5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hepar

2.1.1 Anatomi hepar

Hati adalah kelenjar terbesar yang terdapat dalam tubuh manusia

(Mescher, 2010). Organ ini terletak di sebelah kanan atas rongga abdomen. Pada

kondisi hidup hati berwarna merah tua karena kaya akan persediaan darah

(Sloane, 2004). Beratnya 1200-1800 gram, dengan permukaan atas terletak

bersentuhan di bawah diafragma, permukaan bawah terletak bersentuhan di atas

organ-organ abdomen. Batas atas hepar sejajar dengan ruang interkosta V kanan

dan batas bawah menyerong ke atas dari iga IX kanan ke iga VIII kiri.

Permukaan posterior hati berbentuk cekung dan terdapat celah transversal

sepanjang 5 cm dari sistem porta hepatis (Amirudin, 2009).

Hepar terbagi menjadi lobus kiri dan lobus kanan yang dipisahkan oleh

ligamentum falciforme, di inferior oleh fissura yang dinamakan dengan

ligamentum teres dan di posterior oleh fissura yang dinamakan ligamentum

venosum (Hadi, 2002). Lobus kanan hepar enam kali lebih besar dari lobus kiri

dan mempunyai 3 bagian utama yaitu: lobus kanan atas, lobus caudatus dan lobus

quadrates. Menurut Sloane (2004), diantara kedua lobus terdapat porta hepatis,

jalur masuk dan keluar pembuluh darah, saraf dan duktus. Hepar dikelilingi oleh

kapsula fibrosa yang dinamakan kapsul glisson dan dibungkus peritoneum pada

sebagian besar keseluruhan permukaannnya (Hadi, 2002).

6

Suplai darah pada hati (70%−80%) berasal dari vena porta yang

berasal dari lambung, usus, dan limpa, sisanya (20%−30%) disuplai oleh

arteri hepatika. Seluruh zat yang diserap melalui usus tiba di hati melalui vena

porta hepatika, kecuali lipid kompleks (kilomikron), yang diangkut melalui

pembuluh limfe. Posisi hati dalam sistem sirkulasi sangat optimal untuk

menampung, mengubah, dan mengumpulkan metabolit dari darah.

Pengeluaran ini terjadi dalam empedu, suatu sekret eksokrin dari hati yang

penting untuk pencernaan lipid di usus (Mescher, 2010).

(Putz & Pabst, 2007)

Gambar 2.1

Gambaran Makroskopik Hati Manusia dari Anterior

Keterangan: Hepar memiliki empat lobus yaitu lobus dexter, lobus sinister,

lobus quadratus, dan lobus caudatus. Masing-masing lobus dibentuk oleh

lobulus-lobulus yang merupakan unit fungsional dasar dari hepar.

7

2.1.2 Histologi Hati

Sel−sel hati atau hepatosit menghasilkan sel epitel yang berkelompok

lempeng−lempeng yang saling berhubungan. Hepatosit tersusun berupa

ribuan lobulus hati kecil polihedral yang merupakan inti fungsional dan

struktural hati.

(Mescher, 2010)

Gambar 2.2

Histologi Hati Normal

Keterangan: Hepar memiliki memiliki pola heksagonal yang mengelilingi

vena sentral. Pasa setiap sudut heksagonal terdapat traktus portal yang

masing- masing mengandung cabang-cabang arteri hepatika,vena porta, dan

duktus biliaris intrahepatik.

Hepar memiliki pola heksagonal dengan diameter 1-2 mm yang

mengelilingi vena sentral. Berdasarkan letaknya terdapat suplai darah arteri

8

hepatik, maka paremkim asinus dibagi menjadi tiga zona, yaitu: zona I

periportal, zona II midzonal, dan zona III sentral ketiga struktur tersebut

membentuk trias porta (Mescher, 2010). Zona I adalah daerah yang paling

dekat dengan suplai darah dari arteri hepatika, sedangkan zona III adalah

daerah asinus hepar yang paling dekat vena sentral. Pembagian zona ini

sangat berarti karena mempengaruhi gradien komponen di dalam darah dan

hepatosit, yang meliput kadar oksigen darah dan heterogrnitas kadar protein di

dalam hepatosit (Abbouds, 2007).

2.1.3 Fisiologi Hati

Hepar adalah organ terbesar di dalam tubuh. Organ ini menjadi organ

terpenting dalam proses sintesis, penyimpanan, dan metabolik yang sangat

penting dalam tubuh, organ ini dilihat sebagai pabrik biokimia utama

(Sherwood, 2012). Berbagai fungsi hepar dijelaskan sebagai berikut :

1. Metabolisme karbohidrat

Fungsi hati dalam metabolisme karbohidrat adalah menyimpan glikogen

dalam jumlah besar, mengkonversi galaktosa dan fruktosa menjadi

glukosa, glukoneogenesis, dan membentuk banyak senyawa kimia yang

penting dari hasil perantara metabolisme karbohidrat (Guyton et al.,

2008).

2. Metabolisme lemak

Fungsi hati dalam metabolisme lemak adalah dengan mengsekresikan

garam empedu yang membantu pencernaan lemak melalui efek

9

deterjennya (emulsifikasi) sehingga mempermudah penyerapan lemak

dan ikut serta dalam pembentukan misel (Sherwood, 2012).

3. Metabolisme protein

Fungsi hati dalam metabolisme protein adalah deaminasi asam amino,

pembentukan ureum untuk mengeluarkan amonia dari cairan tubuh, dan

interkonversi beragam asam amino dan membentuk senyawa lain dari

asam amino (Guyton et al., 2008).

4. Sintesis Protein Plasma

Hati memproduksi banyak protein. Kebanyakan protein tersebut

merupakan proten fase akut yaitu protein yang diproduksi dan

disekresikan ke dalam plasma apabila terdapat rangsangan stres. Protein

lainnya yang diproduksi adalah protein yang mengangkut steroid dan

hormon lain dalam plasma serta faktor−faktor pembekuan. Protein

tersebut antara lain albumin, orosomukoid, antiprotease ɑ1 dan lain−lain

(Ganong, 2008).

5. Lain−lain

Fungsi hati yang lainnya adalah sebagai tempat penyimpanan vitamin,

dan zat besi dalam bentuk ferritin. Hati membentuk zat yang digunakan

untuk koagulasi faktor I (fibrinogen), II (protrombin), V, VII, IX, X dan

XI, serta protein C, protein S, dan antitrombin (Kumar et.al, 2012).

Hepar juga mengekskresikan obat−obatan, hormon dan zat lain (Guyton

et al., 2008).

10

2.2 Karbon tetraklorida CCl4

2.2.1 Karakteristik Karbon Tetraklorida CCl4

Karbon tetraklorida adalah zat volatil yang tidak berwarna, terasa

panas, berbau seperti kloroform. Karbon ini tidak dapat larut dalam air, tetapi

dapat larut dalam alkohol, kloroform, ether dan minyak volatil (Winaya dan

Suarsana, 2005). Kelarutannya dalam air rendah dan tidak mudah terbakar.

Senyawa karbon tetraklorida dapat mendidih pada suhu 76,50C dan membeku

pada suhu -230C (WHO, 2004). Senyawa CCl4 masuk ke dalam tubuh dengan

cara inhalasi, ingesti dan kontak langsung dengan kulit. Efek toksik jangka

pendek dan jangka panjang akan menyebabkan kerusakan otak, hepar, ginjal,

paru dan pada beberapa kasus bisa menyebabkan kematian (Junieva, 2006).

2.2.2 Penggunaan Karbon Tetraklorida

Karbon tetraklorida pertama kali dibuat tahun 1849 dan digunakan

untuk anestesi, shampo kering dan obat cacing. Namun semua kegunaan

dalam rumah tangga telah ditinggalkan karena toksisitasnya yang hebat, dan

hanya digunakan untuk industri, ilmu pengetahuan dan penggunaan non

rumah tangga (Klassen, 2001). Karbon tetraklorida tidak terbentuk secara

alami tetapi diproduksi dalam jumlah besar untuk membuat cairan pendingin

dan pendorong tabung aerosol. Karena pengaruhnya pada lapisan ozon maka

produksi CCl4 menurun. Pada tahun 1960an CCl4 digunakan secara luas

sebagai cairan pembersih dalam industri dan juga digunakan sebagai dry

11

cleaning. Sedangkan dalam rumah tangga digunakan sebagai penghilang

noda, fumigasi dan pembunuh serangga (ECO USA, 2006).

Karbon tetraklorida sering digunakan pada hewan coba untuk

menginduksi proses peradangan hati karena gambaran hepatologi yang

ditimbulkan mirip dengan penyakit hepatitis virus pada manusia. Induksi

karbon ini mengakibatkan toksik langsung pada hewan coba dan

menyebabkan nekrosis, sirosis, dan karsinoma hati. Sehingga dengan

penginduksian CCl4 pada hewan coba dapat memberikan gambaran yang baik

untuk radikal bebas (Widyanto, 2003). Pada keracunan akut karbon

tetraklorida dapat mempengaruhi sistem saraf pusat (SSP) seperti depresi serta

menimbulkan efek gastrointestinal dan neurologis seperti mual, muntah, nyeri

perut, diare, sakit kepala, pusing, koordinasi, gangguan berbicara,

kebingungan, anastesi dan kelelahan (Tappi et.al, 2013).

Karbon tetraklorida diabsorbsi baik secara peroral, inhalasi dan

perkutan. Paparan akut CCl4 secara oral dan inhalasi menyebabkan terjadinya

degenerasi lemak, peningkatan serum AST, ikterus ringan, dan nekrosis pada

hepar (Manibusan et.al, 2010). Gambaran klinis keracunan CCl4 secara akut

terhadap kerusakan sel hepar dapat terlihat terutama 24 jam pertama

(European Commision, 2009). Pada manusia, degenerasi atau nekrosis pada

hepar dapat melalui inhalasi dengan paparan CCl4 sebesar 250 ppm atau

secara oral dengan dosis >110mg/kg (United States. Department of Health

and Human Services, 2005).

12

2.2.3 Mekanisme Hepatotoksisitas Karbon Tetraklorida

Hati menjadi target utama dari ketoksikan karbon tetraklorida karena

ketoksikan senyawa ini tergantung pada metabolisme aktivasi oleh sitokrom

P450 (CYP2E1). Dektruksi sitokrom P450 sebagai akibat pemberian senyawa

dosis rendah, terutama terjadi di sentrilobular dan daerah tengah hati.

Senyawa ini selektif terhadap isoenzim tertentu, diketahui pada tikus senyawa

selektif terhadap isoenzim CYP2E1, sehingga tidak berpengaruh terhadap

isoenzim lain seperti CYP1A1. Destruksi CYP2E1 tergantung pada

ketersediaan jumlah oksigen, yang mana ketika lebih banyak oksigen tersedia

maka destruksi menjadi lebih besar (Timbrell, 2008).

Hepatotoksisitas yang ditimbulkan CCl4 diaktivasi oleh enzim

sitokrom P450 yakni, terjadi konversi molekul CCl4 menjadi radikal bebas

trichloromethyl (CCl3-). Metabolit triklorometil (CCl3-) akan membentuk

aduksi kovalen dengan lipid dan protein, yang dapat berinteraksi dengan O2

untuk membentuk kedua metabolit, sebuah atom hidrogen

trichloromethylperoxy (CCl3O2-) yaitu, spesies paling reaktif dan

menimbulkan radikal bebas. Radikal bebas yang berlebihan akan

mengakibatkan stress oksidatif bagi tubuh. Peroksitriklorometil mengawali

reaksi rantai peroksidasi lipid, dimana menyerang Poly Unsaturated Fatty

Acid (PUFA) terutama pada fosfolipid. Akibat akhir reaksi ini adalah

terputusnya rantai asam lemak menjadi senyawa yang bersifat toksik terhadap

13

sel, antara lain berbagai macam aldehida seperti malondihaldehida (Cholifah

et.al, 2010).

Stress oksidatif yang ditimbulkan oleh radikal bebas sangat berbahaya

bagi tubuh. Dalam jumlah yang minimal radikal bebas juga penting bagi

kesehatan dan fungsi tubuh yang normal untuk mengurangi peradangan,

membunuh bakteri dan mengendalikan tonus polos pembuluh darah dan

organ-organ dalam tubuh. Namun bila dihasilkan melebihi batas kemampuan

proyeksi antioksidan seluler maka akan menyerang sel itu sendiri. Struktur sel

yang berubah turut merubah fungsinya, yang akan mengarah pada proses

munculnya penyakit (Silalahi, 2006).

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal,

baik yang bersifat endogen maupun eksogen. Peroksidasi lipid membran dan

sitosol yang ditimbulkan karbon tetraklorida mengakibatkan terjadinya

serangkaian reduksi asam lemak sehingga terjadi kerusakan membran dan

organel sel (Dawn et.al, 2000).

Komponen terpenting membran sel adalah fosfolipid, glikolipid serta

kolesterol. Dua komponen pertama mengandung asam lemak tak jenuh.

Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada kerusakan

makanan, tetapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

menyebabkan kanker, penyakit inflamasi, aterosklerosis, dan penuaan. Efek

merusak tersebut akibat produksi radikal bebas (ROO•, RO•, OH•) pada

proses pembentukan peroksida dari asam lemak. Peroksidasi lipid merupakan

14

reaksi berantai yang memberikan pasokan radikal bebas secara terus-

menerus yang menginisiasi peroksidasi lebih lanjut (Esti, 2002).

Lipid peroxidation (LPO) terjadi dalam 3 fase, yaitu: inisiasi,

propagasi dan terminasi :

1. Fase pertama yaitu tahap iniasiasi, lipid dinyatakan sebagai Lh dan berupa

asam lemak tak jenuh ganda. Peroksidasi asam lemak tak jenuh

merupakan reaksi rantai radikal bebas yang diinisiasi oleh abstraksi atom

hidrogen pada gugus metilen asam lemak.

2. Fase kedua yaitu fase propagasi, merupakan bagian yang kompleks,

dimana radikal lipid dengan cepat mengalami penggabungan dengan O2

dan terbentuk radikal peroksi. Reaksi penggabungan O2 dengan radikal

lipid yang baru terbentuk menambah jumlah peroksidasi membran lipid.

Apabila radikal karbon bereaksi dengan oksigen, akan terbentuk radikal

peroksil. Radikal peroksil dapat mengabstraksi atom hidrogen pada lipid

yang lain. Apabila terjadi abstraksi atom hidrogen lipid lain oleh radikal

peroksil, akan terbentuk lipid hidroperoksida.

3. Pada fase terminasi, radikal karbon yang terbentuk pada reaksi iniasi

cenderung menjadi stabil melalui reaksi dengan radikal karbon maupun

radikal lain yang terbentuk pada tahap propagasi. Reaksi peroksidasi lipid,

selain dipicu oleh katalis besi, juga dapat dipicu dan menghasilkan

berbagai ROS/RNS. Apabila proses tersebut tidak diredam oleh

scavenger alamiah, kerusakan akan terjadi pada berbagai struktur penting

15

asam lemak tak jenuh pada membram fosfolipid (Setiawan B dan

Suhartono E, 2007). Proses di atas dapat dilihat pada gambar berikut:

(Catala, 2006)

Gambar 2.3

Mekanisme Peroksidasi Lipid

Keterangan: Tahap pertama reaksi inisiasi terjadi antara radikal hidroksil

(٠OH) dengan asam lemak tak jenuh menghasilkan radikal lipid. Tahap

kedua reaksi propagasi terjadi antara radikal lipid dengan molekul oksigen

(O2) membentuk radikal lipid peroksil. Tahap ketiga terminasi, adalah reaksi

antara radikal lipid dengan radikal lain atau bereaksi dengan antioksidan

untuk membentuk senyawa yang lebih stabil.

Pada tahap awal reaksi terjadi pelepasan hidrogen dari asam lemak

tidak jenuh sehingga terbentuk radikal alkil yang terjadi karena adanya

inisiator (panas, oksigen aktif, logam atau cahaya). Pada keadaan normal

radikal alkil cepat bereaksi dengan oksigen membentuk radikal peroksil

dimana radikal peroksil ini bereaksi lebih lanjut dengan asam lemak tidak

jenuh membentuk hidroperoksida dengan radikal alkil, kemudian radikal alkil

16

yang terbentuk ini bereaksi dengan oksigen. Reaksi outoksidasi ini adalah

reaksi berantai radikal bebas (Winarsi H, 2007).

Akibat akhir reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak menjadi

senyawa yang bersifat toksik terhadap sel, antara lain berbagai macam

aldehida seperti malondihaldehida (MDA), hidrokarbon seperti (C2H6) dan

pentane (C5H12) (Catala, 2006). Proses diatas dapat dilihat pada gambar di

bawah :

2.3 Terong Belanda (Solanum betaceum)

2.3.1 Taksonomi Buah Terong belanda

Kingdom : Plantae

Sub kingdom : Tracheobionta

Super Divisi : Spermatophyta

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Solanale

Famili : Solanaceae

Genus : Solanum

Spesies : Solanum betaceum Cav.

Terong belanda (Solanum betaceum Cav.) atau yang dikenal dengan

sebutan Tamarillo merupakan tanaman perdu jenis terung-terungan yang

tergolong ke dalam famili Solanaceae. Tanaman ini berasal dari daerah Peru

dan mulai dikembangkan di Indonesia seperti di daerah Bali, Jawa Barat dan

17

Tanah Karo Sumatera Utara. Tanaman ini sangat terkenal di daerah New

Zealand karena rasa buahnya merupakan kombinasi antara tomat dan jambu

biji dan menjadi daya tarik masyarakat di New Zealand (Kumalaningsih,

2006). Pada awalnya terong belanda dikenal dengan nama Cyphormandra

betaceae (Cav.) Sendt., namun kemudian direvisi oleh Sendtner dengan nama

ilmiah Solanum betaceum Cav (Faucon, 1998).

2.3.2 Morfologi Terong Belanda

Tanaman ini memiliki tangkai panjang sehingga satu dengan yang

lainnya dapat tumbuh sendirian atau ada yang berkelompok sebanyak 3-12.

Buah terong belanda berbentuk oval dengan ukuran panjang antara 5-6 cm

serta lebarnya diatas 5 cm. Warna kulit buah ini sangat bervariasi mulai dari

ungu gelap, merah darah, oranye dan kuning. Terong belanda yang masih

muda berwarna hijau agak keabu-abuan. Ketika buah sudah mulai matang

maka warnanya akan menjadi merah kecoklatan. Daging buah terong belanda

berwarna kekuningan dan dibungkus oleh selaput tipis. Daging buah ini terdiri

atas lapisan luar yang memiliki kandungan air yang tinggi. Biji terong belanda

berwarna coklat muda hingga kehitaman dengan struktur yang keras dengan

bentuk yang agak tumpul, bulat dan kecil namun lebih besar daripada biji

tomat.Tanaman ini berbuah matang pada musim dingin di daerah subtropis,

dan jika ditanam di daerah tropis buah matang setelah udara dingin. Terong

belanda tubuh baik di daerah drainase yang baik, kandungan organik dan

kelembapan sedang (Kumalaningsih, 2006).

18

(Bakar & Hasan, 2013)

Gambar 2.4

Stuktur Buah Terong Belanda

Keterangan: Terong belanda (Solanum betaceum) berbentuk oval dan

memiliki merah kecoklatan ketika sudah matang

2.3.3 Komposisi Kimia Terong Belanda

Menurut Kumalaningsih (2006), hasil analisis lengkap kandungan gizi

buah terong belanda dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 2.1 Komposisi buah terong belanda

Kandungan Nutrisi Terong belanda mg/100 g

Vitamin A1 540 – 5600

Vitamin B1 0.03 – 0.14

Vitamin B2 0.01 – 0.05

Vitamin B6 0,01 – 0.05

Vitamin C 15 – 42

Vitamin E 2

Niacin 0.3 – 1.4

Potassium2 0.28 – 0.38

Sodium2 0

Kalsium 6 – 18

Phosphorus 22 – 65

Magnesium 16 – 25

Besi 0.3 – 0.9

Seng 0.1 – 0.2

Protein 1.4 – 2 (Kumalaningsih, S., 2006)

19

Terong belanda terbilang sangat bergizi dikarenakan memiliki

kandungan vitamin yang tinggi. Terong belanda mengandung phytochemical

termasuk β-karoten, antosianin, flavonol, asam fenolat, dan asam askorbat

(Kadir et al., 2015).

Selain itu, telah dilakukan juga analisis terhadap beberapa komponen

buah terong belanda segar, yaitu kadar air, kadar pektin, aktivitas antioksidan,

kadar fenol, dan kadar antosianin (β-karoten). Hasil analisis komponen terong

belanda dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 2.2 Hasil analisis terong belanda segar

Diantara senyawa antioksidan yang dikandungnya yaitu, beta karoten

dan flavanoid mempunyai peranan yang sangat penting karena paling tahan

terhadap serangan radikal bebas. Beta karoten merupakan salah satu jenis

karotenoid yang banyak terdapat pada buah-buahan. Oleh karena kelengkapan

dari kandungan gizi pada Tamarillo, maka di Amerika Serikat buah Terong

belanda terkenal sebagai buah yang mengandung rendah kalori, sumber serat,

bebas lemak (jenis reds) atau rendah lemak (jenis golden), bebas kolesterol

dan sodium dan sumber vitamin C dan E yang sempurna (Kumalaningsih,

2006).

Komposisi Jumlah

Kadar Air (%) 82,354

Aktifitas Antioksidan (%) 69,778

Antosianin (ppm) 2555,053

Fenol (ppm) 9807,631

Pektin (%) 2,565

Latifah et.al, 2013

20

a. Senyawa Flavonoid

Senyawa flavonoid merupakan golongan metabolit sekunder

yang dihasilkan oleh tanaman. Keberadaan flavonoid dapat ditemukan

pada semua bagian tumbuhan tingkat tinggi termasuk daun, akar, kulit

kayu, tepung sari, nektar, bunga, buah dan biji (Andersen, 2006).

Flavonoid yang ditemukan di alam berupa glikosida yang merupakan

kombinasi antara gula dan alkohol. Senyawa flavonoid memiliki 15

atom karbon, terdiri atas 2 cincin benzena yang dihubungkan oleh

rantai linier yang terdiri atas tiga atom karbon. Struktur flavonoid

adalah C6-C3-C6 yang dapat dilihat pada di bawah ini :

Flavonoid merupakan antioksidan sekunder yang terbukti

bermanfaat mencegah kerusakan sel yang diakibatkan oleh stres

oksidatif. Aktivitas antioksidan memiliki senyawa flavonoid dapat

dimanfaatkan untuk pencegahan penyakit degeneratif. Mekanisme

kerja dari senyawa flavonoid sebagai antioksidan bisa secara langsung

maupun tidak langsung. Mekanisme kerja secara langsung yaitu

dengan mendonorkan ion hidrogen sehingga dapat menetralisir efek

toksik dari radikal bebas. Mekanisme kerja secara tidak langsung yaitu

dengan meningkatkan ekspresi gen antioksidan endogen melalui

beberapa mekanisme. Salah satu mekanisme peningkatan ekspresi gen

antioksidan adalah melalui aktivasi nuclear factor erythroid 2 related

factor 2 (Nrf2) sehingga terjadi peningkatan ekspresi gen yang

21

berperan dalam sintesis misalnya gen SOD (superoxide dismutase)

(Sumardika dan Jawi, 2012).

b. Vitamin C

Vitamin C atau asam askorbat pada terong belanda merupakan

antioksidan yang berperanan penting dalam membantu menjaga

kesehatan sel. Vitamin C dapat langsung bereaksi dengan anion

superoksida, radikal hidroksil, oksigen singlet dan lipid peroksida.

Sebagai reduktor asam askorbat akan mendonorkan satu elektron

membentuk semidehidroaskorbat yang tidak bersifat reaktif dan

smengalami reaksi disproporsionasi membentuk dehidroaskorbat yang

bersifat tidak stabil. Dehidroaskorbat akan terdegradasi membentuk

asam oksalat dan asam treonat. Oleh karena kemampuan vitamin C

sebagai penghambat radikal bebas, maka peranannya sangat penting

dalam menjaga integritas membran sel (Suhartono et al. 2007).

2.4 Potensi Antioksidan Terong Belanda

Antioksidan adalah senyawa yang melawan efek radikal bebas dan mencegah

atau menunda oksidasi yang tidak diinginkan, atau kerusakan DNA, protein, dan

lemak oleh O2 singlet (Plank, 2007; Palupi dkk.,2009). Oksigen singlet adalah

oksigen yang semua spin elektronnya berpasangan yang terbentuk karena adanya

rangsangan dari molekul lain seperti klorofil, porpirin, dan riboflavin yang terdapat

pada sistem biologis (Palupi, 2009). Antioksidan dapat menunda atau menghambat

reaksi oksidasi yang ditimbulkan oleh radikal bebas dan menghancurkan atau

22

menetralkan radikal bebas yang dapat menyebabkan kerusakan sel dan molekul-

molekul penting dalam tubuh seperti DNA, protein, dan lemak yang jika dibiarkan

akan menimbulkan penyakit degeneratif seperti kanker, jantung, dan penuaan dini

(Sie et.al., 2013). Antioksidan hanya bertahan beberapa jam di dalam tubuh karena

jumlah antioksidan lebih sedikit daripada jumlah radikal bebas yang “menyerang”

molekul-molekul penting seperti DNA protein, dan lemak dalam tubuh. Kebanyakan

antioksidan dapat larut dalam lemak atau air (Plank, 2007).

Antioksidan dibutuhkan oleh tubuh untuk menetralkan radikal bebas yang

masuk ke dalam tubuh (Sie et.al., 2013). Antioksidan bisa berasal dari dalam tubuh

dan juga berasal dari luar tubuh. Antioksidan yang berasal dari luar tubuh mutlak

dibutuhkan untuk meningkatkan perlindungan tubuh terhadap radikal bebas.

Penyakit-penyakit degeneratif seperti kanker, jantung, kolestrol diabetes, penuaan

dini, dan masih banyak lagi dapat terjadi karena antioksidan yang berada di dalam

tubuh tidak mampu menetralisir peningkatan konsentrasi radikal bebas (Sie, 2013;

Andriani, 2007). Antioksidan yang berasal dari luar tubuh yaitu seperti vitamin C dan

vitamin E yang berasal dari makanan seperti buah-buahan dan sayur-sayuran (Sie,

2013).

Partikel atau elektron yang biasa diikat oleh radikal bebas adalah molekul-

molekul penting dalam tubuh manusia seperti DNA, protein, dan lemak. Molekul-

molekul ini lama-kelamaan jika dibiarkan akan rusak sehingga menyebabkan

penyakit seperti kanker, jantung, dan penuaan dini. Molekul ini akan rusak karena

elektronnya terus-menerus diikat oleh radikal bebas yang jumlahnya semakin lama

23

semakin bertambah karena efek dari Mekanisme radikal bebas menyebabkan

kerusakan molekul-molekul seperti reaksi berantai yang menyebabkan radikal bebas

baru (Miryanti et.al, 2011). DNA, protein, dan lemak dapat dilihat pada gambar di

bawah ini :

(Rosen dkk., 2015)

Gambar 2.5

Mekanisme Radikal Bebas Menyebabkan Kerusakan pada DNA

Keterangan: Ada 2 macam kerusakan DNA yang disebabkan oleh radikal bebas yaitu

kerusakan pada 2 untai DNA dan perubahan basa nukleotida. Kerusakan DNA dapat

menyebakan kematian sel, penuaan sel, dan sel tetap hidup, tetapi mengalami

kerusakan DNA.

Kekurangan antioksidan akan menyebabkan penurunan perlindungan tubuh

terhadap serangan radikal bebas. Akan tetapi, antioksidan (sintetis) yang jumlahnya

berlebihan juga tidak baik bagi kesehatan tubuh. Hal ini disebabkan oleh radikal

bebas yang sebenarnya juga diperlukan oleh tubuh (Kurniali dan Abikusno, 2007).

Radikal bebas dalam jumlah yang cukup berfungsi untuk membantu sel darah putih

dalam memerangi virus dan bakteri yang masuk ke dalam tubuh. Jumlah antioksidan

yang terlalu banyak akan semakin banyak menangkal radikal bebas sehingga tubuh

24

menjadi defisiensi radikal bebas. Keseimbangan antara antioksidan dan radikal bebas

menjadi kunci utama pencegahan penyakit-penyakit degeneratif yang dihasilkan

seperti kanker, jantung, dan penuaan dini (Kurniali dan Abikusno, 2007).

Antioksidan membantu mengubah radikal bebas yang tidak stabil ke dalam

bentuk yang stabil dengan cara menyumbangkan elekron ke radikal bebas. Artinya,

rantai radikal bebas akan terhenti sehingga proses oksidasi juga akan berhenti. Suatu

jenis antioksidan umumnya hanya efektif pada radikal bebas jenis tertentu yang

menyebabkan pada radikal bebas yang berlainan, suatu antioksidan mungkin tidak

akan menunjukkan efek yang diinginkan (Tapan, 2005).

Radikal bebas adalah molekul yang sangat reaktif karena memiliki elektron

tidak berpasangan pada orbital luarnya sehingga dapat bereaksi dengan molekul sel

tubuh dengan cara mengikat elektron sel tersebut dan mengakibatkan reaksi berantai

yang menghasilkan radikal bebas baru (Miryanti, et.al., 2011). Radikal bebas

menyebabkan perubahan jaringan tubuh dan mekanisme pada tingkat sel yang berasal

dari kerusakan DNA, lemak, protein, dan senyawa-senyawa esensial lainnya bagi

tubuh yang mengakibatkan daya tahan tubuh menurun sehingga tubuh semakin rentan

terkena kanker, penyakit jantung, dan penuaan dini (Tapan, 2005). Senyawa ini

bereaksi dengan senyawa antioksidan melalui pengambilan atom hidrogen dari

senyawa antioksidan untuk mendapatkan pasangan elektron (Kiay et.al., 2011).

Mekanisme antioksidan menyumbangkan elektron dapat dilihat pada gambar di

bawah ini :

25

(Sardi, 2010).

Gambar 2.6

Mekanisme Antioksidan terhadap Radikal Bebas

Keterangan: Antioksidan menyumbangkan elektron terhadap radikal bebas sehingga

radikal bebas menjadi lebih stabil.

Kandungan flavonoid dalam terong belanda merupakan salah satu antioksidan

alami. Hal ini disebabkan antioksidan alami kebanyakan berasal dari tumbuhan

(Kumalaningsih, 2006). Antioksidan alami mampu melindungi tubuh terhadap

kerusakan yang disebabkan oleh oksigen reaktif, mampu menghambat terjadinya

penyakit degeneratif serta mampu menghambat peroksidase lipid pada makanan.

Antioksidan alami umumnya mempunyai gugus hidroksil dalam struktur molekulnya

(Sunarni, 2005). Flavonoid yang dapat berfungsi sebagai antioksidan adalah

flavonoid yang memiliki gugus hidroksil (-OH) karena dapat mendonorkan proton

(atom H) ke radikal bebas sehingga radikal bebas menjadi stabil (Kaur dan Mondal,

2014).

26

Mekanisme kerja antioksidan memiliki dua fungsi. Fungsi pertama merupakan

fungsi utama dari antioksidan yaitu sebagai pemberi atom hidrogen. Antioksidan

(AH) yang mempunyai fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan

primer. Senyawa ini dapat memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal lipida

(R*, ROO*) atau mengubahnya ke bentuk lebih stabil, sementara turunan radikal

antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan lebih stabil dibanding radikal lipida.

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan, yaitu memperlambat laju

autooksidasi dengan mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan pengubahan

radikal lipida ke bentuk lebih stabil (Ardiansyah, 2007).

Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah pada lipida

dapat menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak dan minyak.

Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi maupun

propagasi (reaksi 1). Radikal-radikal antioksidan (A*) yang terbentuk pada reaksi

tersebut relatif stabil dan tidak mempunyai cukup energi untuk bereaksi dengan

molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru

Inisiasi: R* + AH ----------> RH + A*

Radikal lipida

Propagasi: ROO* + AH -------> ROOH + A*

Reaksi 1. Penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida

Besar konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju

oksidasi. Pada konsentrasi tinggi, aktivitas antioksidan grup fenolik sering lenyap

bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan (reaksi 2). Pengaruh jumlah

27

konsentrasi pada laju oksidasi tergantung pada struktur antioksidan, kondisi dan

sampel yang akan diuji.

AH + O2 -----------> A* + HOO*

AH + ROOH ---------> RO* + H2O + A*

Reaksi 2. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi tinggi

(Ardiansyah, 2007).

2.5 Malondialdehida (MDA)

2.5.1 MDA sebagai indikator peroksidasi lipid

MDA merupakan produk peroksidasi lipid yang merupakan aldehid

reaktif, dan merupakan salah satu dari banyak spesies elektrofil reaktif yang

menyebabkan stres toksik pada sel, dan membentuk produk protein kovalen

yang dikenal sebagai sebutan advance lipoxidation end products (ALE)

(Eberhardt, 2001).

Radikal bebas bersifat sangat reaktif dan tidak stabil, sehingga sangat

sulit mengukurnya secara langsung. Tetapi, terbentuknya peroksida lipid

dapat digunakan mendeterminasi secara tidak langsung adanya radikal bebas

tersebut. Produk peroksida lipid, seperti malondialdehyde dapat diukur untuk

menentukan adanya radikal bebas (Patil, et.al, 2008).

Analisis malondialdehyde merupakan analisis radikal bebas secara

tidak langsung dan merupakan analisis yang cukup mudah untuk menentukan

jumlah radikal bebas yang terbentuk. Analisis radikal bebas secara langsung

sangat sulit dilakukan, karena radikal radikal ini sangat tidak stabil dan

28

cenderung untuk merebut elektron senyawa lain agar lebih stabil. Reaksi ini

berlangsung sangat cepat sehingga pengukurannya sangat sulit bila dalam

bentuk senyawa radikal bebas (Winarsi, 2007).

(Eberhardt, 2001)

Gambar 2.7

Struktur Malondialdehyde

Keterangan: Malondialdehida dapat bereaksi dengan deoksiguanosin

dan deoksiadenosin pada DNA dan membentuk substansi M1G yang

bersifat mutagenik.

Malondialdehida (MDA) menunjukkan deteksi yaitu free oxygen

radical dalam berbagai macam kondisi patologis (Ozkaya, et.al, 2008). Kadar

MDA ini telah digunakan secara luas sebagai indikator stress oksidatif.

Malondialdehida telah ditemukan hampir di seluruh cairan biologis, termasuk

pada plasma, urin, cairan persendian, cairan alveolus, cairan empedu, cairan

getah bening, cairan mikro dialisis, dari berbagai organ, cairan amnion, cairan

pericardial, dan cairan semina (Janero, 2001).

29

2.5.2 Pengukuran MDA

Kerusakan jaringan lipid mengakibatkan ROS yang dapat diperiksa

dengan mengukur senyawa malondialdehyde (MDA) yang merupakan produk

akhir peroksidasi lipid. Pengukuran MDA yang sering digunakan adalah

metode Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) menggunakan

spektofotometer atas dasar penyerapan warna yang terbentuk dari reaksi

TBRAS dan MDA. Tes ini didasarkan pada reaksi kondensasi antara satu

molekul MDA dengan dua molekul TBRAS pada pH rendah. Reaksi ini

terjadi pada suasana asam pada suhu 900-1000C (Vogel, 2008).

Dasar pemeriksaan adalah reaksi spektrofotometrik sederhana, dimana

satu molekul MDA akan terpecah menjadi 2 molekul 2-asam thiobarbiturat.

Reaksi ini berjalan pada pH 2-3. TBA akan memberikan warna pink-

chromogen yang dapat diperiksa secara spektrofotometrik. TBA selain

mengukur kadar MDA yang terbentuk karena proses peroksidasi lipid juga

mengukur produk aldehid lainnya termasuk produk non-volatil yang terjadi

akibat panas yang ditimbulkan pada saat pengukuran kadar MDA serum yang

sebenarnya (Arkhaesi, 2008).