## Jurnal of Bionursing
2020, VOL. 2, NO. 1, 47 –52

## ARTIKEL
Penurunan  Toksisitas  Kadmium  Dengan  Kelator  Alami  Pegagan  (Centella Asiatica) Ditinjau dari Kadar Malondialdehid (MDA) dan Superoksida Dismutase (SOD)
Hernayanti 1 , Sri Lestari 2 1,2 Dosen Fakultas Biologi, Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto

## KEYWORDS
Cadmium, Metallotionein, Gotu Kola, MDA, SOD

## PENDAHULUAN
Kadmium  merupakan  logam  berat  yang  bersifat toksik bagi manusia.Keracunan yang disebabkan oleh kadmium dapat bersifat akut dan kronis.Absorpsi  cadmium  terutama  melalui inhalasi. Kecepatan absorpsi diperkirakan sebesar 25–50% dalam bentuk partikel Cd oksida (CdO) . Pada  orang  sehat,  inhalasi  partikel  Cd  selama  1 jam  dapat  menimbulkan  gejala metal  fume  fever yang terjadi beberapa jam kemudian, dan diikuti perubahan  tes  fungsi  paru.  Dalam  darah  sekitar 90%  kadmium  terikat  dengan  sel  darah  merah (Caciari et  al .,  2013).  Kadmium  sekitar  80-90% akan  berikatan  dengan    metallothionein    yaitu protein  dengan  berat  molekul  rendah  yang disintesis  di  hati.  Ikatan  Cd  dengan  MT merupakan  ikatan  yang  stabil  sehingga  memicu aktivasi  radikal  bebas Reactive  Oxygen  spesies (ROS) yang berlebihan dan menyebabkan reaksi berantai  peroksidasi  lipid  yang  merusak  hati. Hasil  akhir  proses  peroksidasi  lipid  adalah Malondialdehid  (MDA)  sehingga  kadar  MDA dapat  dijadikan  parameter  banyaknya  radikal
bebas  dalam  tubuh.  Peningkatan  kadar  MDA plasma > 1 µmol/L merupakan indikasi adanya kerusakan hati ( Bu et al ., 2011).
Peningkatan radikal bebas ROS juga menimbulkan  stress  oksidatif  yang  ditandai dengan  penurunan  aktivitas  enzim  antioksidan seperti  Superoksida  Dismutase  (SOD).Fungsi SOD adalah mengubah Anion superoksida (O 2 - ) menjadi H 2 O 2 . Glutation juga dibutuhkan oleh enzim antioksidan Glutation peroksidase (GPx) yang  berfungsi  membantu  aktivitas  Super Oksida  Dismutase  (SOD)  dalam  menetralisir H 2 O 2 menjadi H 2 O + O 2 (Johnson et al ., 2012).
Pencegahan  keracunan  Cd  terhadap    hati selama  ini  hanya  menggunakan  suplemen makanan  seperti  vitamin  C,  Vitamin  E  dan Selenium tetapi harganya mahal  sehingga tidak dapat dijangkau oleh masyarakat berpenghasilan  rendah  seperti  pekerja  industri yang  sehari-harinya  kontak  dengan  Cd.  Untuk mengatasi  masalah  keracunan  Cd,  perlu  dicari alternatif  dari  bahan  alami  yang  murah  dan mudah  didapat,  serta  tidak    menimbulkan

## ABSTRACT
Cadmium (Cd) is a heavy metal that is toxic to humans. Cadmium will bind to metalotionin in the liver to  form  Cd+MT  bonds,  which  triggers  the  formation  of  free  radicals  and  causes  oxidative  stress. Oxidative stress characterized by elevating of MDA and decreasing of antioxidant enzyme such as SOD. Gotu kola(Centella asiatica) contains active compounds medecassoside that can function to chelate Cd, decreasing MDA  level caused by Cd-Mt bounded and generate SOD level.The aim of this study is to know the effect of Pegagan as natural chelator for Cd poisoning and as antioxidant. Twenty four rats were used in this research and divided into six groups with four replications. Group 1 (C1) as healthy. Group 2 (C2) was only given 14 mg/200 gBW of CdSO4 for 35 days. Group 3, 4, 5 and 6 were given CdSO4 14 mg / 200kgBB and gotu kola extract dose of 20 mg/200gBB, 40 mg/200gBB, 60 mg/200gBB, 80 mg / 200gBB, for 21 days. The parameters studied were blood MDA and SOD level. Measuring parameters were done on the 36th day after administration of  Centella extract. Data were analyzed by Anova and followed by Duncan test The results showed   that Centella all doses can reduce MDA level and increase SOD level. A dose of 40mg / 200gBB Centella extract has been effective in reducing MDA level  as well as increasing SOD level. It can be concluded that dose of  40mg/200gBB can use as a natural chelator of Cd and as antioxidant for Cd poisoning.
kerusakan pada hati dan ginjal.
Salah satu bahan alami yang dapat dipilih adalah pegagan. Pegagan dalam percobaan invitro dapat mengkelat  logam  FeSO4  dengan  nilai  IC  0.93 mg/L  dan  Pb  asetat  (Salim et  al .,  2013). Kandungan  senyawa  aktif  pegagan  antara  lain asiaticoside  dari  golongan  triterpenoid  dan madeccasoside  dari  golongan  quersetin.Kedua senyawa  ini  potensial  digunakan  sebagai antioksidan,  dan  antihepatotoksin  (Zheng  and Qin,  2007.,  Chong  and  Aziz,  2013).  Senyawa quersetin  dan  triterpenoid  bekerja  sama  dengan mendonorkan  H + kepada  radikal  bebas  sehingga menjadi netral. Aktivitas lainnya adalah mencegah  pembentukan  peroksidasi  lipid  dan menurunkan  kadar  MDA  (Bu et  al .,  2014., Yasurin et al ., 2016).  Permasalahan yang timbul adalah  masih  jarang  dilakukan  penelitian  untuk mendapatkan kelator alami dari tumbuhan untuk mengatasi  keracunan  Cd.  Tujuan  penelitian adalah untuk mengetahui potensi pegagan sebagai penurun toksisitas kadmium atau sebagai penurun toksisitas  Cd  dan  sebagai  antioksidan  untuk mengatasi stress oksidatif akibat paparan Cd.

## METODE
a. Waktu dan Lokasi Penelitian
Pegagan  diambil  dari  desa  Pamijen  kecamatan Baturaden.  Pembuatan  ekstrak  pegagan  di laboratorium  Ekotoksikologi  Fakultas  Biologi, tikus  dipelihara  di  Animal  House  di  FIKES jurusan  Farmasi.  Pemeriksaan  kadar  MDA  dan SOD  di  Laboratorium  Utama  Medico  Labora Purwokerto.
b. Bahan dan Alat yang digunakan Bahan yang digunakan berupa sampel darah tikus, kit komersial MDA dan SOD Randox. Alat yang digunakan Spektrofotometer merk Riele.
c. Metode
Penelitian  akan  dilakukan  secara  eksperimental dengan metode RAL yang terdiri dari 6 perlakuan dan 4 kali ulangan sebagai berikut:
K1:  kontrol  negatif:  tidak  diberi  paparan  Cd maupun ekstrak pegagan, K2:     Kontrol positif: dipapar  Cd  dosis  25%  dari  LD 50 (14mg/gBB) tanpa ekstrak pegagan selama 35 hari. K3 dipapar Cd  14  hari  dan  diberi    ekstrak  pegagan  dengan
dosis 20 mg/g BB selama 21 hari. K4: dipapar Cd dengan dosis 25% dari LD 50 selama 14 hari dan diberi  ekstrak pegagan dosis 40 mg/g BB selama  21  hari.K5:  Perlakuan  5,  dipapar  Cd dengan dosis 25% dari LD 50 selama 14 hari dan diberi    ekstrak  pegagan  dengan  dosis  60  mg/g BB selama 21 hari. K6: dipapar Cd dengan dosis 25% dari LD 50 selama 14 hari dan diberi  ekstrak pegagan  dengan  dosis  80  mg/kg  BB  selama 21hari.  Variabel  bebas  berupa  dosis  ekstrak pegagan  dan  variable  tergantung  berupa perubahan  kadar  MDA  dan  SOD.  Parameter yang diamati adalah kadar MDA dan SOD.
d. Pembuatan ekstrak pegagan
Pembuatan  ekstrak  pegagan  dengan  metode Maserasi  menggunakan  pelarut  etanol  96% dilakukan  3x24  jam.  Maserat  dimasukkan  ke dalam Vacum  Rotary  Evaporator sehingga diperoleh ekstrak kental dari simplisia pegagan. Dosis  ekstrak  pegagan  yang  digunakan  adalah 100 mg/kg BB, 200 mg/kg, BB, 300 mg/kg BB dan  400  mg/kg  BB.  Dosis  tersebut  kemudian dikonversi  menjadi  20,  40,  60,  80  mg/g  BB tikus.  Kemudian  ekstrak  kental  diambil  sesuai volume  dosis  yang  ditentukan  dan  dilarutkan dalam  10  mL  aquades  Pemberian  perlakuan ekstrak  pegagan  dilakukan  selama  21  hari. sesuai  dengan  dosis  perlakuan  masing-masing sebanyak 2mL dengan cara disonde (Yasurin et al ., 2012).
e. Teknik Pengumpulan Data
Sebelum dilakukan penelitian peneliti mengajukan  Etichal  Clearance  ke  Komisi  Etik Fakultas Kedokteran Unsoed.
1) Preparasi sampel
Setelah tikus putih diaklimasi selama 7 hari dan diberi  perlakuan  CdSO4  dan  ekstrak  pegagan, darah  tikus  putih  ( R.norvegicus )  diambil menggunakan  pipet  kapiler  hematokrit  dari vena  pleksus  orbitalis.  Darah  dimasukan  ke dalam  tabung  eppendorf  dan  disentrifugasi dengan  kecepatan  6000  rpm  selama  10  menit sehingga  didapatkan  serum  darah  tikus. Pengambilan darah pada hari ke-0 dan ke 36.
2) Pengukuran parameter
Kadar MDA diperiksa dengan Metode TBARS menggunakan larutan standar 1.1.3.3
tetraethoxypropane    (Wuryastuti,  2000).  Kadar SOD  diperiksa  dengan  menggunakan  metode SOD Randox (Randox Laboratories, 2009).
f. Analisis Data
Data hasil penelitian seluruh parameter dianalisis menggunakan uji Anova dan dilanjutkan dengan uji  Duncan  untuk  mengetahui  letak  perbedaan masing-masing perlakuan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Kadar Malondialdehid (MDA)
Kadar  MDA  pada  tikus  kontrol  dan  perlakuan pada hari ke 36 dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Rerata kadar MDA tikus kontrol dan perlakuan
Keterangan: Kolom yang  ditandai  dengan  huruf  yang sama  tidak  berbeda  nyata  pada  taraf  P<0,05.K1:  Kontrol Sehat; K2: Kontrol Sakit; K3: Pemberian Ekstrak Pegagan 20  mg;  K4:  Pemberian  Ekstrak  Pegagan  40  mg;  K5: Pemberian Ekstrak Pegagan 60 mg; K6: Pemberian Ekstrak Pegagan 80 mg/Kg
Gambar  1  menunjukkan  Kadar  MDA  pada  K2 yaitu  kelompok  kontrol  sakit  yang  hanya  diberi CdSO4 dengan dosis  14 mg/g BB selama 35 hari, memiliki  kadar  MDA  tertinggi  dibanding kelompok kontrol sehat dan kelompok perlakuan. Peningkatan  kadar  MDA  disebabkan  karena  Cd yang  masuk  tubuh  akan  berikatan  dengan metalotionin.  Ikatan  Cd-Mt  merupakan  ikatan yang  stabil  sehingga  tidak  mudah  dilepaskan sebagai  akibatnya  akan  memicu  pembentukan radikal  bebas  yang  berlebihan  seperti  anion superoksida  (O 2 - ),  radikal  hidroksil  (OH - )  dan hidrogen  peroksida  (H2O2).    (Bernhof,  2013.,
Akesson et  al .,  2014).  Peristiwa  ini  diikuti dengan  terjadinya  reaksi  berantai  peroksidasi lipid yang dapat merusak protein  membran sel hati  dan  ginjal.  Hasil  akhir  proses  peroksidasi lipid adalah MDA  sehingga kadar MDA yang diukur  tinggi.  Semakin  banyak  radikal  bebas yang  masuk  tubuh  maka  kadar  MDA  juga semakin meningkat (Camila et al ., 2014., Bashir et al ., 2014).
Setelah tikus diberi ektrak pegagan maka terjadi penurunan kadar MDA. Perlakuan semua dosis ekstrak  20  mg/gBB,  40  mg/gBB,  60  mg/gBB dan 80 mg/gBB dapat menurunkan kadar MDA berturut-turut  sebesar  34,20%  ;  58,20%  ; 60,15%;  56,63%.  Hal  ini  disebabkan  karena pegagan mengandung senyawa aktif  flavonoid berupa madekakosida yang termasuk golongan quersetin.  Quersetin  akan  mendonorkan  H+ kepada  radikal  bebas  yang  masuk  tubuh sehingga menjadi netral. Pegagan juga mengandung  asiakotida yang  merupakan triterpenoid. Senyawa triterpenoid juga mendonorkan H + kepada radikal bebas bekerja sama  dengan  quersetin,  sehingga  dapat meredam atau menangkap radikal bebas ( Singh et al ., 2012;  Kumar, 2014).
Hasil  analisis  statistik  juga  menunjukkan perbedaan  yang  sangat  nyata  antara  kontrol sakit  dengan  kontrol  sehat  dan  perlakuan dengan  ekstrak  pegagan.  Hasil  uji  Duncan menunjukkan  tidak  ada  perbedaan  yang  nyata antara  kadar  MDA  kelompok  kontrol  sehat dengan  perlakuan  ekstrak  pegagan  dosis  40 mg/gBB,  60  mg/gBB  dan  80  mg/gBB.  Dosis ekstrak  pegagan  40  mg/gBB  merupakan  dosis yang  sudah  cukup  efektif  untuk  menurunkan kadar MDA tikus putih.
2. Kadar Super Oksida Dismutase (SOD)
Kadar  SOD  pada  tikus  kontrol  dan  perlakuan pada hari ke 36 dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Kadar SOD rerata pada  kelompok kontrol dan perlakuan
Keterangan: Kolom    yang  ditandai  dengan  huruf  yang sama  tidak  berbeda  nyata  pada  taraf  P<0,05.K1:  Kontrol Sehat; K2: Kontrol Sakit; K3: Pemberian Ekstrak Pegagan 20  mg;  K4:  Pemberian  Ekstrak  Pegagan  40  mg;  K5: Pemberian Ekstrak Pegagan 60 mg; K6: Pemberian Ekstrak Pegagan 80 mg/Kg BB.
Rerata  kadar  SOD  terendah  terdapat  pada  K2 yaitu  kelompok  yang  hanya  diinduksi    CdSO4. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  akibat  paparan  Cd, tikus  mengalami  stress  oksidatif  yaitu  ketidak seimbangan antara radikal bebas dengan antioksidan endogen. Enzim SOD merupakan lini pertahanan  pertama  terhadap  radikal  bebas terutama terhadap anion superoksida (O 2 - ). Fungsi SOD adalah untuk mengubah O 2 - menjadi H 2 O 2 . Selanjutnya  oleh  enzim  katalase  atau  oleh Glutation  peroksidase  H 2 O 2 akan    dinetralisir menjadi H 2 O dan O 2 . Reaksi antara Cd dengan Mt memicu  pembentukan  O 2 - yang  berlebihan sehingga  kadar  SOD  menurun.  (Hijova et  al ., Johri et al ).
Setelah  tikus  diberi  ekstrak  pegagan  selama  21 hari, maka terjadi peningkatan kadar SOD. Hasil analisis statistik menunjukkan terdapat perbedaan yang  sangat  nyata  antara  kontrol  sakit  dengan kelompok  tikus  yang  diberi  ekstrak  pegagan semua  dosis.  20  mg/gBB,  40  mg/gBB,  60 mg/gBB  dan  80  mg/gBB  dapat  meningkatkan kadar  SOD.  Peningkatan  kadar  SOD    dosis berturut-turut  sebesar  34,8%,  94,15%,  97,37% dan  101,3%. Peningkatan kadar SOD disebabkan karena  pegagan  mengandung  senyawa  aktif asiatikosida  yaitu  derivat  flavonoid  berupa quersetin dan medekakosida derivate triterpenoid. Aktivitas biologis asiaticoside dan
madeccasoside    dalam  melindungi  sel  dari kerusakan  oksidatif  akibat  serangan  radikal bebas adalah bekerja sama dengan mendonorkan H + kepada radikal bebas sehingga menjadi netral. Hal ini akan menstimulasi kerja antioksidan  enzimatis    SOD,  Glutation Peroksidase (GPx) dan Katalase yang kadarnya menurun akibat paparan Cd.  ( Bu et al ., 2011., Yasurin et  al .,  2016).  Lin et  al ,  2013  dan  BP POM RI, 2010 juga melaporkan bahwa pegagan juga  mengandung  vitamin  C  yang  dapat berfungsi  untuk  membantu  SOD  menetralisir radikal bebas dengan memutus rantai peroksidasi lipid.
Hasil  analisis  statistik  menunjukkan  terdapat perbedaan  yang  sangat  nyata  antara  kelompok kontrol  sakit  dengan  kontrol  sehat  dan  semua dosis  pegagan  yang  dicobakan.  Kelompok  K4 dan K5 yaitu dosis pegagan 40 mg/gBB dan 60 mg/gBB  menunjukkan  perbedaan  yang  tidak nyata,  artinya  memiliki  efek  yang  sama  dalam meningkatkan kadar SOD. Kelompok K6 dosis pegagan 80 mg/gBB memiliki efek  yang sama dengan K4 dan K5 tetapi  kadar SOD pada K6 tidak  berbeda  nyata  dengan  kontrol  sehat  atau memiliki  kadar  SOD  mendekati  kontrol sehat.Tetapi dari segi efektivitas dosis pegagan 40 mg/gBB sudah efektif dalam meningkatkan SOD  dan  kadar  SOD  sudah  mendekati  kadar SOD pada kontrol sehat.

## KESIMPULAN
Pegagan  dapat  berfungsi  untuk  menurunkan toksisitas  kadmium  dan  sebagai  antioksidan untuk menangani stress oksidatif. Dosis ekstrak pegagan 40 mg/gBB sudah cukup efektif untuk menetralisir  keracunan  kadmium  pada  tikus putih yang terpapar cadmium

## UCAPAN TERIMA KASIH
Pada  kesempatan  ini  penulis  mengucapkan terima  kasih  atas  dana  BLU  Skema  Riset Terapan  Unggulan  Institusi  Tahun  Anggaran 2019  yang  diberikan  lewat  LPPM  Unsoed dengan
Nomor kontrak P/310/UN23/14/PN/2019,  sehingga  penelitian
ini dapat dilaksanakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Åkesson,  A.,  Barregard,  L.,  Bergdahl,  I.A.,
Nordberg, G.F.,Nordberg, M. and Skerfving, S. (2014).  Non-renal effects and the  risk  assessment  of  environmental cadmium exposure. Environ. Health
Perspect ., 122 : 431-438.
Badan  POM  RI.  (2010).  Serial  Data  Terkini Tumbuhan Obat. Pegagan (Centella asiatica L). Direktorat Obat Asli Indonesia. BPOM. Jakarta.
Bashir, N., Manoharan, V. & Prabu, S., (2014). Cadmium  Toxicity:  Oxidative  Stress  and Organ Dysfunction. STM Journals, 4(2), pp. 1-19.
Bernhoft,  R.A,  (2013).  Cadmium  toxicity  and treatment. The  Scientific  World  Journal 13: 1-7.
Bu, T., Yuling, M., Weidong, Z. & Caiqiao, Z.,
(2011).  Protective  Effect  of  Quercetin  on Cadmium-Induced  Oxidative  Toxicity  on Germ Cells  in  Male Mice. The Anatomical Record, 294(3) : 520-526.
Caciari,  T.,  A.  Sancini.,  M.  Fioravanti.,  A. Cappozella.,  T.  Casale et  al ,  (2013). Cadmium  and  hypertensions  in  exposed workers : A Meta-analysis. Int J Occup Med Environ Health 26 (3) : 440-456.
Camila, C. Almenara. Gilson, B. Broseghini, F.
Marcus,  V.  Vescovi et  al .  (2013).  Chronic Cadmium  Treatment  Promotes  Oxidative Stress and Endothelial   Damage  in  Isolated Rat Aorta. Plos one . 8:1.
Chong, N.J., Z. Aziz, V. Jhala, and V. S. Thaker,
(2014).“A  systematic  review  on  the chemical  constituents  of Centella asiatica,” Research  Journal  of  Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences 4 :43–47.
Hijova,  E.,  F.  Nistiar  and  M.  Kuchta,  (2004).
Influence  of  acute  cadmium  exposure  on plasma  antioxidant  parameters  in  rats.
Bulletin of the Veterinary Reseach Institute Pulawy. 48 (2) : 155-157.
Johnson, D. W., R.D.J Graham., H.M Timothy.,
J.L.  Marie.,  P.D.  Matthew  and  P.D. Matthew  (2012).  Chronic  kidney  disease and  automatic  reporting  of  estimated glomerular filtration rate : new developments and revised
recommendations. Medical  Journal  of Australia : 197(4) : 1-5.
Johri,  N.,  J.  Gregory  and  U.  Robert.  (2010). Heavy  metal  poisoning  the  effects  of cadmium on the kidney. Biometals : 23 : 783-792.
Kumar,    V,  (2014).    “Effect    of    Centella asiatica  against  anti  tuberculosis  drugs- induced  hepatotoxicity:  Involvement  of mitochondria and oxidative stress”,  3(5) : 310-311.
Lin,  K.H.,  Y.Y.  Yang.,  C.M.Yang.,  M.Y. Huang., H.F.Lo ., K.C. Liu., H.S. Lin and P.Y. Chao, (2013). Antioxidant activity of herbaceous  plant  extracts  protect  against hydrogen peroxide-induced DNA damage in  human  lymphocytes.  .  BMC  Research
Notes 2013,6:490. Randox Laboratories, (2009). Manual procedure RanSOD. Randox Laboratories ltd. Crumlin, Co Antrim, United Kingdom.
Salim, R.J.M., M.I. Adenan., A. Amid., M.H. Jauri  and  A.S.  Sued,  (2013).  Statistical Analysis  of  Metal  Chelating  Activity  of entella asiatica and Erythroxylum cuneatum UsingResponse Surface Methodology. Hindawi Publishing Corporation. Biotechnology  Research International pp:1-5.
Singh,  J.,  Singh,  P.,  Gupta,  A.,  Solanki,  S., Sharma,  E.,  &  Nema,  R.  (2012).
Qualitative Estimation of the Presence of Bioactive Compound in Centella Asiatica: An Important Medicinal Plant. International  Journal  of  Life  Science  and
Medical Science.2(1): 5-7
Wuryastuti, H. (2000). The influence of dietary proteins  and  fats  on  plasma  lipid  in Spague-Dawley  rats. Indo  Food  and  Nut Progress : 7(2): 38.
Yasurin, P., M. Sriariyatun,T.Phusantisampan,
(2016).  The  bioavailability  activity  of Centella  asiatica. KMUTB.  J.  Appl.  Sci.
Technol 9(1): 1-9.
Xu,  M.F.,  Y.Y.Xiong.,  Y.K  Liu.,  J.J.  Qian.,  L. Zhu  and  J.  Gao.  (2012).  Asiatic  acid,  a pentacyclic  triterpene  in  Centella  asiatica, attenuates glutamate-induced cognitive
deficits  in  mice  and  apoptosis  in  SH-
SY5Y cells. Acta Pharmacologica
Sinica(2012) 33: 578–587. Zheng,  C  and  L.  Qin,  (2007).  “Chemical components  of  Centella  asiaticaand  their bioactivities,” Journal of Chinese Integrative Medicine 5: 348-351.