Jurnal Farmasi,  e-ISSN: 2655-0814 Vol. 2 No.1 Edisi Mei-Oktober 2019 http://ejournal.medistra.ac.id/index.php/JFM ============================================================================================ Received: 05 September 2019 :: Accepted: 14 September 2019 :: Published: 31 Oktober 2019

## STUDI PRELIMINARI TENTANG PENGARUH D-GALAKTOSA DALAM MENGINDUKSI STRES OKSIDATIF PADA MENCIT JANTAN GALUR OUTBRED FK USU
Siti Sarah Bintang 1 ,Yahwardiah Siregar 1,2 , Muhammad Ichwan 1,3*
1 Program Studi Magister Ilmu Biomedik, Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Jalan Dr. T. Mansur No.5, Padang Bulan, Kec. Medan Baru, Kota Medan, Sumatera Utara 20155
2 Departemen Biokimia, Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Jalan Dr. T. Mansur No.5, Padang Bulan, Kec. Medan Baru, Kota Medan,
Sumatera Utara 20155
3 Departemen Farmakologi & Terapeutik, Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Jalan Dr. T. Mansur No.5, Padang Bulan, Kec. Medan Baru, Kota Medan, Sumatera Utara 20155 E-mail :m.ichwan@usu.ac.id DOI : https://doi.org/10.35451/jfm.v2i1.191

## Abstract
Oxidative stress occurs due to imbalance of free radicals over antioxidant level in  the  body.  This  condition  causes  lipid  peroxidation  and  DNA  damage.  D- Galaktosa  is      The  mechanism  of  oxidative  stress  induced  by  d-galactose occurs in the subcellular, especially in the brain's mitochondria. Increasing the concentration  of  d-galaktosa  is  oxidized  by  galaktosa  oxidase  to  form hydrogen  peroxide  (H202)  which  causes  a  decrease  in  superoxide  dismutase (SOD). H202 reacts with reduced iron and forms hydroxide ions (OH-).
Objective: The aim  of this study was to determine the effect of d-galaktosa induction on oxidative stress levels (MDA) in male mice.
Methods: Methods of samples of mice given d-galaktosa and blood collection from the heart were carried out at the Pharmacology Laboratory of the Faculty of Medicine, University of North Sumatra.
Results: The  results  showed  that  administration  of  d-galaktosa,  through intraperitonial injection every day for 6 weeks, had an effect on the levels of oxidative stress in male mice.
Conclusion: The  results  of  this  study  indicate  that  administration  of  d- galaktosa,  through  intraperitonial  injection  every  day  for  6  weeks,  has  an effect on levels of oxidative stress in male mice.
Keywords : Oxidative stress, MDA, D-galaktosa.
Jurnal Farmasi,  e-ISSN: 2655-0814 Vol. 2 No.1 Edisi Mei-Oktober 2019 http://ejournal.medistra.ac.id/index.php/JFM ============================================================================================ Received: 05 September 2019 :: Accepted: 14 September 2019 :: Published: 31 Oktober 2019

## 1. PENDAHULUAN
Radikal  bebas  adalah  atom  atau molekul  yang  mengandung  satu  atau lebih  elektron  yang  tidak  berpasangan, yang  akan  bereaksi  dengan  elektron  dari molekul lain untuk mencapai stabilitasnya.  Molekul  dari  senyawa  yang diserang  akan  kehilangan  elektronnya, kemudian  mengalami  kerusakan  pada makromolekul seluler seperti karbohidrat, protein, asam nukleat dan lipid (Phaniendra and Babu, 2015).
Jumlah radikal bebas yang berlebihan akan  menimbulkan  stres  oksidatif  yang sangat berpotensi
menimbulkan
kerusakan  dan  kematian  sel  (Kumar, 2011).  Stres  oksidatif  adalah  keadaan ketidakseimbangan
antara proses oksidasi  dan  kadar  antioksidan  di  dalam tubuh  yang  menyebabkan  terjadinya peroksidasi  lipid  dan  kerusakan  DNA (Toshikazu  and  Yuji,  2002).  Peroksidasi asam  lemak  atau  lipid  menyebabkan pembentukan  dan  peningkatan  kadar senyawa  Malondialdehid  (MDA)  sehingga senyawa  ini  digunakan  sebagai  penanda ( marker )  stres  oksidatif  ( Całyniuk et  al., 2016).
D-galaktosa  merupakan  aldohexose alami  yang  termasuk  golongan  gula pereduksi. Asupan galaktose yang berlebihan  akan  bereaksi  dengan  gugus amine (NH2) dan juga melalui metabolisme oleh enzim Aldose reductase dan Galaktosa  oxidase yang  akan menghasilkan metabolit yang berkontribusi dalam pembentukan reactive oxygen
species (ROS) (Parameshwaran et  al. ,  2010).  Pada hewan coba mencit dan tikus, pemberian D-galaktosa  secara  kronis  menimbulkan efek  penurunan  pada  fungsi  kognitif, jantung dan mobilitas yang mirip dengan kondisi  penuaan    fisiologis  (Lima et  al. , 2017).  Dengan  demikian,  induksi  dengan D-galaktosa  banyak  digunakan  sebagai
model  dalam  penelitian  terkait  proses penuaan ( aging) (Ho, Liu and Wu, 2003) . Meskipun  banyak  penelitian  pada hewan  coba  telah  menunjukkan  efek  D- galaktosa  dalam  mempercepat  proses penuaan,  namun  perbedaan  spesies, jenis  kelamin,  usia  dan  strain  akan memberikan  respons  yang  berbeda (Sadigh-Eteghad et  al. ,  2017).  Oleh karena  itu  diperlukan  adanya  studi preliminari untuk membuktikan bahwa D- galaktosa  dapat  meningkatkan  stres oksidatif  pada  mencit  jantan  galur Outbred  FK  USU yang  dibiakkan  di laboratorium farmakologi FK USU.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian ini adalah penelitian eksperimental  dengan  rancangan post test  only  control  group  design. Mencit (Mus  musculu s)  jantan,  galur Outbred , usia  8-12  minggu  dengan  bobot  ±  30  g, sebanyak  12  ekor  yang  diperoleh  dari Laboratorium Farmakologi Fakultas kedokteran  Universitas  Sumatera  Utara dibagi  menjadi  dua  kelompok  yaitu kelompok  kontrol  (diberikan  Aquabidest injeksi  i.p)  dan  kelompok  perlakuan (Injeksi D-galaktosa 150 mg/kg BB i.p).
Mencit  diaklimatisasi  selama  7  hari sebelum diberi perlakuan. Mencit ditempatkan pada kandang ukuran 20x30 cm  dengan  siklus  terang-gelap  masing- masing 12 jam serta diberikan pakan Hi- Gro  552  (Charoen  Pokphand)  +  jagung giling  dengan  perbandingan  2:1  dan  air minum  secara ad  libitum. Penelitian  ini mendapat  persetujuan Komisi  Etik  FMIPA Universitas Sumatera
Utara
no. 00279/KEPH-FMIPA/2019.
D-galaktosa  ( G0008,TCI  Chemicals ) dilarutkan  dalam  aquabidest  menjadi larutan  stok  2%  yang  dberikan  secara intraperitoneal  selama  6  minggu  sesuai dengan  dosis  berdasarkan  berat  badan. Pengambilan  darah  dari  punksi  kardiak
Jurnal Farmasi,  e-ISSN: 2655-0814 Vol. 2 No.1 Edisi Mei-Oktober 2019 http://ejournal.medistra.ac.id/index.php/JFM ============================================================================================ Received: 05 September 2019 :: Accepted: 14 September 2019 :: Published: 31 Oktober 2019
dilakukan  setelah  mencit  dianestesi dengan  larutan  Ketamin/Xylazin.  Darah didiamkan  selama  30  menit  pada  suhu ruang kemudian disentrifugasi selama 10 menit  dengan  kecepatan  1500  rpm  pada suhu  4ºC  untuk  memperoleh  serum. Serum  disimpan  pada  suhu  -80º  hingga dilakukan
pemeriksaan kadar Malondialdehyde (MDA).
Kadar  MDA  dalam  serum  diperiksa dengan  metode  spektrofotometri  dengan menggunakan  kit  dan  protokol  dari Elabscience  Malondialdehid  (MDA)  Assay Kit (E-BC-K025).
Data  hasil  pemeriksaan  kadar  MDA diuji  normalitas  dan  homogenitasnya dengan  uji  Shapiro-Wilk  dan  Levene. Hasil analisis menunjukkan bahwa sebaran  data  berdistribusi  normal  dan homogen,  sehingga  digunakan  uji-t independen  ( independent  t-test) dengan nilai signifikasi
p<0,05 dengan mengggunakan program Statistical Product and Service
Solution(SPSS ver.20).

## 3. Hasil
Hasil  dari  penelitian ini menunjukkan bahwa  terjadi  peningkatan  kadar  MDA yang  bermakna  pada  kelompok  yang diberi  perlakuan  D-Galactosa  (13,5588 ± 5,37754)  dibanding  dengan  kelompok kontrol (0,7067 ± 0,39373 ) dengan nilai P ,000 (Tabel 1).

## Tabel 1. Nilai rerata kadar MDA
Keterangan: Data rerata (   ± SD )
4. PEMBAHASAN
D-galaktosa  adalah  gula  pereduksi dan  terdapat  pada  makanan  seperti madu, bit, keju, mentega, susu. Konsentrasi normal D-galaktosa di dalam darah  kurang  dari  10  mg/dL.      Makanan yang  mengandung  D-galaktosa  akan masuk  ke  lumen  usus  lalu  diangkut  oleh cotransportasi glukosa tipe 1 (SGLT-1) ke dalam  sel.  Lalu  memasuki  aliran  darah melalui tranportasi glukosa tipe 2 (GLUT- 2)(Bjelakovic,  Stojanovic  and  Saranac, 2011).
D-galaktosa dimetabolisme dan
dicerna dengan baik oleh enzim galaktokinase, galaktosa
1
uridiltransferase  dan  epimerase.  Namun, jika  terjadi  asupan  D-galaktosa  yang berlebihan  di  dalam  tubuh  seperti  melali injeksi kronis, maka menginduksi peningkatan  stress  oksidatif.  D-galaktosa yang  menumpuk  akan  bereaksi  dengan asam  amino  dalam  protein  dan  peptida yang  membentuk  basis schiff sehinga membentuk  senyawa  tidak  stabil  (Bo- htay, Palee and Apaijai, 2018).
Mekanisme  terjadinya  stres  oksidatif yang  diinduksi  D-galaktosa  terjadi  pada subselular khususnya di mitokondria pada otak. Peningkatan konsentrasi D- galaktosa,  dioksidasi  oleh  galaktosa oksidase  sehingga  membentuk  hidrogen peroksida  (H202)  yang  menyebabkan penurunan superoksida dismutase (SOD). H202  bereaksi  dengan  besi  yang tereduksi  dan  membentuk  ion  hidroksida (OH - )(Shwe et al. , 2018).
Beberapa  penelitian    menunjukkan bahwa D-galaktosa menyebabkan mutasi pada  DNA  mitokondria.  Menurunnya enzim  untuk  perbaikan  DNA,  akan mengakibatkan  gangguan  mitokondria sehingga terjadinya penuaan. D- galaktosa  juga  menyebabkan  penurunan enzim  antioksidan  seperti  gluthathione, katalse, superoksida dismutase. Sehingga pada  rantai  pernafasan  dan  aktifitas antiokasidan  terjadi  pengurangan  enzim, maka stres oksidatif akan meningkat lalu terjadi penurunan sintesa ATP, perubahan
Kelompok Rata-rata jumlah Kadar MDA ng/mL P* Kontrol (Aqua) 0,7067 ± 0,39373 ,000 Perlakuan (D-gal) 13,5588 ± 5,37754
Jurnal Farmasi,  e-ISSN: 2655-0814 Vol. 2 No.1 Edisi Mei-Oktober 2019 http://ejournal.medistra.ac.id/index.php/JFM ============================================================================================ Received: 05 September 2019 :: Accepted: 14 September 2019 :: Published: 31 Oktober 2019
potensial  pada  membran  mitokondria, kerusakakan  struktur  mitokondria  dan menginduksi  apoptosis  (Shwe et  al. , 2018).

## 4. KESIMPULAN
Hasil  penelitian  dapat  disimpulkan bahwa  pemberian  D-galaktosa  dosis  150 mg/kg/hari  selama  6  minggu,  dengan metode injeksi intraperitonial memberikan  pengaruh  terhadap  kadar stres  oksidatif  (MDA)  dibandingkan dengan  kelompok  kontrol  yang  hanya diberi aquabidest dengan nilai P ,000.

## DAFTAR PUSTAKA
Bjelakovic,  G.,  Stokanovic,  I.  And Saranac, L. (2011). ‘hypoglycemia as a  pathological  result  in  medical praxis’. Interchopen (5), pp. 9-11.
Bo-htay,  C.,  Palee,  S.  and  Apaijai,  N.
(2018)  ‘review  effects  of  d - galaktosa-induced  ageing  on  the heart and its potential interventions’, XX(X), pp. 1 – 19.
Całyniuk, B. et al.
(2016) ‘malondialdehyde ( mda ) – product of  lipid  peroxidation  as  marker  of homeostasis  disorders  and  aging, Medyczny  w  Katowicach,  pp.  224 – 228.
Du,  Z. et  al. (2015)  ‘nadph  oxidase  2 - dependent oxidative stress , mitochondrial  damage  and  apoptosis in the ventral cochlear nucleus of d - galaktosa- induced
aging rats’, Elsevier Ltd 286, pp. 281 – 292
Kumar,  S.  (2011)  ‘Free  Radicals  and Antioxidants :  Human  and  Food System’, 2(1), pp. 129– 135.
Lima,  D.  D. et  al. (2017)  ‘sciencedirect the  effect  of  d-galaktosa  induced oxidative  stress  on  in  vitro  redox homeostasis  in  rat  plasma  and erythrocytes’, Biomedicine et
Pharmacotherapy .  Elsevier  Masson SAS, Biomedicine & Pharmacotherapy 86, pp. 686 – 693.
Lobo,  V. et  al. (2010)  ‘Free  radicals  , antioxidants  and  functional  foods : Impact  on  human  health’.  doi: 10.4103/0973-7847.70902.
Bjelakovic,  G.,  Stojanovic,  I.  and Saranac, L. (2011). ‘hypoglycemia as a  pathological  result  in  medical praxis’. University of Nis Serbia, 5.
Bo-htay,  C.,  Palee,  S.  and  Apaijai,  N.
(2018)  ‘review  effects  of  d - galaktosa-induced  ageing  on  the heart and its potential interventions’, XX(X), pp. 1 – 19. doi:
10.1111/jcmm.13472.
Całyniuk,
B. et al.
(2016) ‘malondialdehyde  (  mda  )  – product of  lipid  peroxidation  as  marker  of homeostasis  disorders  and  aging, Medyczny  w  Katowicach,  pp.  224 – 228.
Coelho,  A.  I.,  Berry,  G.  T.  and  Rubio- gozalbo,  M.  E.  (2015)  ‘ Galaktosa metabolism  and  hea lth’, current opinion (8), pp 422-427.
Du,  Z. et  al. (2015)  ‘nadph  oxidase  2 - dependent oxidative stress ,
mitochondrial  damage  and  apoptosis in the ventral cochlear nucleus of d - galaktosa- induced aging rats’, Elsevier  Ltd  286,  pp.  281 – 292.  doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.11.061.
Ho,  S.,  Liu,  J.  and  Wu,  R.  (2003) ‘Establishment  of  the  mimetic  aging effect  in  mice  caused  by  D  - galaktosa ’, Biogerontology 4: pp. 15 – 16.
Kumar,  S.  (2011)  ‘Free  Radicals  and Antioxidants :  Human  and  Food System’, 2(1), pp. 12 9 – 135.
Lima,  D.  D. et  al. (2017)  ‘sciencedirect the  effect  of  d-galaktosa  induced oxidative  stress  on  in  vitro  redox homeostasis  in  rat  plasma  and erythrocytes’, Biomedicine et Pharmacotherapy .  Elsevier  Masson
Jurnal Farmasi,  e-ISSN: 2655-0814 Vol. 2 No.1 Edisi Mei-Oktober 2019 http://ejournal.medistra.ac.id/index.php/JFM ============================================================================================ Received: 05 September 2019 :: Accepted: 14 September 2019 :: Published: 31 Oktober 2019
SAS, Biomedicine & Pharmacotherapy 86, pp. 686 – 693.
Naito,  Y. et  al. (2010)  ‘oxidative  stress markers oxidative stress markers’, in anti-aging  medicine,  (May  2014). doi: 10.3793/jaam.7.36.
Parameshwaran,  K. et  al. (2010) ‘Effectiveness  in  Modeling  Aging  and Therapeutic Antioxidant Treatment in Mice’, 13(6), pp. 729– 736
Phaniendra, A. and Babu, D. (2015) ‘free radicals :  properties  ,  sources  , targets  ,  and  their  implication  in various  diseases’,  30(1),  pp.  11– 26. doi: 10.1007/s12291-014-0446-0.
Sadigh-Eteghad,  S. et  al. (2017)  ‘D - galaktosa-induced brain ageing model:  A  systematic  review  and meta-analysis  on  cognitive  outcomes and  oxidative  stress  indices’, PLoS ONE , 12(8), pp. 1 – 13
Shwe,  T. et  al. (2018)  ‘role of  d- galaktosa-induced brain aging and its potential
used for therapeutic interventions’, Experimental Gerontology . Elsevier, 101(November 2017), pp. 13 – 36. doi:
10.1016/j.exger.2017.10.029.
Simioni,  C. et  al. (2018)  ‘Oxidative stress :  role  of  physical  e xercise  and
antioxidant nutraceuticals in
adulthood  and  aging’,  9(24),  pp. 17181 – 17198.
Toshikazu, Y. and Yuji, N. (2002) ‘what is oxidative  stress ?’, JMAJ  45  (7),
124(11), pp. 271 – 276.