Bab II Acc 30082013 (Revisi 7)

44
4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Metanil Yellow Metanil Yellow merupakan salah satu bahan kimia yang digunakan sebagai pewarna dalam berbagai produk seperti pewarna untuk kertas, tekstil, sabun, kayu, dan cat. Bentuknya bisa berupa serbuk atau berupa padatan. Biasanya digunakan secara illegal pada industri mie, tahu, kerupuk, dan jajanan berwarna kuning mencolok. Bahan kimia ini sangat berbahaya bagi kesehatan karena adanya residu logam berat pada zat pewarna tersebut 13 . Metanil Yellow saat ini dilarang digunakan sebagai zat pewarna makanan, sesuai dengan peraturan perundang- undangan yang berlaku, yaitu Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor: 239/Menkes/Per/V/1985 tentang zat warna tertentu yang dinyatakan sebagai bahan berbahaya 13 . Toksisitas Metanil Yellow bisa disebabkan oleh efek langsung dari kandungannya, pembentukan radikal

Transcript of Bab II Acc 30082013 (Revisi 7)

4

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Metanil YellowMetanil Yellow merupakan salah satu bahan kimia yang digunakan sebagai pewarna dalam berbagai produk seperti pewarna untuk kertas, tekstil, sabun, kayu, dan cat. Bentuknya bisa berupa serbuk atau berupa padatan. Biasanya digunakan secara illegal pada industri mie, tahu, kerupuk, dan jajanan berwarna kuning mencolok. Bahan kimia ini sangat berbahaya bagi kesehatan karena adanya residu logam berat pada zat pewarna tersebut 13.Metanil Yellow saat ini dilarang digunakan sebagai zat pewarna makanan, sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku, yaitu Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor: 239/Menkes/Per/V/1985 tentang zat warna tertentu yang dinyatakan sebagai bahan berbahaya 13.Toksisitas Metanil Yellow bisa disebabkan oleh efek langsung dari kandungannya, pembentukan radikal bebas, dan produk hasil oksidasi oleh sitokrom P450 pada metabolisme xenobiotik dihepar 3.2.1.1 Data Kimia dan FisikaMetanil Yellow merupakan senyawa kimia golongan azo aromatic amin, yang berasal dari campuran asam metanilat dan difenilamin. Zat pewarna ini bersifat asam dan mengandung kelompok kloroform NN dan CC.

Gambar 2.1 Struktur Metanil Yellow

IUPAC: Disodium 2-hidroksi-1-(4-sulfonatofenilazo) naftalen-6-sulfonatSinonim: C.I. acid yellow 36, tropaeolin G, 3-[[4-(phenylamino) phenyl]azo] benzenesulfonic acid monosodium salt, D & C yellow No. 1, sodium 3-[(4-anilino) phenylazo] benzenesulfonate, acid leather yellow R, amacid yellow M, m-[(p-anilinophenyl) azo] benzenesulfonic acid sodium salt, sodium 3-[(4-N-phenilamino) phenylazo] benzenesulfate, sodium salt of metanilyazodiphenylamine.Rumus molekul: C16H10N2Na2O7S2Bobot molekul: 375,38 g/molKelarutan: Larut dalam air, alkohol, sedikit larut dalam benzene, dan agak larut dalam aseton. Tampilan: Serbuk berwarna kuning kecoklatan.2.1.2 Absorbsi, Distribusi, Metabolisme dan Ekskresi Metanil YellowAbsorbsi Metanil Yellow bisa terjadi melalu rute oral, intravena atau paparan di kulit secara langsung. Dalam saluran cerna, Metanil Yellow yang terurai dalam makanan akan masuk dalam tubuh sebagai zat azo dan mengalami absorbsi di ileum. Zat warna azo merupakan kandungan utama Metanil Yellow yang memilki sifat toksik. Zat azo mempunyai sistem kromofor dari gugus azo (-N=N) yang berikatan dengan gugus aromatik. Zat azo mengalami reduksi oleh mikroorganisme di ileum atau enzim azo reduktase yang terdapat di dinding saluran cerna dan dihepar. Setelah mengalami absorbsi, zat azo akan disistribusikan ke seluruh tubuh 3.Beberapa faktor yang mempengaruhi metabolisme dari Metanil Yellow, a)Rute masuk kedalam tubuh, b) Derajat absorbsi oleh saluran cerna pada rute oral, c) Kemampuan eksresi oleh sistem bilier, d) Perbedaan genetik dalam hal keberadaan dan aktivitas enzim azo reduktase di hepar, e) Perbedaan flora di usus, f) Aktifitas relatif dan spesifik dari sistem hepatik dan intestinal dalam mereduksi ikatan azo 3.Zat azo akan mengalami metabolisme berupa reaksi oksidasi, reduksi, hidrolisis dan konjugasi yang diatur oleh enzim. Mekanisme umum terjadinya reaksi oksidasi diperankan oleh sitokrom P-450 yang diawali dengan transport elektron pada komplek P-450-Fe3 yang mana pada akhirnya akan terjadi transpor elektron dari atom oksigen dan menghasilkan produk oksidasi 14. Namun, proses biotransformasi pada zat azo yang dihasilkan dari Metanil Yellow terutama terjadi pada proses reduksi, karena strukturnya yang mengandung gugus sulfonat. Sehingga, reaksi pemecahan reduktif dari ikatan azo mungkin merupakan reaksi toksikologi yang paling penting dari proses metabolisme zat azo. Reaksi ini bisa dikatalisa oleh enzim yang terutama terdapat dihati, usus dan di kulit. Komponen zat azo akan masuk ke dalam usus secara langsung melalui rute oral atau melalui saluran empedu pada rute parenteral. Zat ini akan direduksi oleh enzim azo reduktase yang diproduksi oleh bakteri di usus. Katabolisme pertama yang terjadi pada proses ini adalah pemecahan ikatan azo yang menghasilkan amina aromatik yang lebih toksik dari bentuk zat sebelumnya. Aktifitas enzim azo reduktase yang dihasilkan oleh bakteri di usus lebih besar dari pada aktifitas enzim azo reduktase hepar 3. Nicotinamide Adenin Dinucleotid (NAD) dan Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate (NADPH) memiliki kemampuan untuk mereduksi zat azo bila tidak ada enzim yang lainnya pada keadaan asam. Zat azo yang mengalami reduksi mimilki ikatan eletron dengan densitas yang lemah, hal ini mungkin terjadi akibat terjadinya ikatan hidrogen dari atom N zat azo bersama dengan grup naftol yang menghasilkan konfigurasi keto-hidrazone. Hasil akhir dari proses pemecahan reduktif dari ikatan azo pada Metanil Yellow menghasilkan senyawa nitroanilin yang merupakan golongan amina aromatik. Zat metabolit dari amina aromatik kebanyakan tidak bisa dibiodegradasi atau bisa ddidegradasi dengan lemah. Sehingga menyebabkan efek toksisitas yang luas 3,15 .Eksresi zat azo dari metanil yelow bisa melalui rute fekal dan rute ginjal. Zat azo yang masuk kedalam usus melalui rute oral atau melalui saluran empedu, dan tidak terabsorbsi di usus akan dibuang melalui feses. Sedangkan zat azo yang beredar dalam darah akan diserap diginjal untuk kemudian di eksresikan melalui urin. Karena metabolit hasil reduksinya yang bersifat toksik, eksresi dari zat azo bisa menyebabkan efek toksik pada saluran perkemihan 3 .2.1.3 Metabolisme Xenobiotik di HeparXenobiotik adalah suatu senyawa-senyawa yang asing bagi tubuh, yang dalam keadaan normal tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia, seperti obat-obatan, karsinogen kimia, dan berbagai senyawa lainnya. Berbagai macam senyawa xenobiotik tersebut bila masuk kedalam tubuh akan dimetabolisme di hepar. Metabolisme xenobiotik di hepar dibagi menjadi 2 fase, Fase I hidroksilasi dan Fase II Konjugasi 14 .Gambar 2.2 Intisari Mekanisme Xenobiotik

Sumber : Buku Ajar Biokimia Metabolisme Xenobiotik 16Pada fase 1, terjadi reaksi utama yaitu hidroksilasi yang dikatalisis oleh enzim mono-oksigenase atau disebut sitokrom P450. Enzim ini juga mengkatalisis reaksi deaminasi, dehalogenasi, desulfurasi, epoksidasi, peroksidasi, dan reduksi. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :RH + O2 + NADPH + H+ R OH + H2O + NADPRH di atas mewakili beragam xenobiotik, termasuk obat, karsinogen, pestisida, polutan atau senyawa endogen berupa steroid tertentu, eikosanoid, asam lemak, dan retinoid. Senyawa xenobiotik yang biasanya bersifat lipofilik akan diubah menjadi hidrofilik pada proses hidroksilasi. Proses hidroksilasi menghasilkan senyawa radikal hidroksil seperti yang tertulis dalam reaksi diatas. Pada reaksi fase 2, turunan senyawa xenobiotik yang dihasilkan dari reaksi fase 1 akan dikonjugasikan dengan molekul lain, misalnya asam glukoronat, sulfat, atau glutation yang bertujuan untuk menghasilkan senyawa xenobiotik yang larut air sehingga bisa disekresikan melalui urine atau empedu 14 . Tujuan keseluruhan dari metabolisme xenobiotik adalah untuk meningkatkan polaritas xenobiotik sehingga ekskresinya dari tubuh meningkat. Xenobiotik yang sangat hidrofobik akan menetap dijaringan adiposa hampir selamanya jika tidak diubah menjadi bentuk yang lebih polar. Hasil lain yang didapatkan pada proses metabolisme xenobiotik adalah terbentuknya senyawa hidroksil yang merupakan radikal bebas 14.2.1.4 Radikal Bebas dan Stres OksidatifBeberapa species yang berpotensi menimbulkan kerusakan sering disebut dengan istilah reactive oxygen species (ROS), reactive nitrogen species (RNS) dan reactive chlorine species (RCS) timbul sebagai hasil sampingan dari metabolisme normal dan dari reaksi kimia yang di produksi dalam tubuh manusia atau dengan kata lain disebut sebagai produk endogen tubuh 17. Radikal bebas adalah spesies kimiawi yang memiliki sebuah elektron tidak berpasangan pada orbital terluarnya. Radikal bebas derajat tinggi bisa merusak sel melalui reaksi dengan komponen sel yaitu protein, lipid, dan asam nukleat. Bentuk kerusakan ini disebut oksidasi dan dapat menyebabkan kematian pada sel berupa nekrosis 6. Membran sel tersusun atas unsaturated lipid. Unsaturated lipid ini sangat peka terhadap proses kerusakan oleh radikal bebas dan menyebabkan pembentukan dinding sel yang tidak terkontrol. Dengan menebalnya dinding sel, maka sel akan menjadi lebih sulit dalam menerima nutrisi. Selain itu juga sel akan mengalami kesulitan dalam menerima sinyal-sinyal untuk bekerja. Sehingga mengalami kerusakan membran 18.

Gambar 2.3 Reactive Oxygen Species dan Reactive Nitrogen Species yang diproduksi dalam Tubuh Manusia 17

Stres oksidatif yakni suatu kondisi yang dilaporkan menyebabkan cedera sel di berbagai keadaan patologis. Kerusakan yang diperantarai oleh radikal bebas berperan pada beragam proses seperti cedera kimiawi dan radiasi, cedera iskemia-reperfusi (dipicu oleh pulihnya aliran darah ke jaringan iskemik), penuaan sel, dan pemusnahan mikroba oleh fagosit 6. Stres oksidatif terjadi bila keseimbangan terganggu dimana jumlah ROS sangat meningkat atau kapasitas sistem antioksidan tubuh sangat menurun, yang mengakibatkan reaksi patologis antara ROS dengan molekul biologis 19.

2.1.5Metabolisme Metanil Yellow

Paparan di kulitMengandung zat azoMetanil Yellow

Pembuluh darah periferParenteralOral (tercampur dalam makanan)

Terdistribusi diseluruh tubuhMengalami absorbsi di ileum

v.porta hepaticaMasuk v.mesenterika

Di hepar akan mengalami metabolisme xenobiotik

Fase 2 : konjugasiFase 1 : Hidroksilasi oleh sitokrom p450

Terbentuk senyawa yang lebih polarMenghasilkan radikal hidroksilDi hepar proses reduktif nya diperankan oleh enzim azo reduktaseMetabolisme reduktif menghasilkan senyawa amina aromatik berupa nitroanilintidak mampu atau sangat lemah untuk didegradasiMenjadi sumber radikal bebasRadikal Bebas meningkat, Antioksidan tetapTerjadinya stress oksidatifKerusakan lipid bilayer membran sel, protein dan DNANekrosis sel hepar

Larut Air

SerumGinjalFesesv. hepaticav. cava inferiorEmpedu

Jantung

Ke seluruh tubuh

Urin

2.2 IL-1 2.2.1 Sitokin Sitokin merupakan produk polipeptida dari banyak jenis sel (tetapi pada dasarnya merupakan limosit dan makrofag yang teraktivasi) yang melakuk18an fungsi jenis sel lainnya, termasuk faktor perangsang koloni (colony-stimulating factors), yang mengatur pertumbuhan sel prekursor sumsum imatur; interleukin; dan kemokin yang merangsang terjadinya adhesi leukosit serta pergerakan terarah (kemotaksis) 6. Sitokin diproduksi dalam respon terhadap mikroba dan antigen lain yang memediasi dan meregulasi reaksi imun dan inflamasi 20.

Gambar 2.4 Fungsi sitokin pada host defense 20 Pada imunitas innate, sitokin diproduksi oleh makrofag dan sel NK yang memediasi reaksi inflamasi awal terhadap mikroba dan mengeliminasi mikroba. Pada imunitas adaptif, sitokin menstimulasi proliferasi dan differensiasi antigen-stimulated lymphocytes.

Sitokin dihasilkan selama terjadi respons radang dan imun, sekresinya bersifat sementara dan diatur secara ketat. Banyak jenis sel menghasilkan sitokin multiple, dan efeknya cenderung pleiotropik (sel yang berbeda dipengaruhi secara berbeda pula oleh sitokin yang sama). Sitokin juga sering kali berlebihan dalam aktivitas serupa yang dapat diinduksi oleh berbeda. Sitokin dapat bekerja pada sel yang sama dengan sel yang memproduksinya (efek autokrin), pada sel lain disekitarnya (efeek parakrin), atau secara sistemik (efek endokrin), aktivitasnya diperantarai dengan pengikatan terhadap reseptor spesifik 6.Sitokin dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu sitokin yang berperan pada inflamasi akut dan kronis. Sitokin /yang berperan pada inflamasi akut meliputi IL-1, TNF-, IL-6, IL-11, IL-8, IL-16, IL-17, G-CSF, GM-CSF. Sitokin-sitokin ini juga berperan pada inflamasi kronis. Pada inflamasi kronis sitokin dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu sitokin untuk respon inflamasi humoral dan respon seluler. Sitokin yang memediasi respon humoral adalah IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, and IL-13, sedangkan sitokin yang memediasi respon seluler adalah IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-7, IL-9, IL-10, IL-12, interferon, TGF-, TNF- dan 21.

Gambar 2.5 Sitokin yang terlibat pada respon inflamasi akut dan kronis 21

2.2.2 IL-1

Keluarga IL-1 terdiri dari 3 sruktur polipeptida, yaitu IL-1 dan IL-1, IL-1 ra masing-masing memiliki efek yang menguntungkan dan merugikan, serta antagonis reseptor IL-1, yang menghambat aktivitas IL-1. IL-1 dan IL-1 mampu untuk menyebabkan demam, mengantuk, anoreksia, dan hipotensi. IL-menstimulasi pengeluaran hormone pituitary, meningkatkan sintesis kolagen, menyebabkan destruksi kartilago dan menstimulasi produksi prostaglandin yang mendorong ke arah penurunan ambang nyeri. IL-1 juga dilibatkan dalam kerusakan sel pankreas pada pulau Langerhans. Antagonis reseptor IL-1 memberikan beberapa perlindungan terhadap penyakit yang disebabkan karena pengaruh IL-1. Antagonis reseptor IL-1 merupakan inhibitor spesifik pada aktivitas IL-1 yang bertindak sebagai penge-block ikatan IL-1 dengan reseptor permukaan sel 22. 2.2.3 IL-1

IL-1 adalah polipeptida, disekresikan oleh pecahan proteolitik dari molekul prekursor, dapat dideteksi di darah dan serum. IL-1 memiliki 26% sekuen homolog dengan IL-1 dan berikatan dengan reseptor yang sama dengan IL-1 23.

Gambar 2.6 Struktur IL-1 ,seperti lembaran yang terlipat-lipat 23IL-1 disintesis oleh makrofag, sel endotel, keratinosit, neutrofil, limfosit B, fibroblast, sel epitel dan sel dendritik. Secara in vitro, IL-1 berfungsi sebagai faktor pertumbuhan untuk hematopoietic stem cell, mengawali aktivasi kaskade autokrin dan parakrin, adhesi PMN ke sel endotel, dan lain-lain. Sedangkan secara in vivo, IL-1 meningkatkan produksi dan pelepasan acute phase protein, menginduksi penyakit yang mirip dengan syok septik ketika bersama dengan TNF, dan lain-lain 23.IL-1 disintesis sebagai molekul prekusor besar, dengan berat molekul 31.000. bentuk mature memiliki berat 17,500 dalton. IL-1 dikeluarkan oleh sel kedalam ruang ekstraseluler dan ke sirkulasi. Mekanisme pengeluaran meliputi eksositosis dari vesikel, transport aktif oleh multidrug resistant protein dan kematian sel. Agar aktivitas biologinya optimal, prekursor IL-1 harus dipecah. Terdapat beberapa enzim yang memecah prekusor menjadi lebih kecil, menjadi bentuk yang lebih aktif, tetapi terdapat satu protease yang sangat spesifik untuk memecah prekusor IL-1 dari 31.000 menjadi 17.500 dalton, yaitu IL-1-Converting Enzyme (ICE). ICE merupakan protease intraseluler 22. Konsentrasi plasma IL-1 biasanya dibawah batas deteksi (40 pg/ml) pada subjek yang normal. IL-1 plasma jarang dideteksi pada pasien, walaupun pemeriksaan IL-1 lebih sensitive dibandingkan dengan IL-1. Tidak adanya IL-1 dalam sirkulasi sesuai dengan pengamatan bahwa kultur sel tidak mengeluarkan bentuk , tetapi bentuk 22.

Gambar 2.7 Produksi dan sekresi dari IL-1 22Keterangan : Stimulus seperti endotoksin akan mengaktifasi sel untuk mentranskripsi RNA (mRNA) menjadi interleukin-1 (IL-1) dan interleukin-1 (IL-1). Kedua bentuk ini awalnya disintesis sebagai prekursor besar. Protease ekstraseluler memecah prekursor IL-1 menjadi IL-1 matur. IL-1 perkursor dipecah oleh IL-1 Converting Enzyme (ICE) menjadi bentuk matur didalam sel, setelah itu akan disekresikan. Prekursor IL-1 juga ditemukan diluar sel 22

Dampak biologis IL-1 bergantung pada jumlah yang dilepaskan. Pada kadar rendah fungsi utamanya adalah seagai mediator inflamasi lokal dan memiliki efek autokrin dan parakrin, misalnya berinteraksi dengan sel endotel untuk meningkatkan pengaturan ekspresi molekul adhesi pada sel endotel, seperti ikatan untuk integrin. Dalam kadar tinggi IL-1 masuk kedalam sirkulasi darah dan melancarkan efek endokrin, misalnya menyebabkan deman, menginduksi sintesis protein fase akut oleh hepar dan lain-lain. Faktor yang mengatur pelepasan IL-1 belum jelas tetapi diduga kerusakan sel merupakan salah satu faktor yang menyebabkan pelepasan IL-1 oleh sel-sel tersebut 23.

Gambar 2.8 Efek utama IL-1 dan TNF- pada inflamasi 6

2.2.3.1 Mapping IL-1-

InternalKerusakan selinflamasiEksternalXenobiotikMicrobaMicroorganismeInjury Aktivasi mononuclear fagositEndogen dan pirogenMengaktivasi limfosit T & BMononuclear sel factorMediator leukosit endogenusProduksi IL-1

Aktivasi produksi antibodiSel Ket : = Fisiologis= PatologisDemam Sintesa akut fase proteinHipotalamus Liver Cel targetKemotaksis Proliferasi selIL-1 + IL-1 Aktivasi IL-6IL-1 adhesi leukosit seperti neutrofilSel endotelT-selAktivasi produki IL-2 limfokinIL-1 maturIL-1 maturProtease ekstraselulerConverting enzimPrekursor besar :IL-1IL-1 Transkripsi RNA (m-RNA)

2.3Hepar2.3.1Anatomi HeparHepar merupakan organ terbesar pada tubuh, menyumbang sekitar 2 persen berat tubuh total, atau sekitar 1,5 kg pada rata-rata manusia dewasa 25. Unit fungsional dasar hati adalah lobulus hati, yang berbentuk silindris dengan panjang beberapa milimeter dan berdiameter 0,8 sampai 2 milimeter dan hati mengandung 50.000 sampai 100.000 lobulus 25.

Gambar 2.9 Makroskopis Hepar 26Lobulus hepar terbentuk mengelilingi sebuah vena sentralis yang mengalir ke vena hepatika dan kemudian ke vena cava. Lobulus sendiri dibentuk terutama dari banyak lempeng sel hepar, masing-masing lempeng hepar tebalnya dua sel dan diantaranya terdapat kanalikuli biliaris yang mengalir ke duktus biliaris di dalam septum fibrosa yang memisahkan lobulus hepar yang berdekatan 25.Di dalam septum terdapat venula porta kecil yang menerima darah terutama dari vena saluran pencernaan melalui vena porta. Dari venula ini darah mengalir ke sinusoid hepar gepeng dan bercabang kemudian ke vena sentralis. Arteriol hati juga ditemui di dalam septum interlobularis, yang menyuplai darah ke jaringan septum sampai ke sinusoid hati. Dengan demikian, sel hati terus menerus terpapar dengan darah vena porta maupun arteri 25.Selain sel-sel hepar, sinusoid vena dilapisi oleh dua tipe sel yang lain, yaitu: sel endotel khusus dan sel kupffer besar (sel retikuloendotelial), yang merupakan makrofag residen yang mampu memfagositosis bakteri dan benda asing lain di dalam darah sinus hepatikus 25.Gambar 2.10 Gambar Mikroskopis Unit Fungsional Hepar (Lobulus Hepar) 26Hepar melakukan banyak fungsi berbeda namun tetap merupakan organ tersendiri dan berbagai fungsinya tersebut saling berhubungan satu sama lain. Berbagai fungsi hepar, yaitu meliputi: penyaringan dan penyimpanan darah, penyimpanan vitamin dan besi, pembentukan empedu, pembentukan faktor koagulasi, dan metabolisme zat kimia asing, karbohidrat, lemak dan protein, termasuk pembentukan protein plasma 25.

2.3.2Histologi HeparHepar terdiri atas satuan heksagonal disebut lobulus hati. Di pusat setiap lobulus, terdapat sebuah vena sentral yang dikelilingi lempeng-lempeng sel hepar yaitu hepatosit dan sinusoid secara radial. Jaringan ikat disini membentuk triad porta atau daerah porta, tempat cabang arteri hepatika, cabang vena porta, dan cabang duktus biliaris 27. Hepatosit dipisahkan oleh sinusoid yang tersusun melingkari eferen vena hepatika dan duktus hepatikus. Sinusoid hepar memiliki lapisan endotelial berpori yang dipisahkan dari hepatosit oleh ruang Disse (ruang perisinusoidal) 28. Sudut lobulus ini adalah portal area (trigonum kiernann) yang terdiri dari cabang a.hepatica, cabang v.porta, cabang duktus biliaris, kapiler lymphe.Sel-sel lain yang terdapat dalam dinding sinusoid adalah sel fagositik kupffer dan sel stellata 29.

Gambar 2.10 Hepar dengan pengecatan haematoxylin dan eosin 28 Keterangan : A. Vena sentralis, B. Sel hepatosit dan sinusoid C. Trigonum kiernan Gambar 2.11 stuktur dasar lobus hepar

2.3.3 Fisiologi Hepar Hepar merupakan organ parenkim yang paling besar hepar juga menduduki urutan pertama dalam hal jumlah, kerumitan, dan ragam fungsi. Hepar sangat penting untuk mempertahankan fungsi hidup dan berperan dalam hampir setiap metabolisme tubuh dan bertanggung jawab atas lebih dari 500 aktivitas berbeda. Hepar memiliki kapasitas cadangan yang besar dan hanya membutuhkan 10-20 % jaringan yang berfungsi untuk tetap bertahan. Destruksi total atau pengangkatan hepar menyebabkan kematian dalam waktu kurang dari 10 jam. Hepar mempunyai kemampuan regenerasi yang mengagumkan. Proses regenerasi akan lengkap dalam waktu 4-5 minggu 18.Fungsi hepar yang utama adalah membentuk dan mengekskresi empedu; saluran empedu mengangkut empedu sedangkan kandung empedu menyimpandan mengeluarkan empedu ke usus halus sesuai kebutuhan. Hepar menyekresi sekitar 500 hingga 1000 ml empedu setiap hari. Hepar juga berperan penting dalam metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak. Semua protein plasma (kecuali gama globulin) disintesis oleh hepar. Protein tersebut antara lain albumin, protrombin, dan faktor pembekuan lainnya. Selain itu sebagian besar degradasi asam amino dimulai dalam hepar melalui proses deaminasi. Hepar juga mempunyai fungsi lain, yaitu penimbunan vitamin, besi, tembaga, konjugasi, ekskresi steroid adrenal dan gonad, serta detoksifikasi sejumlah zat endogen dan eksogen. Fungsi detoksifikasi sangat penting dan dilakukan oleh enzim hepar melalui oksidasi, reduksi, hidrolisis, atau konjugasi zat yang dapat berbahaya dan mengubahnya menjadi zat yang secara fisiologis tidak aktif 18.

2.3.4 Hubungan Stress Oksidatif pada Kelainan Hepar Hepar merupakan organ yang rentan terhadap pengaruh radikal bebas 30. Karena hepar merupakan organ utama dalam metabolisme tubuh, secara tidak langsung dapat terpengaruh oleh produk metabolik berbahaya yang terbentuk pada organ lain seperti jantung, otot skelet dan ginjal melalui peredaran darah. Peningkatan radikal bebas yang tidak diikuti oleh peningkatan antioksidan akan menyebabkan terjadinya oxidative stress 30, karena ROS yang dihasilkan lebih besar daripada yang dapat dibuang oleh mekanisme pertahanan sel 31.

Gambar 2.11 Mekanisme pembentukan radikal bebas dan netralisir antioksidan 6Oksigen diubah menjadi superoksid melalui enzim oksidatif (seperti P-450 dan b5 oksidase) di dalam Retikulum endoplasma, Mitokondria, Membran Plasma, Peroksisiom dan Sitosol. Oksigen juga dirubah menjadi Hidrogen Peroksidase oleh Superoksid Dismutase (SOD) dan juga dirubah menjadi Radikal Hidroksil dengan adanya Besi oleh reaksi Fenton. Hidrogen Peroksida yang diperoleh langsung masuk melalui Oksidase ke Peroksisom. Keadaan tersebut memperparah kondisi pada penyakit hati Alkoholik dan meningkatkan resiko terjadinya mutasi, kanker, juga penyakit degeneratif. Sehingga merusak makromolekul dalam sel seperti karbohidrat, protein, DNA dan sebagainya, selamjutnya kerusakan makromolekul dapat mengakibatkan kematian sel 32. Kerusakan total atau pembuangan hati mengakibatkan kematian dalam 10 jam 33.

2.4 Nilam (Pogostemon cablin Benth)2.4.1TaksonomiTanaman nilam termasuk dalam famili Labiatae yang memiliki sekitar 200 genus, salah satunya adalah Pogostemon. Dalam taksonomi tumbuhan, kedudukan tanaman nilam diklasifikasikan sebagai berikutKingdom:Plantae Divisi:SpermatophytaSubdivisi:Angiospermae Kelas:Dicotyledonae Ordo:LabiatalesFamili:LabiataeGenus:PogostemonSpesies:Pogostemon cablin Benth 342.4.2 Morfologi

Gambar 2.3.2 Daun Nilam 34Genus Pogostemon terdiri atas 40 spesies, antara lain Pogostemon cablin Benth. (nilam singapura), P. Calbin (nilam pinang), P. Hortensis Backer (nilam jawa), dan P. Heyneamus (nilam kembang). Di Indonesia, jenis nilam yang banyak ditemukan adalah nilam aceh (Pogostemon patchouli sin. P. Mentha sin. P. Cablin). Nilam jenis ini memiliki potensi kandungan minyak yang tinggi, antara 2,5% - 5%. Nilam jawa dan nilam sabun (P. Hortensis) memiliki kandungan minyak rendah, masing-masing antara 0,5% - 1,5%, sehingga kurang menguntungkan untuk dibudidayakan 34.Berdasarkan sifat tumbuhnya, tanaman nilam adalah tanaman tahunan (perennial). Tanaman ini merupakan tanaman semak yang tumbuh tegak, memiliki banya percabangan, bertingkat-tingkat, dan mempunyai aroma yang khas. Secara alami, tanaman nilam dapat mencapai ketinggian antara 0,5 m 1,0 m 34.Daun tanaman berbentuk bulat telur sampai bulat panjang (lonjong). Secara visual, daun nilam mempunyai ukuran panjang antara 5 cm -11 cm, berwarna hijau, tipis, tidak kaku, dan berbulu pada permukaan bagian atas. Daun terletak duduk berhadap-hadapan. Permukaan daun kasar dengan tepi bergerigi, ujung daun tumpul dan urat daun menonjol ke luar 34.Tanaman nilam jarang berbunga. Bunga tumbuh di ujung tangkai, bergerombol, dan memiliki karakteristik warna ungu kemerah-merahan. Tangkai bunga berukuran panjang antara 2 cm -8 cm dan diameter antara 1 cm 1,5 cm. Daun mahkota bunga berukuran panjang 8 mm 34 .

2.4.3Komponen Minyak NilamMinyak nilam diperoleh dari hasil penyulingan daun, batang dan cabang tumbuhan nilam. Kadar minyak tertinggi terdapat pada daun dengan kandungan utamanya adalah patchouly alkohol yang berkisar antara 30 50 %. Aromanya segar dan khas dan mempunyai daya fiksasi yang kuat, sehingga sulit digantikan oleh bahan sintetis 35Minyak hasil dari penyulingan merupakan senyawa kompleks yang terbentuk dalam tumbuhan karna pengaruh air atau uap panas 36. Patchouli alcohol merupakan komponen penyusun utama yang menentukan mutu minyak nilam dengan kadar tidak boleh kurang dari 30%. Ditinjau berdasarkan titik didihnya komponen utama minyak nilam mempunyai titik didih berbeda Patchouli alcohol (140C pada 8 mmHg), Patchouli alcohol (140C pada 8 mmHg), Eugenol (252,66~C pada 760 mmHg), benzaldehyde (178,07' C pada 760 mmHg), cinnamic aldehyde (25 1,00 C pada 760 mmHg) dan cadinen (274'C pada760 mmHg) 37.Menurut Maryadi 38 minyak nilam mengandung lebih dari 30 jenis komponen kimia, diantaranya adalah 4 hydrocarbon monoterpene, 9 hydrocarbon sesquiterpene, 2 oxygenated monoterpene, 4 epoksi, 5 sesquiterpene alcohol, 1 non sesquiterpene alcohol, 2 sesquiterpene keton dan 3 sesquiterpene ketoalcohol.Tabel 2.2 Komponen Kimia Penyusun Minyak Nilam 39

NoKomponen

12345

caryophyllenepatchouleneseychellenebulneseneguaienepoxide

6789 bulnesenepoxidenorpatchoulenolpatchoulolpogostol.

Tabel 2.3 Komponen Penyusun Nilam dari Berbagai Penelitian 40

2.3.4 Riset Tentang Nilam 2.3.4.1 Terpenoid sebagai AntioksidanNilam (Pogostemon cablin Benth) merupakan jenis tanaman yang menghasilkan minyak atsiri. Di Indonesia hingga kini terdapat tiga jenis nilam yang sudah dikembangkan yaitu Pogostemon cablin Benth, Pogostemon heyneanus Benth, dan Pogostemon hortensis Benth 39. Minyak atsiri sering dikenal dengan nama lain minyak essensial, minyak terbang, volatile oil (minyak yang mudah menguap). Minyak atisiri umumnya larut dalam pelarut organik dan tidak larut dalam alkohol 41. Hasil sintesis senyawa turunan minyak atsiri dapat digunakan sebagai antioksidan, aromaterapi, sun block, dan banyak lagi kegunaan lainnya 42. Hasil penelitian yang dilakukan oleh diana, minyak atsiri berpotensi sebagai antioksidan. Kandungan minyak atsiri yang sebagian besar terdiri dari senyawa siklik tak jenuh termasuk salah satunya terpenoid merupakan bahan utama yang berpotensi menangkap radikal bebas dengan cara melengkapi elektron terluar yang kurang dari senyawa radikal bebas dan menghambat reaksi berantai dari pembentukan radikal bebas 12.2.4.4.2 Seskuiterpen sebagai Anti InflamasiPada penelitian yang pernah dilakukan, dengan metode penelitian analisis mikro terhadap minyak atsiri tanaman ini, diketahui bahwa komponen utamanya merupakan senyawa volatil kelompok seskuiterpenoid. Senyawa tersebut antara lain, -, -, -patchoulene, -guaiene, -bulnesene, dan patchouli alkohol 43. Secara farmakologi, dalam sektor industri farmasi, minyak nilam digunakan untuk pembuatan obat antifungi, anti-inflamasi,serta dekongestan. Senyawa -bulnesene diketahui mempunyai aktivitas anti inflamasi terhadap PAF (Platelet Activiting Factor) sebuah phospolipid mediator yang dihasilkan berbagai sel pada saat terkena penyakit alergi, radang, asma, dan lain-lain 44.2.5AntioksidanAntioksidan adalah senyawa kimia yang menyumbangkan satu atau lebih electron kepada radikal bebas sehingga radikal bebas tersebut dapat dihambat 45. Senyawa kimia dan reaksi yang dapat menghasilkan spesies oksigen yang potensial bersifat toksik dapat dinamakan pro-oksidan. Sebaliknya, senyawa dan reaksi yang mengeluarkan spesies oksigen tersebut, menekan pembentukannya atau melawan kerjanya disebut antioksidan. Dalam sebuah sel normal terdapat keseimbangan oksidan dan antioksidan yang tepat. Meskipun demikian, keseimbangan ini dapat bergeser ke arah pro-oksidan ketika produksi spesies oksigen tersebut sangat meningkat atau ketika kadar antioksidan menurun. Keadaan ini dinamakan stress oksidatif dan dapat mengakibatkan kerusakan sel yang berat jika stress tersebut masif atau berlangsung lama.20 Enzim yang bersifat antioksidan mengeluarkan atau menyingkirkan superoksidan dan hidrogen peroksida. Vitamin E, vitamin C, dan mungkin karoteinoid, biasanya disebut sebagai vitamin antioksidan, dapat menghentikan reaksi berantai radikal bebas 34.

2.6Mapping Kandungan Nilam (Pogostemon cablin Benth)

Flafonoid seskuiterpenAnti inflamasiMenghambat siklooksigenaseTanin triterpenoid Antioksidan Antioksidan scavenger radikal bebas Menghambat pembentukan : Radikal superoxide, radikal hidroksil, radikal peroxide dan hidrogen peroxideSaponin Monoterpen Radikal bebas tidak terbentukAntibakteri Menghambat aktivasi pertumbuhan dan mendenaturasi protein sel bakteriAntiseptikSpasmoliktikSedatifPemberi aroma khasPestisidaAnti jamurMenghambat pertumbuhan jamurKandungan Nilam (Pogostemon cablin Benth)monoterpenSesquiterpenSaponinTanninTriterpenoidFlavonoidGlikosidaMinyak atsiri (terpenoid)

AntioksidanPengikat aroma wangi dan khas dari nilam dan sebagai anti bakteri5 sesquiterpen alkohol2 seskuiterpen keton 3 seskuiterpen ketoalkohol1 norseskuiterpen alkohol9 hidrokarbon sesquiterpenMenghambat platelet aktivating factorAntiinflamasi-bulnesenePatchouli alcoholO-hidrokarbonHidrokarbonSesquiterpen2 Oksigenet- monoterpen