Electronic Theses and Dissertation

Infertilitas merupakan suatu permasalahan kesehatan reproduksi yang menjadi perhatian di seluruh dunia, dimana kasus ini ditandai dengan kegagalan dalam mencapai kehamilan setelah melakukan hubungan seksual selama lebih dari satu tahun tanpa menggunakan alat kontrasepsi. Pada pria, infertilitas dapat dipicu oleh beberapa faktor, salah satunya adalah paparan radikal bebas pada asap rokok. Paparan asap rokok dapat mengganggu fungsi spermatozoa melalui stres oksidatif yang menimbulkan penurunan sekresi testosteron yang dihasilkan oleh sel Leydig di dalam testis. Stres oksidatif yang dihasilkan dapat diminimalisir dengan senyawa antioksidan. Salah satu sumber antioksidan alami yang berpotensi sebagai alternatif pengobatan kasus infertilitas pada pria adalah daun mengkudu (Morinda citrifolia L). Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis potensi ekstrak daun mengkudu terhadap reproduksi tikus putih jantan (Rattus norvegicus) infertil setelah diberikan paparan asap rokok yang dapat dikembangkan sebagai obat alternatif dalam mengatasi infertilitas pria. Penelitian ini dilakukan menggunakan daun mengkudu yang berasal dari daerah Ulee Lheu, Kecamatan Meuraxa, Banda Aceh. dieksekusi menggunakan cara maserasi bertingkat dengan pelarut heksana, etil asetat dan metanol.
Penelitian Tahap I dilakukan untuk mengidentifikasi senyawa aktif daun mengkudu melalui pengujian fitokimia. Hasil skrining fitokimia menunjukkan ekstrak n-heksana daun mengkudu hanya mengandung senyawa terpenoid dan steroid. Ekstrak etil asetat daun mengkudu menunjukkan adanya senyawa flavonoid, fenolik, tanin, terpenoid dan steroid. Sedangkan pada ekstrak metanol daun mengkudu menunjukkan hasil yang positif terhadap semua kandungan senyawa aktif yang diuji, yaitu alkaloid, flavonoid, fenolik, tanin, terpenoid, steroid dan saponin. Hal ini membuktikan bahwa ekstrak metanol daun mengkudu mengandung senyawa aktif fitokimia yang lebih komplit dibandingkan ekstrak n-heksana dan etil asetat daun mengkudu. Hasil analisis antioksidan menunjukkan bahwa senyawa metanol memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi (IC50 sebesar 13,1 ppm) dibandingkan ekstrak etil asetat (IC50 sebesar 57,2 ppm) dan n-heksana (IC50 sebesar 32,13 ppm). Adapun senyawa yang berperan penting dalam aktivitas antioksidan daun mengkudu berdasarkan analisis Gas chromatography- Mass Spectrometry (GC-MS) yang dilakukan pada ekstrak n-heksana, etil asetat dan metanol adalah squalene (54,03%), fitol (28,86%), dan 4H-piran-4-one, 2,3-dihidro-3,5-dihidroksi-6-metil (15,95%). Lima senyawa aktif yang dominan pada ketiga pelarut kemudian dievakuasi dengan protein target yang berhubungan dengan fertilitas secara in silico. Ligan kontrol yang digunakan adalah struktur clomiphene yang telah terbukti memiliki aktivitas menghambat aktivitas protein testosteron, FSH dan androgen. Berdasarkan analisis docking molecular senyawa aktif ekstrak daun mengkudu terhadap reseptor target, yaitu FSH, testosteron dan reseptor androgen, menunjukkan bahwa senyawa kampisterol dari ekstrak n-heksana menunjukkan nilai afinitas pengikatan tertinggi dibandingkan dengan senyawa lainnya,yaitu -8,4 Kcal/mol. Hasil perbandingan pada reseptor testosteron menunjukkan bahwa senyawa tokoferol atau vitamin E memiliki nilai afinitas pengikatan tertinggi, yaitu -8,6 Kcal/mol, Sementara itu, untuk reseptor androgen, senyawa stigmasterol dari ekstrak etil asetat menunjukkan nilai afinitas tertinggi (-8,6 Kcal/mol) pada senyawa stigmasterol. Sehingga ekstrak etil asetat lebih potensial sebagai agen anti-infertilitas dibandingkan ligan kontrol atau clomiphene. Akan tetapi, uji lanjutan yang dilakukan untuk memprediksi toksisitas dan kelayakan ekstrak sebagai obat oral menunjukkan ekstrak metanol lebih baik dan layak dibandingkan ekstrak etil asetat dan n-heksana.
Berdasarkan tahapan penelitian sebelumnya, penelitian II dilakukan hanya menggunakan ekstrak metanol daun mengkudu. Hasil pengujian kualitas spermatozoa pada tikus jantan menunjukkan bahwa pemberian ekstrak metanol daun mengkudu terbukti dapat meningkatkan kualitas spermatozoa pada tikus yang telah diberikan terpapar asap rokok, hal ini ditunjukkan dengan meningkatnya konsentrasi spermatozoa, motilitas dan viabilitas spermatozoa. Selain itu, terapi menggunakan ekstrak metanol daun mengkudu dapat meningkatkan konsentrasi testosteron dibandingkan dengan kontrol negatif, sementara itu, pada kelompok perlakuan terlihat adanya peningkatan konsentrasi FSH dan LH, akan tetapi tidak melebihi nilai konsentrasi FSH dan LH pada kelompok kontrol negatifnya.
Selanjutnya dilakukan penelitian tahap III yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak daun mengkudu terhadap androgen receptor (AR) pada tikus yang diberikan paparan asap rokok. Adapun hasil menunjukkan bahwa ekspresi imunoreaktivitas AR pada jaringan testis tikus memiliki intensitas pewarnaan yang terus meningkat dari kategori lemah ke sedang, yang mengindikasikan potensi ekstrak mengkudu dalam mendukung ekspresi AR pada testis. Pengamatan histologi hati dan ginjal dilakukan pada Tahap IV. Hasil pengamatan histologi pada jaringan ginjal menunjukkan adanya kerusakan pada organ ginjal dan hati tikus setalah diberikan paparan asap rokok, akan tetapi pemberian ekstrak metanol daun mengkudu terbukti dapat melindungi dan memperbaiki kerusakan yang terjadi pada organ ginjal dan hati. Dapat disimpulkan bahwa ekstrak metanol daun mengkudu memiliki kandungan antioksidan yang tinggi dapat mengurangi efek negatif dari paparan radikal bebas dan berpotensi untuk dikembangkan sebagai obat alternatif dalam mengatasi infertilitas pria.

Keyword: Antioksidan, Asap rokok, Daun Mengkudu, Infertilitas, Morinda citrifolia

Infertility is a reproductive health problem that has attracted global attention, characterized by the inability to achieve pregnancy after more than one year of regular unprotected sexual intercourse. In men, infertility may be triggered by several factors, one of which is exposure to free radicals from cigarette smoke. Such exposure can impair spermatozoa function through oxidative stress, leading to decreased testosterone secretion by Leydig cells in the testes. The oxidative stress generated can be mitigated by antioxidant compounds. One natural source of antioxidants with potential as an alternative therapy for male infertility is the noni leaf (Morinda citrifolia). This study aimed to analyze the potential of noni leaf extract on the reproductive function of male white rats (Rattus norvegicus) rendered infertile by cigarette smoke exposure, with the expectation that it may be developed as an alternative treatment for male infertility. The research was conducted using noni leaves collected from Ulee Lheu, Meuraxa District, Banda Aceh. The extraction process was carried out through successive maceration using hexane, ethyl acetate, and methanol as solvents. In Stages I of this study was conducted to identify the active compounds in M. citrifolia leaves through phytochemical screening. The results revealed that the n-hexane extract contained only terpenoids and steroids. The ethyl acetate extract demonstrated the presence of flavonoids, phenolics, tannins, terpenoids, and steroids. Meanwhile, the methanol extract tested positive for all examined bioactive compounds, including alkaloids, flavonoids, phenolics, tannins, terpenoids, steroids, and saponins. These findings indicated that the methanol extract of noni leaves contains a more comprehensive profile of phytochemical constituents compared to the n-hexane and ethyl acetate extracts. The antioxidant analysis revealed that the methanol extract exhibited the highest antioxidant activity (IC₅₀ = 13.1 ppm) compared to the ethyl acetate extract (IC₅₀ = 57.2 ppm) and the n-hexane extract (IC₅₀ = 32.13 ppm). Based on GC–MS analysis of the n-hexane, ethyl acetate, and methanol extracts, the major compounds contributing to the antioxidant activity of M. citrifolia leaves were identified as squalene (54.03%), phytol (28.86%), and 4H-pyran-4-one, 2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl (15.95%). The bioactive compounds from the extracts were selected as test ligands to be docked against target proteins, while clomiphene, a well-established inhibitor of testosterone, FSH, and androgen activity, was used as the control ligand. Molecular docking analysis revealed that campesterol, derived from the n-hexane extract, exhibited the highest binding affinity toward the FSH receptor, with a docking score of –8.4 kcal/mol. For the testosterone receptor, tocopherol (vitamin E) demonstrated the strongest binding affinity (–8.6 kcal/mol). Meanwhile, stigmasterol from the ethyl acetate extract showed the highest affinity toward the androgen receptor (–8.6 kcal/mol). These findings indicate that the ethyl acetate extract possesses greater potential as an anti-infertility agent compared to the control ligand, clomiphene. However, subsequent predictions of toxicity and oral drug-likeness suggested that the methanol extract was more favorable and feasible than the ethyl acetate and n-hexane extracts. Based on the findings from the previous research stages, In Stages II was conducted using only the methanol extract of M. citrifolia leaves. The results of sperm quality assessment in male rats demonstrated that administration of the methanol extract significantly improved sperm parameters in rats exposed to cigarette smoke, as indicated by increased sperm concentration, motility, and viability. Furthermore, treatment with the methanol extract enhanced serum testosterone levels compared to the negative control group. In the treatment groups, follicle-stimulating hormone (FSH) and luteinizing hormone (LH) concentrations were also elevated, although the values did not exceed those observed in the negative control. Subsequently, Phase III of the study was conducted to investigate the effect of M. citrifolia leaf extract on androgen receptor (AR) expression in rats exposed to cigarette smoke. The results showed that the immunoreactive expression of AR in testicular tissue exhibited a progressive increase in staining intensity, shifting from weak to moderate categories. This finding indicates the potential of noni leaf extract in supporting and enhancing AR expression in the testes. Histological observations of the liver and kidneys were performed in Stages IV. The results revealed structural damage in both organs following cigarette smoke exposure; however, administration of the methanol extract of M. citrifolia leaves demonstrated a protective and restorative effect against such damage. These findings suggest that the methanol extract, owing to its high antioxidant content, is capable of mitigating the adverse effects of free radical exposure and holds significant potential for development as an alternative therapeutic agent in the management of male infertility. Keyword: Antioxidants, Cigarette smoke, Infertility, Noni Leaves, Morinda citrifolia