bab 2 tinjauan pustaka - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/bab ii.pdf · spermatid pada...

19
5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Organ Reproduksi Pria Testis adalah organ genetalia utama pada pria yang memiliki struktur berbentuk oval dan memiliki panjang 4 cm dan diameter 2,5 cm (Sherwood, 2016) Testis dibungkus oleh jaringan ikat padat berwarna putih yang disebut tunica albuginea, dimana testis dibagi ke dalam kompartemen kecil atau lobules. Pada tiap-tiap lobules, terdapat tubulus seminiferus yang berfungsi untuk menghasilkan sperma dari proses spermatogenesis (Rizzo, 2016). Testis bertugas untuk menghasilkan sperma dan hormon testosteron. Sebanyak 80% masa testis terdiri dari tubulus seminiferus yang berfungsi untuk tempat berlangsungnya spermatogenesis (Sherwood, 2016) (Guyton, 2016) Gambar 2.1 Sistem Reproduksi

Upload: phamxuyen

Post on 08-Jun-2019

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Organ Reproduksi Pria

Testis adalah organ genetalia utama pada pria yang memiliki struktur berbentuk

oval dan memiliki panjang 4 cm dan diameter 2,5 cm (Sherwood, 2016) Testis

dibungkus oleh jaringan ikat padat berwarna putih yang disebut tunica albuginea,

dimana testis dibagi ke dalam kompartemen kecil atau lobules. Pada tiap-tiap

lobules, terdapat tubulus seminiferus yang berfungsi untuk menghasilkan sperma

dari proses spermatogenesis (Rizzo, 2016). Testis bertugas untuk menghasilkan

sperma dan hormon testosteron. Sebanyak 80% masa testis terdiri dari tubulus

seminiferus yang berfungsi untuk tempat berlangsungnya spermatogenesis

(Sherwood, 2016)

(Guyton, 2016) Gambar 2.1

Sistem Reproduksi

Page 2: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

6

Diantara tubulus seminiferus terdapat jaringan intersisium yang berisi sel

interstisium atau sel Leydig yang memiliki tugas untuk menghasilkan hormon

testosteron dan sel Sertoli yang memiliki tugas untuk membentuk sawar darah-

testis agar benda asing tidak dapat masuk ke dalam lumen tubulus seminiferus,

memberi nutrisi bagi sperma, bersifat fagositik sitoplasma yang dikeluarkan dari

spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat,

mengeluarkan cairan tubulus seminferus ke lumen untuk membawa sperma menuju

epididymis, serta bertugas sebagai protein pengikat androgen yaitu testosteron

sehingga hormon tetap tinggi (Sherwood, 2016).

2.1.1 Sel Leydig

Sel Leydig berada pada jaringan interstisial testis di antara tubulus

seminiferus. Sel Leydig berfungsi untuk menghasilkan hormon testosteron

dengan rangsangan dari gonadotropin pituitary luteinizing hormon (LH)

yang berperan dalam proses permatogenesis dan mempengaruhi

karakteristik seks sekunder laki-laki (Oh, 2014). Sel interstisial Leydig

berbentuk polygonal atau ovoid, Sel Leydig memiliki diameter 20 µm,

berukuran relative besar dibandingkan dengan sel lainnya serta memiliki

sitoplasma yang eusinofilik dan mengandung tetesan lipid. Pada mikroskop

elektron, sitoplasma sel Leydig memiliki bentukan kristal yang khas berupa

kristal Reinke, sel Leydig juga memiliki retikulum endoplasma elastis (sER)

yang berkaitan dengan enzim yang diperlukan untuk sintesis testosteron dari

kolesterol. Mitokondria dengan krista tubulovesicular, karakteristik lain

dari sel yang menyekresi steroid, juga terdapat pada sel Leydig (Ross et al,

2015).

Page 3: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

7

Sel Leydig berdiferensiasi dan menyekresi testosterone selama awal

kehidupan janin dan juga diperlukan selama perkembangan embrio, pematangan

seksual dan fungsi reproduksi. Sel Leydig aktif dalam berdiferensiasi pada awal

janin pria dan mulai mengalami inaktif yang di mulai sekitar 5 bulan kehidupan

janin, bentuk Sel Leydig yang tidak aktif sulit dibedakan dengan fibroblast. Ketika

sel Leydig terpapar stimulasi gonadotropik saat pubertas, sel akan aktif menjadi sel

yang mensekresi androgen dan tetap aktif sepanjang kehidupan (Ross et al, 2015).

(Ross et al, 2015)

Gambar 2.2

Sel Leydig

Page 4: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

8

(Cui et al, 2013)

Gambar 2.3

Sel Leydig

(Cui et al, 2013)

Gambar 2.4

Sel Leydig

Sel Leydig dewasa (ALCs) memiliki 4 tahap perkembangan yaitu: Stem

Leydig Cell (SLC), progenitor Leydig Cell (PLCs), Immature Leydig Cells (ILCs),

dan Adult Leydig Cells (ALCs). SLC berbentuk spindle pada intersisium testis,

terutama pada lapisan peritubular dan mengeliling pembuluh darah. Sebagai sel

induk, SLC mampu memperbaharui diri dan berdiferensiasi menjadi PLCs. Tahap

PLCs, memproduksi testosteron tingkat rendah, metabolisme testosteron tingkat

tinggi, dan memiliki aktivitas mitosis yang tinggi pula. PLC kemudian berubah

bentuk dari gelendong menjadi bulat dan memperoleh banyak inklusi lipid sehingga

membentuk populasi ILCs. ILC memiliki sel-sel untuk mengembangkan

Page 5: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

9

peningkatan kapasitas produksi dan metabolisme testosteron yang berkembang

menjadi ALC dengan produk utama berupa testosteron (Chen et al, 2017).

Biosintesis testosteron dikendalikan oleh gonadotropin pituitari luteinizing

hormone (LH) dengan mengikat reseptor spesifik pada permukaan sel Leydig dan

merangsang produksi AMP siklik (cAMP) yang memiliki dua aktivitas utama

dalam pengendalian steroidogenesis sel Leydig (Oh, 2014):

Pertama yaitu menstimulasi biosintesis testosteron akut melalui mobilisasi

kolesterol dan transportasi ke jalur steroidogenik. Protease protein kinase cAMP-

dependent mengaktifkan mobilisasi kolesterol dari kolesterol pools intraselular dan

sumber lipoprotein ekstraseluler atau sintesis kolesterol de novo dari asetat. StAR

awalnya diidentifikasi sebagai fosfoprotein 30/32-kDa yang terakumulasi dalam

mitokondria sel Leydig sebagai respons terhadap cAMP dengan cara paralel dengan

pembentukan steroid kemudian gen StAR di kloning dan 30 kDa diproses dari

protein prekursor sitosiklik 37 kDa yang mengandung urutan penargetan pada

mitokondria (Oh, 2014).

Kedua yaitu rangsangan kronis ekspresi dan aktivitas gen enzim

steroidogenik pada sel Leydig. Kolesterol ditransfer ke mitokondria, sitokrom P450

(P450scc) dari membran inti dalam mitokondria dan diubah menjadi pregnenolone.

Pregnenolone berdifusi pada retikulum endoplasma yang halus, kemudian diubah

menjadi progesteron oleh isomerase 3β-hidroksisteroid dehidrogenase (3β-HSD).

17α-hydroxylase / C17-20 lyase (P450c17) yang mengubah progesteron menjadi

17α-hydroxy progesteron, kemudian androstenedion, 17β-hydroxysteroid

dehydrogenase (17β-HSD) dan androstenedion berubah menjadi testosteron (Oh,

2014).

Page 6: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

10

2.2.Radikal Bebas

2.2.1. Definisi

Radikal bebas adalah sekelompok bahan kimia yang mengandung

satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Elektron yang tidak

berpasangan yaitu yang menempati orbital atom atau molekul dengan

sendiri tanpa memiliki pasangan (Halliwell et al, 2015).

2.2.2. Mekanisme Pembentukan

Radikal bebas dapat terbentuk ketika molekul kehilangan satu

elektron maupun mendapat tambahan satu elektron dari non-radikal,

sehingga terdapat elektron yang tidak berpasangan. Pembentukan radikal

bebas terjadi secara terus menerus di dalam tubuh, dapat dibentuk melalui

jalur enzimatik atau metabolik.

Radikal bebas pada umumnya mengikat molekul besar seperti lipid,

protein, maupun DNA (pembawa sifat). Apabila hal tersebut terjadi, maka

akan mengakibatkan kerusakan sel atau pertumbuhan sel yang tidak bisa

dikendalikan (Seyuti, 2015). Mekanisme biokimia manusia pada keadaan

normal cenderung untuk memiliki elektron yang berpasangan, sehingga

elektron yang tidak berpasangan tersebut akan berusaha untuk mencari

pasangan. Hal ini yang terkadang menyebabkan radikal bebas menjadi

sangat reaktif. (Motherwell et al, 2013).

Terbentuknya radikal bebas dapat secara in-vivo dan in-vitro dengan

proses pemecahan satu molekul normal secara homolitik menjadi dua, hal

ini memerlukan tenaga yang tinggi dari sinar ultraviolet, panas, dan radiasi

ion. Cara berikutnya dengan kehilangan satu elektron dari molekul normal,

Page 7: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

11

dan yang terakhir dengan penambahan elektron pada molekul normal

(Sayuti, 2015).

2.2.3. Tipe Radikal Bebas

Radikal bebas dalam tubuh manusia berasal dari dua sumber, yaitu

endogen dan eksogen. Sumber radikal bebas endogen berasal dari respirasi

sel dan hasil sampingan proses metabolik tubuh. Ketika proses respirasi sel,

terjadi transfer elektron yang berturut-turut, oksigen kehilangan

elektronnya sehingga jumlah elektron pada oksigen ganjil. Beberapa enzim

seperti xanthine oxidase, nitric oxide synthetase, p450 cytochromes dan

organel seperti mitokondria serta piroksisom menghasilkan ROS sebagai

produk sampingan proses metabolik tubuh (Halliwell et al, 2015). Sumber

radikal bebas eksogen berasal dari polusi, alkohol, asap rokok, bahan

metalik, bahan industri, pestisida dan beberapa obat seperti halotan,

parasetamol, dan radiasi (Phaniendra et al, 2015).

Radikal bebas terpenting dalam tubuh adalah radikal derivat dari

oksigen yang disebut kelompok reactive oxygen species (ROS). ROS

adalah senyawa pengoksidasi turunan oksigen yang bersifat sangat reaktif,

lebih reaktif dari oksigennya itu sendiri. Terdiri atas kelompok radikal

bebas dan kelompok nonradikal. ROS kelompok radikal bebas yaitu

Superoksida (O2*-), hidroksil (OH*), hidropiroksil (HO2

*), karbonat (CO3*-

), peroksil (RO2*), alkoksil (RO*), serta karbon dioksida (CO2

*-).

Sedangkan kelompok non-radikal yaitu hidrogen peroksida, peroksinitrat,

dan lain sebagainya (Halliwell et al, 2015).

Page 8: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

12

2.2.4. Reaksi Perusakan Oleh Radikal Bebas

Pada keadaan normal, produksi ROS yang toksik akan diimbangi

oleh pertahanan antioksidan tubuh. Ketika keseimbangan ini terganggu,

produksi ROS melebihi kemampuan pertahanan antioksidan maka disebut

stres oksidatif. Stress oksidatif dapat merusak atau menyebabkan degradasi

lengkap (peroksidase) dari molekul kompleks penting dalam sel, termasuk

molekul lemak, protein, dan DNA (Al-Dalaen et al, 2014).

1. Peroksidasi Lemak

Membran sel kaya akan sumber poly unsaturated fatty acid (PUFA),

yang mudah dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi. Proses tersebut

dinamakan peroksidasi lemak. Peroksidasi lemak menyebabkan

penurunan fluiditas membran dan penurunan fungsi barrier membran.

Banyak produk peroksidasi lipid seperti hidroperoksida atau turunan

aldehidnya menghambat sintesis protein, aksi makrofag darah dan

mengubah sinyal chemotactic dan aktivitas enzim (Al-Dalaen et al,

2014).

Ketika kadar ROS dalam sel tinggi, ROS akan menyerang

PUFA, menyebabkan kaskade reaksi kimia yang disebut Lipid

Hydroperoxide (LPO). Sekitar 50% dari asam lemak di spermatozoa

manusia terdiri dari DHA dengan ikatan 22-karbon dan enam ikatan

rangkap cis. DHA memainkan peran utama dalam mengatur

spermatogenesis dan fluiditas membran. Sebagai hasil kaskade LPO di

sperma, hampir 60% dari asam lemak yang hilang dari membran,

mempengaruhi fungsinya dengan menurunnya fluiditas, meningkatnya

Page 9: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

13

permeabilitas ion non-spesifik, dan menonaktifkan ikatan reseptor

membran dan enzim (Ashok et al, 2014).

2. Kerusakan Protein

Diantara asam - asam amino penyusun protein yang paling rawan

adalah sistein yang mengandung gugus sulfhidril. Oksidasi kelompok

sulfhidril (R-SH) atau residu metionin dari protein menyebabkan

perubahan konformasi, perubahan pembentukan protein, serta

degradasi protein. Selain itu, ROS dapat menyebabkan fragmentasi

rantai peptida, perubahan muatan listrik protein, perubahan cross-

linking protein, dan oksidasi asam amino tertentu, menyebabkan

peningkatan kemungkinan proteolisis. Yaitu degradasi oleh protease

spesifik. (Al-Dalaen et all, 2014). Fosforilasi dan ATP juga

berpengaruh terhadap status redoksidasi, NADPH yang terstimulasi

dapat mempengaruhi pengaturan akrosom melalui fosforilasi tirosin

sehingga terjadi proses peningkatan fungsi sperma, apabila terjadi

reduksi akan terjadi proses sebaliknya (Agarwal et al, 2014).

ROS juga merubah struktur dan fungsi spermatozoa sehingga

meningkatkan kerentanan terhadap struktur dan fungsi spermatozoa

serta meningkatkan kerentanan terhadap serangan makrofag. Selain itu

status redoksidasi juga berpengaruh terhadap fosforilasi dan ATP yang

dihasilkan. Stimulasi NADPH pada sperma mengatur reaksi

akromosom melalui fosforilasi tirosin, pada keadaan oksidasi terjadi

peningkatan fosforilasi protein dan juga peningkatan fungsi sperma,

Page 10: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

14

sedangkan pada kondisi reduksi bersafat sebaliknya (Ashok et al,

2014).

3. Kerusakan DNA

ROS dapat menyebabkan modifikasi DNA dengan beberapa cara.

Melibatkan degradasi dasar, pemecahan rantai tunggal atau ganda

DNA, modifikasi purin dan pirimidin, penghapusan atau translokasi

pada hubungan silang dengan protein-protein DNA. Hal dapat

mengubah pengikatan faktor transkripsi sehingga mengubah ekspresi

gen terkait apabila tidak dapat diatasi, dan terjadi sebelum replikasi

maka akan terjadi mutasi. (Al-Dalaen et all, 2014). Kromatin yang

terdapat pada inti sperma rentan terhadap kerusakan oksidatif yang

akan mengacu pada modifikasi dan frgmentasi DNA. Kerusakan DNA

juga dapat diamati pada testis, epididymis, dan ejakulasi spermatozoa

manusia (Agarwal et al, 2014). DNA lebih rentan terhadap stress

oksidatif dan menghasilkan basa secara bebas, delesi, mutasi bentuk,

DNA cross link, dan penyusunan ulang kromosom. DNA yang rusak

dapat diamati pada testis, epididimis, dan ejakulasi spermatozoa

manusia. Teori lain mengenai kerusakan DNA sperma dan gangguan

pembuahan adalah tidak berhasilnya apoptosis. Apoptosis, dikenal

sebagai kematian sel yang terprogram. Diamati bahwa spermatozoa

matang dari pasangan infertil dengan peningkatan jumlah ROS secara

signifikan didapatkan apoptosis yang meningkat daripada spermatozoa

yang matang (Ashok et al, 2014).

Page 11: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

15

2.3.Rokok

2.3.1 Definisi Rokok

Rokok adalah produk dari tanaman tembakau berupa rokok kretek,

rokok putih, cerutu, dan bentuk lainnya yang berasal dari tanaman

Nicotiana tobaccum, Nicotiana rustica, dan spesies atau sintesis lainnya

yang mengandung zat kimia berupa nikotin, tar, dengan atau tanpa

tambahan lainnya. Rokok berbentuk silindris dari kertas dengan panjang

kira-kira antara 70-120 mm dengan diameter sekitar 10 mm yang berisi

daun tembakau yang telah diolah (Kemenkes, 2015) .

2.3.2 Jenis – jenis Rokok

Jenis-jenis rokok berdasarkan bahan baku dan isi yaitu:

1. Rokok putih, rokok yang bahan baku dan isinya adalah hanya bahan

tembakau yang diberi saus untuk mendapatkan efek rasa dan aroma

tertentu.

2. Rokok kretek, rokok yang bahan baku dan isinya adalah bahan

tembakau dan cengkeh yang diberi saus untuk mendapatkan efek rasa dan

aroma tertentu.

3. Rokok Klembak, rokok yang bahan baku dan isinya adalah bahan

tembakau, cengkeh dan kemenyan yang diberi saus untuk mendapatkan

efek rasa dan aroma tertentu (Sari, 2014).

2.3.3 Kandungan Rokok

Asap tembakau atau rokok mengandung sekitar lebih dari 4000 jenis

bahan kimia termasuk nikotin, tar, karbon monoksida, hidrokarbon

Page 12: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

16

aromatik polisikli, zat radioaktif, logam berat, dan lainnya yang

berbahaya bagi kesehatan (Dai et al, 2015).

Nikotin merupakan senyawa alkaloid yang sangat adiktif, sehingga

mampu memberi efek stimulant dan depresan (Papathanasiou et al,

2014). Nikotin menderegulasi fungsi otonom jantung, meningkatkan

aktivasi simpatik, meningkatkan denyut jantung, menyebabkan

vasokonstriksi koroner dan perifer, meningkatkan beban kerja miokard,

dan merangsang pelepasan katekolamin adrenal dan neuron. Nikotin

dikaitkan dengan resistensi insulin, peningkatan kadar lipid serum, dan

peradangan intravaskular yang berkontribusi terhadap perkembangan

aterosklerosis (Papathanasiou et al, 2014).

Selain itu nikotin memiliki efek meningkatkan aktifitas simpatis

berupa peningkatan tingkat sirkulasi katekolamin, hormon

adrenokortikotropik, kortisol, prolatin, beta-endorfin dan menurunkan

kadar estrogen. Namun aktivitas tersebut berpengaruh terhadap

penurunan produksi hormon insulin dan memperlambat katabolisme di

dalam tubuh sehingga dapat meningkatkan terjadinya resistensi insulin

(Papathanasiou et al, 2014).

Karbon monoksida (CO) berasal dari pembakaran zat yang

mengandung karbon secara tidak sempurna, seperti tembakau.

Konsentrasi karbon monoksida di dalam asap rokok sekitar 3-6% lebih

tinggi dibandingkan konsentrasi pada atmosfer (Papathanasiou et al,

2014). Karbon monoksida yang berlebihan mengakibatkan kesadaran

menurun, sakit kepala, pusing, gangguan penglihatan, mual, muntah,

Page 13: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

17

malaise, mengantuk, stroke, koma, aritmia, dan henti jantung yang

disebabkan sistem saraf pusat dan kardiovaskular sangat rentan terhadap

terjadinya hipoksia yang berkaitan dengan keracunan monoksida (Kara

et al, 2015).

Cadmium (Cd) dapat menjadi toksin akumulatif pada tubuh manusia

karena memiliki masa paruh biologis yang sangat panjang (20-40 tahun).

Peningkatan Cd ditemukan pada perokok dan kebiasaan merokok,

paparan Cd menyebabkan toksisitas reproduksi berupa pengurangan

jumlah sel sperma, motilitas sel sperma dengan peningkatan dalam

fragmentasi DNA dan abnormalitas sperma (Dai et al, 2015).

Benzo(a)pyrene yang berasal dari tar tembakau dihasilkan oleh

pembakaran tembakau yang bersifat mutagen dan karsinogen. Diol

epoxide utama (DE-I) mengikat secara kovalen pada rantai DNA dan

membentuk produk tambahan yang disebut benzo(a)pyrene diol epoksida

DNA. Adduct merupakan mutasi dari nukleotida nukosomik yang

berpotensi sebagai karsinogenik. Penelitian mengatakan bahwa

benzo(a)pyrene dapat mengurangi presentase pembentukan haloakrosom

dan dianggep sebagai peran utama kerusakan DNA pada perokok (Dai et

al, 2015).

Page 14: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

18

2.3.5 Hubungan Asap Rokok terhadap Stress Oksidatif

Asap rokok mengandung radikal bebas dan senyawa seperti

superoksida dan oksida nitrat (Al-Dalaen et al, 2014). Superoksida dan

spesies oksigen reaktif lainnya (ROS) secara normal diproduksi oleh

rantai transpor elektron mitokondria selama proses fosforilasi oksidatif

(Beattie et al, 2013). Paparan asap rokok kronis menyebabkan

melemahnya mekanisme pertahanan dari antioksidan yang mengatur

radikal bebas yang tinggi pada asap rokok dan mengakibatkan

peningkatan stress oksidatif (Papathanasiou et al, 2014). Perubahan

keseimbangan oksidan dan antioksidan dapat menyebabkan ROS

meningkat dan terjadi akumulasi kerusakan oksidatif pada berbagai

molekul intraselular, termasuk protein, lipid, dan DNA (Beattie et al,

2013).

Adanya peningkatan ROS mengakibatkan perubahan karakteristik

penuaan pada berbagai jenis sel, termasuk sel Leydig dan dapat

menyebabkan defisit fungsional . Penelitian mengatakan bahwa ada bukti

korelatif bahwa perubahan status oksidan / antioksidan sel defisit

terkaitan dengan usia yang terjadi pada jalur steroidogenik sel Leydig.

Dengan demikian, molekul pertahanan antioksidan superoksida

dismutase-1 dan -2, glutathione peroxidase, dan glutathione (GSH)

berkurang secara signifikan seiring usia sel Leydig. Selain itu, kandungan

superoksida mitokondria sel Leydig penuaan meningkat secara signifikan

dibandingkan dengan sel Leydig muda, seperti peroksidasi lipid. ROS

Page 15: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

19

juga memiliki efek penghambatan pada steroidogenesis (Beattie et al,

2013).

2.4 Antioksidan

2.4.1 Definisi Antioksidan

Antioksidan adalah senyawa pemberi elektron yang dapat

menangkal atau meredam dampak negatif oksidan. Antioksidan

dibutuhkan tubuh sebagai pelindung terhadap serangan radikal bebas.

Reaksi oksidan menghasilkan radikal bebas yang dapat memulai reaksi

rantai ganda sehingga menyebabkan kerusakan atau kematian pada sel

(Shebis et al, 2013). Antioksidan bekerja dengan mendonorkan satu atau

lebih elektron kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga senyawa

oksidan tersebut dapat dihambat. Antioksidan secara kimiawi dapat

bereaksi dengan ROS untuk mengikat radikal bebas. Antioksidan

mengikat radikal bebas dengan mengeliminasi reaksi rantai oksidatif,

mengambil, atau mengurangi pembentukan ROS (Ristow, 2014).

Terdapat dua kelompok utama antioksidan dalam sel yaitu enzimatik

dan non enzimatik. Antioksidan enzimatik berupa superoksida dismutase

(SOD), katalase dan glutation peroksidase (GSH.Prx) sedangkan

antioksidan non enzimatik terbagi menjadi dua yaitu alami dan buatan

diantaranya vitamin (A,C,E), kofaktor enzim, mineral, peptide, phenolic

acid, dan nitrogen compounds (Shebis, 2013). Berdasarkan sumber

perolehannya ada dua macam antioksidan, yaitu antioksidan alami dan

antioksidan buatan (sintetik). Tubuh manusia tidak mempunyai cadangan

antioksidan dalam jumlah berlebih, sehingga jika terjadi paparan radikal

Page 16: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

20

bebas berlebih tubuh akan membutuhkan antioksidan eksogen (Agrawal

et al, 2014).

2.4.2 Likopen

Antioksidan adalah salah satu senyawa yang berpotensi untuk

menghambat ROS dengan cara mengikat radikal dan molekul yang

sangat reaktif Reaksi oksidan menghasilkan radikal bebas yang dapat

memulai reaksi rantai ganda sehingga menyebabkan kerusakan atau

kematian pada sel (Shebis, 2013).

Likopen adalah isomer asiklik dari beta karoten tanpa aktivitas

vitamin A yang tidak di sintesis dalam tubuh. Hidrokarbon dengan rantai

lurus tak jenuh ganda, memiliki total 13 ikatan rangkap, dimana 11 di

konjugasi dan menjadikannya sebagai salah satu antioksidan yang

efektif. Kemampuan likopen dalam memadamkan molekul singlet

oksigen dibandingkan beta karoten dan 10 kali lipat dibandingkan alpha

tochoperol (Preedy, 2014) Likopen juga merupakan antioksidan alami

paling poten yang terdapat pada buah-buhan dan sayuran (Nimse & Pal,

2015).

Lebih dari 80% dari total karotenoid tomat mengandung likopen

(Stajčić et al, 2015). Proses pemanasan buah tomat juga berpengaruh

terhadap sifat bioavabilitas, jumlah likopen yang meningkat setelah

pemasakan karena likopen berikatan dengan struktur sel tomat dan

perubahan suhu pada proses pengolahan dapat melepaskan likopen dari

struktur sel (Agrawal et al, 2014). Pengolahan berupa pemanasan mampu

mengubah likopen dari bentuk all trans menjadi konfigurasi cis-isomerik,

Page 17: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

21

sehingga likopen dapat diserap lebih efektif dan efisien dalam bentuk

produk tomat yang diolah dibandingkan tomat mentah (Preedy, 2014).

Berdasar penelitian Ahmad et al (2014) menyatakan bahwa didapatkan

ekstrak aseton tomat ceri mengandung 105,17 mg/kg likopen. Data ini

menyebutkan kadar likopen semangka dan tomat biasa lebih rendah

dibandingkan tomat ceri yaitu 74,53mg/kg dan 55,84mg/kg.

2.5 Tomat Ceri

2.5.1 Klasifikasi

Kingdom :Plantae

Divisi : Magnoliophyta

Kelas :Magnoliopsida

Ordo :Solanales

Family :Solaneceae

Genus :Solanum

Spesies :Solanum Lycopersicum var. cerasiforme

Sinonim :Lycopersicum escelintum var. cerasiforme (Ahmad

et al, 2014)

Page 18: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

22

(Ahmad et al, 2014)

Gambar 2.5

Tomat Ceri

2.5.2 Kandungan Kimia

Tomat merupakan salah satu buah terpopuler di dunia. Terdapat

berbagai nutrisi yang terkandung didalam buah tomat dan beberapa

metabolit sekunder berupa folat, kalium, vitamin C dan E, flavonoid, β-

karoten, serta kandungan likopen yang sangat penting bagi kesehatan

manusia. Tomat ceri berukuran lebih kecil dari tomat lainnya, bentuk tomat

ceri umumnya bulat dengan berat 10-30 gram, dan memiliki rasa yang lebih

manis serta warna yang kuat. Tomat ceri mengandung asam askorbat,

vitamin E, flavonoid, asam fenolik, berbagai mineral, fiber, keratonoid,

serta kandungan utama berupa likopen yang sangat penting bagi kesehatan

manusia (Ahmad et al, 2014). Menurut penelitian Ahmad et al, Tomat ceri

mengandung likopen lebih tinggi dibandingkan varian tomat lain dan

semangka yaitu 105,17 mg/kg.

Page 19: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/42275/3/BAB II.pdf · spermatid pada proses remodeling dan menghancurkan germinativum yang cacat, mengeluarkan cairan tubulus

23

Tabel 2.1 Kandungan Likopen dalam Tomat, Semangka, dan Tomat Ceri

(Ahmad et al, 2014)

No Fruit Lycopene mg/kg

1 Tomato 71,68

2 Cherry Tomato 105.17

3 Watermelon 87,03