9

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1.Penuaan

Semua makhluk hidup secara alami akan mengalami proses penuaan, tidak

terkecuali manusia. Proses penuaan dimulai dengan menurunnya regenerasi sel pada

orang dewasa seiring dengan adanya peningkatan usia. Terdapat banyak faktor yang

menjadi penyebab proses penuaan. Ada dua kelompok golongan besar dalam

mempercepat proses penuaan yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor

internal merupakan genetik, radikal bebas, hormon yang berkurang, proses glikosilasi,

metilasi, apoptosis, dan sistem kekebalan yang menurun sedangkan faktor eksternal

yaitu gaya hidup tidak sehat, diet tidak terkontrol, kebiasaan, polusi lingkungan, dan

stres. Faktor internal dan eksternal dapat dicegah, dan diperlambat ataupun dapat

dihambat sehingga usia harapan hidup dapat lebih panjang dengan kualitas hidup

yang lebih baik (Pangkahila, 2017).

2.1.1 Teori Penuaan

Teori-teori tentang penuaan telah banyak dikemukan oleh banyak ilmuwan,

hal ini memberikan wawasan yang penting untuk memahami perubahan fisiologis

yang berkaitan dengan usia. Pandangan menyeluruh sangat diperlukan untuk

memahami proses penuaan, hal itu disebabkan penuaan bukan berasal dari satu faktor

saja, namun terjadi dari banyak faktor. Dari beberapa teori tentang proses penuaan

10

yang ada, pada dasarnya penuaan dikelompokan dalam teori “pakai dan rusak” (wear

and tear theory) dan teori program. Teori “pakai dan rusak” meliputi kerusakan DNA,

glikosilasi, dan radikal bebas. Teori program meliputi teori replikasi sel, proses imun,

dan teori hormon (Pangkahila, 2017; Goldman, Klatz, 2007).

1. Teori pakai dan rusak (wear and tear theory)

Teori ini mengemukakan bahwa tubuh dan sel akan menjadi cepat rusak

karena terlalu sering digunakan dan disalahgunakan. Organ-organ dalam

tubuh manuasia seperti hati, lambung, ginjal, kulit dan organ lain dapat

menurun fungsinya, karena adanya toksin dalam makanan dan lingkungan

yang ada di sekitar kita, konsumsi lemak, gula, kafein, alkohol, dan nikotin

yang berlebihan, dapat pula disebabkan oleh sinar ultraviolet, stress fisik dan

emosional. Kerusakan yang dapat ditimbulkan bukan saja pada organ namun

juga bisa terjadi pada tingkat sel.

Penyalahgunaan organ tubuh akan mempercepat kerusakan organ tubuh

manusia. Pada saat usia muda sistem pemeliharaan dan perbaikan tubuh mampu

melakukan kompensasi terhadap pengaruh penggunaan dan kerusakan normal

ataupun berlebih. Namun pada tubuh yang telah mengalami proses penuaan,

maka tubuh akan kehilangan kemampuan dalam memperbaiki kerusakan yang

terjadi karena penyebab apapun.

Dr. August Weismann tahun 1882 memperkenalkan pertama kali teori

bahwa dengan pemberian suplemen yang tepat dan pengobatan yang tepat akan

11

dapat membantu mengembalikan kondisi tubuh sehingga proses penuaan tidak

berlangsung dengan cepat. Hal ini merangsang tubuh untuk melakukan

perbaikan dan mempertahankan fungsi organ dan sel tubuh.

2. Teori Neuroendokrin

Pada saat tubuh dalam usia muda fungsi organ tubuh sangat optimal,

contohnya kemampuan tubuh dalam bereaksi terhadap panas dan dingin,

kemampuan motorik, fungsi memori, juga funsi seksual. Dengan bertambahnya

usia, jumlah hormon pada tubuh juga akan semakin menurun dan menyebabkan

adanya penurunan fungsi organ tubuh manusia. Hal ini yang menyebabkan

adanya keluhan-keluhan seperti menjadi tidak tahan terhadap suhu dingin,

gerakan menjadi lambat, masa otot berkurang, lemak tubuh meningkat, daya

ingat menurun,dan fungsi seksual yang menurun.

3. Teori Kontrol Genetik

Teori kontrol genetik menggangap bahwa di dalam tubuh manusia

terdapat jam bilogik. Peristiwa ini dimulai dari proses konsepsi sampai

kematian dalam suatu model yang terprogram. Walaupun manusia memiliki

sistem jam biologik (biological clock) namun variasinya sangatlah besar.

Di dalam tubuh manusia terdapat pelindung bagi setiap sel, yaitu struktur

khusus pada ujung kromosom yang disebut telomer. Pada setiap pembelahan sel

telomer akan memendek san sewaktu telomer telah terpakai semua maka

pembelahan sel akan berhenti dan menyebabkan kematian. Oleh sebab itu

12

telomer dikenal sebagai jam biologik.

4.Teori Radikal Bebas

Radikal Bebas ialah suatu molekul yang memiliki elektron yang tidak

berpasangan. Radikal bebas akan cenderung menarik elektron lain dan

mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal bebas. Molekul akan berubah

menjadi radikal bebas bila bertambah atau berkurangnya satu elektron pada

molekul lain. Pengurangan atau penambahan elektron ini akan menyebabkan

kerusakan sel, gangguan fungsi sel, bahkan sampai kematian sel. Molekul

utama di dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah DNA, lemak dan

protein.

Bertambahnya usia manuasia akan menyebabkan terjadinya peningkatan

akumulasi kerusakan sel yang diakibatkan oleh radikal bebas, sehingga

mengganggu metabolisme sel, merangsang mutasi sel, dan akhirnya

mengakibatkan terjadinya kanker, serta membawa kematian (Goldmann dan

Klatz, 2007).

2.1.2 Gejala Penuaan

Proses penuaan dimulai dengan menurunnya fungsi dari beberapa organ tubuh

dan bahkan beberapa fungsi organ tubuh menjadi terhenti. Akibat yang ditimbulkan

dari menurunnya fungsi tersebut yaitu akan menyebabkan munculnya berbagai tanda

dan gejala proses penuaan, yang pada dasarnya dapat dibagi dalam dua bagian yaitu

(Pangkahila, 2011):

13

1. Tanda fisik, seperti masa otot berkurang, adanya peningkatan lemak, kulit

menjadi berkerut, daya ingat mulai berkurang, menurunnya fungsi seksual,

dan menyebabkan reproduksi terganggu, kemampuan kerja menurun, sakit

tulang.

2. Tanda psikis, seperti terjadinya penurunan gairah hidup, sulit tidur, mudah

cemas, mudah tersinggung, serta merasa tidak berarti lagi.

Proses penuaan tidak terjadi begitu saja dan langsung menampakkan

perubahan fisik dan psikis, namun proses penuaan tersebut akan berjalan melalui 3

tahap sebagai berikut (Pangkahila, 2011; Pangkahila, 2014):

a. Tahap subklinik (usia 25-35 tahun)

Pada tahap ini, sebagian besar hormon di dalam tubuh mulai mengalami

penurunan, yaitu hormon testosteron, growth hormone, dan hormon estrogen.

Pembentukan radikal bebas yang dapat merusak sel dan DNA, sehingga mulai

mempengaruhi kinerja organ tubuh. Kerusakan ini tidak tampak dari luar,

sehingga pada tahap ini orang merasa masih seperti tampak normal, tidak

mengalami gejala dan tanda penuaan. Pada rentang usia ini dianggap usia muda

dan normal, padahal sebenarnya sudah mulai terjadi proses penuaan.

b. Tahap transisi (usia 35-45 tahun)

Pada tahap ini kadar hormon menurun hingga 25 persen. Massa otot

berkurang sebanyak satu kilogram setiap beberapa tahun, akibatnya kekuatan dan

tenaga terasa hilang, sedangkan komposisi lemak akan terus meningkat. Keadaan

14

ini menyebabkan terjadinya resistensi insulin, meningkatnya resiko penyakit

jantung, dan pembuluh darah, serta obesitas. Gejala-gejala yang mulai muncul

pada tahap ini adalah penglihatan dan pendengaran menurun, rambut putih mulai

tumbuh, elastisitas dan pigmentasi kulit menurun, dorongan seksual menurun.

Pada tahap ini orang merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua.

c. Tahap klinik (usia 45 tahun keatas)

Pada tahap ini, penurunan kadar hormon terus menurun yang meliputi DHEA,

melatonin, growth hormone, testosteron, estrogen, dan hormon tiroid. Penurunan

bahkan hilangnya kemampuan penyerapan bahan makanan, vitamin, dan mineral

juga terjadi. Densitas tulang menurun, massa otot berkurang sekitar satu kilogram

setiap tiga tahun, yang mengakibatkan ketidakmampuan membakar kalori,

meningkatnya lemak tubuh, dan berat badan. Pada tahap ini, penyakit kronis

menjadi lebih nyata, sistem organ tubuh mulai mengalami kegagalan.

Ketidakmampuan menjadi faktor utama sehingga mengganggu keharmonisan

banyak pasangan.

2.2 Penuaan Kulit

Menurut Yaar dan Gilchrest (2008) teori penuaan kulit terdiri dari 2 yaitu :

1. Teori programatik, yaitu teori yang mengemukakan bahwa penuaan

merupakan suatu proses fisiologis yang disebabkan oleh program genetik

yang diturunkan serta bervariasi untuk setiap spesies. Pada teori ini

terdapat 2 proses yaitu :

15

a. Pemendekan telomer. Telomer adalah bagian terminal dari kromosom

yang akan memendek setiap adanya sel membelah. Pemendekan

telomer ini dpercaya akan menjadi pemicu kerusakan seluler oleh

karena ketidakmampuan sel dalam menduplikasi dirinya sendiri secara

baik.

b. Penuaan seluler. Penuaan seluler merupakan terbatasnya kapasitas sel

dalam menjalankan pembelahan sel. Sel-sel dengan penuaan

menunjukkan telomer yang pendek, penghentian pertumbuhan sel,

resisten terhadap apoptosis dan terganggunya diferensiasi.

2. Teori Stochastic, penuaan terjadi merupakan akibat dari akumulasi

kerusakan gen dan protein. Teori ini memiliki proses-proses sebagai

berikut:

a. Stres oksidatif pada sel. Oksigen dibutuhkan oleh sel untuk

metabolisme, dan akan menerima transfer elektron tunggal yang

selanjutnya memjadi terbentuknya rangkaian reactive oxygen species

(ROS) yang merusak molekul-molekul biologik lainnya.

b. Penuaan dan kerusakan DNA. Penurunan kapasitas perbaikan DNA

terkait dengan akselerasi penuaan dan akumulasi kerusakan DNA. Ada

hipotesis yang menghubungkan pemendekan telomer dan kerusakan

DNA dengan jalur sinyal seluler yang bergantung baik pada tipe sel

maupun intensitas sinyal, dapat memperantarai diferensiasi adaptif,

16

apoptosis ataupun penuaan.

c. Raseminasi asam amino. Raseminasi ialah suatu proses subtitusi asam

L-amino menjadi asam D-amino dalam protein, terjadi selama proses

penuaan dan mempengaruhi fungsi protein, asam D-amino tidak

memiliki fungsi dan membahayakan. Raseminasi lebih disebabkan

karena adanya akumulasi protein-protein disfungsional pada jaringan

yang menua.

d. Glikosilasi non-enzimatik. Hal ini terjadi apabila terdapat ikatan

glukosa terhadap protein. Jika ikatan ini terjadi, maka protein menjadi

rusak dan tidak berfungsi secara efisien. Salah satu cara untuk

menurunkan risiko ikatan silang adalah dengan mengurangi konsumsi

karbohidrat dan gula pada diet.

2.3 Efek Sinar Ultraviolet

Perubahan warna kulit dibagi menjadi dua berdasarkan latar belakang

penyebabnya, yaitu constitutive skin color, perubahan warna kulit dan melanin

seseorang disebabkan oleh faktor genetik, dan facultative skin color, perubahan

warna kulit dan melanin disebabkan oleh pengaruh sinar ultraviolet dan hormon

(Baumann, Saghari, 2009b).

Sinar ultraviolet dibagi dalam 3 spektrum yaitu UVC (270 - 290 nm), UVB

(290 - 320 nm), dan UVA (320 - 400 nm). Paparan sinar UVC tidak akan sampai ke

17

permukaan bumi karena sinar UVC akan diserap oleh lapisan ozon dan atmosfir,

namun lain halnya dengan sinar UVA dan UVB yang dapat mencapai permukaan

bumi dan dapat memberikan pengaruh terhadap proses penuaan kulit. Rasio UVA :

UVB adalah 20 : 1, walaupun demikian sinar UVB memberikan efek samping lebih

banyak dibandingkan sinar UVA (Alam dan Harvey, 2010). Sinar UVB lebih pendek

dibandingkan sinar UVA. Sinar UVA menembus sampai dengan lapisan dermis pada

kulit, sedangkan UVB sampai pada lapisan epidermis (Ozario dkk.,2013).

Gambar 2.1

Radiasi Sinar Ultraviolet pada kulit ( Orazio dkk., 2013)

Paparan UVA dan UVB pada kulit dapat menurunkan antioksidan endogen

pada semua lapisan kulit seperti glutathione (GSH), Superoxide dismutase (SOD),

katalase, dan ubiquinol (Pandel dkk., 2013). Sedangkan paparan UVA dan UVB

18

menghasilkan radikal bebas seperti Hydrogen Peroxidase, Anion Superoxide, Nitric

Oxide sehingga dapat terjadi reative oxygen species (Icihashi dkk., 2009).

2.3.1 Efek Akut Sinar Ultraviolet

Efek akut sinar ultraviolet dapat dikategorikan menjadi 2 yaitu :

2.3.1.1 Eritema

Eritema atau sunburn merupakan sebuah kondisi kulit yang ditandai dengan

timbulnya ruam atau kemerahan. Eritema sendiri terbagi menjadi beberapa jenis,

antara lain eritema multiforme, eritema nodusum dan fotosensitivitas. Fotosensitivitas

disebabkan oleh adanya peningkatan sensitivitas kulit terhadap sinar UV. Eritema

terbentuk tergantung kepada panjang gelombang sinar UVA. Sinar UVA dibagi

menjadi dua, yaitu UVA 1 (340-400 nm) dan UVA 2 (320-340 nm). Sinar UVA 2

lebih berefek dalam meningkatkan resiko terjadinya eritema pada kulit. Eritema dapat

pula disebabkan oleh paparan sinar UVB namun responnya lebih lambat (Taylor,

2007).

2.3.1.2 Pigmentasi

Pada pigmentasi, pasien sering mengutarakan keluhan berupa hiperpigmentasi

seperti freckle, lentigo dan melasma. Respon pigmentasi kulit mengikuti paparan

sinar ultraviolet yang terdiri dari reaksi kecoklatan (tanning) dan pembentukan

melanin baru. Respon kecoklatan pada kulit tergantung dari panjang gelombang

ultraviolet. Eritema yang diinduksi oleh UVB akan diikuti dengan pigmentasi.

19

Melanisasi yang terjadi akibat paparan kumulatif UVA akan bertahan lebih lama

dibandingkan dengan yang terjadi akibat paparan kumulatif sinar UVB. Hal ini

disebabkan karena lokalisasi pigmen yang diinduksi UVA berada lebih basal

(Bauman dan Saghari, 2009b).

Sinar UVB lebih efektif dalam menstimulasi pigmentasi daripada sinar UVA.

Sinar UVA tidak memiliki efek dalam meningkatkan produksi melanin, tetapi

meningkatkan distribusi melanin yang sudah ada sebelumnya pada lapisan kulit,

sehingga paparannya akan bersifat intermediate pigmentary darkening, karena

pigmentasi hanya dapat bertahan hingga 6-8 jam setelah paparan. Sinar UVB dapat

meningkatkan produksi melanin, peningkatan enzim tirosinase, peningkatan jumlah

sel melanosit dan distribusi melanin, sehingga sinar UVB bersifat delayed pigmentary

darkening, karena pigmentasinya dapat bertahan 10-14 hari setelah paparan

(Baumann dan Saghari, 2009b).

Untuk menentukan pigmentasi pada kulit dapat digunakan skala Fitzpatrick

yang bersifat semi kuantitatif untuk melihat 6 jenis fenotip kulit, yang dapat

menggambarkan dari warna kulit, level melanin, respon inflamasi terhadap sinar

ultraviolet serta resiko terjadinya kanker. Dosis minimal eritematosa ( MED) adalah

metode kuantitaf untuk melaporkan jumlah UV (khususnya UVB) yang diperlukan

untuk menginduksi terjadinya sunburn pada kulit setelah terpapar ultraviolet 24- 48

jam dengan menilai eritema dan edema yang terjadi ( Orazio dkk., 2013).

20

Tabel 2.1

Skala Fitzpatrick

2.3.2 Efek Kronis Sinar Ultraviolet

Efek kronis sinar ultraviolet dibagi menjadi 2 bagian yaitu :

2.3.2.1 Photoaging

Paparan kronis sinar UV pada kulit bisa menyebabkan terjadi kerusakan kulit,

21

salah satunya ialah photoaging. Photoaging biasa dilihat pada bagian-bagian tubuh

yang mudah terlihat seperti wajah, leher, dan tangan. Tanda-tanda dari photoaging ini

antara lain adanya keriput atau kerutan, perubahan tekstur kulit, penurunan elastisitas,

serta dispigmentasi pada kulit dan daerah bibir.

Radiasi oleh sinar UVB lebih banyak diserap oleh jaringan epidermis, hal ini

menyebabkan banyak perubahan pada keratinosit, akan tetapi radiasi sinar UVA

dapat mempengaruhi baik keratinosit epidermis maupun fibroblast pada lapisan

dermis. Sinar UVA mempunyai pengaruh tidak langsung pada lapisan kulit, yaitu

dengan terbentuknya reactive oxygen species (ROS), kemudian akan merusak untai

DNA, mengaktivasi faktor transkripsi dan peroksidase lipid. Sebaliknya, UVB

berpengaruh langsung pada kulit, yaitu terjadi cross-linking basa pirimidin maupun

kerusakan pada DNA (Alam dan Havey, 2010).

2.3.2.2 Fotokarsinogenesis

Fotokarsinogenesis adalah suatu mekanisme kompleks dari kerusakan DNA

yang disebabkan oleh sinar UV, kerusakan dari mekanisme perbaikan dan kegagalan

dari sistem imun kulit dalam mendeteksi adaya sel ganas. Saat sinar UV memasuki

lapisan kulit, maka UV akan bereaksi dengan DNA. Dalam keadaan normal, bila

terjadi kerusakan pada DNA, maka siklus sel akan terhenti untuk memberikan waktu

sel untuk memperbaiki diri. Kerusakan DNA ini menyebabkan terjadinya kanker

kulit. Dari data epidemiologi menunjukkan bahwa paparan kronis sinar UV

merupakan penyebab 65% terjadinya melanoma dan 90% kanker kulit non-

22

melanoma.

Kanker kulit primer diklasifikasikan berdasarkan sel asal dari kanker tersebut

yaitu skuamous sel karsinoma dan basal sel karsinoma yang berasal dari keratinosit

pada epidermis, sedangkan melanoma maligna berasal dari melanosit. Penelitian

menunjukkan bahwa basal sel karsinoma terjadi akibat paparan sinar UV yang

mengubah jalur sinyal hedgehog yang merupakan sinyal untuk pertumbuhan sel

(Brown dan Schleve, 2013).

2.4 Kulit

Kulit merupakan organ tubuh luar yang memiliki berbagai fungsi, diantaranya

adalah sebagai pelindung tubuh dari berbagai trauma dan organ dalam, sebagai indra

peraba, organ yang berperan dalam ekresi dan termoregulasi. Kulit disebut

juga integumen yang terdiri dari dua macam jaringan yaitu jaringan epitel yang terdiri

dari lapisan epidermis dan jaringan pengikat (penunjang) yang terdiri dari lapisan

dermis. Dua struktur yaitu epidermis dan dermis saling berhubungan dengan dermal

epidermal junction (Baumann dan Saghari, 2009a).

Gambar 2.2

Penampang histologis jaringan kulit (James dkk.,2006)

23

2.4.1 Lapisan Epidermis

Lapisan epidermis merupakan lapisan bagian terluar. Ketebalan epidermis

antara 0,04 mm (kulit kelopak mata) sampai 1,5 mm (kulit telapak tangan).

Epidermis disusun dari lapisan keratinosit, dimana keratinosit dihasilkan dari stem

cells yang berada di bagian basal epidermis yang disebut dermal-epidermal junction

(DEJ). Menurut Baumann dan Saghari (2009) berdasarkan proses keratinisasi dan

pematangan keratinosit, maka epidermis dibagi menjadi 4 yaitu sebagai berikut:

1. Stratum Basal. Sel basal bertanggung jawab terhadap populasi sel

epidermis. Lapisan ini terdiri dari 10% stem cells, 50% amplifying cells dan

40% postmitotic cells. Secara normal, stem cells membelah perlahan, tetapi

dalam kondisi tertentu seperti proses penyembuhan serta terpapar oleh

growth factor, stem cells akan membelah dengan cepat. Amplifying cells

bertanggung jawab terhadap pembelahan sel secara keseluruhan untuk

menjadi postmitotic cells yang akan bermigrasi ke lapisan lebih atas.

2. Stratum spinosum. Lapisan spinosum ini terdiri dari 5-12 lapisan yang

mengandung granula lamelar, ceramids, kolesterol, dan beberapa enzim

seperti protease, fosfatase, lipase serta glikosidase. Granula lamelar

mengandung cathelicidin dan peptida antimikroba. Pada lapisan ini diikat

oleh desmosom, yang memiliki fungsi sebagai filamen intermediet antar sel

keratinosit.

3. Stratum granulosum. Lapisan granulosum ini terdiri dari 1-3 lapisan sel

24

granula keratohialin mengandung profilagrin yang merupakan prekursor

filagrin. Protein filagrin akan mengalami cross-link dengan filamen keratin

sehingga membentuk struktur yang kuat. Sel granula memiliki kemampuan

anabolik dalam disolusi inti sel dan organel.

4. Stratum korneum. Lapisan korneum terdiri dari 15 lapisan yang tidak

mengandung organel sel. Bangunan lapisan ini disebut “brick-mortar”,

dimana brick merupakan sel keratinosit, sedangkan mortar merupakan lipid

dan protein yang berasal dari granula lamelar. Lapisan ini banyak

mengandung asam amino sehingga mempunyai kemampuan mengikat air.

Stratum korneum disebut juga lapisan mati, karena sel sudah tidak

mensintesis protein dan tidak dapat menangkap sinyal sel.

Gambar 2.3

Struktur anatomi epidermis (Scott dan Bennion, 2011)

25

Sel lainnya yang terdapat di lapisan epidermis adalah sel melanosit, yaitu sel

dendritik di stratum basal, berfungsi mensintesis melanin. Satu sel melanosit akan

mendistribusikan melanin ke 36 lapisan keratinosit. Sel Langerhans berfungsi sebagai

imunitas, dan sel Merkel, fungsinya masih belum jelas, tetapi sel ini berkaitan dengan

serabut saraf dan kelenjar endokrin (Scott dan Bennion, 2011).

Membran basal, merupakan lapisan homogen dengan ketebalan 0,5-1 mm

mengandung banyak komponen pengikat antara stratum basal dengan lapisan

dermis. Lapisan atas membran basal adalah tonofilamen sitoplasma dari sel basal

yang akan mengikat membran basal oleh hemidesmosom. Membran ini akan

mengeluarkan serat fibril yang dapat mengikat serat kolagen di lapisan dermis,

sehingga lapisan ini akan membentuk struktur yang kuat dan stabil dalam mengikat

seluruh lapisan epidermis sampai dengan lapisan dermis (Scott dan Bennion, 2011).

2.4.2 Lapisan Dermis

Lapisan dermis berada dibawah lapisan epidermis. Lapisan dermis merupakan

bagian terbesar kulit dan memberikan kelenturan, elastisitas, dan kekuatan traksi

kulit (Kolarsick dkk., 2011).

Lapisan dermis terdiri dari struktur kolagen, folikel rambut, kelenjar sebasea,

kelenjar apokrin, kelenjar ekrin, pembuluh kapiler, pembuluh limfatik dan pembuluh

saraf. Sel utama pada lapisan ini adalah sel fibroblas, yang akan menghasilkan

kolagen (70%-80%) untuk kekenyalan, elastin (1%-3%) untuk elastisitas dan

proteoglikan untuk kelembaban. Fungsi lapisan dermis ini sebagai regulasi suhu

26

melalui keringat dan pembuluh darah, proteksi mekanis melalui serat kolagen dan

asam hialuronat dan sebagai serat sensoris yang diatur oleh persyarafan kulit (Scott

dan Bennion, 2011).

2.4.3 Lapisan Subkutis

Lapisan ini berada di bawah lapisan dermis yang disebut juga sebagai lemak

subkutan karena terdiri dari sel-sel lemak. Lapisan subkutis memiliki kolagen tipe I,

III dan V, pembuluh saraf, pembuluh darah dan pembuluh limfe. Fungsi dari lapisan

ini ialah sebagai panas tubuh dan cadangan lemak (Scott dan Bennion, 2011).

2.5 Melanin

Melanin adalah pigmen yang dihasilkan oleh sel melanosit yang memiliki

fungsi sebagai penyerap sinar UV. Melanin juga berfungsi untuk menahan radikal

bebas sehingga dapat melindungi kulit dari kerusakan lebih lanjut akibat paparan

sinar UV. Melanin terdiri dari dua tipe yaitu eumelanin yang merupakan pigmen

berwarna coklat kehitaman dan pheomelanin, yang memberikan warna kuning atau

merah pada kulit.

Pada ras kulit hitam melanosom berada di stratum basal, satu melanosit

mengandung 200 melanosom berukuran 0,5-0,8 mm, tidak memiliki membran

sehingga satu sama lain saling berlekatan, dan distribusi secara individual. Sedangkan

pada ras kulit putih, melanosom banyak terdapat di stratum korneum, satu melanosit

hanya mengandung 20 melanosom, memiliki membran dan distribusi secara

27

berkelompok. Pada ras kulit putih melanosom didegradasi lebih cepat daripada ras

kulit hitam oleh karena itu akan sangat sedikit ditemukan melanin pada stratum

korneum pada ras kulit putih (Kindred dkk., 2010).

Eumelanin berbentuk elips dan berada dalam melanosom. Jumlah eumelanin

akan meningkat sesuai dengan paparan dari sinar UV. Pheomelanin berbentuk sferis,

banyak mengandung sulfur dan asam amino sistein. Fungsinya melanin selain untuk

memberikan warna pada kulit, melanin juga akan memberikan pigmen warna pada

rambut serta mata (Kindred dkk., 2010). Pada gambaran di lapisan epidermis, akan

tampak melanin berwarna lebih lebih gelap dibandingan jaringan disekitarnya.

Gambar 2.4

Distribusi melanin pada epidermis (James dkk, 2006)

2.5.1 Sintesis Melanin

Melanin dibentuk oleh melanosit dengan enzim tirosinase memegang peranan

penting dalam proses pembentukannya. Akibat dari kerja enzim tirosinase, tiroksin

akan diubah menjadi 3,4 dihidroksifenilalanin (DOPA) kemudian oksidasi DOPA

28

menjadi Dopakuinon. Apabila dopakuinon berikatan dengan sistein, oksidasi

sisteinildopa akan menghasilkan pheomelanin. Apabila tidak ada sistein, dopakuinon

akan berubah menjadi dopakrom, kemudian dopakrom akan mengalami

dekarboksilasi dan tautomerisasi menjadi eumelanin (Kindred dan Halderl., 2010).

Gambar 2.5

Biosintesis melanin (Christian dkk, 2011)

29

Gambar 2.6

Struktur Eumelanin dan Pheomelanin (Nasti dan Timares, 2015)

Enzim tirosinase dibentuk dalam ribosom, ditransfer dalam lumer retikulum

endoplasma kasar, melanosit diakumulasi dalam vesikel yang dibentuk oleh

kompleks golgi. 4 tahapan yang dapat dibedakan pada pembentukan granul melanin

yang matang ialah:

a. Tahap I, Sebuah vesikel dikelilingi oleh membran dan menunjukkan awal

proses dari aktivitas enzim tirosinase dan pembentukan substansi granul halus

pada bagian perifernya. Untaian padat elektron memiliki suatu susunan

molekul tirosinase yang rapi pada sebuah matrik protein.

b. Tahap II, stuktur akan berbentuk oval dan memperlihatkan pada bagian dalam

fiamen-filamen dengan jarak sekitar 10 nm, aktifitas enzim tirosinase

meningkat, melanin disimpan didalam matriks protein.

30

c. Tahap III, terjadi peningkatan pembentukan melanin membuat struktur halus

agak sulit terlihat.

d. Tahap IV, melanin telah sempurna dan matang, dengan panjang 1 μm dan

diameter 4 μm, berbentuk elips.

2.5.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Melanogenesis

Faktor yang dapat mempengaruhi proses melanogenesis bisa dibagi 2, yaitu

faktor eksternal dan faktor internal. Faktor eksternal yang paling sering

mempengaruhi adalah paparan sinar UV dan obat-obatan, sedangkan faktor internal

yang berpengaruh adalah hormon dan inflamasi (Costin dan Hearing, 2007).

Faktor-faktor eksternal yang mempengaruhi melanogenesis antara lain yaitu :

1. Sinar UV Terhadap Produksi Melanin

Paparan sinar UV menyebabkan terjadinya pigmentasi, pigmentasi ini terjadi

dengan beberapa cara yaitu peningkatan kerja enzim melanogenik, peningkatan

transfer melanosom menuju keratinosit, peningkatan aktivitas dendritik sel

melanosit, serta kerusakan DNA akan menstimulasi proses melanogenesis itu

sendiri (Kindred dan Halder, 2010).

Melanosit serta keratinosit memiliki respon yang sangat cepat terhadap sinar

UV, baik secara parakrin maupun autokrin. Paparan sinar UV menyebabkan

adanya peningkatkan ekspresi proopiomelanocortin (POMC) yaitu prekursor

melalui melanocyte stimulating hormone (MSH), TYR, TYRP-1, endotelin-1 (ET-

31

1), hormon adrenokortikotropik(ACTH), Stem Cell Factor (SCF), steel factor

(SLF), basic fibroblast growthfactor (bFGF), nerve growth factor (NGF),

granulocyte-macrophagecolony-stimulating factor (GM-CSF), steel factor,

leukemia inhibitory factor (LIF), hepatocyte growth factor (HGF), prostaglandin

E2 (PGE-2) serta prostaglandinF2α (PGF2α). Sitokin, hormon dan growth factors

disekresi oleh keratinosit selanjutnya bekerja sebagai sinyal parakrin yang akan

ditangkap oleh reseptor permukaan sel melanosit antara lain fibroblast growth

factor receptor (FGFR), granulocyte-macrophagecolony-stimulating factor

receptor (GM-CSFR), reseptor endotelin B (ETBR), melanocortin-1 receptor

(MC1R), reseptor prostaglandin E1 (EP1) dan reseptor prostaglandin F (FP),

sehingga akan mengaktifkan mitogen activated protein kinase (MAPK), protein

kinase A (PKA), protein kinase C (PKC), paxillin kinase linker (PKL), cAMP

response element-binding protein (CREB), cAMP response elements (CRE),

melanocyte-specific MITF isoform (MITF-M) dan microphthalmia-associated

transcription factor (MITF). Proses ini akan meningkatkan sintesis dan distribusi

melanin (Costin dan Hearing, 2007).

32

Gambar 2.7

Jalur sinyal keratinosit dan melanosit pada melanogenesis(Costin dan Hearing, 2007)

Sinar UVA akan menstimulasi pigmentasi hingga terbentuk tanning, namun

efeknya hanya sementara, dibandingkan UVB yang efeknya jauh lebih lama. Sinar

UVA harus bereaksi terlebih dahulu dengan fotosensitiser endogen (flavin,

porfirin, melanin), sedangkan UVB dengan kuinon dan flavin, menghasilkan ROS

yang pada akhirnya dapat merusak untaian tunggal DNA. Sinar UVB menstimulasi

pigmentasi tidak hanya menyebabkan tanning, tapi juga menyebabkan sunburn.

Delayed tanning yang dihasilkan oleh sinar UVB akan meningkatkan jumlah sel

melanosit dan proses melanogenesis. Seluruh spektrum sinar UV akan bereaksi

dengan target molekul didalam sel yaitu molekul kromofor. Molekul kromofor

33

yang akan menyerap sinar UV ini adalah basa asam nukleat yaitu purin dan

pirimidin, dan protein yaitu triptofan dan tirosin (Costin dan Hearing, 2007).

Produk-produk yang dihasilkan oleh DNA setelah terpapar UVB telah banyak

diteliti karena mempunyai efek terhadap terjadinya kanker kulit. Produk-produk

tersebut adalah cyclobutyl pyrimidine dimers (CPDs) dan (6-4) photo products.

Proses sintesis secara langsung juga dapat disebabkan oleh nitric oxide (NO), telah

diketahui bahwa NO adalah massanger molecule intraseluler dan interseluler, yang

akan meningkatkan cyclic guanosine monophosphate (cGMP) sehingga

menstimulasi proses sintesis melanin (Costin dan Hearing, 2007).

2. Obat-Obatan Terhadap Melanin

Contoh obat-obatan yang bisa menyebabkan hiperpigmentasi kulit adalah

sulfonamide dan tetrasiklin, nonsteroid anti inflammatory drugs (NSAID), diuretik

dan obat-obatan psikosis. Bisa juga ditemui pada penggunaan kontrasepsi oral

jangka panjang dan pasien epilepsi yang mengkonsumsi hidatoin. Pada pengobatan

pasien Parkinson, levodopa dapat meningkatan produksi melanin, hal ini

disebabkan karena DOPA akan diubah menjadi melanin. Diketahui ada beberapa

kemoterapi yang dapat menyebabkan hiperpigmentasi, yaitu cyclophosphamide, 5-

flouroursil, doxorubicin, dan bleomycin, mekanisme obat-obatan kemoterapi

tersebut terhadap melanin masih belum jelas diketahui, namun dari hipotesis yang

ada menyebutkan bahwa kemungkinan terjadi akibat adanya toksisitas langsung

dari bahan tersebut terhadap melanosit (Costin dan Hearing, 2007).

34

3. Hormon Terhadap Melanin

Hormon juga bisa mempengaruhi produksi dari melanin. Contohnya

selama masa kehamilan terutama pada wanita hamil trimester akhir, akan

mengalami peningkatan hormon seperti estrogen, progesteron dan MSH. Hormon

seks dapat meningkatkan gen transkripsi yang mengkode enzim melanogenik

yaitu Tyrosine dan DOPAchrome tautomerase. Sel melanosit memiliki reseptor

estrogen baik di sitosol maupun inti sel, sedangkan dari hasil sebuah penelitian

menyatakan bahwa hormon estrogen dapat bekerja pada sel keratinosit melalui

jalur genomik dan non-genomik. Hormon estrogen akan bekerja dengan mengikat

reseptornya yaitu estrogen receptors α (ERα) dan estrogen receptors β (ERβ)

kemudian mengaktifkan estrogen responsive element (ERE) dan general

transcription factor (GTF) untuk proliferasi dan diferensiasi sel. ERα terdapat

pada jaringan reproduksi, tulang, kardiovaskuler dan otak, baik pada perempuan

maupun laki-laki. Erβ juga terdapat di jaringan reproduksi, paru-paru, kandung

kemih, jantung, ginjal dan kulit. Estrogen memiliki fungsi yang berbeda-beda

berdasarkan tipe sel yaitu keratinosit, fibroblas dan melanosit. Pada keratinosit,

estrogen akan menstimulasi proliferasi sel keratinosit, yang juga akan

meningkatkan sekresi GM-CSF (Costin dan Hearing, 2007).

4. Penuaan Terhadap Melanin

Bertambahnya usia manusia akan menyebabkan jumlah sel melanosit berkurang

10-20% per tahun. Berkurangnya jumlah sel melanosit ini bisa terjadi di area yang

35

terpapar maupun yang tidak terpapar oleh sinar matahari dan diikuti dengan

menurunnya vaskularisasi pada kulit sehingga kulit terlihat lebih pucat. Selama

manusia hidup, tidak lepas dari paparan sinar UV pada kulitnya, sehingga

akumulasi dari paparan tersebut akan membuat bagian-bagian tertentu dari sel

melanosit mengalami peningkatan densitas dan menyebabkan berbagai kelainan

pada kulit (Costin dan Hearing, 2007).

5. Inflamasi Terhadap Melanin

Adanya proses inflamasi pada kulit akan menstimulasi keratinosit,

melanosit dan sel-sel inflamasi lainnya untuk memproduksi sitokin dan mediator

inflamasi, seperti leukotrien (LT), prostaglandin (PG) dan tromboksan (TXB).

Mediator-mediator inflamasi ini akan mengakibatkan meningkatkan sintesis

melanin serta distribusinya. Dari penelitian didapatkan bahwa sel melanosit

memiliki reseptor produk-produk inflamasi, sehingga dapat menyebabkan

terjadinya post inflammatory hyperpigmentation ( Kindred dan Halder,2010).

2.6 Kelainan Pigmentasi Kulit

Kelainan pigmentasi pada kulit dapat di kelompokan menjadi enam jenis yaitu :

2.6.1 Freckles ( Efelid )

Freckles merupakan bercak pigmentasi yang berwarna coklat terang dengan

ukuran lebih kecil dari lentigo serta permukaannya rata dengan kulit. Biasanya

terdapat di daerah kulit yang terpapar sinar matahari. Perbedaan lentigo dengan

36

freckles terletak pada sel melanosit normal akan tetapi produksi pigmen melanin

meningkat di lapisan basal epidermal (Lapeere dkk., 2008).

2.6.2 Lentigo

Lentigo disebut juga lentigo solaris atau liver spots adalah makula

berpigmen, ukurannya kecil, berbatas tegas dan dikelilingi oleh kulit normal.

Biasanya mengenai usia lanjut. Mekanisme kerja lentigo yaitu adanya proliferasi

melanosit yang terdapat pada daerah dermo-epidermal junction. Mula–mula akan

tampak bercak kecil dengan ukuran kurang dari 1 mm, berwarna coklat muda

sampai kehitaman, semakin membesar, tersebar sampai ukuran beberapa

sentimeter. Biasanya timbul di daerah yang sering terpapar sinar matahari seperti

wajah, punggung tangan, lengan serta punggung (Goichnik dkk., 2008).

2.6.3 Melasma

Melasma paling sering muncul di daerah yang terpapar sinar matahari

seperti wajah. Hal ini disebabkan karena pada daerah wajah memiliki jumlah

melanosit epidermal yang lebih banyak dibanding bagian tubuh lainnya.

Gambaran klinis akan tampak bercak bentuk ireguler, warna coklat muda

sampai coklat tua dengan batas tegas dan biasanya simetris. Terdapat 3 macam

pola distribusi melasma yaitu sentrofasial (63% : dahi, hidung, dagu, di atas

bibir), malar (21% : hidung dan pipi), dan mandibular (16% : ramus

mandibula). Dengan pemeriksaan lampu Wood kita dapat mengklasifikasikan

melasma menjadi tipe epidermal, dermal dan campuran, namun sebagian besar

37

melasma memiliki distribusi melanin di epidermis bagian basal dan dermis

(Lapeere dkk., 2008).

2.6.4 Melanoma Maligna

Melanoma maligna merupakan tumor yang berasal dari sel melanosit.

Melanoma maligna mempunyai 3 bentuk yaitu lentigo maligna melanoma,

superficial spreading melanoma, dan nodular melanoma. Faktor resiko

terjadinya melanoma maligna yaitu riwayat sunburn berlebih, terutama pada ras

kulit putih. Sebanyak 40-70% melanoma maligna timbul secara de novo,

sedangkan kurang dari 40% yang timbul dari nevi (Campoli dan Walsh, 2011).

2.6.5 Hiperpigmentasi Pasca Inflamasi

Hiperpigmentasi pasca inflamasi banyak terjadi tertama pada kulit berwarna

gelap. Keadaan ini disebabkan oleh meningkatnya sintesis melanin sebagai respon

peradangan dan inkontinensia pigmen, yaitu terperangkapnya pigmen melanin di

dalam makrofag pada bagian atas dermis.

Hiperpigmentasi pasca inflamasi bisa terjadi disebabkan oleh obat, reaksi

fototoksis, infeksi, trauma dan alergi. Gambaran klinisnya berupa makula

hiperpigmentasi. Gambaran histologi bisa didapatkan timbunan pigmen dengan

akumulasi melanophages dan peningkatan melanin di lapisan dermal atau

epidermal (Laperee dkk., 2008).

2.6.6 Okronosis

Okronosis disebabkan oleh penggunaan obat-obatan yang akan membentuk

substansi lir asam homogentistik polimer selama metabolismenya. Okronosis

38

merupakan hiperpigmentasi asimptomatik pada wajah, bagian belakang leher,

punggung dan tungkai. Penyebab paling banyak yaitu pengunaan hidrokuinon

dalam jangka waktu yang panjang dan konsentrasi yang tinggi. Okronosis

eksogen biasanya terjadi setelah penggunaan anti malaria, produk mengandung

resorsinol, fenol, air raksa, dan picric acid (Lapeere dkk., 2008).

2.7 Faktor – Faktor yang Menghambat Melanogenesis

Penghambat melanogenesis banyak digunakan sebagai bahan aktif dari produk

perawatan kulit. Mekanisme kerja antihiperpigmentasi dapat melalui penghambat

enzim tirosinase, penghambat transfer melanosom, agen sititoksik terhadap melanosit

dan antioksidan (Baumann dan Allemann, 2009).

Faktor-faktor penghambat melanogenesis yaitu :

2.7.1 Penghambat enzim tirosinase

Menurut Baumann dan Alleman (2009) bahan-bahan yang berfungsi

penghambat enzim tirosinase antara lain :

1. Hidrokuinon (HQ), merupakan gold standart antihiperpigmentasi. Hidrokuinon

mempunyai mekanisme kerja menghambat kerja enzim tirosinase, merusak sel

melanosit langsung, mempercepat degradasi melanosom, serta menghambat

sintesis enzim melanogenesis (Bruce, 2013).

2. Aloesin, senyawa kimia C-glycosylated chromone ini berasal dari tanaman aloe

vera. Senyawa ini bisa menghambat enzim tirosinase dengan cara,yaitu

39

menghambat hidroksilasi tirosin menjadi DOPA dan oksidasi DOPA menjadi

DOPAkuinon. Efek inhibisinya lebih kuat dibanding arbutin dan asam kojik.

3. Arbutin, senyawa kimia β-D-glucopyranoside merupakan sebuah molekul

hidrokuinon yang berikatan dengan glukosa. Mekanisme kerjanya sebagai

penghambat reversibel aktivitas enzim tirosinase di dalam melanosit daripada

penurun sintesis enzim tirosinase itu sendiri.

4. Flavonoid, merupakan turunan benzopyrane yang memiliki cincin fenol dan

cincin pyrane, lebih dari 4000 flavonoid telah diidentifikasikan dari berbagai

tanaman. Sinar UVB di lapisan epidermis dapat menghasilkan ROS terutama

dari proses lipid peroksidase membran keratinosit dan melanosit. Flavonoid

dapat berfungsi sebagai antioksidan untuk menangkal radikal bebas ini, sehingga

proses melanogenesis yang dipicu oleh adanya ROS dapat dihambat dan

dinetralisir.

5. Asam kojik, merupakan metabolit jamur seperti Aspergillus, Acetobacter dan

Penicillium. Asam kojik akan mengikat copper sehingga dapat menghambat

aktivitas enzim tirosinase. Asam kojik memiliki efek pengawet dan antibiotik

sehingga bahan ini banyak digunakan pada kosmetik karena sifatnya yang lebih

stabil.

6. Hidrokumarin, merupakan senyawa kumarin yang bekerja langsung pada enzim

tirosinase sehingga menghambat melanogenesis dan juga menghambat sintesis

glutation. Kombinasi antara hidrokumarin dengan vitamin E dapat mencegah

40

hiperpigmentasi dengan bekerja sebagai penetralisir radikal bebas.

2.7.2 Penghambat Transfer Melanosom

Menurut Gu dkk (2014) bahan-bahan yang berperan dalam menghambat

transfer melanosom antara lain :

a. Niasinamid, disebut juga nikotinamid merupakan zat aktif dari vitamin B3.

Niasinamid memiliki efek antiinflamasi, antioksidan dan imunomodulator.

Niasinamid dapat menurunkan pigmentasi kulit hingga 24%.

b. Kedelai, memiliki protein yang dapat mencerahkan kulit yaitu soybean

trypsininhibitor (STI) dan Bowman-Birk inhibitor (BBI). Mekanisme kerjanya

adalah dengan menghambat aktivitas PAR-2 sehingga melanosom tidak dapat

ditransfer ke dalam keratinosit sehingga dapat menurunkan kelainan

pigmentasi hingga 69%.

2.7.3 Agen Sitotoksik Terhadap Melanosit

Bahan-bahan yang bersifat sitotoksik terhadap melanosit antara lain:

a. Asam azeleat, banyak terdapat pada biji-bijian seperti gandum dan barley.

Asam azeleat ini secara klinis telah terbukti dapat mengurangi

hiperpigmentasi, walaupun mekanisme kerjanya masih belum diketahui

dengan jelas. Hipotesis menyatakan bahwa asam azeleat memiliki

kemampuan menghambat produksi energi sintesis DNA melanosit sehingga

41

mampu menurunkan proliferasi melanosit, dan juga secara parsial dapat

menghambat enzim tirosinase (Baumann dan Allemann, 2009).

b. Monobenzon, merupakan bentuk monobenzil eter dari hidrokuinin yang

mempunyai cara kerja dengan menghacurkan melanosit sehingga akan

terbentuk depigmentasi secara permanen. Biasanya cara kerja ini banyak

digunakan dalam perawatan pasien vitiligo, sehingga warna kulit dapat

menjadi putih merata (Rordam dkk., 2012).

2.7.4 Antioksidan

Antioksidan adalah molekul yang dapat menangkap molekul radikal bebas

sehingga menghambat atau menghentikan reaksi oksidatif. Oksidatif adalah

reaksi kimia yang dapat menghasilkan radikal bebas, sehingga memicu reaksi

berantai yang dapat merusak sel (Halliwell dan Guttridge, 2007).

Antioksidan berpengaruh pada regulasi sintesis melanin sehingga

menghambat terjadinya hiperpigmentasi. Antioksidan mencegah pembentukan

prostaglandin sehingga mencegah terjadinya inflamasi dan aktivitas enzim

tirosinase (Baumann dan Allemann, 2009).

Beberapa antioksidan yang telah terbukti memiliki efek antipigmentasi

antara lain:

1. Vitamin C, antioksidan ini bekerja menghambat pembentukan melanin dengan

menurunkan oksidasi melanin dan mencegah DOPAkuinon kembali menjadi

42

DOPA, tetapi karena ketidakstabilan dari senyawa ini maka penggunaannya

masih dipertanyakan.

2. Vitamin E, senyawa α-tocopherol dapat menghambat melanogenesis dengan

cara menghambat aktivitas hidroksilasi enzim tirosin. Efek inhibisi vitamin E

ini lebih tinggi dibanding arbutin dan asam kojik.

3. Green Tea, antioksidan ini sering digunakan baik secara oral maupun topikal.

Mekanisme kerjanya adalah dengan menghambat jalur mitogen activated

protein kinase (MAPK), Ras dan activator protein 1 (AP-1), sehingga dapat

mencegah sunburn, imunosupresi dan photoaging.

4. Alpha Lipoic Acid (ALA), senyawa ini larut dalam air dan lipid, sehingga

dapat bekerja pada tingkat membran sel maupun dalam sel. ALA dapat

menghambat kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh sinar UV, dan

mengikat copper sehingga menurunkan pembentukan melanin. Pada tingkat

inti sel, ALA dapat memblok gen microphthalmia-associated transcription

factor (MITF) sehingga melanin tidak terbentuk.

2.8 Hidrokuinon

Hidrokuinon (HQ) secara alami banyak ditemukan dalam sayuran, buah-

buahan (blueberry, cranberry), biji-bijian (gandum), teh, kopi dan minuman anggur

merah. Hidrokuinon adalah senyawa fenolik yang menurunkan produksi melanin

secara reversibel dengan menghambat oksidasi tyrosine menjadi L-3,4-

43

dihydroxyphenylalanine dengan menekan aktivitas tyrosinase dan melanosome

selektif yang akan merusak melanosit (Chandra dkk., 2012).

2.8.1 Farmakodinamik

Hidrokuinon menurunkan glutathione dan akan menyebabkan kerusakan pada

oksidatif membran lipid dan protein. Hidrokuinon juga memodifikasi pembentukan

melanosom atau menghambat sintesis RNA dan DNA dengan degradasi melanosom

dan destruksi melanosit secara bersamaan. Hidrokuinon mempunyai efek

depigmentasi dengan menghambat enzym tyrosinase hingga 90% dan mencegah

terbentuknya melanosom serta bersifat sitotoksik terhadap melanosit. Hidrokuinon

akan bekerja menurunkan oksidasi enzymatik dari tyrosinase dan oksidasi fenol, yang

akan menghambat produksi melanin dengan cara menghambat golongan sulfidril dan

bertindak sebagai substrak untuk tyrosinase (Tse, 2010).

2.8.2 Efek Samping

Efek samping hidrokuinon dapat menyebabkan iritasi lokal, dermatitis kontak,

perubahan warna kuku, leukoderma, okronosis dan efek halo (Chandra dkk, 2010).

Berdasarkan penelitian yang sudah pernah ada, hidrokuinon dapat menyebabkan

toksisitas akut serta kronis, kelainan pada ginjal (nephropathy), proliferasi sel, dan

bisa berpotensi karsinogenik dan teratogenik. Efek samping akut bisa berupa

dermatitis kontak iritan, hiperpigmentasi postinflamasi dan perubahan warna kuku.

Untuk efek samping kronis biasanya berupa okronosis eksogen yang biasa mengenai

daerah wajah seperti pipi, dahi dan daerah periorbital. Untuk menghindari efek

44

samping ini, biasanya menggunaan hidrokuinon harus diawasi dan dimonitor setiap 3

bulan, dan apabila ada tanda-tanda terjadinya efek samping, maka penggunaan

hidrokuinon harus dihentikan setidaknya 1 bulan lalu pasien diperiksa lebih lanjut

dengan biopsi (Tse, 2010).

2.9 Kacang Merah

Adapun klasifikasi kacang merah menurut rukmana (2009) adalah sebagai berikut :

Regnum : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermaeh

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Leguminales

Famili : Leguminoceae

Subfamili : Papillionaceae

Genus : Phaseolus

Spesies : Phaseolus vulgaris L

Kacang merah (Phaseolus Vulgaris L) merupakan tipe tumbuhan yang tegak

(tidak merambat) dan umumnya dipanen polong tua sehinga disebut bush bean.

Tanaman ini bisa tumbuh tinggi mencapai sekitar 3,5 meter sampai 4,5 meter.

Kacang merah dapat tumbuh baik pada daerah berhawa dingin atau basah dengan

ketinggian antara 1.400 meter hingga 2.000 meter diatas permukaan laut. Temperatur

45

yang dibutuhkan kacang merah untuk tumbuh sekitar 16 derajat celcius hingga 27

derajat celcius. Daerah yang dikenal sebagai penghasil kacang merah di Indonesia

antara lain Lembang, Cipanas, Batu Malang dan Pulau Lombok. Kacang merah

adalah jenis kacang-kacangan yang mudah didapat, dijual di pasar-pasar tradisional,

harganya reatif murah dan memiliki serat cukup tinggi. Kacang merah juga

mempunya susunan asam amino esensial yang lengkap. Kandungan protein dari

kacang merah (23,1) lebih tinggi dibandingkan dengan daing sapi (18,8) dan ayam

(18,2), udang segar (21,0) per 100 gram bahan makanan (Wardani, 2016)

Gambar 2.8

Kacang Merah ( Phaseols vulgaris L )

2.9.1 Kandungan Zat Kacang Merah

Kacang merah memiliki kandungan kimia berupa, vitamin C, antioksidan,

fenol, tannin dan flavonoid. Adapun hasil analisis ekstrak etanol kacang merah di

UPT. Laboratorium Analitik Universitas Udayana (Lampiran 1) yaitu:

46

Tabel 2.2 Hasil Analisis Ekstrak Kacang Merah

Sampel Vitamin C

(mg/100gr)

Flavonoid

(mg/100gr

QE)

Fenol

(mg/100gr

GAE)

Tanin

(mg/100gr

TAE)

Antioksidan

(mg/L

GAEAC)

Ekstrak

Kacang

Merah

799,35 1188,29 1147,08 158,43 944,54

Keterangan:

QE : Quercetine equivalent

GAE : Gallic acid equivalent

TAE : Tannic acid equivalent

GAEAC : Gallic acid equivalent antioxidant capacity

2.9.1.1 Flavonoid

Flavonoid adalah sekelompok besar senyawa polifenol tanaman yang tersebar

luas dalam berbagai bahan makanan dan dalam berbagai konsentrasi. Flavonoid

berperan penting dalam memberikan rasa dan warna pada buah dan sayur.

Kandungan senyawa flavonoid dalam tanaman sangat rendah, sekitar 0.25%.

Komponen tersebut pada umumnya terdapat dalam keadaan terikat atau terkonjugasi

dengan senyawa gula. Flavonoid secara alami juga dilaporkan sebagai derivat benzo-

γ-pirene. Polifenol mempunyai cincin fenol multiple dalam strukturnya dan flavonoid

mempunyai tiga cincin dalam strukturnya (Suen dkk., 2016)

47

Flavonoid bertindak sebagai antioksidan dikarenakan memiliki gugus hidroksil

yang dapat mendonorkan atom hidrogen kepada senyawa radikal bebas dan

menstabilkan ROS. Secara in vitro, senyawa flavonoid telah terbukti mempunyai efek

biologis yang sangat kuat. Sebagai antioksidan, flavonoid dapat menghambat

penggumpalan keping-keping sel darah, merangsang produksi nitrit oksidan yang

dapat melebarkan (relaksasi) pembuluh darah, dan juga menghambat pertumbuhan sel

kanker. Di samping berpotensi sebagai antioksidan dan penangkap radikal bebas (free

radical scavenger), flavonoid juga memiliki beberapa sifat seperti hepatoprotektif,

antitrombotik, antiinflamasi, dan antivirus. Sifat antiradikal flavonoid terutama

terhadap radikal hidroksil, anion superoksida, radikal peroksil, dan alkoksil. Senyawa

flavonoid ini memiliki afinitas yang sangat kuat terhadap ion Fe (Fe diketahui dapat

mengatalisis beberapa proses yang menyebabkan terbentuknya radikal bebas).

Aktivitas anti peroksidatif flavonoid ditunjukkan melalui potensinya sebagai

pengkelat Fe (Suen dkk., 2016).

Pada kacang merah, didapatkan flavonoid isoflavon dan proantosianidin.

Isoflavon merupakan jenis flavonoid yang paling umum ditemukan pada kacang-

kacangan, seperti kedelai, kacang hitam, kacang merah, dan kacang hijau. Isoflavon

juga diketahui memiliki potensi untuk mencegah penyakit kronik seperti

kardiovaskular dan kanker (Saewan dan Jimtaisong, 2013)

Antosianin merupakan pigmen yang bertanggung jawab terhadap warna pada

buah, sayur, biji-bijian dan bunga. Antosianin termasuk kategori flavonoid, yang

48

dalam penelitian memiliki kekuatan 150 kali lebih besar dari flavonoid dimana

kurang lebih 4.000 jenis flavonoid yang sudah teridentifikasi. Antosianin mempunyai

sifat antioksidan dan sebagai penghambat enzim tirosinase. Beberapa penelitian juga

menunjukkan bahwa selain sebagai antioksidan, antosianin juga mempunyai efek

anti-inflamasi, efek anti-diabetik, anti-kanker, dan dapat memperbaiki profil lipid

darah dan memiliki efek vasoprotektif (Wrolstad, 2001).

Antosianin melindungi dengan berbagai cara :

1. Menetralkan enzim yang menghancurkan jaringan ikat

2. Kapasitas antioksidan yaitu mencegah oksidan dari kerusakan jaringan

ikat, memperbaiki kerusakan protein pada dinding pembuluh darah.

3. Mempunyai kemampuan mencegah reaksi alergi.

4. Melindungi vitamin E dan carotenoid dalam partikel LDL dari oksidasi

(Miguel, 2011)

Ada 3 macam antosianin pada kacang merah yaitu pelargonidin 3-O-β-D-

glucoside (P3G), cyanidin 3-O-β-D-glucoside (C3G) dan delphinidin 3-O-β-D-

glucoside (D3G). Dengan pemeriksaan metode pemeriksaan spektroskopik,

antosianin ini memliki efek sebagai penghambat enzim tirosinase yang baik. Untuk

efek penghambat enzim tirosinase paling kuat adalah oleh C3G dan yang terlemah

adalah P3G ( Tsuda dan Osawa, 1997).

Cyanidin 3-O-β-D-glucoside merupakan antosianin yang paling umum kita

temukan pada bahan-bahan alami. Sifatnya sebagai penghambat enzim tirosinase

49

sehingga antosianin ini dapat mencegah terbentuknya ROS dari paparan sinar UVA

maupun sinar UVB.

Gambar 2.9

Struktur Flavonoid Kacang Merah ( Tsuda dan Osawa, 1997 )

2.9.1.2 Fenol

Fenol mempunyai efek melindungi kulit dari radiasi sinar UV. Polifenol

mempunyai efek antiinflamasi, imunomodulator, memperbaiki DNA yang rusak dan

memperbaiki fungsi sel. Oleh karena fungsinya ini maka polifenol dapat menghambat

terjadinya proses melanogenesis sehingga peningkatan jumlah melanin tidak terjadi.

2.9.1.3 Vitamin C

Vitamin C atau asam askorbat merupakan antioksidan yang larut dalam air

(aqueous antioxidant), banyak ditemukan dalam buah-buahan. Senyawa ini,

merupakan bagian dari sistem pertahanan tubuh pada senyawa oksigen reaktif dalam

plasma dan sel. Dalam keadaan murni, vitamin C berbentuk kristal putih dengan berat

50

molekul 176,13 dan rumus molekul C6H606. Sebagai antioksidan, vitamin C bekerja

sebagai donor elektron, dengan cara memindahkan satu elektron ke senyawa logam

Cu. Selain itu, vitamin C juga dapat menyumbangkan elektron, ke dalam reaksi

biokimia intraseluler dan ekstraseluler. Oleh karena itu, kemampuan vitamin C

sebagai penghambat radikal bebas penting dalam menjaga integritas membran sel.

Vitamin C saat diluar dari sel mampu menghilangkan senyawa oksigen reaktif,

mencegah terjadinya LDL teroksidasi, mentransfer elektron ke dalam tokoferol

teroksidasi dan mengabsorpsi logam dalam saluran pencernaan. Pada umumnya,

penggunaan vitamin C sebagai antioksidan berkombinasi dengan sumber antioksidan

lain.

2.9.1.4 Tanin

Tanin adalah senyawa metabolit sekunder yang terdapat pada beberapa tanaman,

sifatnya dapat larut dalam air, gliserol, alkohol, dan hidroalkohol, namun tidak larut

dalam benzene dan eter. Tanin mampu mengikat protein, sehingga protein pada

tanaman dapat resisten terhadap degradasi oleh enzim protease. Tanin selain

mengikat protein juga bersifat melindungi protein dari degradasi enzim mikroba

maupun enzim protease pada tanaman (Ignat dkk., 2011), sehingga tanin sangat

bermanfaat dalam menjaga kualitas silase. Tanin merupakan senyawa kimia yang

tergolong dalam senyawa polifenol (Deaville dkk., 2010). Tanin mempunyai

kemampuan mengendapkan protein, karena tanin mengandung sejumlah kelompok

ikatan fungsional yang kuat dengan molekul protein yang selanjutnya akan

51

menghasilkan ikatan silang yang besar dan komplek yaitu protein tanin. Tanin

bersifat sebagai antioksidan dan juga mempunyai kemampuan sebagai anti tirosinase

(Feng dkk., 2014).

2.9.2 Mekanisme flavonoid sebagai antioksidan

Paparan sinar UVB dapat menghasilkan ROS pada lapisan epidermis yang

terjadi dari proses lipid peroksidase membran keratinosit dan melanosit.

Flavonoid dapat berfungsi sebagai antioksidan untuk menangkal terbentuknya

radikal bebas, sehingga proses melanogenesis yang distimulasi oleh adanya ROS

dapat dihambat dan dinetralisir (Baumann dan Alleman, 2009).

2.9.3 Mekanisme flavonoid sebagai Thyrosinase inhibitor

Enzim tirosinase (monofenol monooksidase) adalah enzim yang mengandung

cooper dengan aktivitas kimia sebagai katalisator proses hidroksilasi orto-monofenol

menjadi orto-difenol dan katalisator proses oksidasi orto-difensol menjadi orto-

kuinon. Penghambat enzim tirosinase dibagi menjadi 4 group, yaitu :

1. Competitive Thyrosinase Inhibitors, merupakan zat yang dapat berikatan

dengan free enzyme sehingga enzim tidak dapat berikatan dengan substratnya,

contoh zat ini adalah cooper chelator, non metabolized analog dan turunan

substrat itu sendiri.

52

2. Uncompetitive Tyrosinase Inhibitors, merupakan zat yang hanya akan

berikatan dengan kompleks enzim-substrat.

3. Mixed Tyrosinase Inhibitors, merupakan kombinasi antara competitive dan

uncompetitive, tetapi dengan perbandingan yang tidak sama.

4. Non competitive Tyrosinase Inhibitors, merupakan kombinasi seimbang antara

competitive dengan uncompetitive inhibitors (Zwergel dkk., 2011).

Gambar 2.10

Mekanisme Flavonoid, Vitamin C , Tanin dalam Menghambat Pembentukan Melanin

TANIN

53

Keterangan: Tirosinase merupakan enzim yang mengkatalisis terjadinya melanin (

Pheomelanin dan Eumelanin ). Apabila kerja enzim tirosinase dihambat maka sintesis

melanin tidak akan terjadi.

2.10 Krim

Krim merupakan emulsi setengah padat atau cairan kental. Jenis krim ada dua,

yaitu air dalam minyak dan minyak dalam air. Krim pada dasarnya merupakan salep

yang kadar minyaknya telah dikurangi dengan penambahan air sehingga berfungsi

sebagai emulsi (Mahalingam dkk., 2008).

Saat ini produk-produk kosmetik seperti krim banyak ditambahkan dengan zat

antioksidan. Antioksidan topikal ini berfungsi untuk menekan efek ROS pada

kulit sehingga bisa menekan atau mencegah terjadinya proses melanogenesis.

Basis krim minyak dalam air menjadi pilihan antioksidan topikal karena stabil,

mudah menyerap serta mudah dihapus (Dreher dan Maibach, 2011).

2.11 Marmut (Cavia porcellus)

Penggunaan marmut sebagai hewan coba harus sesuai dengan etika yang

berlaku. Sesuai dengan hasil lokakarya Pembentukan Panitia Etik Penelitian

Kedokteran Tahun 1986 disebutkan bila percobaan menimbulkan sesuatu yang lebih

dari sekedar rasa nyeri atau penderitaan ringan dalam waktu singkat, harus dilakukan

dengan premedikasi yang memadai dan dianestesi sesuai dengan praktik kedokteran

hewan yang lazim. Hal lainnya yang harus diperhatikan ialah pada akhir percobaan,

54

hewan yang akan menanggung nyeri hebat atau kronik penderitaan, rasa tidak enak,

cacat yang tidak dapat disembuhkan, harus dibunuh dengan cara yang layak

(Fatchiyah, 2013).

Alasan pemilihan marmut karena secara biologis mirip marmut dengan manusia

dan memiliki pigmen melanin baik dari jenis eumelanin dan pheomelanin, tetapi ada

juga yang tidak memiliki melanin atau albino. Marmut lebih penakut dibandingkan

mencit atau kelinci, jarang menggigit, marmut juga mempunyai proporsi berat badan

dan kaki yang tidak sebanding, sehingga walaupun dipelihara secara berkelompok

mereka tidak mudah untuk melarikan diri. Berat lahir marmut sekitar 75-100 gram,

berat usia dewasa betina 450 gram dan jantan 500 gram (Suryanto, 2012).

Klasifikasi Marmut adalah sebagai berikut:

Kingdom : Animalia

Phylum : Chordata

Class : Mammalia

Order : Rodentia

Suborder : Hystricomorpha

Family : Caviidae

Subfamily : Caviinae

Genus : Cavia

Species : Cavia porcellus

55

Gambar 2.11

Marmut (Cavia porcellus)