Infertilitas merupakan masalah di seluruh dunia dan dialami oleh 10-15% pasangan suami istri. Anggapan yang berkembang di masyarakat bahwa infertil disebabkan oleh wanita, padahal pada pria juga dapat terjadi infertilitas sebesar 20-40%, pada wanita 30-55% , faktor gabungan 35% dan penyebab yang tidak dapat diketahui penyebabnya 5-15% alkohol, radiasi, diabetes melitus, penggunaan obat dan keracunan logam berat (As, Pb, Cd, Hg). Polusi logam berat timbal (Pb) telah menjadi persoalan kesehatan masyarakat di dunia karena paparan logam berat timbal yang berulang dapat menyebabkan sifat kumulatif dan dapat mengakibatkan kerusakan sel organ seperti pankreas, jantung, ginjal, hati dan testis. Beberapa peneliti melaporkan bahwa logam berat timbaldapat menyebabkan gangguan pada testis dan spermatozoa sehingga dapat terjadi infertilitas.
Stres oksidatif mempunyai peran yang sangat penting pada mekanisme kerja logam berat timbaldalam menyebabkan penurunkan kualitas dan kuantitas sel spermatozoa pada epididimis, dan kerusakan testis. Stres Oksidatif dapat terjadi karena adanya peningkatan Reactive Oxygen Species (ROS) yang meliputi superoxide (O2–), hydroxyl radical (*OH), hydrogen peroxides (H2O2) dan penurunan antioksidan endogen yang meliputi Superoxide Dismutase (SOD), Catalase dan Glutathion Peroxidase (GPx). Enzim catalase dan glutation peroksidase bekerja dengan cara mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2 sedangkan enzim superoksida dismutase (SOD) bekerja dengan cara mengkatalisis reaksi dismutasi dari radikal anion superoksida menjadi H2O2.
Ketidakseimbangan antara ROS dan antioksidan ini akan meyebabkan oksidasi pada lemak, protein dan DNA sel spermatozoa, sel Leydig dan sel Sertoli pada testis sehingga akan terjadi kerusakan oksidatif pada lemak membrane sel, molekul protein dan DNA yang dapat menghasilkan Malondialdehide (MDA). Semakin tinggi kadar MDA yang terjadi dalam tubuh maka semakin tinggi pula kadar radikal bebas dan semakin berat kerusakan sel organ. Kerusakan sel akibat paparan logam berat timbal pada spermatozoa dan testis dapat dihambat dengan pemberian antioksidan. Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut dapat diredam. Antioksidan eksogen seperti vitamin C dan E telah dilaporkan dapat digunakan untuk melindungi kerusakan sel spermatozoa dan testis akibat meningkatnya produksi ROS (radikal bebas) pada paparan logam berat timbal.
Indonesia yang dikenal sebagai negara dengan megabiodiversitas, memiliki keanekaragaman hayati flora dan fauna yang berpotensi untuk dimanfaatkan khasiatnya sebagai antioksidan. Salah satu tanaman yang banyak mengandung antioksidan adalah tanaman Pinus. Telah dilaporkan bahwa tanaman pinus mempunyai khasiat sebagai antibakteri, imunostimulan, antioksidan, antiinflamasi, antifungi, dan antitumor. Namun tanaman pinus (bunga, daun, kulit batang) terutama Pinus merkusii ini masih kurang dimanfaatkan oleh masyarakat dan banyak terbuang sebagai sampah. Hal ini perlu usaha untuk memanfaatkan tanaman pinus ini terutama khasiatnya sebagai antioksidan. Beberapa peneliti telah membuktikan bahwa di dalam tanaman pinus kaya mengandung senyawa aktif seperti quercetin, catechin, gallocatechin, pycnogenol, dan proanthocyanidin yang mempunyai efek antioksidan sangat kuat. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk membuktikan efek antioksidan dan anti-caspase 3 dari nanopartikel Pinus merkusii sebagai protektor pada testis akibat paparan timbal asetat dalam bentuk sediaan nanopartikel.
Pada saat ini telah berkembang teknologi nano yang dapat digunakan untuk membuat formulasi nanopartikel. Aplikasi nanoteknologi membuat revolusi baru dalam dunia industri herbal, nanoteknologi meliputi usaha dan konsep untuk menghasilkan material atau bahan berskala nanometer yang dapat meningkatkan stabilitas dan kelarutan herbal sehingga dapat meningkatkan potensi dan efektifitasnya. Pembuatan nano herbal Pinus merkusii menggunakan metode gelasi ionik serta pengecilan ukuran (sizing) menggunakan magnetic stirrer dengan penambahan emulsifier (tween 80) dan tripolifosfat. Partikel yang terbentuk kemudian dikarakterisasi, meliputi ukuran partikel menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan morfologi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM).
Pada penelitian ini menggunakan tikus (rat) sebanyak 50 ekor yang dibagi menjadi kelompok kontrol negatip (Tikus hanya diberi pelarut logam berat timbal asetat dan pelarut nanopartikel ekstrak Pinus merkusii); kelompok kontrol positip (Tikus diberi timbal asetatdengan dosis 20 mg/Kg BB dan diberi pelarut nanopartikel ekstrak Pinus merkusi); kelompok perlakuan (Tikus diberi timbal asetatdengan dosis 20 mg/Kg BB dan diberi nanopartikel ekstrak Pinus merkusii dengan dosis 150; 300 dan 600 mg/kg BB). Nanopartikel ekstrak Pinus merkusii diberikan secara oral terlebih dahulu satu kali sehari selama 3 hari, kemudian pada hari keempat, 1 jam setelah pemberian nanopartikel ekstrak Pinus merkusii, mencit juga diberi timbal asetat secara intra peritoneal. Nanopartikel ekstrak Pinus merkusii dan timbal diberikan selama 10 hari. Pada hari ke 11, tikus dianestesi dengan dietil eter dan dilakukan pengambilan organ testis untuk dilakukan pemeriksaan ekspresi caspase 3 mRNA, MDA, SOD dan GPX.
Hasil penelitian pada pemeriksaan SEM dan PAS menunjukkan bahwa Nano herbal Pinus merkusii mempunyai ukuran 481-789 nm dengan bentuk seperti bola dan permukaannya tidak rata. Pemberian timbal asetat dapat meningkatkan kadar MDA dan ekspresi caspase 3 m RNA pada testis rat. Pemberian timbal asetat juga dapat menurunkan kadar SOD dan GPx pada ginjal rat. Pemberian nanopartikel Pinus merkusii dapat menurunkan kadar MDA dan ekspresi caspase 3 m RNA pada testis rat yang di papar timbal asetat.. Pemberian nanopartikel Pinus merkusii juga dapat meningkatkan kadar SOD dan GPx pada testis rat yang di papar timbal asetat. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nanopartikel Pinus merkusii dapat memproteksi testis akibat paparan timbal asetat yang bekerja dengan cara menghambat pembentukan MDA, menghambat ekspres caspase 3 dan meningkatkan aktivitas SOD dan GPx
Penulis: Sri Agus Sudjarwo
Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada: http://www.apjr.net/article.asp?issn=2305-0500;year=2019;volume=8;issue=1;spage=13;epage=19;aulast=Sudjarwo;type=0
Sudjarwo SA, Anwar C, Wardani G, Eraiko K, Koerniasari. Antioxidant and anti-caspase 3 effect of chitosan-Pinus merkusii extract nanoparticleagainst lead acetate-induced testicular toxicity in rat. Asian Pac J Reprod 2019; 8(1):13-19