bab ii tinjauan pustaka 2.1 penuaan - imissu single sign ... ii.pdf · oleh perubahan sosial...
TRANSCRIPT
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
21 Penuaan
Penuaan (aging) merupakan fenomena biologis kompleks yang sering diikuti
oleh perubahan sosial ekonomi yang mana mengakibatkan dampak besar pada
kondisi nutrisi dan kebutuhan pada orang tua dimana disabilitas meningkat seiring
dengan terjadinya penuaan Lebih dari sepertiga orang terbatas pada kondisi kronis
dan tidak mampu untuk melakukan aktivitas utama (Oliveira dkk 2010)
Banyak faktor yang dapat menyebabkan penuaan salah satu faktor eksternal
yang dapat menyebabkan penuaan karena pola hidup yang tidak sehat yaitu merokok
Merokok sudah menjadi kebiasaan masyarakat di seluruh dunia yang susah
dihilangkan Asap rokok mengandung banyak zat yang mengandung radikal bebas
yang dapat menimbulkan stres oksidatif yang akan merusak sel-sel tubuh
Apabila faktor-faktor penyebab penuaan dapat dihindari proses penuaan tentu
dapat dicegah diperlambat bahkn mungkin dihambat dan kualitas hidup dapat
dipertahankan (Pangkahila2007)
Proses penuaan tidak terjadi begitu saja dengan langsung menampakan
perubahan fisik dan psikis Proses penuaan dapat berlangsung melalui tiga tahap
sebagai berikut (Pangkahila 2011)
1 Tahap subklinik (usia 25-35 tahun) Pada tahap ini sebagian besar hormon di
dalam tubuh mulai menurun yaitu hormon testosteron growth hormon dan
hormon estrogen Pembentukan radikal bebas dapat merusak sel dan DNA
mulai mempengaruhi tubuh Kerusakan ini biasanya tidak tampak dari luar
karena itu pada usia ini dianggap usia muda dan normal
2 Tahap transisi (usia 35-45 tahun) Pada tahap ini kadar hormon menurun
sampai 25 Massa otot berkurang sebanyak satu kilogram tiap tahunnya
Pada tahap ini orang mulai merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua
Kerusakan oleh radikal bebas mulai merusak ekspresi genetik yang dapat
mengakibatkan penyakit seperti kanker radang sendi berkurangnya memori
penyakit jantung koroner dan diabetes
3 Tahap klinik (usia 45 tahun ke atas) Pada tahap ini penurunan kadar hormon
terus berlanjut yang meliputi DHEA melatonin growth hormon testosteron
estrogen dan juga hormon tiroid Terjadi penurunan bahkan hilangnya
kemampuan penyerapan bahan makanan vitamin dan mineral Penyakit
kronis menjadi lebih nyata sistem organ tubuh mulai mengalami kegagalan
211 Teori Penuaan
Ada empat teori pokok dari penuaan (Goldman dan Klatz 2007) yaitu
1 Teori Wear and Tear
Tubuh dan sel mengalami kerusakan karena banyak digunakan
(overuse) dan disalahgunakan (abuse)
2 Teori Neuroendokrin
Teori ini berdasarkan peranan berbagai hormon bagi fungsi organ
tubuh yaitu dimana hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang
dikendalikan oleh hipotalamus
3 Teori Kontrol Genetik
Teori ini fokus pada genetik memprogram genetik DNA dimana kita
dilahirkan dengan kode genetik yang unik dimana penuaan dan usia
hidup kita telah ditentukan secara genetik
4 Teori Radikal Bebas
Teori ini menjelaskan bahwa suatu organisme menjadi tua karena
terjadi akumulasi kerusakan oleh radikal bebas dalam sel sepanjang
waktu Radikal bebas sendiri merupakan suatu molekul yang memiliki
elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas memiliki sifat
reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron dan dapat
mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal oleh karena hilangnya
atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain
Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik oleh radikal
bebas tersebut sehingga menyebabkan kerusakan sel gangguan fungsi sel bahkan
kematian sel Molekul utama di dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah
DNA lemak dan protein (Suryohudoyo 2000)
Interaksi antara molekul oksigen maupun nitrogen dengan radikal bebas
lainnya dapat membentuk RONS (Reactive Oxygen Nitrogen Species) Peningkatan
produksi RONS dapat terjadi antara lain akibat terpapar polutan dari lingkungan luar
asupan gizi yang berlebihan atau aktivitas fisik yang berlebihan atau secara
ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi
oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan
Bloomer 2009)
Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas
semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga
merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu
radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap
lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat
paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan
kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas
Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya
kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor
genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam
mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada
proses penuaan (Wickens 2011)
22 Radikal Bebas
221 Definisi
Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang
tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari
molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal
bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul
tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi
2007 Pham-Huy dkk 2008)
222 Sumber Radikal Bebas
Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar
tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)
1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi
atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses
pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran
plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel
2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan
senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses
inflamasi dan iskemia
3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap
rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak
kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya
Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas
berlebihan
223 Sifat Radikal bebas
Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal
bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran
radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas
adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan
Gutteridge 2007)
Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki
reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada
gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi
sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen
reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena
reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya
hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak
lagi membahayakan tubuh
Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi
lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan
adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel
yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid
ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi
yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan
dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam
amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan
kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul
radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA
juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)
23 Stres Oksidatif
Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan
Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi
ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan
Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan
pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)
Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan
antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi
radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang
terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada
saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga
menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif
Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan
Gutteridge 2007)
1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan
antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
hormon estrogen Pembentukan radikal bebas dapat merusak sel dan DNA
mulai mempengaruhi tubuh Kerusakan ini biasanya tidak tampak dari luar
karena itu pada usia ini dianggap usia muda dan normal
2 Tahap transisi (usia 35-45 tahun) Pada tahap ini kadar hormon menurun
sampai 25 Massa otot berkurang sebanyak satu kilogram tiap tahunnya
Pada tahap ini orang mulai merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua
Kerusakan oleh radikal bebas mulai merusak ekspresi genetik yang dapat
mengakibatkan penyakit seperti kanker radang sendi berkurangnya memori
penyakit jantung koroner dan diabetes
3 Tahap klinik (usia 45 tahun ke atas) Pada tahap ini penurunan kadar hormon
terus berlanjut yang meliputi DHEA melatonin growth hormon testosteron
estrogen dan juga hormon tiroid Terjadi penurunan bahkan hilangnya
kemampuan penyerapan bahan makanan vitamin dan mineral Penyakit
kronis menjadi lebih nyata sistem organ tubuh mulai mengalami kegagalan
211 Teori Penuaan
Ada empat teori pokok dari penuaan (Goldman dan Klatz 2007) yaitu
1 Teori Wear and Tear
Tubuh dan sel mengalami kerusakan karena banyak digunakan
(overuse) dan disalahgunakan (abuse)
2 Teori Neuroendokrin
Teori ini berdasarkan peranan berbagai hormon bagi fungsi organ
tubuh yaitu dimana hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang
dikendalikan oleh hipotalamus
3 Teori Kontrol Genetik
Teori ini fokus pada genetik memprogram genetik DNA dimana kita
dilahirkan dengan kode genetik yang unik dimana penuaan dan usia
hidup kita telah ditentukan secara genetik
4 Teori Radikal Bebas
Teori ini menjelaskan bahwa suatu organisme menjadi tua karena
terjadi akumulasi kerusakan oleh radikal bebas dalam sel sepanjang
waktu Radikal bebas sendiri merupakan suatu molekul yang memiliki
elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas memiliki sifat
reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron dan dapat
mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal oleh karena hilangnya
atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain
Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik oleh radikal
bebas tersebut sehingga menyebabkan kerusakan sel gangguan fungsi sel bahkan
kematian sel Molekul utama di dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah
DNA lemak dan protein (Suryohudoyo 2000)
Interaksi antara molekul oksigen maupun nitrogen dengan radikal bebas
lainnya dapat membentuk RONS (Reactive Oxygen Nitrogen Species) Peningkatan
produksi RONS dapat terjadi antara lain akibat terpapar polutan dari lingkungan luar
asupan gizi yang berlebihan atau aktivitas fisik yang berlebihan atau secara
ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi
oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan
Bloomer 2009)
Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas
semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga
merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu
radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap
lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat
paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan
kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas
Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya
kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor
genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam
mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada
proses penuaan (Wickens 2011)
22 Radikal Bebas
221 Definisi
Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang
tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari
molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal
bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul
tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi
2007 Pham-Huy dkk 2008)
222 Sumber Radikal Bebas
Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar
tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)
1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi
atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses
pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran
plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel
2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan
senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses
inflamasi dan iskemia
3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap
rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak
kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya
Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas
berlebihan
223 Sifat Radikal bebas
Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal
bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran
radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas
adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan
Gutteridge 2007)
Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki
reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada
gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi
sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen
reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena
reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya
hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak
lagi membahayakan tubuh
Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi
lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan
adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel
yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid
ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi
yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan
dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam
amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan
kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul
radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA
juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)
23 Stres Oksidatif
Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan
Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi
ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan
Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan
pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)
Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan
antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi
radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang
terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada
saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga
menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif
Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan
Gutteridge 2007)
1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan
antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
tubuh yaitu dimana hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang
dikendalikan oleh hipotalamus
3 Teori Kontrol Genetik
Teori ini fokus pada genetik memprogram genetik DNA dimana kita
dilahirkan dengan kode genetik yang unik dimana penuaan dan usia
hidup kita telah ditentukan secara genetik
4 Teori Radikal Bebas
Teori ini menjelaskan bahwa suatu organisme menjadi tua karena
terjadi akumulasi kerusakan oleh radikal bebas dalam sel sepanjang
waktu Radikal bebas sendiri merupakan suatu molekul yang memiliki
elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas memiliki sifat
reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron dan dapat
mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal oleh karena hilangnya
atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain
Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik oleh radikal
bebas tersebut sehingga menyebabkan kerusakan sel gangguan fungsi sel bahkan
kematian sel Molekul utama di dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah
DNA lemak dan protein (Suryohudoyo 2000)
Interaksi antara molekul oksigen maupun nitrogen dengan radikal bebas
lainnya dapat membentuk RONS (Reactive Oxygen Nitrogen Species) Peningkatan
produksi RONS dapat terjadi antara lain akibat terpapar polutan dari lingkungan luar
asupan gizi yang berlebihan atau aktivitas fisik yang berlebihan atau secara
ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi
oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan
Bloomer 2009)
Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas
semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga
merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu
radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap
lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat
paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan
kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas
Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya
kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor
genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam
mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada
proses penuaan (Wickens 2011)
22 Radikal Bebas
221 Definisi
Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang
tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari
molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal
bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul
tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi
2007 Pham-Huy dkk 2008)
222 Sumber Radikal Bebas
Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar
tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)
1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi
atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses
pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran
plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel
2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan
senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses
inflamasi dan iskemia
3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap
rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak
kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya
Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas
berlebihan
223 Sifat Radikal bebas
Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal
bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran
radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas
adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan
Gutteridge 2007)
Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki
reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada
gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi
sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen
reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena
reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya
hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak
lagi membahayakan tubuh
Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi
lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan
adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel
yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid
ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi
yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan
dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam
amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan
kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul
radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA
juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)
23 Stres Oksidatif
Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan
Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi
ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan
Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan
pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)
Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan
antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi
radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang
terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada
saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga
menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif
Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan
Gutteridge 2007)
1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan
antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi
oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan
Bloomer 2009)
Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas
semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga
merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu
radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap
lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat
paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan
kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas
Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya
kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor
genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam
mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada
proses penuaan (Wickens 2011)
22 Radikal Bebas
221 Definisi
Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang
tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari
molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal
bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul
tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi
2007 Pham-Huy dkk 2008)
222 Sumber Radikal Bebas
Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar
tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)
1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi
atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses
pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran
plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel
2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan
senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses
inflamasi dan iskemia
3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap
rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak
kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya
Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas
berlebihan
223 Sifat Radikal bebas
Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal
bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran
radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas
adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan
Gutteridge 2007)
Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki
reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada
gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi
sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen
reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena
reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya
hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak
lagi membahayakan tubuh
Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi
lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan
adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel
yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid
ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi
yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan
dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam
amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan
kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul
radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA
juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)
23 Stres Oksidatif
Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan
Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi
ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan
Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan
pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)
Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan
antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi
radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang
terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada
saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga
menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif
Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan
Gutteridge 2007)
1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan
antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi
2007 Pham-Huy dkk 2008)
222 Sumber Radikal Bebas
Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar
tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)
1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi
atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses
pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran
plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel
2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai
proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan
senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses
inflamasi dan iskemia
3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap
rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak
kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya
Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas
berlebihan
223 Sifat Radikal bebas
Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal
bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran
radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas
adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan
Gutteridge 2007)
Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki
reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada
gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi
sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen
reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena
reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya
hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak
lagi membahayakan tubuh
Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi
lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan
adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel
yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid
ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi
yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan
dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam
amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan
kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul
radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA
juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)
23 Stres Oksidatif
Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan
Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi
ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan
Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan
pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)
Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan
antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi
radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang
terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada
saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga
menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif
Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan
Gutteridge 2007)
1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan
antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal
bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran
radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas
adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan
Gutteridge 2007)
Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki
reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada
gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi
sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen
reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena
reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya
hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak
lagi membahayakan tubuh
Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi
lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan
adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel
yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid
ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi
yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan
dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam
amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan
kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul
radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA
juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)
23 Stres Oksidatif
Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan
Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi
ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan
Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan
pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)
Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan
antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi
radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang
terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada
saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga
menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif
Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan
Gutteridge 2007)
1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan
antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan
dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam
amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan
kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul
radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA
juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)
23 Stres Oksidatif
Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan
Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi
ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan
Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan
pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)
Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan
antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi
radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang
terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada
saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga
menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif
Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan
Gutteridge 2007)
1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan
antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper
defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan
kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup
2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen
yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan
aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi
yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis
Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan
proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada
kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres
oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai
penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari
proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)
231 Peroksidasi Lipid
Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal
bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)
lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan
makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan
kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan
diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan
sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap
yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)
Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada
tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini
memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)
1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal
hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam
PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan
electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon
distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena
konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk
radikal peroksi ROObull atau RO2bull
RH Rbull + Hbull
2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari
molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic
dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan
gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan
gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon
peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat
memberikan hidroperoksid lipid
Rbull + O2 RO2
RO2bull+ RH ROOH + R
Produk sekunder
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil
dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk
hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti
aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak
terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge
2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-
ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion
metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan
pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull
Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi
menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2
atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui
reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun
selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan
peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam
misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic
acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang
sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+
Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang
dikenal dengan reaksi Heber-Weiss
3 Taraf Terminasi
Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan
akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat
menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat
dijabarkan seperti dibawah ini
R + Rbull R - R
nRO2bull (RO2)
RO2 + Rbull RO2R
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid
(Trilaksani 2003) adalah
a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat
b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil
c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas
d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida
berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh
asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen
24 F2 Isoprostan
F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang
diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein
(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal
(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin
karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang
pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts
dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus
menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin
Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin
(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel
urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair
kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan
konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu
sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas
biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting
bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif
F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic
pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan
ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru
20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert
2002)
F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat
rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)
Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya
dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok
dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan
Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym
linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative
ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)
Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan
dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes
obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit
lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen
antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan
ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)
Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan
terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)
Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif
(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari
peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi
fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal
bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan
arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
antioksidan (Jay dkk 2010)
25 Merokok
Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada
rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu
biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun
untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan
secara fisik pada rokok (WHO 2002)
Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam
mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu
bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah
merokok setiap hari atau tidak
bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan
interview
bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1
tahun sampai dengan interview dilakukan
bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau
lebih sampai interview dilakukan
bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker
bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan
menjawab ldquotidakrdquo
bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari
bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari
bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari
251 Kandungan Asap Rokok
Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya
yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan
Bates 2000)
1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang
terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan
tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan
dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal
neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik
menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin
hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh
menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan
menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang
menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap
orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok
2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara
umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok
(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu
05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap
dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam
yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat
mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak
zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan
ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh
3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan
dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini
berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh
tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2
sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang
menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga
terjadi penyumbatan
4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-
komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap
tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi
padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran
pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg
perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
252 Rokok dan Stres Oksidatif
Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen
yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan
makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya
melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem
pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat
dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga
menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)
Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan
sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid
kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah
terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang
berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru
obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)
Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai
pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus
menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu
terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik
herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)
dalam paru-paru
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
26 Antioksidan
261 Definisi
Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron
(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang
mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan
bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat
oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)
Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron
(Halliwell dan Gutteridge 2007)
262 Klasifikasi Antioksidan
Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan
enzimatis dan antioksidan non-enzimatis
1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam
tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation
peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan
dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion
superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)
2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak
ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi
dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol
karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme
Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi
tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)
1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida
dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja
dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau
mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang
reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga
antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant
2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik
Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif
Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal
bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas
amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan
non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun
3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin
sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan
biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas
263 Efek Antioksidan
Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang
bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan
dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)
Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga
mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa
antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin
E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum
ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic
acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H
curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc
264 Polifenol
Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam
tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki
struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin
aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan
pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau
agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)
Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah
cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut
satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids
stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)
Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap
kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan
terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun
penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas
berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)
265 Flavonoid
Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam
berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur
kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach
dkk 2004)
Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones
isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)
(Manach dkk 2004)
Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah
merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga
menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan
flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior
2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas
asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus
hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga
mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk
akhir yang stabil
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
266 Tanin
Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya
terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas
antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk
2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks
besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)
27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)
Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya
adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang
merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di
dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola
kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai
pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)
Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)
Kingdom Plantae
Phylum Magnoliophyta
Division Magnoliopsida
Class Angiospermae
Order Fabales
Family Caesalpiniaceae
Genus Caesalpinia
Species C bonduc
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina
bonduc L Guilandina bonducella L
Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes
phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin
dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik
seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik
aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)
Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu
sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu
ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan
sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung
flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas
antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran
5)
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)
28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)
Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah
dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam
penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan
antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan
ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan
kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)
Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya
di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan
berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus
jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus
selama empat tahun (Kusumawati 2004)
Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat
badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-
rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat
mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith
dkk 1988)
Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat
bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak
menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih
banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka
digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus
tersebut lebih mudah ditemukan
Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)
Kingdom Animalia
Phylum Chordata
Subphylum Vertebrata
Class Mammalia
Ordo Rodentia
Family Muridae
Genus Rattus
Species norvegicus