efek akut dapat

terlihat dalam waktu beberapa jam, hari, atau minggu setelah individu terkena

paparan radiasi. Gejalanya mencakup mual, muntah, diare, kram perut, dehidrasi,

kelelahan, demam, sakit kepala, dan tekanan darah rendah (Alatas et al., 2016;

UNEP, 2016). Keparahan gejala akan meningkat seiring dengan peningkatan

dosis radiasi yang diterima. Efek kronis akibat radiasi disebabkan oleh modifikasi

materi genetik sel, sehingga timbul tumor, kanker, dan kelainan genetik. Efek

kronis muncul setelah paparan berulang dalam jangka panjang. Berapapun dosis

8

radiasi yang diterima dapat menimbulkan efek kronis karena gejalanya muncul

setelah periode paparan yang cukup lama (Carrol, 2011; Hiswara, 2015).

2.3. Limfosit

Limfosit merupakan sel yang berperan dalam respon imun spesifik.

Respon imun humoral dilakukan oleh limfosit B, sedangkan respon imun seluler

dilakukan oleh limfosit T (Khairinal, 2012). Limfosit B memberikan pertahanan

terhadap patogen dengan memproduksi antibodi, sebagai Antigen Presenting Cell

(APC), dan sebagai sumber sitokin. Sekitar 15% dari total leukosit darah tepi

adalah limfosit B (Tobón, Izquierdo, & Cañas, 2013). Limfosit T berperan dalam

memberikan bantuan pada sel B (sel T-helper), membunuh sel yang

terinfeksi/tumor, dan mengatur respon kekebalan (Paris & Lythe, 2011).

Limfosit menjadi salah satu sel yang sensitif terhadap paparan radiasi

karena fungsi limfosit sebagai antibodi mengharuskannya untuk melakukan

pembelahan yang lebih sering dibandingkan sel lain. Paparan radiasi dosis 0,1 Gy

sudah mampu merusak limfosit (IAEA, 2004). Carrol (2011) menyatakan bahwa

sel dan jaringan yang memiliki radiosensitivitas tinggi secara berturut-turut adalah

limfosit, eritroblas, lensa mata, oosit, dan spermatogonia.

Tingginya tingkat radiosensitivitas limfosit menjadikan sel tersebut sering

digunakan untuk menganalisis tingkat kerusakan sel akibat paparan radiasi. Selain

itu, limfosit juga merupakan penanda baik yang mencerminkan keadaan tubuh

secara aktual dan untuk mempelajari efek penambahan antioksidan tertentu pada

tubuh (Islamian & Mehrali, 2015). Limfosit darah perifer biasa digunakan untuk

keperluan dosimetri biologi. Konsentrasinya berkisar antara 1300-4800/mm3

untuk orang dewasa yang sehat. Sebagian besar limfosit darah perifer berada

dalam tahap istirahat dari siklus sel (G0). Limfosit dapat melakukan pembelahan

secara in vitro apabila distimulasi oleh phytohaemagglutinin (PHA), sebuah

protein yang berasal dari tanaman Phaseolus vulgaris. Empat puluh delapan jam

setelah distimulasi, volume limfosit dalam darah dapat meningkat hingga 110

mm3 dari volume awal bergantung pada media kultur yang digunakan (IAEA,

2011).

9

2.4. Uji Cytokinesis-Block Micronucleus Cytome (CBMNCyt)

Uji CBMN merupakan metode standar yang paling banyak digunakan

untuk mengukur frekuensi mikronukleus dalam limfosit manusia secara in vitro

(Fenech et al., 2003). Sitokalasin-B digunakan untuk menghambat sitokinesis

limfosit. Siklus sel diberhentikan dengan sitokalasin B saat sel dalam tahap

telofase dan sebelum pemisahan sitoplasma sehingga fragmen kromosom yang

tidak tersegregasi dengan baik pada tahap mitosis dapat teridentifikasi dalam

bentuk MN (IAEA, 2011).

Dalam uji CBMN, sel-sel yang telah melakukan pembelahan terlihat

dalam bentuk Binucleated Cell (BNC), sehingga pemberian skor MN dibatasi

pada sel-sel BNC saja (Fenech, 2007). Pemblokkan oleh sitokalasin B penting

untuk memastikan bahwa hanya sel-sel yang telah melakukan pembelahan

pertama yang teridentifikasi. Tanpa penggunaan sitolakasin B, MN tidak akan

teridentifikasi dengan baik karena apabila sel melanjutkan pembelahan yang

kedua, MN mungkin akan dikeluarkan dari sel atau bergabung kembali dengan

inti sel (Rodrigues, Beaton-Green, Wilkins, & Fenech, 2018).

Dalam beberapa tahun terakhir, uji CBMN telah berkembang menjadi uji

Cytome (CBMNCyt), dimana uji ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi

bentuk ketidakstabilan kromosom yang lain (Rodrigues et al., 2018). Bonassi, El-

Zein, Bolognesi, & Fenech (2011) menunjukkan bahwa selain MN, uji CBMN

juga dapat digunakan untuk mendeteksi adanya anomali nukleus lain saat

pembelahan, seperti terbentuknya Nucleoplasmic Bridge (NPB) dan Nuclear Bud

(NBUD). Uji CBMNCyt dapat mengamati peristiwa genotoksik (MN, NPB, dan

NBUD dalam BNC), sitotoksik (proporsi sel nekrotik dan apoptosis), dan

sitostatik (proporsi dan rasio sel mono-, bi-, dan multinukleat, NDI) dalam satu

pengujian (Fenech, 2007).

2.4.1. Mikronuklei (MN)

Mikronuklei adalah inti berukuran kecil yang berada di luar inti utama sel

dan dapat dijadikan biomarker dari peristiwa genotoksik dan ketidakstabilan

kromosom (Gambar 3). Hubungan antara ekspresi MN dan paparan agen

lingkungan pertama kali diamati pada sel ujung akar Vicia faba yang terpapar

10

radiasi pengion, sedangkan induksi MN oleh bahan kimia diamati dalam sel tumor

asites yang diobati dengan kolkisin (Fenech et al., 2011). Mikronuklei merupakan

salah satu indikator kelainan kromosom yang disebabkan oleh paparan radiasi

pengion atau senyawa kimia yang memiliki korelasi positif dengan dosis

(Nurhayati & Syaifudin, 2017).

Gambar 3. Mikronuklei pada sel binukleat limfosit darah manusia

(Nurhayati & Syaifudin, 2017)

Pembentukan MN akibat radiasi pengion dimulai dari dosis kurang dari 1

Gy hingga lebih dari 4 Gy (IAEA, 2011). Dosis radiasi pengion 0,5 Gy telah

menginduksi pembentukan MN dengan peningkatan yang signifikan dibanding

kontrol (Lusiyanti, Alatas, Syaifudin, & Purnami, 2016). Karakteristik MN dalam

sel limfosit antara lain memiliki diameter yang bervariasi antara 1/16 sampai 1/3

diameter rata-rata nukleus, MN berbentuk bulat atau oval, MN tidak terhubung

atau terhubung ke nukleus, MN tidak tumpang tindih dengan nukleus, serta

intensitas warna MN biasanya sama atau lebih pekat dari nukleus (IAEA, 2011).

Mikronuklei terbentuk dari fragmen kromosom atau seluruh kromosom

yang tertinggal pada saat anafase akibat kerusakan benang spindel dan gagal

masuk ke dalam inti sel anak (IAEA, 2011). Fragmen tersebut kemudian

diselubungi membran nukleus sehingga secara morfologis terlihat seperti nukleus

dalam ukuran kecil. Fragmen kromosom dapat timbul dari beberapa mekanisme,

salah satunya kerusakan DNA DSB yang tidak diperbaiki. Kecacatan pada gen

BRCA1 dan BRCA2 serta keberadaan basa yang tidak sesuai dalam untaian DNA

dapat menggagalkan proses perbaikan DNA (Fenech et al., 2011).

11

2.4.2. Nucleoplasmic Bridge (NPB)

Mekanisme pembentukan NPB ada dua, yaitu berasal dari kromosom

disentrik yang terbentuk dari DNA DSB melalui kesalahan jalur perbaikan DNA

dan berasal dari fusi ujung telomer (Zeljezic, Bjelis, & Mladinic, 2015).

Kesalahan dalam pemasangan untai DNA dapat menyebabkan pembentukan

kromosom disentrik dan kromosom cincin gabungan yang dapat mengakibatkan

pembentukan NPB (Fenech, 2007). Berikut beberapa mekanisme yang mengarah

pada pembentukan NPB (Gambar 4).

Gambar 4. Proses pembentukan Mikronuklei (MN) dan Nucleoplasmic Bridge

(NPB). (A) Tahap inisiasi, (B) NPB yang berasal dari kromatid

disentrik dan fragmen asentrik, (C) NPB yang berasal dari kromatid

cincin dan dua fragmen asentrik, (D) NPB yang berasal dari dua

kromosom disentrik dan dua fragmen asentrik (Thomas, Umegaki, &

Fenech, 2003)

Kesalahan perbaikan DNA DSB dapat mengarah pada pembentukan

kromatid disentrik dan fragmen asentrik. Sentromer dari kromosom disentrik

bergerak ke arah berlawanan saat anafase dan membentuk NPB, sedangkan

12

fragmen asentrik yang tertinggal membentuk MN. Kromatid cincin bergerak ke

arah yang berlawanan dan dua fragmen asentrik membentuk dua MN. Dua

kromatid cincin yang telah menyelesaikan 1 Sister Chromatid Exchange (SCE)

bertransformasi menjadi kromatid cincin disentrik lalu membentuk NPB.

Sentromer dari kromatid disentrik bergerak ke kutub yang sama, fragmen asentrik

yang tertinggal membentuk MN. Apabila sentromer salah satu kromatid disentrik

bergerak ke arah berlawanan maka akan membentuk 1 NPB, tetapi jika keduanya

maka akan membentuk 2 NPB (Thomas et al., 2003).

2.4.3. Nuclear Bud (NBUD)

Morfologi NBUD memiliki kemiripan dengan MN, namun terdapat

tangkai sempit yang menghubungkannya ke nukleus (Rodrigues et al., 2018).

Nuclear bud berasal dari proses anafase yang lamban dan secara independen

membentuk membran nukleus pada tahap telofase sebelum sepenuhnya

terintegrasi ke dalam nukleus atau berasal dari NPB yang pecah dan sisa-sisanya

menyusut kembali ke inti (Fenech et al., 2011; Lindberg et al., 2007).

Gambar 5. Proses pembentukan Mikronuklei (MN) dan Nuclear Bud (NBUD)

(Lindberg et al., 2007)

Pembentukan MN dan NBUD terjadi akibat kerusakan jembatan

kromosom selama tahap telofase (Gambar 5). Jembatan yang terbentuk dapat

berasal dari kromatid disentrik yang tidak memiliki urutan sentromer atau telomer

dan kromosom disentrik yang berasal dari fusi telomerik. Proses pembentukan

13

MN dan NBUD ini juga dijelaskan oleh Tanaka & Shimizu (2000) untuk sel-sel

COLO 320DM yang menampilkan amplifikasi ganda tingkat tinggi per menit.

Sebagian patahan-patahan kromosom dibiarkan terperangkap oleh lamin dalam

sitoplasma selama penyelesaian mitosis membentuk MN, sedangkan yang lainnya

dienkapsulasi pada fase S ketika sintesis DNA membentuk NBUD yang

selanjutnya dapat menjadi MN (Lindberg et al., 2007).

2.5. Radioprotektor

Radioprotektor merupakan suatu senyawa yang dapat melindungi

organisme dari dampak buruk paparan radiasi. Setiap agen radioprotektor

memiliki mekanisme tersendiri dalam melindungi sel, antara lain dengan

menetralisir radikal bebas, meningkatkan proses perbaikan DNA, memodifikasi

jalur pensinyalan, serta dapat bekerja sebagai immunomodulator (Maurya &

Devasagayam, 2011). Radioprotektor terbagi menjadi radioprotektor sintetis dan

radioprotektor alami. Pada tahun 1957, lebih dari 4400 senyawa dari asam amino

sistein disintesis untuk digunakan sebagai radioprotektor (Kuntić, Stanković,

Vujić, Brborić, & Uskoković-Marković, 2013). Amifostine merupakan senyawa

kimia yang dinilai memiliki efek radioprotektif yang baik, namun senyawa

tersebut mulai ditinggalkan penggunaannya akibat menimbulkan efek samping

seperti hipotensi dan gangguan gastrointestinal, lalu beralih mengembangkan

radioprotektor dari bahan alami (Maurya & Devasagayam, 2011; Singh & Seed,

2019). Radioprotektor dari bahan alami memiliki tingkat toksisitas yang rendah

dan tidak menimbulkan efek samping yang serius (Kuntić et al., 2013).

Antioksidan dapat digunakan sebagai radioprotektor, yaitu zat yang dapat

menghentikan reaksi oksidatif dengan kemampuannya menangkap senyawa

radikal, sehingga dapat melindungi molekul-molekul dalam sel dari kerusakan

(Mishra & Bisht, 2011). Antioksidan terbagi menjadi antioksidan endogen dan

antioksidan eksogen. Antioksidan endogen adalah antioksidan yang diproduksi

secara alami oleh tubuh untuk melindungi tubuh dari berbagai penyakit

(Anbudhasan, Surendraraj, Karkuzhali, & Sathishkumaran, 2014). Beberapa

contoh antioksidan endogen antara lain superoksida dismutase (SOD), katalase

(CAT), dan gluthation peroksidase (GPx). Antioksidan eksogen adalah

14

antioksidan yang dipasok secara eksternal ke dalam tubuh melalui makanan yang

dikonsumsi, seperti vitamin (A, C, dan E), karotenoid, isoflavon, dan saponin

(Werdhasari, 2014). Antioksidan eksogen dapat diperoleh secara alami maupun

sintetis. Antioksidan alami ini dapat berasal dari buah-buahan, sayuran, rempah-

rempah, biji-bijian, bahkan mikroorganisme. Antioksidan sintetis berupa senyawa

fenolik yang banyak digunakan pada industri makanan (Mishra & Bisht, 2011).

2.6. Buah Tomat (Solanum lycopersicum L.)

Tomat berasal dari Amerika tropis yang ditemukan pada ketinggian 1–

1600 mdpl. Tanaman ini membutuhkan tanah yang gembur dan subur, serta tidak

tahan hujan dan terik sinar matahari (Wardani, 2017). Tomat termasuk ke dalam

famili Solanaceae yang mencakup lebih dari 3.000 spesies. Genus Solanum

merupakan salah satu genus dari famili Solanaceae yang terdiri dari 13 spesies,

yaitu Solanum lycopersicum yang merupakan satu-satunya spesies yang

dibudidayakan dan 12 lainnya termasuk spesies liar, seperti S. chmielewskii, S.

habrochaites, S. pennellii, dan S. Pimpinellifolium (Raiola et al., 2014).

Saat ini, tanaman tomat telah tersebar luas di seluruh dunia dan menjadi

salah satu tanaman yang paling penting secara ekonomi. Pada tahun 2013, sekitar

164 juta ton tomat diproduksi di dunia dan mengalami peningkatan lebih dari 2,6

juta ton dari tahun sebelumnya (Pinela et al., 2016). Peningkatan tersebut terjadi

karena tomat tidak hanya memasok pasar segar namun juga produk-produk olahan

tomat seperti sup, jus, pasta, dan saus. Economic Research Service dari USDA

memperkirakan 35% tomat mentah diolah menjadi saus, 18% menjadi pasta

tomat, 17% menjadi tomat kalengan, 15% menjadi jus, dan 15% menjadi saus

tomat (Raiola et al., 2014).

Buah tomat telah lama dikenal sebagai buah yang mengandung zat-zat

penting yang berkhasiat bagi kesehatan tubuh (Raiola et al., 2014). Pinela et al.

(2016) menyatakan bahwa buah tomat mengandung nutrisi penting yang dapat

meningkatkan kesehatan tubuh, yaitu karotenoid (likopen dan β-karoten), vitamin

(vitamin C dan E), senyawa fenolik, dan mineral (K, Mn, Ca, Cu, dan Zn). Nutrisi

penting tersebut berperan sebagai antioksidan yang menjadikan konsumsi buah

tomat dikaitkan dengan penurunan risiko proses inflamasi, kanker, serta berbagai

15

penyakit kronis seperti penyakit jantung koroner, hipertensi, dan diabetes (Raiola

et al., 2014). Penelitian Frusciante et al. (2007) menunjukkan bahwa tomat

mengandung 9,47 mg likopen, 0,41 mg β-karoten, 9,03 mg vitamin C, 0,23 mg

vitamin E, 3,41 mg flavonoid, dan 2,31 mg asam fenolik per 100 gram berat

segar.

Karotenoid, terutama likopen dan β-karoten adalah bagian dari sistem

pertahanan antioksidan yang dapat berinteraksi secara sinergis dengan senyawa

bioaktif lain dalam sel (Pinela et al., 2016). Likopen merupakan karotenoid utama

yang terdapat dalam buah tomat. Secara struktural, likopen merupakan

tetraterpene yang tersusun dari delapan unit isoprena yang seluruhnya terdiri dari

karbon dan hidrogen. Likopen tidak larut dalam air. Sebelas ikatan rangkap

terkonjugasi pada struktur likopen yang memberikan warna merah dan aktivitas

antioksidan likopen (Saha, Vashi, Mistry, Pithawala, & Chakraborty, 2015).

Penelitian in vitro menunjukkan bahwa likopen memiliki aktivitas

antioksidan tertinggi dalam memadamkan oksigen singlet dan memerangkap

radikal bebas peroksil (Islamian & Mehrali, 2015). Pinela et al. (2016)

menyatakan bahwa likopen memiliki aktivitas antioksidan yang kuat karena

kapasitasnya dalam menangkap radikal bebas dua kali lipat dari β-karoten.

Pemberian likopen sebelum radiasi dapat melindungi limfosit dari kerusakan

akibat radiasi dengan menghambat peroksidasi lipid dan pembentukan radikal

bebas yang menyebabkan rusaknya untai DNA (Srinivasan et al., 2009).

Vitamin C dan vitamin E yang melimpah pada buah tomat dilaporkan

dapat menghentikan reaksi berantai oksidatif dari radikal bebas. Vitamin C

memiliki kemampuan untuk bertindak sebagai donor elektron yang melindungi

low-density lipoprotein (LDL) dari oksidasi akibat berbagai reaksi stres oksidatif.

Vitamin E mampu menyumbangkan atom hidrogen ke radikal bebas peroksil

membentuk radikal tokoferoksil yang tidak reaktif sehingga menghentikan radikal

peroksil melakukan reaksi oksidatif (Pinela et al., 2016). Antioksidan lainnya

adalah senyawa fenolik, salah satunya flavonoid. Dua mekanisme flavonoid

dalam mencegah kerusakan akibat radikal bebas, yaitu berperan sebagai donor ion

hidrogen sehingga terbentuk radikal fenoksil yang kurang reaktif dan bertindak

langsung sebagai radical scavenger (Astuti, 2008).

16

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan mulai bulan Februari hingga November 2020.

Preparasi sampel dan pembuatan preparat dilakukan di Laboratorium Sitogenetik,

sedangkan pengamatan preparat dilakukan di Ruang Pengamatan Bidang Teknik

Nuklir Kedokteran dan Biologi Radiasi (TNKBR), Pusat Teknologi Keselamatan

dan Metrologi Radiasi Badan Tenaga Nuklir Nasional (PTKMR-BATAN), Pasar

Jum’at, Jakarta Selatan.

3.2. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pesawat Gamma

Chamber 4000 A, hotplate, parutan keju, tabung sentrifus 15 ml, refrigerator,

freezer, syringe, tabung heparin, inkubator, shaker, Biology Safety Cabinet (BSC),

sentrifus, pipet disposible, pipet serologis, gelas ukur, labu erlenmeyer, labu ukur,

gelas objek, gelas penutup, rak pewarnaan, dan mikroskop cahaya.

Bahan-bahan yang digunakan adalah buah tomat, sampel darah, media

RPMI 1640 yang telah dilengkapi L-Glutamine dan HEPES (Gibco), Fetal Bovine

Serum (FBS) (Gibco), penisilin dan streptomisin (Gibco), Phytohaemaglutinine

(PHA) (Gibco), sitokalasin B, KCl dingin 0,56% (4ºC), larutan Carnoy

(metanol:asam asetat = 10:1), larutan Ringer-Carnoy (1:1), pewarna Giemsa 4%

dalam bufer fosfat, dan akuades. Sampel darah yang digunakan dalam penelitian

ini diambil dari 3 orang berjenis kelamin perempuan usia 22-23 tahun.

3.3. Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental in vitro.

Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial

dengan 3 faktor, yaitu paparan radiasi (diberi paparan radiasi dan tidak), variasi

konsentrasi tomat (0, 5, 10, dan 25 mg/ml), dan variasi durasi inkubasi (1 dan 2

jam). Sampel darah normal sebagai kontrol negatif dan sampel darah yang

diradiasi tanpa pemberian buah tomat sebagai kontrol positif..

17

3.4. Cara Kerja

3.4.1. Preparasi buah tomat

Buah tomat yang digunakan pada penelitian ini merupakan spesies

Solanum lycopersicum L. (berdasarkan hasil identifikasi/determinasi tumbuhan

oleh Pusat Penelitian Biologi LIPI, Lampiran 1). Preparasi buah tomat mengacu

pada metode Kisnanto et al. (2020). Sebanyak 3 buah tomat direbus dalam air

mendidih hingga bertekstur lunak, kemudian tiap buah dipotong menjadi dua

bagian dan diparut. Hasil parutan disaring kemudian dipindahkan ke dalam tabung

berpenutup dan disimpan pada suhu -20ºC.

3.4.2. Pengambilan dan pemberian perlakuan pada sampel darah

Sampel darah yang diambil dari 3 responden dimasukkan ke dalam tabung

heparin lalu dihomogenkan. Sampel darah kemudian diberi perlakuan buah tomat

dengan konsentrasi 0, 5, 10, dan 25 mg/ml. Masing-masing perlakuan diinkubasi

selama 1 dan 2 jam. Setelah inkubasi, dilanjutkan dengan pemberian paparan

radiasi gamma dosis serap tunggal 2 Gy dengan laju dosis 17,5 detik/Gy

(Lampiran 2).

3.4.3. Pembiakkan sel darah

Pembiakkan sel darah dilakukan dengan mengacu pada metode standar

Laboratorium Sitogenetik PTKMR-BATAN dalam Lusiyanti et al. (2016).

Sampel darah sebanyak 0,5 ml dikultur dalam 4,5 ml medium RPMI 1640 yang

telah dilengkapi 25 mM L-Glutamin dan HEPES, 0,8 ml Fetal Bovine Serum

(FBS), dan 0,1 ml penisilin-streptomisin. Kemudian distimulasi dengan 0,1 ml

Phytohaemagglutinin (PHA). Selanjutnya diinkubasi pada suhu 37ºC yang dialiri

CO2 5% selama 72 jam. Pada 44 jam pertama kultur ditambahkan 15 μl

sitokalasin B dan diinkubasi kembali hingga 72 jam.

3.4.4. Pemanenan

Kultur darah disentrifus pada kecepatan 800 rpm selama 10 menit.

Supernatan dibuang kemudian ditambahkan 6 ml larutan hipotonik dingin (KCl

0,56%) 4ºC, disentrifus kembali pada kecepatan 800 rpm selama 8 menit.

Supernatan dibuang, lalu ditambahkan 5 ml larutan fiksatif Ringer-Carnoy (1:1)

ke dalam tabung berisi endapan, dan disentrifus kembali pada kecepatan 800 rpm

18

selama 8 menit. Supernatan dibuang, lalu ditambahkan 5 ml larutan Carnoy

(metanol:asam asetat = 10:1), disentrifus kembali pada kecepatan 800 rpm selama

8 menit. Supernatan dibuang, lalu ditambahkan 5 ml larutan Carnoy dan disimpan

di dalam freezer selama ±12 jam.

3.4.5. Pembuatan preparat

Kultur darah yang telah dipanen disentrifus dengan kecepatan 800 rpm

selama 8 menit. Supernatan dibuang, lalu ditambahkan 5 ml larutan Carnoy dan

disentrifus kembali pada kecepatan 800 rpm selama 8 menit. Pembilasan dengan

larutan Carnoy diulangi 1-2 kali hingga diperoleh endapan sel limfosit yang putih.

Selanjutnya endapan diteteskan 25-30 µl secara merata ke atas gelas objek dan

dikeringanginkan.

3.4.6. Pewarnaan preparat

Pewarnaan dilakukan dengan cara meneteskan pewarna Giemsa 4% ke

atas gelas objek yang berisi preparat yang telah disusun di atas rak pewarnaan.

Preparat didiamkan selama 8-10 menit kemudian dibilas dengan air mengalir dan

dicelupkan ke dalam akuades. Preparat dikeringanginkan pada suhu ruang selama

±12 jam. Setelah kering, preparat ditutup dengan gelas penutup menggunakan

perekat entellan sebanyak 3 tetes.

3.4.7. Pengamatan

Pengamatan dilakukan di bawah mikroskop cahaya dengan perbesaran

400x. Efek sitostatik pada limfosit darah dari paparan radiasi diamati melalui

parameter Nuclear Division Index (NDI). Determinasi efek sitostatik pada sampel

bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh yang terjadi pada sel akibat

paparan agen tertentu yang menghambat proliferasi dan pertumbuhan sel (Anttila

et al., 2019). Nilai NDI menunjukkan informasi kuantitatif dari status proliferatif

sel limfosit setelah distimulasi oleh mitogen (Istifli, Hüsunet, & Ila, 2019). Dasar

penentuan nilai NDI adalah dengan menghitung proporsi sel mononukleat (M1),

binukleat (M2), trinukleat (M3), dan tetranukleat (M4) dalam 500 sel limfosit.

Standar NDI dihitung menggunakan rumus:

N

MMMMNDI

4433221

19

Keterangan: M1 = mononukleat

M2 = binukleat

M3 = trinukleat

M4 = tetranukleat

N = jumlah keseluruhan sel (500 sel) (IAEA, 2011).

Pengamatan untuk mengetahui frekuensi MN dalam limfosit darah

dilakukan dengan mencatat jumlah Binucleated Cell (BNC) dengan 1 MN, 2 MN,

3 MN, dan 4 MN dalam 1000 BNC. Selain itu, dicatat pula jumlah BNC yang

mengandung Nucleoplasmic Bridge (NPB) dan Nuclear Bud (NBUD) dalam 1000

BNC.

3.5. Analisis Data

Data nilai NDI dan frekuensi MN yang diperoleh dari hasil pengamatan

dianalisis menggunakan Statistic Package for Social Science (SPSS) 20 for

windows. Paired Sample t test digunakan untuk membandingkan rata-rata

frekuensi MN dan nilai NDI antara sampel radiasi dan sampel non radiasi.

Selanjutnya, digunakan metode Two Way Analysis of Variance (ANOVA) untuk

mengetahui pengaruh pemberian variasi konsentrasi tomat dan durasi inkubasi

terhadap kemampuan sel limfosit untuk melakukan pembelahan dan

pembentukan MN pada sel limfosit. Jika nilai p<0,05 maka perlakuan yang

dilakukan berpengaruh secara nyata, sedangkan jika nilai p>0,05 maka perlakuan

yang dilakukan tidak berpengaruh secara nyata. Apabila hasilnya berpengaruh

nyata, dilanjutkan dengan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) dengan taraf

kepercayaan 95%.

20

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Determinasi Efek Sitostatik pada Sampel Darah

Efek sitostatik pada limfosit darah dari paparan radiasi diamati melalui

parameter Nuclear Division Index (NDI). Nilai NDI juga dapat digunakan sebagai

biomarker dari respon mitogen limfosit (Fenech, 2000). Nilai NDI menunjukkan

informasi kuantitatif tentang status proliferasi sel limfosit setelah distimulasi oleh

mitogen. Peningkatan atau penurunan nilai NDI bergantung pada kemampuan

proliferasi sel limfosit (IAEA, 2011; Istifli, Husunet, & Ila, 2019). Morfologi

mikroskopis sel limfosit darah setelah distimulasi oleh PHA ditampilkan pada

Gambar 6.

Gambar 6. Visualisasi sel limfosit (A) mononukleat, (B) binukleat, (C) trinukleat,

dan (D) tetranukleat sebagai dasar perhitungan Nuclear Division

Index (NDI)

Rerata nilai NDI dari setiap kelompok perlakuan variasi konsentrasi buah

tomat dan durasi inkubasi tidak memperlihatkan adanya perbedaan antara sampel

radiasi dan sampel non radiasi (p>0,05) (Lampiran 8). Hal ini menunjukkan

bahwa paparan radiasi gamma dosis 2 Gy tidak berpengaruh terhadap pembelahan

sel limfosit. Menurut IAEA (2011), aktivitas pembelahan sel limfosit akan

terganggu pada paparan radiasi dosis 5 Gy. Fenech (2007) menyebutkan bahwa

terganggunya siklus sel limfosit akan teramati pada paparan radiasi dosis di atas 4

Gy. Namun, dapat dilihat bahwa rerata NDI sampel yang diradiasi memiliki nilai

yang lebih rendah dari sampel yang tidak diradiasi (Gambar 7), yang berarti

paparan radiasi dosis 2 Gy tetap dapat mempengaruhi proses pembelahan sel

limfosit sehingga menurunkan nilai NDI pada sampel. Terbukti dengan jumlah sel

mononukleat yang lebih tinggi pada sampel radiasi dibandingkan sampel non

(A) (D) (C) (B)

21

radiasi yang menandakan hilangnya kemampuan sel untuk membelah (Lampiran 3

dan 4).

Gambar 7. Grafik nilai Nuclear Division Index (NDI) berdasarkan perlakuan

pemberian buah tomat dan durasi inkubasi pada sampel (A) radiasi dan

(B) non radiasi

Penelitian Pejchal et al. (2011) melaporkan rerata nilai NDI sampel yang

diradiasi gamma dosis 2 Gy (1,45±0,06) lebih rendah dibandingkan sampel

kontrol (1,60±0,08). Ramachandran et al. (2017) juga mengevaluasi nilai NDI dari

sampel yang diberi paparan radiasi gamma 0, 1, dan 2 Gy menunjukkan adanya

penurunan nilai NDI seiring dengan kenaikan dosis paparan radiasi (p>0,05).

Kemampuan radiasi dalam mengionisasi molekul DNA secara langsung dan

1,50

1,55

1,60

1,65

1,70

1,75

1,80

0 10 20 30

Nil

ai

ND

I

Konsentrasi Tomat (mg/ml)

1 jam inkubasi

2 jam inkubasi

Linear (1 jam inkubasi)

Linear (2 jam inkubasi)

(A)

1,50

1,55

1,60

1,65

1,70

1,75

1,80

0 10 20 30

Nil

ai

ND

I

Konsentrasi Tomat (mg/ml)

1 jam inkubasi

2 jam inkubasi

Linear (1 jam inkubasi)

Linear (2 jam inkubasi)

(B)

22

secara tidak langsung dengan membentuk radikal bebas dapat menyebabkan

kematian sel secara langsung, menggangu proses pembelahan sel, serta terjadinya

mutasi genetik (Hasan & Djakaria, 2013). Ionescu et al. (2011) juga menyatakan

paparan radiasi yang menyebabkan kerusakan DNA dan kromosom dapat

mengarah pada terganggunya proses pembelahan sel. Sel dengan kerusakan

kromosom yang tinggi memiliki sedikit kemungkinan untuk membelah, bahkan

mati sebelum pembelahan sel. Jika seluruh sel limfosit gagal membelah dan masih

berada dalam fase G0 maka memiliki NDI dengan nilai terendah, yaitu 1,0 yang

berarti seluruh sel tetap dalam bentuk mononukleat. Sebaliknya, jika seluruh sel

mampu membelah menjadi binukleat hingga tetranukleat maka nilai NDI dapat

mencapai 2.0 bahkan lebih.

Pada sampel radiasi dan non radiasi, hasil analisis statistik menunjukkan

bahwa perlakuan pemberian variasi konsentrasi buah tomat dan durasi inkubasi

tidak memberikan pengaruh terhadap nilai NDI (p>0,05) (Lampiran 8). Hal ini

berarti senyawa yang terkandung dalam buah tomat tidak mempengaruhi

kelanjutan siklus sel limfosit. Patel, Mehta, Bakshi, & Tewari (2016) juga

melakukan penelitian tentang pengaruh radioprotektor dari bahan alam (Ekstrak

daun Phyllostachys parvifolia) terhadap nilai NDI dan MN, hasilnya tidak

memberikan pengaruh terhadap nilai NDI. Sama halnya dengan buah tomat,

ekstrak daun Phyllostachys parvifolia juga mengandung flavonoid dalam bentuk

c-glikosida seperti orientin, homo orientin, iso orientin, dan isoviteksin.

Berdasarkan hasil penelitian, terlihat adanya penurunan nilai NDI setelah

pemberian berbagai konsentrasi buah tomat pada sampel radiasi (Gambar 7A).

Namun, rerata nilai NDI pada setiap perlakuan masih berada dalam standar

normal yang menunjukkan bahwa sel limfosit merespon mitogen dengan baik.

Nilai NDI limfosit darah normal berkisar antara 1,3-2,2 (Fenech, 2007).

Penurunan yang terjadi dapat dipengaruhi oleh besaran dosis radiasi dan variasi

konsentrasi buah tomat yang digunakan. Variasi konsentrasi buah tomat yang

digunakan mungkin belum cukup untuk dapat meningkatkan aktivitas pembelahan

sel limfosit setelah paparan radiasi dosis 2 Gy. Vrinda & Devi (2001) meneliti

tentang efek radioprotektif senyawa flavonoid (Orientin dan Vicenin) pada sel

limfosit yang diradiasi dosis bertingkat 0,5, 1, 2, 3, dan 4 Gy menghasilkan

23

peningkatan proliferasi sel limfosit hanya pada kelompok sampel yang diradiasi di

bawah dosis 1 Gy. Selain itu, terdapat peningkatan rerata nilai NDI setelah

paparan radiasi pada sampel yang diberi buah tomat konsentrasi 5 mg/ml dengan

durasi inkubasi 1 jam, yaitu dari 1,58 menjadi 1,64 (Gambar 7). Dalam hal ini,

tomat berpotensi menekan efek sitostatik pada sel limfosit akibat paparan radiasi

pengion, namun perlu dilakukan penelitian lebih lanjut.

4.2. Determinasi Pembentukan Mikronuklei (MN) pada Sampel Darah

Paparan radiasi gamma dosis 2 Gy menyebabkan pembentukan MN pada

Binucleated Cell (BNC) limfosit darah hingga 4 MN dalam BNC (Lampiran 5).

Hal ini menunjukkan bahwa pada dosis tersebut, radiasi telah menyebabkan

kerusakan yang tergolong tinggi pada sel limfosit. Hasil penelitian Syaifudin,

Lusiyanti, Purnami, Lee, & Kang (2017) mengenai pengaruh paparan radiasi dosis

bertingkat terhadap pembentukan MN pada sel limfosit menunjukkan pada dosis

0,5 Gy, paparan radiasi telah menyebabkan pembentukan MN hingga 4 MN

dalam BNC. Berbeda dengan sampel non radiasi yang hanya ditemukan hingga 2

MN dalam BNC (Lampiran 6). Visualisasi distribusi mikronuklei (MN) yang

terbentuk dalam Binucleated Cell (BNC) limfosit darah sampel radiasi dapat

dilihat Gambar 8.

Gambar 8. Visualisasi Binucleated Cell (BNC) disertai Mikronuklei (MN) pada

sampel radiasi (A) 1 MN, (B) 2 MN, (C) 3 MN, dan (D) 4 MN

Pada setiap kelompok perlakuan sampel radiasi terjadi peningkatan

pembentukan MN/1000 BNC yang tinggi dibanding sampel non radiasi (p<0,05)

(Lampiran 9). Frekuensi MN untuk sampel radiasi berkisar antara 223 – 256

MN/1000 BNC, sedangkan sampel non radiasi berkisar antara 3 – 7 MN/1000

BNC (Gambar 9). Paparan radiasi gamma dosis 2 Gy menyebabkan peningkatan

frekuensi MN pada limfosit darah yang cukup tinggi jika dibandingkan dengan

kontrol negatif. Hal ini berarti kerusakan DNA DSB yang terjadi tidak dapat

(C) (B) (A) (D)

24

melalui proses perbaikan DNA yang baik sehingga timbul patahan-patahan

kromosom yang mengarah pada pembentukan mikronuklei. Kerusakan tersebut

tergolong tinggi jika dibandingkan dengan standar frekuensi MN pada limfosit

darah normal yang disebutkan oleh IAEA (2001), yaitu berkisar antara 3-30

MN/1000 BNC. Hasil penelitian Lusiyanti et al. (2016) memperlihatkan bahwa

paparan radiasi pengion dosis 0,5 Gy telah menginduksi pembentukan MN hingga

(72/1000 BNC) lebih tinggi dibanding kontrol (p<0,05) dan Syaifudin et al.

(2017) paparan radiasi pengion dosis 2 Gy meningkatkan frekuensi MN menjadi

245/1000 BNC.

Perlakuan variasi konsentrasi buah tomat dan durasi inkubasi tidak

berpengaruh terhadap tingkat frekuensi MN limfosit darah pada sampel radiasi

maupun non radiasi (p>0,05) (Lampiran 9), namun terlihat adanya kecenderungan

penurunan frekuensi MN pada sampel yang diberi perlakuan variasi konsentrasi

buah tomat jika dibandingkan dengan kontrol (Gambar 9). Pada sampel radiasi,

rerata frekuensi MN tertinggi diperoleh dari sampel kontrol positif, yaitu

256±40,23. Pemberian variasi konsentrasi buah tomat menurunkan rerata tingkat

frekuensi MN menjadi 223-246 MN/1000 BNC atau penurunannya sekitar 4-9%.

Penurunan tingkat frekuensi MN pada sampel menunjukkan bahwa buah tomat

memiliki efek perlindungan bagi sel limfosit dari paparan radiasi. Nakamura et al.

(2017) menyatakan bahwa mengonsumsi jus tomat selama 3 minggu sebelum

paparan radiasi menurunkan tingkat frekuensi MN dan DC secara signifikan. Hal

ini merupakan efek perlindungan dari antioksidan yang terkandung dalam buah

tomat yang mampu memadamkan oksigen singlet dan memerangkap radikal bebas

(Nakamura et al., 2017). Pemberian tomat selama 8 hari pada tikus sebelum

paparan radiasi mampu mengurangi stres oksidatif akibat radiasi dan

meningkatkan aktivitas antioksidan endogen seperti GSH, CAT, dan GPx secara

signifikan dibanding kontrol yang diradiasi (Kisnanto et al., 2020).

Pada studi ini, penurunan tingkat frekuensi MN yang tidak signifikan

setelah diberi perlakuan buah tomat dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor,

diantaranya kandungan senyawa lain dalam buah tomat, besaran dosis paparan

radiasi, variasi durasi inkubasi yang digunakan, serta mekanisme lain yang

mempengaruhi pembentukan MN dalam sel limfosit darah. Kehadiran senyawa

25

lain dalam buah tomat dapat mempengaruhi efektivitas antioksidan utama dalam

tomat, yaitu karotenoid (likopen dan β-karoten). Selain karotenoid, tomat juga

mengandung senyawa antioksidan lain seperti vitamin C, vitamin E, dan flavonoid

(Raiola et al., 2014). Gajowik & Dobrzyńska (2014) menyebutkan bahwa

kapasitas antioksidan likopen bergantung pada sumber likopen dan oksidan yang

digunakan, serta interaksi likopen dengan antioksidan lain khususnya vitamin E

dan C.

Gambar 9. Grafik frekuensi Mikronuklei (MN) berdasarkan perlakuan pemberian

tomat dan durasi inkubasi pada sampel (A) radiasi dan (B) non radiasi

220

225

230

235

240

245

250

255

260

0 10 20 30

Fre

ku

ensi

MN

Konsentrasi Tomat (mg/ml)

1 jam inkubasi

2 jam inkubasi

Linear (1 jam inkubasi)

Linear (2 jam inkubasi)

(A)

0

2

4

6

8

10

0 10 20 30

Fre

ku

ensi

MN

Konsentrasi Tomat (mg/ml)

1 jam inkubasi

2 jam inkubasi

Linear (1 jam inkubasi)

Linear (2 jam inkubasi)

(B)

26

Besaran dosis radiasi yang digunakan juga mempengaruhi efektivitas

antioksidan yang terkandung dalam buah tomat. Radiasi gamma dosis 2 Gy

mungkin terlalu tinggi sehingga variasi konsentrasi buah tomat yang digunakan

tidak cukup untuk dapat mengurangi tingkat kerusakan DNA yang terbentuk.

Penelitian Nakamura et al. (2017) mengenai tingkat frekuensi MN dan DC pada

limfosit darah yang diradiasi dengan dosis 0,1, 0,5, dan 2 Gy setelah 3 minggu

asupan jus tomat menghasilkan penurunan frekuensi MN dan DC yang signifikan

pada sampel yang diradiasi dosis 0,5 Gy, namun didapat penurunan yang tidak

signifikan pada sampel yang diradiasi dosis 2 Gy. Hal tersebut diduga karena

asupan jus tomat tidak memadai untuk menurunkan frekuensi MN pada dosis

radiasi yang lebih tinggi.

Semakin lama durasi inkubasi, tomat akan berada dalam kondisi jenuh dan

menghasilkan produk sampingan yang dapat menghambat aktivitas antioksidan

yang terkandung dalam buah tomat. Perlakuan dengan tiga konsentrasi buah tomat

menghasilkan penurunan frekuensi MN pada semua durasi inkubasi (1 dan 2 jam),

walaupun tidak signifikan. Konsentrasi buah tomat 25 mg/ml dengan durasi

inkubasi 1 jam menunjukkan penurunan frekuensi MN tertinggi (9%), sedangkan

konsentrasi tomat 25 mg/ml dengan durasi inkubasi 2 jam menunjukkan

penurunan frekuensi MN terendah (4%) (Gambar 9A). Hal ini menunjukkan

semakin lama durasi inkubasi dapat menurunkan aktivitas antioksidan buah tomat.

Gruszecki (1999) melaporkan bahwa karotenoid dalam konsentrasi tinggi

memiliki kecenderungan untuk mengkristal dari larutan membentuk senyawa

yang berbeda dengan sifat yang berbeda dari monomernya. Gajowik &

Dobrzyńska (2017) juga mendapati lamanya inkubasi likopen mempengaruhi

tingkat kerusakan DNA sel limfosit baik pada sampel radiasi maupun non radiasi.

Hal ini dikaitkan dengan adanya produk samping bersifat auto-oksidatif yang

terbentuk selama inkubasi.

Tingkat frekuensi MN dalam sel limfosit darah dipengaruhi oleh berbagai

faktor, seperti usia, jenis kelamin, nutrisi, dan gaya hidup (Fenech & Bonassi,

2011). Frekuensi MN pada perempuan cenderung lebih tinggi dibandingkan laki-

laki karena pengaruh hormon estrogen (Fenech & Bonassi, 2011; Santos et al.,

2010). Dalam tubuh, estrogen dapat bertransformasi menjadi zat antara

27

elektrofilik yang sangat aktif seperti estrogen cathecols, quinone, dan

semiquinone yang bersifat genotoksik. Zat tersebut dapat membentuk Reactive

Oxygen Species (ROS) dalam sel dan menurunkan efisiensi perbaikan kerusakan

DNA (Buchynska & Brieieva, 2018). Oleh karena itu, peningkatan frekuensi MN

dalam sel limfosit dapat berasal dari hormon estrogen terlebih saat menstruasi.

Nutrisi merupakan aspek yang bervariasi antar individu tergantung makanan yang

dikonsumsi. Makanan yang dikonsumsi berpengaruh terhadap kadar mikronutrien

dalam sel (Fenech & Bonassi, 2011). Defisiensi mikronutrien seperti vitamin B12

dan folat dapat meningkatkan frekuensi MN karena vitamin B12 dan folat

berperan sebagai kofaktor dalam proses sintesis dan perbaikan DNA (Battershill,

Burnett, & Bull, 2008).

Pada sampel non radiasi, tidak ditemukan adanya peningkatan frekuensi

MN setelah pemberian variasi kosentrasi buah tomat dan durasi inkubasi yang

digunakan (Gambar 9B). Rerata frekuensi MN berkisar antara 1-8 MN/1000 BNC

yang masih tergolong dalam kisaran normal, yaitu 3-30 (IAEA, 2001). Hal ini

menunjukkan bahwa variasi konsentrasi buah tomat yang digunakan dalam

penelitian ini tidak menimbulkan efek genotoksik pada sel limfosit. Berbeda

dengan hasil penelitian Srinivasan et al. (2009) yang menyebutkan bahwa

toksisitas suatu senyawa menjadi pertimbangan penting yang perlu diperhatikan

dalam mengevaluasi antioksidan potensial dari bahan tertentu, terutama pada

konsentrasi yang lebih tinggi. Likopen dengan konsentrasi 5 µg/ml lebih efektif

dari 10 µg/ml dalam mengurangi kerusakan DNA, karena pada konsentrasi yang

lebih tinggi likopen mungkin telah menghasilkan produk samping yang dapat

menghambat aktivitas antioksidannya (Srinivasan et al., 2007; Srinivasan et al.,

2009). Perbedaan hasil ini mungkin terletak pada sumber antioksidan. Beberapa

penelitian sebelumnya menggunakan likopen murni (Gajowik & Dobrzyńska,

2017; Srinivasan et al., 2009) dan likopen yang di ekstrak (Kelkel, Schumacher,

Dicato, & Diederich, 2011). Sementara itu, penelitian ini menggunakan buah

tomat secara langsung yang menyebabkan toksisitasnya lebih rendah dari sumber

likopen lainnya.

Selain identifikasi pembentukan MN, studi ini juga mengkaji

pembentukan NPB dan NBUD. Bonassi et al. (2011) menunjukkan bahwa selain

28

MN, uji CBMNCyt juga dapat digunakan untuk mendeteksi adanya anomali

nukleus lain saat pembelahan, seperti terbentuknya NPB dan NBUD. Berikut

merupakan hasil visualisasi NPB dan NBUD yang terbentuk dalam BNC akibat

paparan radiasi gamma dosis 2 Gy (Gambar 10).

Gambar 10. Visualisasi Binucleated Cell (BNC) disertai (A) Nucleoplasmic

Bridge (NPB) dan (B) Nuclear Bud (NBUD)

Jumlah NPB dan NBUD yang ditemukan pada sampel yang diradiasi

berkisar antara 0-4 NPB dengan rerata 2 dan 0-2 NBUD dengan rerata 0,5 (Tabel

1). Baik NPB maupun NBUD keduanya tidak ditemukan pada sampel non radiasi.

Oleh karena itu, paparan radiasi gamma dosis 2 Gy berpengaruh terhadap

pembentukan NPB dan NBUD. Hasil penelitian Pejchal et al. (2011) paparan

radiasi gamma dosis 2 Gy meningkatkan pembentukan NPB pada limfosit darah

menjadi 13±6 NPB/1000 BNC dibanding kontrol (2±1 NPB/1000 BNC). Pada

penelitian ini, pembentukan NPB dan NBUD pada limfosit darah masih tergolong

dalam batas normal yang disebutkan oleh Fenech (2007), yaitu 0-10 untuk NPB

dan 0-5 untuk NBUD.

Tabel 1. Distribusi pembentukan NPB dan NBUD berdasarkan perlakuan

pemberian tomat dan durasi inkubasi pada sampel radiasi

Konsentrasi

Tomat (mg/ml)

Durasi

Inkubasi (jam) ƩNPB ƩNBUD

0

4 0

5 1 2 0

2 1 0

10 1 1 1

2 0 0

25 1 2 2

2 2 1

(B) (A)

29

Jumlah NPB tertinggi didapat dari sampel kontrol positif, yaitu 4 NPB

(Tabel 1). Pemberian variasi konsentrasi buah tomat menurunkan tingkat NPB

menjadi 0-2 NPB. Meskipun perbandingan antar kelompok perlakuan

menunjukkan perbedaan dalam jumlah NPB, namun tidak ditemukan efek nyata

secara statistik (p>0,05) (Lampiran 10). Pembentukan NPB melalui uji CBMNCyt

terjadi melalui dua mekanisme. Mekanisme pertama, yaitu NPB berasal dari

kromosom disentrik yang terbentuk dari DNA double strand breaks (DSB)

melalui kesalahan jalur perbaikan DNA. Kedua, NPB berasal dari fusi ujung

telomer (Zeljezic et al., 2015). Nucleoplasmic Bridge (NPB) timbul dari fusi

ujung telomer yang disebabkan oleh disfungsi telomer karena kehilangan protein

pengikat telomer (Fenech, 2007).

Nuclear Bud (NBUD) hanya teramati pada sampel dengan pemberian buah

tomat konsentrasi 10 dan 25 mg/ml. Hal tersebut dapat terjadi karena beberapa

faktor. Salah satunya besaran dosis radiasi yang diterima. Dosis radiasi yang

digunakan belum menginisiasi pembentukan NBUD dalam jumlah besar.

Lindberg et al. (2007) melaporkan bahwa nuclear bud lebih jarang ditemukan

dibandingkan mikronuklei dalam banyak jenis sel. Penggunaan propolis dan

quercetin (bahan alami yang kaya akan flavonoid) sebagai radioprotektor tidak

teramati pengaruhnya terhadap pembentukan NPB dan NBUD (Benković et al.,

2008). Nuclear Bud (NBUD) dapat berasal dari kelebihan DNA yang kemudian

dilokalisasi ke lokasi-lokasi spesifik di pinggiran inti dan dieliminasi keluar inti

membentuk NBUD selama fase S dari siklus sel. Nuclear Bud (NBUD) juga telah

terbukti terbentuk ketika NPB antara dua inti pecah dan sisa-sisa menyusut

kembali ke inti (Fenech et al., 2011).

Tingkat aktivitas antioksidan dalam buah tomat dapat berbeda-beda pada

setiap orang, bergantung pada makanan yang dikonsumsi, konsentrasi antioksidan

dalam darah, dan aktivitas berbagai reseptor lipoprotein pada permukaan sel

(Gajowik & Dobrzyńska, 2017). Penelitian ini masih dalam tahap penelitian

pendahuluan, karena hanya didasarkan pada 3 orang responden yang sehat,

sehingga belum dapat diterapkan pada populasi secara umum. Untuk saat ini,

30

buah tomat dapat menjadi pilihan alternatif yang baik untuk dikonsumsi orang

sehat sebelum terpapar radiasi, terutama paparan radiasi dosis rendah.

31

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai

berikut:

1. Pemberian buah tomat sebelum paparan radiasi dapat berpotensi sebagai

radioprotektor pada limfosit darah dengan menekan pembentukan MN

2. Konsentrasi optimum buah tomat yang efektif sebagai radioprotektor pada

limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei belum

ditemukan.

3. Durasi inkubasi optimum buah tomat yang efektif sebagai radioprotektor

pada limfosit darah dalam menekan pembentukan mikronuklei belum

ditemukan

5.2. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, berikut saran yang dapat

diberikan untuk penelitian selanjutnya:

1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan sampel darah dan dosis radiasi

yang lebih bervariasi, serta konsentrasi buah tomat yang lebih tinggi untuk

mengetahui efektivitas tertinggi buah tomat dalam menekan kerusakan

DNA akibat paparan radiasi

2. Optimalisasi metode preparasi buah tomat untuk memaksimalkan kinerja

antioksidan yang terkandung dalam buah tomat pada penelitian in vitro.

32

DAFTAR PUSTAKA

Alatas, Z., Hidayati, S., Akhadi, M., Purba M., Purwadi, D., Ariyanto, S., ...

Syahri. (2016). Buku Pintar Nuklir. Jakarta: BATAN Press.

Anbudhasan, P., Surendraraj, A., Karkuzhali1, S., & Sathishkumaran, S. (2012).

Natural antioxidants and its benefits. International Journal Of Food And

Nutritional Sciences, 3(6), 225-232.

Anttila, JV., Shubin, M., Cairns, J., Borse, F., Guo, Q., Mononen, T., Garcia, I V.,

Pulkkinen, O., & Mustonen, V. (2019) Contrasting the impact of cytotoxic

and cytostatic drug therapies on tumour progression. PLoS Comput Biol,

15(11), 1-18.

Astuti, S. (2008). Isoflavon kedelai dan potensinya sebagai penangkap radikal

bebas. Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian, 13(2), 136-146.

Battershill, JM., Burnett, K., & Bull, S. (2008). Factors affecting the incidence of

genotoxicity biomarker in peripheral blood lymphocytes: impact on design

of biomonitoring studies. Mutagenesis, 23(6), 423-437.

Benkovic, V., Kopjar, N., Knezevic, A. H., Dikic, D., Basic, I., Ramic, S.,

Viculin, T., Knez’evic, F., & Ors’olic, N. (2008). Evaluation of

radioprotective effects of propolis and quercetin on human white blood

cells in vitro. Biol. Pharm. Bull., 31(9), 1778-1785.

Boel, T. (2009). Dental radiologi: prinsip dan teknik. Medan: USU Press.

Bonassi, S., El-Zein, R., Bolognesi, C., & Fenech, M. (2011). Micronuclei

frequency in peripheral blood lymphocytes and cancer risk: evidence from

human studies. Mutagenesis, 26(1), 93–100.

Buchynska, LG. & Brieieva, OV. (2018). Sensitivity to 4-hydroxyestradiol and

dna repair efficiency in peripheral blood lymphocytes of endometrial

cancer patients. Exp. Oncol., 40(1), 68-72.

Carrol, Quinn B. (2011). Radiography in the digital age: physics exposure

radiation biology. Illinois: Charles C Thomas Publisher, Ltd.

Fauziyah, FF., Juswono, UP., & Herwiningsih, S. (2013). Pengaruh pemberian

buah manggis, buah sirsak, dan kunyit terhadap kandungan radikal bebas

pada daging sapi yang diradiasi dengan sinar gamma. Jurnal Natural UB,

5(1), 24-31.

Fenech, M. (2000). The in vitro micronucleus technique. Mutation Research, 455,

81-95.

Fenech, M., Chang, W. P., Kirsch-Volders, M., Holland, N., Bonassi, S., &

Zeiger, E. (2003). HUMN project: detailed description of the scoring

criteria for the cytokinesis-block micronucleus assay using isolated human

33

lymphocyte cultures. Mutation Research - Genetic Toxicology and

Environmental Mutagenesis, 534(1–2), 65–75.

Fenech, M. (2007). Cytokinesis-block micronucleus cytome assay. Nature

Protocols, 2(5), 1084–1104.

Fenech, M. & Bonassi, S. (2011). The effect of age, gender, diet and lifestyle on

DNA damage measured using micronucleus frequency in human

peripheral blood lymphocytes. Mutagenesis, 26(1), 43-49.

Fenech, M., Kirsch-Volders, M., Natarajan, A. T., Surralles, J., Crott, J. W., Parry,

J., Norppa, H., Eastmond, DA., Tucker, JD., & Thomas, P. (2011).

Molecular mechanisms of micronucleus, nucleoplasmic bridge and nuclear

bud formation in mammalian and human cells. Mutagenesis, 26(1), 125–

132.

Frusciante, L., Carli, P., Ercolano, MR., Pernice, R., Matteo, AD., Fogliano, V., &

Pellegrini, N. (2007). Antioxidant nutritional quality of tomato. Mol. Nutr.

Food Res., 51, 609-617.

Gajowik, A., & Dobrzyńska, M. M. (2014). Lycopene-antioxidant with

radioprotective and anticancer properties. A review. Rocz Panstw Zakl

Hig, 65(4), 263–271.

Gajowik, A., & Dobrzyńska, M. M. (2017). The evaluation of protective effect of

lycopene against genotoxic influence of x-irradiation in human blood

lymphocytes. Radiation and Environmental Biophysics, 56(4), 413–422.

Gruszecki, W. I. (1999). Carotenoids in membranes. In: Frank HA, Young AJ,

Britton G, Cogdell RJ (eds) The photochemistry of carotenoids. Springer,

Dordrecht, pp 363–379.

Hall, EJ. & Giaccia, AJ. (2019). Radiobiology for the radiologist 8th edition.

Philadelphia: Wolters Kluwer.

Hasan, I. & Djakaria, H. (2013). Kematian sel akibat radiasi. Radioterapi &

Onkologi Indonesia, 4(2).

Hiswara, E. (2015). Buku pintar proteksi dan keselamatan radiasi di rumah sakit.

Jakarta: BATAN Press.

International Atomic Energy Agency (IAEA). (2001). Biological dosimetry

chromosomal aberration analysis for dose assessments. Vienna:

International Atomic Energy Agency.

International Atomic Energy Agency (IAEA). (2004). Practical radiation

technical manual: health effects and medical surveillance. Vienna:

International Atomic Energy Agency..

International Atomic Energy Agency (IAEA). (2010). Minimum essential syllabus

for radiobiology in radiation biology: A handbook for teacher and student.

Vienna: International Atomic Energy Agency.

34

International Atomic Energy Agency (IAEA). (2011). Cytogenetic dosimetry:

Application in preparedness for and response to radiation emergencies.

Vienna: International Atomic Energy Agency.

Ionescu, M.E., Ciocirlan, M., Becheanu, G., Nicolaie, T., Ditescu, C., Teiusanu,

A.G., Gologan, S.I., Arbanas, T., & Diculescu, M.M. (2011). Nuclear

division index may predict neoplastic colorectal lesions. Maedica

(Buchar), 6(3), 173–178.

Islamian, J. P., & Mehrali, H. (2015). Lycopene as a carotenoid provides

radioprotectant and antioxidant effects by quenching radiation-induced

free radical singlet oxygen: An overview. Cell Journal, 16(4), 386–391.

Istifli, ES., Hüsunet, MT., & Ila, HS. (2019). Cell division, cytotoxicity, and the

assays used in the detection of cytotoxicity. IntechOpen, 1-19.

Kamlasi, F., & Juswono, U. P. (2014). Efek paparan radiasi gamma dan

pemberian ekstrak kecambah kacang hijau (Phaseoulus radiatus) terhadap

tingkat kesuburan gonad hewan mencit. Natural B, 2(4), 380–386.

Kelkel, M., Schumacher, M., Dicato, M., & Diedierich, M. (2011). Antioxidant

and anti-proliferative properties of lycopene. Free Radic Res., 45(8), 925-

940.

Khairinal. (2012). Efek kurkumin terhadap proliferasi sel limfosit dari limpa

mencit C3H bertumor payudara secara in vitro. Tesis, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia.

Kisnanto, T., Kurnia, I., & Sadikin, M. (2020). Effect of garlic, stinky bean,

dogfruit, tomato extracts, and N-acetylcysteine on rats after 5 Gy

irradiation. Atom Indonesia, 46(1), 53-60.

Kuntic, V. S., Stankovic, M. B., Vujic, Z. B., Brboric, J. S., Uskokovic, S. M.

(2013). Radioprotectors, the evergreen topics. Chemistry and Biodiversity,

10, 1791-1803.

Lindberg, H. K., Wang, X., Järventaus, H., Falck, G. C. M., Norppa, H., &

Fenech, M. (2007). Origin of nuclear buds and micronuclei in normal and

folate-deprived human lymphocytes. Mutation Research - Fundamental

and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 617(1–2), 33–45.

Lusiyanti, Y., Alatas, Z., Syaifudin, M., & Purnami, S. (2016). Establishment of a

dose-response curve for x-ray-induced micronuclei in human lymphocytes.

Genome Integrity, 7(7), 1-4.

Maurya, D. K. & Devasagayam, T. P. A. (2011). Role of radioprotectors in the

inhibition of DNA damage and modulation of DNA repair after exposure

to gamma-radiation. Selected Topics in DNA Repair, In Tech, 483-496.

Mavragani, IV., Laskaratou, DA., Frey, B., Candéias, SM., Gaipl, US.,

Lumniczky, K., & Georgakilas, AG. (2016). Key mechanisms involved in

35

ionizing radiation-induced systemic effects. A current review. Toxicol Res

(Camb)., 5(1):12–33.

Mishra, R., & Bisht, S., S. (2011). Antioxidants and their charecterization.

Journal of Pharmacy Research, 4(8),2744-2746.

Nakamura, A., Itaki, C., Saito, A., Yonezawa, T., Aizawa, K., Hirai, A.,

Suganuma, H., Miura, T., Mariya, Y., & Haghdoost, S. (2017). Possible

benefits of tomato juice consumption: A pilot study on irradiated human

lymphocytes from healthy donors. Nutrition Journal, 16(1), 1–11.

Nurhayati, S., & Syaifudin, M. (2017). Pemanfaatan biomarker mikronuklei untuk

mendukung program proteksi radiasi. Seminar Nasional Sains Dan

Teknologi Nuklir, 436–442.

Paris, CM. & Lythe, G. (2011). Mathematical models and immune cell biology.

Springer, pp. 75-105

Patel, M., Mehta, P., Bakshi, S., & Tewari, S. (2016). Effect of Phyllostachys

parvifolia leaf extract on ionizing radiation-induced DNA damage: A

preliminary in vitro cytogenetic study. Journal of Ayuveda and Integrative

Medicine, 30, 1-3.

Pejchal, J., Vasilieva, V., Hristozova, M, Vilasová, Z., Vávrová, J., Alyakov, M.,

Tichý, A., Zárybnická, L., Šinkorová, Z., Tambor, V., Kubelková, V.,

Dresler, J. (2011). Cytokinesis-block micronucleus (CBMN) assay/CBMN

cytome assay in human lymphocytes after in vitro irradiation and its use in

biodosimetry. Military Medical Science Letters, 80, 28-37.

Pinela, J., Oliveira, MBPP., & Ferreira, ICFR. (2016). Bioactive compounds of

tomatoes as health promoters. Natural Bioactive Compounds from Fruits

and Vegetables, 2(3), 48–91.

Raiola, A., Rigano, M. M., Calafiore, R., Frusciante, L., & Barone, A. (2014).

Enhancing the health-promoting effects of tomato fruit for biofortified

food. Mediators of Inflammation, 1–16.

Ramachandran, E. N., Karuppasamy C. V., Kumar, V. A., Soren, D. C., Kumar, P.

R. V., Koya, P. K. M., Jaikrishan, G., & Das, B. (2017). Radio-adaptive

response in peripheral blood lymphocytes of individuals residing in high-

level natural radiation areas of Kerala in the southwest coast of India.

Mutagenesis, 32, 267–273.

Rodrigues, M. A., Beaton-Green, L. A., Wilkins, R.C., & Fenech, M. (2018). The

potential for complete automated scoring of the cytokinesis block

micronucleus cytome assay using imaging flow cytometry. Mutat Res Gen

Tox En, 836, 53–64.

Saha, S., Vashi, S., Mistry, D., Pithawala, M., & Chakraborty, S. (2015).

Lycopene lessens bleomycin induced micronuclei frequency in cultured

36

human lymphocytes in vitro. World Journal of Pharmaceutical Research,

4(11), 1509-1518.

Santos, RA., Teixeira, AC., Mayorano, MB., Carrara, HHA., Andrade, JM., &

Takahashi, CS. (2010). Basal levels of DNA damage detected by

micronuclei and comet assays in untreated breast cancer patients and

healthy women. Clin.Exp.Med, 10, 87-92.

Singh, VK. & Seed, TM. (2019). The efficacy and safety of amifostine for the

acute radiation syndrome. Expert Opinion on Drug Safety, 18(11), 1077–

1090.

Srinivasan, M., Sudheer, AR., Pillai, KR., Kumar, PR., Sudhakaran, PR., &

Menon, PV. (2007). Lycopene as a natural protector against γ-radiation

induced DNA damage, lipid peroxidation and antioxidant status in primary

culture of isolated rat hepatocytes in vitro. Biochimica et Biophysica Acta,

1770, 659–665.

Srinivasan, M., Devipriya, N., Kalpana, K. B., & Menon, V. P. (2009). Lycopene:

An antioxidant and radioprotector against γ-radiation-induced cellular

damages in cultured human lymphocytes. Toxicology, 262(1), 43–49.

Syaifudin, M., Lusiyanti, Y., Purnami, S., Lee, Y. S., & Kang, C. M. (2017).

Assessment of ionizing radiation induced dicentric chromosome and

micronuclei in human peripheral blood lymphocytes for preliminary

reconstruction of cytogenetic biodosimetry. Atom Indonesia, 43(1), 47 –

54.

Tanaka, T. & Shimizu, N. (2000) Induced detachment of acentric chromatin from

mitotic chromosomes leads to their cytoplasmic localization at G1 and the

micronucleation by lamin reorganization at S phase. J. Cell. Sci., 113,

697–707.

Thomas, P., Keizo U., M. Fenech. (2003). Nucleoplasmic bridges are a sensitive

measure of chromosome rearrangement in the cytokinesis-block

micronucleus assay. Mutagenesis, 18 (2): 187-194.

Tobon, GJ., Izquierdo, JH., & Canas, CA. (2013). B Lymphocytes: Development,

tolerance, and their role in autoimmunity-Focus on systemic lupus

erythematosus. Autoimmune Disease, 2013, 1-17.

United Nations Environment Programme (UNEP). (2016). Radiation: Effects and

sources. Austria: United Nations Environment Programme.

Vrinda, B. & Devi, VU. (2001). Radiation protection of human lymphocyte

chromosomes in vitro by orientin and vicenin. Mutation Research, 498,

39-46.

Wardani, D. (2017). Pengaruh Kombinasi Tomat (Solanum lycopersicum L.) dan

Zink terhadap Jumlah Oosit Tikus Putih Betina Galur Sprague Dawley

37

yang Diinduksi Gelombang Elektromagnetik Radiasi Ponsel. Skripsi.

Fakultas Kedokteran Universitas Lampung.

Werdhasari, A. (2014). Peran antioksidan bagi kesehatan. Jurnal Biotek

Medisiana Indonesia, 3(2), 59-68.

Williams, M.V., James, N.D., Summers, E.T., Barrett, A., & Ash, V. (2006).

National Survey of Radioteraphy Fractination Practice in 2003. Clinical

Oncology, 18 (1), 3-14.

Zeljezic, D., Bjelis, M., & Mladinic, M. (2015). Evaluation of the mecanism of

nucleoplasmic bridge formation due to premature telomere shortening in

agricultural workers exposed to mixed pestisides: Indication for further

studies. Chemospere, 120, 45-51.

38

LAMPIRAN

Lampiran 1. Hasil identifikasi/determinasi tanaman oleh Pusat Penelitian Biologi

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)

39

Lampiran 2. Dokumentasi penelitian

No. Gambar Keterangan

1.

Ekstrak cair tomat yang digunakan

dalam penelitian

2.

Sampel darah dari 3 orang

responden

3.

Perlakuan pemberian paparan

radiasi oleh pesawat Gamma

Chamber 4000 A dosis tunggal 2

Gy dengan laju 17,5 detik/Gy

40

4.

Proses pembiakkan sel darah

5.

Proses pewarnaan preparat

mikronuklei (MN) dengan

menggunakan pewarna Giemsa 4%

41

Lampiran 3. Data hasil perhitungan nilai Nuclear Division Index (NDI) dari

semua sampel radiasi

Konsentrasi

Tomat

(mg/ml)

Durasi

Inkubasi

(jam)

Sampel Distribusi Nukleat N NDI

M1 M2 M3 M4

0 1 1 309 131 28 32 500 1,57

2 267 170 31 32 500 1,66

3 270 156 35 39 500 1,69

2 1 309 131 28 32 500 1,57

2 267 170 31 32 500 1,66

3 270 156 35 39 500 1,69

5 1 1 260 168 36 36 500 1,70

2 278 166 23 33 500 1,62

3 276 170 31 23 500 1,60

2 1 270 182 26 22 500 1,60

2 300 165 17 18 500 1,51

3 321 155 13 11 500 1,43

10 1 1 265 189 19 27 500 1,62

2 295 163 18 24 500 1,54

3 284 156 25 35 500 1,62

2 1 240 187 26 47 500 1,76

2 260 191 24 25 500 1,63

3 287 174 23 16 500 1,54

25 1 1 325 124 26 25 500 1,50

2 304 154 15 27 500 1,53

3 295 171 21 13 500 1,50

2 1 237 174 40 49 500 1,80

2 309 159 14 18 500 1,48

3 345 130 11 14 500 1,39

TOTAL 6843 3892 596 669 12000 1,59

42

Lampiran 4. Data hasil perhitungan nilai Nuclear Division Index (NDI) Nuclear

Division Index (NDI) dari semua sampel non radiasi

Konsentrasi

Tomat

(mg/ml)

Durasi

Inkubasi

(jam)

Sampel Distribusi Nukleat N NDI

M1 M2 M3 M4

0 1 1 208 222 23 47 500 1,82

2 305 151 28 16 500 1,51

3 307 154 20 19 500 1,50

2 1 208 222 23 47 500 1,82

2 305 151 28 16 500 1,51

3 307 154 20 19 500 1,50

5 1 1 304 168 10 18 500 1,48

2 229 208 19 44 500 1,76

3 301 168 13 18 500 1,50

2 1 274 190 10 26 500 1,58

2 209 240 14 37 500 1,76

3 212 226 33 29 500 1,76

10 1 1 211 208 32 49 500 1,84

2 263 181 15 41 500 1,67

3 239 179 28 54 500 1,79

2 1 219 216 19 46 500 1,78

2 283 141 24 52 500 1,69

3 221 234 23 22 500 1,69

25 1 1 294 173 13 20 500 1,52

2 217 221 18 44 500 1,78

3 234 220 27 19 500 1,66

2 1 224 191 30 55 500 1,83

2 232 179 38 51 500 1,82

3 263 206 15 16 500 1,57

TOTAL 6069 4603 523 805 12000 1,67

43

Lampiran 5. Data hasil pengamatan Mikronuklei (MN) pada semua sampel radiasi

Konsentrasi

Tomat

(mg/ml)

Durasi

Inkubasi

(jam)

Sampel Distribusi MN Total

MN

Total

BNC 1

MN

2

MN

3

MN

4

MN

0 1 1 203 86 18 1 308 1000

2 206 24 5 1 236 1000

3 191 20 2 0 213 1000

2 1 203 86 18 1 308 1000

2 206 24 5 1 236 1000

3 191 20 2 0 213 1000

5 1 1 181 66 12 1 260 1000

2 173 52 11 1 237 1000

3 156 33 10 3 202 1000

2 1 153 34 2 0 189 1000

2 205 78 9 2 294 1000

3 160 46 8 1 215 1000

10 1 1 213 60 17 4 294 1000

2 187 51 10 1 249 1000

3 154 28 2 0 184 1000

2 1 154 41 4 2 201 1000

2 177 62 17 3 259 1000

3 198 66 14 1 279 1000

25 1 1 194 50 6 3 253 1000

2 180 49 7 0 236 1000

3 149 27 3 0 179 1000

2 1 152 41 1 0 194 1000

2 195 82 15 1 293 1000

3 170 73 6 3 252 1000

TOTAL 4351 1199 204 30 5784 24000

44

Lampiran 6. Data hasil pengamatan Mikronuklei (MN) pada semua sampel non

radiasi

Konsentrasi

Tomat

(mg/ml)

Durasi

Inkubasi

(jam)

Sampel Distribusi MN Total

MN

Total

BNC 1

MN

2

MN

3

MN

4

MN

0 1 1 7 0 0 0 7 1000

2 7 1 0 0 8 1000

3 7 0 0 0 7 1000

2 1 7 0 0 0 7 1000

2 7 1 0 0 8 1000

3 7 0 0 0 7 1000

5 1 1 6 0 0 0 6 1000

2 6 0 0 0 6 1000

3 6 0 0 0 6 1000

2 1 4 0 0 0 4 1000

2 3 0 0 0 3 1000

3 5 0 0 0 5 1000

10 1 1 4 0 0 0 4 1000

2 4 0 0 0 4 1000

3 2 0 0 0 2 1000

2 1 2 1 0 0 3 1000

2 4 1 0 0 5 1000

3 4 0 0 0 4 1000

25 1 1 1 0 0 0 1 1000

2 7 1 0 0 8 1000

3 4 0 0 0 4 1000

2 1 6 0 0 0 6 1000

2 3 0 0 0 3 1000

3 4 0 0 0 4 1000

TOTAL 117 5 0 0 122 24000

45

Lampiran 7. Data hasil pengamatan Nucleoplasmic Bridge (NPB) dan Nuclear

Bud (NBUD) pada sampel radiasi

Konsentrasi

Tomat

(mg/ml)

Durasi

Inkubasi

(jam)

ƩNPB ƩNBUD Total

BNC

0 1 4 0 3000

2 4 0 3000

5 1 2 0 3000

2 1 0 3000

10 1 1 1 3000

2 0 0 3000

25 1 2 1 3000

2 jam 2 0 3000

TOTAL 16 2 24000

46

Lampiran 8. Data hasil analisis statistik nilai Nuclear Division Index (NDI)

1. Hasil uji paired sample t-test antara sampel radiasi dan non radiasi

Kontrol Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

0,300 0,243 0,140 -0,574 -0,634 0,214 2 0,851

Tomat

5

mg/ml

(1 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

0,600 0,183 0,106 -0,395 -0,515 0,567 2 0,628

Tomat

5

mg/ml

(2 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

-0,187 0,183 -0,106 -0,642 -0,269 -1,763 2 0,220

Tomat

10

mg/ml

(1 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

-0,173 0,045 0,026 -0,285 -0,061 -6,658 2 0,022

Tomat

10

mg/ml

(2 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

-0,077 0,067 0,038 -0,242 0,089 -1,994 2 0,184

Tomat

25

mg/ml

(1 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

-0,143 0,116 0,067 -0,431 0,145 -2,142 2 0,165

Tomat

25

mg/ml

(2 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

-0,183 0,155 0,090 -0,568 0,202 -2,048 2 0,177

47

2. Hasil uji normalitas sampel radiasi

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Standardized Residual for

NDI ,161 24 ,111 ,943 24 ,188

a. Lilliefors Significance Correction

3. Hasil analisis ANOVA sampel radiasi

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Nilai NDI

Source Type III Sum of

Squares

df Mean Square F Sig.

Corrected Model ,067a 7 ,010 ,999 ,467

Intercept 60,706 1 60,706 6290,798 ,000

Tomat ,036 3 ,012 1,258 ,322

Inkubasi ,000 1 ,000 ,035 ,854

Tomat * Inkubasi ,031 3 ,010 1,062 ,393

Error ,154 16 ,010

Total 60,928 24

Corrected Total ,222 23

a. R Squared = ,304 (Adjusted R Squared = ,000)

4. Hasil uji normalitas sampel non radiasi

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Standardized Residual for

NDI ,176 24 ,053 ,924 24 ,073

a. Lilliefors Significance Correction

48

5. Hasil analisis ANOVA sampel non radiasi

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Nilai NDI

Source Type III Sum of

Squares

df Mean Square F Sig.

Corrected Model ,100a 7 ,014 ,756 ,630

Intercept 67,134 1 67,134 3571,757 ,000

Tomat ,063 3 ,021 1,124 ,369

Inkubasi ,010 1 ,010 ,511 ,485

Tomat * Inkubasi ,027 3 ,009 ,471 ,707

Error ,301 16 ,019

Total 67,534 24

Corrected Total ,400 23

a. R Squared = ,249 (Adjusted R Squared = -,080)

49

Lampiran 9. Data hasil analisis statistik frekuensi Mikronuklei (MN)

1. Hasil uji paired sample t-test antara sampel radiasi dan non radiasi

Kontrol Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

245 49,73 28,71 121,47 368,53 8,53 2 0,013

Tomat

5

mg/ml

(1 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

227 29,21 16,86 154,45 299,55 13,46 2 0,005

Tomat

5

mg/ml

(2 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

228,67 55,41 31,99 91,02 366,31 7,15 2 0,019

Tomat

10

mg/ml

(1 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

239 54,25 31,32 104,24 373,76 7,63 2 0,017

Tomat

10

mg/ml

(2 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

242,33 39,8 22,98 143,46 341,21 10,55 2 0,009

Tomat

25

mg/ml

(1 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

218,33 39,4 22,75 120,46 316,21 9,6 2 0,011

Tomat

25

mg/ml

(2 jam)

Paired Differences t df Sig (2-

tailed) Mean SD S.Error

Mean

95% Confidence

Lower Upper

242 51,26 29,6 114,65 369,35 8,18 2 0015

50

2. Hasil uji normalitas sampel radiasi

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Standardized Residual for

MN ,157 24 ,131 ,926 24 ,078

a. Lilliefors Significance Correction

3. Hasil analisis ANOVA sampel radiasi

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Frekuensi MN

Source Type III Sum of

Squares

df Mean Square F Sig.

Corrected Model 2841,292a 7 405,899 ,189 ,984

Intercept 1404084,375 1 1404084,375 653,950 ,000

Tomat 1976,458 3 658,819 ,307 ,820

Inkubasi 273,375 1 273,375 ,127 ,726

Tomat * Inkubasi 591,458 3 197,153 ,092 ,963

Error 34353,333 16 2147,083

Total 1441279,000 24

Corrected Total 37194,625 23

a. R Squared = ,076 (Adjusted R Squared = -,328)

4. Hasil uji normalitas sampel non radiasi

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Standardized Residual for

MN ,192 24 ,023 ,934 24 ,119

a. Lilliefors Significance Correction

51

5. Hasil analisis ANOVA sampel non radiasi

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Frekuensi MN

Source Type III Sum of

Squares

df Mean Square F Sig.

Corrected Model 54,958a 7 7,851 3,140 ,027

Intercept 610,042 1 610,042 244,017 ,000

Tomat 48,792 3 16,264 6,506 ,004

Inkubasi 1,042 1 1,042 ,417 ,528

Tomat * Inkubasi 5,125 3 1,708 ,683 ,575

Error 40,000 16 2,500

Total 705,000 24

Corrected Total 94,958 23

a. R Squared = ,579 (Adjusted R Squared = ,394)

52

Lampiran 10. Data hasil analisis statistik frekuensi Nucleoplasmic Bridge (NPB)

1. Hasil uji normalitas sampel radiasi

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Standardized Residual for

NPB ,149 24 ,181 ,945 24 ,209

a. Lilliefors Significance Correction

2. Hasil analisis ANOVA sampel radiasi

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Nilai NPB

Source Type III Sum of

Squares

df Mean Square F Sig.

Corrected Model 4,667a 7 ,667 ,842 ,569

Intercept 10,667 1 10,667 13,474 ,002

Tomat 4,333 3 1,444 1,825 ,183

Inkubasi ,167 1 ,167 ,211 ,653

Tomat * Inkubasi ,167 3 ,056 ,070 ,975

Error 12,667 16 ,792

Total 28,000 24

Corrected Total 17,333 23

a. R Squared = ,269 (Adjusted R Squared = -,050)