Timbal (Pb) dapat ditemukan di berbagai media lingkungan seperti udara, air, debu dan tanah. Logam Pb atau bentuk persenyawaannya berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor, emisi industri dan dari penggunaan cat bangunan yang mengandung Pb. Di alam Pb terdapat dalam dua bentuk yaitu gas dan partikel. Pb yang terbanyak di udara adalah Pb anorganik dan terutama berasal dari bahan bakar kendaraan bermotor. Selain sumber-sumber di atas, logam berat Pb juga terdapat pada gelas, pewarna, keramik, pipa, pelapis kaleng tempat makanan dan kosmetik. Peneliti lingkungan sependapat bahwa Pb merupakan kontaminan terbesar dari seluruh debu logam di udara. Paparan logam berat timbal yang berulang dapat menyebabkan sifat kumulatif dan dapat mengakibatkan kerusakan sel organ seperti pankreas, jantung, ginjal, hati, testis dan paru. Beberapa peneliti melaporkan bahwa logam berat timbaldapat menyebabkan gangguan paru baik pada manusia maupun pada hewan.
Mekanisme kerja logam berat timbaldalam menyebabkan kerusakan paru karena 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) sehingga dapat terjadi stress oksidatif. Ketidak seimbangan antara ROS dan antioksidan ini akan meyebabkan oksidasi pada lemak, protein dan DNA sel paru 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 paru akibat paparan logam berat timbal pada paru dapat dihambat dengan pemberian antioksidan eksogen seperti vitamin C dan E. Indonesia sebagai negara tropis yang dikenal dengan julukan The Second Mega Biodiversity, memiliki berbagai jenis tanaman yang diketahui mempunyai khasiat 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 efektifitas dari Pinus merkusii sebagai antioksidan dan anti-caspase 3 untuk proteksi pada paru 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 paru untuk dilakukan pemeriksaan ekspresi caspase 3, 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 paru rat. Pemberian timbal asetat juga dapat menurunkan kadar SOD dan GPx pada paru rat. Pemberian nanopartikel Pinus merkusii dapat menurunkan kadar MDA dan ekspresi caspase 3 pada paru rat yang di papar timbal asetat.. Pemberian nanopartikel Pinus merkusii juga dapat meningkatkan kadar SOD dan GPx pada paru rat yang di papar timbal asetat. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nanopartikel Pinus merkusii sangat efektif untuk mencegah kerusakan paru 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: https://www.ijper.org/article/966 Sri Agus Sudjarwo, Giftania Wardani, Koerniasari Eraiko, Koerniasari, Ernawati. The Effectiveness of Chitosan- Pinus merkusii Extract Nanoparticle as Antioxidant and Anti-caspase 3 in against Lead Acetate Toxicity on the Lung of Wistar Rat. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research, 2019;53(2s):s135-s142
