BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tawas

Tawas merupakan kristal putih (Gambar 2.1) yang berbentuk gelatin

dan mempunyai sifat yang dapat menarik partikel-partikel lain sehingga berat,

ukuran dan bentuknya menjadi semakin besar dan mudah mengendap. Di

alam bebas tawas dapat ditemukan dalam dua bentuk yaitu bentuk padat dan

cair. Tawas terbentuk dari proses pelapukan batuan yang mengandung

mineral sulfida di daerah vulkanis (sol fatara) atau terjadi di daerah batu

lempung, serpih atau batu sabak yang mengandung pirit (Fe) dan markasit

(FeS2). Kebanyakan tawas dijumpai dalam bentuk padat pada batu lempung,

serpih atau batu sabak. Tawas adalah nama lain dari aluminium sulfat yang

memiliki rumus kimia Al2(SO4)3 (Sukandarrumidi, 2001).

Tawas dikenal sebagai suatu bahan kimia yang sering digunakan

orang untuk proses penjernihan air, yaitu sebagai bahan penggumpal padatan-

padatan yang telarut di dalam air. Tawas adalah ammonium sulfat

(Al2(SO4)3), dan fungsi larutan tawas pada proses perendaman makanan

adalah sebagai berikut:

Al2 (SO4)3 + 6(H2O) 2 Al (OH) 3 + 3 H2SO4

5

6

Tawas (alumunium sulfat) berfungsi mengumpulkan koloid dan

menjernihkan air, pada pH 5,0 sampai dengan 7,5 kelarutan Al (OH)3 sangat

rendah dan membentuk gel sehingga dapat mengendapkan koloid-koloid

(Haribi dan Yusrin, 2005).

Tawas mengandung alumunium yang merupakan logam toksik, dan

masuk ke dalam tubuh manusia kebanyakan bersama makanan atau minuman

atau lewat inhalasi. Alumunium yang terserap oleh darah di dalam

gastrointestinal, akan didistribusikan ke seluruh tubuh pada eryrosit dan

plasma yang akhirnya di ekskresi lewat system penyaringan glomerulus pada

ginjal (Cheung, et al, 2001).

Pada tahun 1993, Tandjung, menemukan bahwa sel sensoris dan sel

penyokong dari ikan Salmonida (Salvenilus fontinalis) di dalam air dengan 5

ppm alumunium mengalami nekrosis, pada konsentrasi 7,5 ppm alumunium

kedua jenis sel tersebut mengkerut dan mati, sehingga terlepas dari jaringan

pengikat.

Ikan tongkol yang direndam dalam larutan tawas sebelum diasap,

teksturnya menjadi lebih kompak, kesat dan keras. Ikan yang direndam

terlebih dahulu pada larutan tawas 10% selama satu jam sebelum diasap,

warnanya lebih putih, konsentrasi senyawa nitrogen volatilnya menurun

sehingga mengurangi bau amis, rasa pahit dan tidak berkurang kadar

proteinnya. Adanya interaksi dengan tawas, maka nilai total volatile nitrogen

yang berkaitan dengan bau amis ikan akan menurun (Nurrahman dan Isworo,

2002). Prinsip penggunaan tawas pada proses perendaman ikan sebelum

diasap, adalah mirip dengan penggunaan garam dapur, yang fungsinya selain

7

menghambat pertumbuhan mikroba, juga untuk membuat ikan menjadi putih

dan kenyal (Haribi dan Yusrin, 2005).

Daging ikan yang direndam terlebih dahulu dengan tawas dengan

konsentrasi mulai 4% sampai dengan 12% dan waktu perendaman yang

berfariasi mulai dari 30 menit sampai dengan 150 menit sebelum diasap,

konsentrasi aluminium per 10 gram daging ikan pada yang sudah dan

sebelum diasap tidak berbeda yaitu sekitar 0,266 sampai dengan 0,413 ppm.

Proses pengasap yang memakan waktu hampir 4 jam, ternyata tidak

mengurangi konsentrasi alumunium di dalam daging ikan. Konsentrasi

alumunium dalam daging ikan tidak bertambah walaupun konsentrasi tawas

dan waktu kontaknya dinaikan. Dalam hal ini terjadi kejenuhan dalam

pengikatan ion alumunium oleh daging ikan (Haribi dan Yusrin, 2005).

Gambar 2.1. Aluminium Sulfate Al2 (SO4) 3 (Cheung, 2001).

2.2 Tawas sebagai Radikal Bebas

Tawas sebagai senyawa radikal bebas merupakan senyawa yang

memiliki satu buah elektron yang tidak berpasangan di struktur terluarnya

8

(Dekker, 1999) (Fessendden, 1986 dalam Yuswantina, 2009). Oleh karena

itu, senyawa ini sangat reaktif terhadap molekul-molekul di sekitarnya. Sifat

senyawa radikal bebas sendiri selalu mendekati molekul yang penuh, untuk

mendonorkan satu buah elektron untuknya (Gambar 2.2). Hal tersebut akan

membuat keadaan semakin tidak baik, karena akan membuat molekul yang

sebenarnya sehat menjadi tidak sehat (Babbs, et al, 1990).

Gambar 2.2. Visualisasi donor-aseptor elektron pada radikal bebas

(Babbs, et al, 1990)

Aktivitas radikal bebas yang meningkat dapat menyebabkan stress

oksidatif (Silalahi, 2001) yang mengakibatkan ketidakseimbangan antara

pembentukan dan penangkapan radikal bebas yang berdampak pada

penurunan aktivitas antioksidan (Kaleem dkk., 2006). Stress oksidatif dapat

memicu terjadinya peroksidasi lemak, denaturasi protein, bahkan kerusakan

DNA (Silalahi, 2001).

9

2.3 Sistem detoksifikasi tubuh terhadap logam toksik

Logam berat dan metaloid dibutuhkan untuk aktifitas biologik dalam

konsentrasi yang sangat rendah oleh sel, dan merupakan unsur yang esensial.

Dengan demikian dapat diketahui ada ion logam yang dalam konsentrasi

tertentu memang dibutuhkan oleh sel ( misalnya Na dan K yang biasanya

ditransport sebagai kation mobil dalam larutan air; Fe, Co, Cu dan

sebagainya, sebagai unsure esensial dalam proses transport elektron), akan

tetapi ada pula ion logam yang bersifat toksik terhadap sel seperti Al, Hg, Pb,

Cd, As dan sebagainya.

Beberapa ion logam berat adalah merupakan kelompok prostetik

enzim oksigenase yang berperan dalam proses oksidasi reduksi. Tetapi dalam

konsentrasi yang tinggi bersifat toksik bagi sel, karena ion-ion logam berat

tersebut bertindak sebagai oksidan dan berikatan dengan molekul organik

seperti DNA dan protein. Di dalam sel ion-ion logam tersebut berikatan

dengan protein seluler dan merubah struktur protein menjadi inaktif. Sistem

detoksifikasi dilakukan dengan cara akumulasi ion-ion logam ke dalam sel

yang diawali dengan pengikatan ion logam pada permukaan sel. Pengikatan

ini terjadi karena ion logam positip terikat pada sisi reaktif muatan negatip

polimer ekstraseluler seperti R – COO – dan PO4 –, kemudian dilanjutkan

dengan transport ion logam ke dalam sitoplasma. Dalam sitoplasma terjadi

akumulasi logam oleh protein pengikat logam yang disebut metalotionin.

Protein pengikat logam tersebut merupakan suatu protein dengan berat

molekul rendah (6, 8 KD) yang terdiri dari suatu rantai polipeptida tunggal

dari beberapa asam amino. Asam amino ini kaya akan sistein yang

10

merupakan protein kelas B -tiol (-SH) yang terikat logam secara kovalen.

Metalotionin ini berperan sebagai sarana detoksifikasi karena menimbun

logam.

2.4 Efek sistem detoksifikasi pada pembuluh darah

Efek biologik merupakan resultante akhir dari sejumlah proses yang

sangat kompleks, yakni interaksi antara fungsi homeostasis dengan zat-zat

asing bagi tubuh termasuk logam berat. Logam berat yang memasuki tubuh

akan terdistribusi sesuai dengan afinitasnya. Logam berat masuk ke dalam

saluran pencernaan dan mengalami proses absorbs yang melibatkan bagian –

bagian orgam pencernaan. Kemudian hasil absorebsi tersebut akan

dimasukkan kedalam pembuluh darah yaitu vena porta masuk ke dalam hati

untuk proses detoksifikasi.proses detoksifikasi yang melibatkan proses

metabolisme, penyimpanan, konjugasi yang selanjutnya disalurkan melalui

pembuluh darah ke ginjal sebagai organ sekresi.

Keterlibatan pembuluh darah dalam proses metabolisme dan

detoksifikasi logam berat sangat banyak. Pembuluh darah menjadi saluran

yang bekerja untuk menyalurkan setiap proses metabolisme dan detoksifikasi.

2.5 Kerusakan pembuluh darah

Pembuluh darah tersusun atas beberapa lapisan – lapisan tunika

intima, tunika media dan tunika adventitia. Dalam lapisan tunika intima

terdapat sel endotel. Dimana pengertian dari sel adalah unit terkecil yang

menunjukkan semua sifat dari kehidupan. Reaksi kimia atau fisika di dalam

11

sel disebut metabolisme yang dikatalisis oleh enzim. Struktur tiap enzim atau

protein apapun dikode oleh DNA yang disebut gen.

Ketika mengalami stres fisiologis atau rangsang patologis, sel

mempunyai kemampuan untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya

melalui proses adaptif. Apabila kemampuan adaptif berlebihan sel mengalami

jejas. Dalam batas tertentu bersifat reversibel dan sel kembali ke kondisi

stabil semula. Stres yang berat atau menetap menyebabkan cedera ireversibel

dan sel yang terkena mati.

Semua bahan kimia dapat menyebabkan jejas sel. Bahan tersebut

dapat menyebabkan kerusakan pada tingkat seluler dengan mengubah

permeabilitas membran, homeostasis osmotik, keutuhan enzim atau kofaktor

dan dapat berakhir dengan kematian seluruh organ.

Zat kimia menginduksi cedera sel secara langsung yaitu bergabung

dengan komponen molekuler kritis atau organel seluler. Pada kondisi ini

kerusakan terbesar tertahan oleh sel yang menggunakan, mengabsorpsi,

mengekskresi, atau mengonsentrasikan senyawa. Banyak zat kimia lain yang

tidak aktif secara intrinsik biologis, tetapi pertama kali harus dikonversi

menjadi metabolit toksik reaktif yang kemudian bekerja pada sel target.

Bahan kimia misalnya logam menerima atau mendonor elektron bebas

selama reaksi intrasel sehingga mengkatalisis pembentukan radikal bebas.

Selain pembentukan radikal bebas cedera sel dapat mengaktifkan

kerja siklooksigenase sehingga akan menyebabkan perubahan asam

arakhidonat menjadi prostaglandin dan pembentukan ROS (Radikal Oxygen

Species).

12

Pembentukan ROS dapat meningkatkan modifikasi molekuler

diberbagai jaringan sehingga menyebabkan terjadinya stress oksidatif. Stres

oksidatif juga dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan endotel. Kerusakan

endotel antara lain dipicu oleh produksi •O2 yang bereaksi cepat dengan NO

dan menghasilkan ONOO-. Reaksi tersebut menyebabkan menurunnya

bioaktivitas NO, yang berakibat pada kerusakan endotel (Chatarina, 2001).

Penanda seluler dari kerusakan endotel adalah meningkatnya jumlah

Circulating Endothelial Cells (CEC) (Haubitz, 2004). CEC adalah sel endotel

yang dilepaskan dari dinding endotel dan masuk ke dalam sirkulasi darah

sebagai respon dari kerusakan endotel. CEC merupakan penanda adanya

kerusakan endotel dan disfungsi endotel. (Boos, 2006).

2.6 Antioksidan

Antioksidan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu antioksidan

sintetik dan antioksidan alami. Menurut Yuswantina (2009), antioksidan

sintetik merupakan antioksidan yang diperoleh dari hasil reaksi kimia.

Sedangkan antioksidan alami adalah antioksidan hasil ekstraksi bahan alam.

Antioksidan diperlukan untuk menangkal senyawa radikal bebas. Apabila

kadar antioksidan dan senyawa radikal bebas dalam tubuh seimbang, maka

tidak akan menimbulkan penyakit.

Antioksidan bekerja dengan mengikat senyawa radikal bebas dan

memutus proses terjadinya kerusakan sebelum sel mengalami kerusakan.

Dalam tubuh manusia terdapat antioksidan, diantaranya vitamin E, vitamin C,

beta-karotin, selenium, dan lainnya. Namun antioksidan tersebut tidak dapat

13

menangkal senyawa radikal bebas dalam jumlah cukup besar (Prospect,

1995), khususnya dari bahan kimia berbahaya seperti tawas. Oleh karena itu

dibutuhkan antioksidan dalam jumlah besar yang didapat dari luar salah

satunya adalah tomat ranti dan cabai rawit yang merupakan bahan utama dari

sambal. Sambal adalah Indigenous food yang sudah menjadi bagian hidup di

Indonesia dalam menikmati makanan. Terutama penduduk di kota besar

seperti Jakarta, sambal adalah padanan makanan favorit bagi sebagian besar

warganya. Menurut Wahyu Supartono dari Laboratorium Analisa Mutu dan

Standarisasi, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, Minat

yang tinggi terhadap sambal ini dipengaruhi iklim tropis yang ada di

Indonesia. Iklim tropis suka sekali makanan pedas karena suhu panas

sedangkan sub tropis lebih suka makan-makanan yang soft dan tanpa berani

eksplorasi bumbu (Wahyu, 2011). Cabai rawit dan tomat ranti selain sebagai

bahan utama sambal yang merupakan indigenous food orang Indonesia,

harganya relatif murah, mudah didapat, mudah tumbuh, dan bisa

dimanfaatkan sebagai penangkal radikal bebas sehingga sangat efektif

keberadaannya. Antioksidan mengikat senyawa radikal bebas sehingga

senyawa radikal bebas tidak lagi memiliki satu elektron bebas dengan cara

antioksidan sebagai pemberi elektron secara cepat ke radikal bebas (Gambar

2.3.).

14

Gambar 2.3. Visualisasi antioksidan mengikat senyawa radikal

bebas (Babbs, et al, 1990).

2.7 Tanaman Tomat Ranti (Lycopersicum pimpinellifolium Mill.) dan

Tanamann Cabai Rawit (Capsicum frutescens L var. Cengek) Sebagai

Antioksidan

2.7.1 Tanaman Tomat Ranti (Lycopersicum pimpinellifolium Mill.)

2.7.1.1 Taksonomi dan Deskripsi Tanaman Tomat Ranti (Lycopersicum

pimpinellifolium Mill.)

Sistematika kedudukan tomat secara botanis (Rukmana, 1994):

Kingdom : Plantae

Divisi : Antophyta

Subdivisi : Angiospermae

Klas : Dicotylodenae

Ordo : Tubiflorae

Sub ordo : Myrtales

Famili : Solanaceae

Genus : Lycopersium

Spesies : Lycopersicon pimpinellifolium (L.) millcurant tomato

15

Tomat berasal dari Amerika tropis, ditanam sebagai

tanaman buah di ladang, pekarangan, atau ditemukan liar pada

ketinggian kurang lebih 1600 m. Tanaman ini tidak tahan hujan,

sinar matahari terik, serta menghendaki tanah yang gembur dan

subur. Tomat tumbuh tegak atau bersandar pada tanaman lain, tinggi

0,5-2,5 m, bercabang banyak, berambut, dan berbau kuat. Batang

bulat, bercabang mulai dari ketiak daun yang berada dekat tanah,

kulit batang berwarna hijau dan berbulu menebal pada buku-

bukunya, berambut kasar warnanya hijau keputihan. Daun tomat

tumbuh didekat ujung dahan atau cabang, daun majemuk menyirip,

letak berseling, bentuk bundar telur sampai memanjang, ujung

runcing, pangkal membulat, helaian daun yang besar tepinya

berlekuk, helaian yang lebih kecil tepinya bergerigi, panjang 10-40

cm, warnanya hijau muda, tangkai daun berbentuk bulat memanjang.

Daun tomat merupakan bunga majemuk, terletak dalam rangkaian

bunga yang terdiri dari atas 4-14 kuntum bunga yang menggantung

pada rangkaian bunga, berkumpul dalam rangkaian berupa tandan,

bertangkai, mahkota berbentuk bintang, warnanya kuning. Buahnya

buah buni, berdaging, kulitnya tipis licin mengilap, beragam dalam

bentuk maupun ukurannya, warnanya kuning atau merah. Bijinya

banyak, pipih, warnanya kuning kecokelatan. Tomat memiliki akar

tunggang, akar cabang, serta akar serabut yang berwarna keputih-

putihan yang menyebar ke semua arah hingga kedalaman 30-40 cm

(Puspita, 2008).

16

Tomat ranti (Lycopersicum pimpinellifolium Mill.)

merupakan jenis tomat liar yang berbentuk kecil seperti kelereng.

Jenis tomat ini tahan terhadap hujan dan bersifat tahan panas

(Tugiyono, 2006).

Gambar 2.4. Tomat Ranti (Lycopersicum pimpinellifolium Mill.)

(Tugiyono, 2006).

2.7.1.2 Kandungan Tanaman Tomat Ranti (Lycopersicum

pimpinellifolium Mill.)

Kandungan senyawa dalam buah tomat di antaranya

solanin, saponin, asam folat, asam malat, asam sitrat, bioflavonoid

(termasuk likopen, α dan ß-karoten), protein, lemak, gula (glukosa,

fruktosa), adenin, trigonelin, kholin, tomatin, mineral (Ca, Mg, P, K,

Na, Fe, sulfur, chlorine), vitamin (B1, B2, B6, C, E, niasin).

Kandungan yang terbanyak dalam tomat adalah likopen, yakni

sebesar 56,6%. Tomat juga mengandung senyawa-senyawa fenolat

seperti kuersetin, naringenin, rutin dan asam klorogenat (Andayani,

dkk. 2008).

17

Tabel 2.1. Nilai Gizi Buah Tomat Segar per 100 gram

(Norsanti, 2006)

Zat Gizi Nilai Gizi

Karoten

Thiamin

Ribovlavin

Asam askorbat

Likopen

Protein

Karbohidrat

Lemak

Kalsium

Fosfor

Zat besi

Bagian yang dapat

dimakan

1.500 SI

60 mikrogram

-

40 miligram

11,84 mikrogram

1 gram

4,2 gram

0,3 gram

5 gram

27 gram

0,5 gram

95 %

Tomat yang baik dikonsumsi adalah tomat merah. Tomat

berwarna merah mengandung vitamin C dan vitamin A lima kali

lebih banyak dibandingkan dengan tomat hijau. Semakin matang

tomat, semakin kaya kandungan vitaminnya. Dalam pigmen warna

merah pada tomat lebih banyak mengandung likopen. Pada tomat

merah kadar likopen mendekati 50 mg/kg, sedangkan dalam tomat

kuning hanya 5 mg/kg (Winarsi, 2007). Dalam 100 gram tomat rata-

rata mengandung likopen sebanyak 3-5 mg (Giovannucci, 1999).

L. pimpinellifolium Mill. yang merupakan tomat liar lebih

sering tumbuh pada tempat terbuka sehingga mendapatkan sinar

18

matahari yang lebih banyak. Hal ini menyebabkan kandungan

vitamin C dan likopen lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman

tomat yang dibudidayakan pada rumah kaca. Karena tomat ranti

tumbuh secara liar, maka tidak mendapatkan pestisida seperti tomat

yang dibudidayakan, dimana pestisida dapat menghambat

pembentukan antioksidan (Zahra, 2008).

Tidak seperti vitamin C yang akan hilang atau berkurang

apabila buah atau sayur dimasak, lycopene justru akan semakin kaya

pada bahan makanan tersebut setelah dimasak atau disimpan dalam

waktu tertentu. Misalnya, lycopene dalam pasta tomat empat kali

lebih banyak dibanding dalam buah tomat segar. Hal ini disebabkan

lycopene sangat tidak larut dalam air dan terikat kuat dalam serat.

2.7.1.3 Penelitian Tentang Manfaat Tanaman Tomat Ranti

(Lycopersicum pimpinellifolium Mill.)

Tomat ranti (Lycopersicum pimpinellifolium Mill.)

merupakan jenis tomat liar yang memiliki kadar likopen dan vitamin

C lebih tinggi dibandingkan jenis tomat yang lain (Tugiyono, 2006),

yaitu kadar likopen 40 kali lebih tinggi dan vitamin C tiga kali lebih

tinggi dibandingkan jenis tomat yang lain (Roselo, et al., 2000 dalam

Galiana, et al., 2001).

Likopen merupakan pigmen yang disintesis oleh tanaman

dan mikroorganisme, yang memberikan warna merah kekuningan

pada buah dan sayuran, dan termasuk dalam kelompok karotenoid

(Sudardjat dan Gunawan, 2003). Likopen dengan strukturnya yang

19

khas menunjukkan sifat yang unik sebagai antioksidan, berupa

kemampuan mengikat oksigen tunggal dan menangkap peroksida.

Kemampuan mengikat oksigen tunggal 2 kali lebih tinggi daripada

β-karoten dan 10 kali lebih kuat daripada α-tokoferol (Sudardjat dan

Gunawan, 2003).

Likopen sebagai blocking agent, likopen mengeliminasi zat

karsinogenesis dari luar (virus, polusi, radiasi, xenobiotik) dengan

mekanisme antioksidan sehingga stress oksidatif yang terjadi tidak

menyebabkan kerusakan selular maupun genetik. Dalam lingkungan

yang lipofilik, likopen memiliki kemampuan maksimum sebagai

anti spesies oksigen reaktif atau radikal bebas. Likopen juga

ditemukan dapat mencegah kerusakan membran dan kematian sel

limfosit oleh serangan NO2• dua kali lebih efisien dibanding β-

karoten. Tingginya perlindungan terhadap limfosit dari kerusakan

oksidatif yaitu superoksida dan nitrogen dioksida ditemukan pada

orang yang menkonsumsi jus tomat dengan kandungan likopen yang

tinggi (Bohm, et al., 2001).

Ada dua mekanisme kerja dari likopen dalam mencegah

penyakit, yaitu:

a. Melalui kerja oksidatif yakni sebagai antioksidan yang

akan meredam spesies oksigen reaktif dan meningkatkan

potensi antioksidan sehingga mengurangi kerusakan

oksidatif pada lipid (termasuk lipid membran dan

lipoprotein), protein dan DNA.

20

b. Mekanisme non-oksidatif melalui pengaturan fungsi gen,

memperbaiki gap-junction communication, modulasi

hormon dan respon imun atau pengaturan metabolisme

(Asroruddin, 2004).

Tomat bermanfaat untuk mengobati diare, serangan

empedu, gangguan pencernaan, mencegah kolera. Jus tomat secara

klinis efektif dalam menyeimbangkan gangguan liver (Norsanti,

2006). Pada tikus, jus tomat dapat menurunkan kadar serum

kolesterol yang tinggi dan menurunkan jumlah kolesterol di dalam

hati. (Norsanti, 2006).

Likopen mampu menghambat pertumbuhan kanker

endometrial, kanker payudara dan kanker paru-paru pada kultur sel

dengan aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan α dan β-

karoten (Levy, et al., 1995). Dengan penghambatan senyawa radikal

bebas tersebut, kemungkinan dapat menurunkan risiko terjadinya

kanker. Penelitian di Amerika, laki-laki yang mengkonsumsi

sedikitnya sepuluh porsi buah tomat yang dimasak dalam seminggu

akan menurunkan risiko terkena kanker. Hal ini dimungkinkan

karena adanya likopen, karoten pada tomat yang dipercaya dapat

mencegah timbulnya tumor dan mengurangi resiko terkena penyakit

jantung (Winarsi, 2007).

Likopen bersifat hidrofobik kuat dan lebih mudah larut

dalam kloroform, benzena, heksana, dan pelarut organik lainnya.

Degradasi likopen dapat melalui proses isomerisasi dan oksidasi

21

karena cahaya, oksigen, suhu tinggi, teknik pengeringan, proses

pengelupasan, penyimpanan dan asam. Studi lain menyatakan bahwa

bioavaibilitas likopen dipengaruhi dosis konsumsi dan adanya

karotenoid lain seperti misalnya β-karoten.

Lycopene, salah satu antioksidan alami yang sangat kuat

ternyata terkandung di dalam buah tomat dengan kadar 30-100 ppm

(Bombardelli, 1999).

Tomat yang diproses menjadi jus, saus dan pasta memiliki

kandungan likopen yang lebih tinggi dibandingkan dalam bentuk

segar. Sebagai contoh, jumlah likopen dalam jus tomat bisa

mencapai lima kali lebih banyak daripada tomat segar. Para peneliti

menduga, tomat yang dimasak atau dihancurkan dapat mengeluarkan

likopen lebih banyak, sehingga mudah diserap tubuh. Tidak seperti

vitamin C yang akan hilang atau berkurang apabila buah atau sayur

dimasak, lycopene justru akan semakin kaya pada bahan makanan

tersebut setelah dimasak atau disimpan dalam waktu tertentu.

Misalnya, lycopene dalam pasta tomat empat kali lebih banyak

dibanding dalam buah tomat segar. Hal ini disebabkan lycopene

sangat tidak larut dalam air dan terikat kuat dalam serat.

(Sunarmani, 2008).

2.7.1.4 Sifat Kimia dan Metabolisme Antioksidan Dalam Tomat Ranti

(Lycopersicum pimpinellifolium Mill.)

Likopen merupakan pigmen alami yang disintesis oleh

tanaman dan merupakan senyawa karotenoid, bentuk isomer asiklik

22

dari β-karoten dan tidak memiliki aktivitas sebagai vitamin A

(Agarwal and Rao, 1999). Likopen mempunyai rumus molekul

C40H56 dengan berat molekul 536,85 Da dan titik cair 172°C –

175°C. Struktur kimia likopen merupakan rantai tak jenuh dengan

rantai lurus hidrokarbon terdiri dari tiga belas ikatan rangkap,

sebelas diantaranya ikatan rangkap terkonjugasi, sementara dua

ikatan rangkap sisanya tidak terkonjugasi (Agarwal and Rao, 2000).

Sifat kimia likopen lainnya adalah bentuk kristalnya yang

seperti jarum, panjang, dalam bentuk tepung berwarna kecoklatan.

Likopen bersifat hidrofobik kuat dan lebih mudah larut dalam

kloroform, benzena, heksana, dan pelarut organik lainnya. Degradasi

likopen dapat melalui proses isomerisasi dan oksidasi karena cahaya,

oksigen, suhu tinggi, teknik pengeringan, proses pengelupasan,

penyimpanan dan asam. Penelitian lain menyatakan bahwa

bioavailabilitas likopen dipengaruhi dosis konsumsi dan adanya

karotenoid lain seperti misalnya β-karoten (Johnson et al., 1997).

Ketersediaan biologi (bioavailability) likopen dipengaruhi

oleh bentuk molekul, jumlah likopen dalam makanan, kandungan

matriks bahan makanan, medium lemak atau minyak, efek serat

makanan dan interaksi dengan karotenoid lain. Metabolisme likopen

terjadi bersamaan dengan metabolisme lemak. Di dalam duodenum,

misel yang mengandung likopen masuk ke dalam mukosa sel usus

melalui difusi pasif setelah dicerna oleh lipase pankreas dan diemulsi

garam empedu. Selanjutnya dibawa ke dalam aliran darah melalui

23

system limfatik. Likopen didistribusikan ke jaringan terutama

melalui LDL. Likopen paling banyak kandungannya pada beberapa

jaringan antara lain testis, kelenjar adrenal, hepar dan prostat

(Clinton, 1998).

Likopen merupakan kelompok karotenoid seperti beta

karoten yang bertanggungjawab terhadap warna merah pada tomat.

Likopen dapat melindungi dari penyakit seperti kanker prostat serta

beberapa jenis kanker lain serta penyakit jantung koroner. likopen

dapat meredam oksigen tunggal dua kali lebih baik daripada beta

karoten dan sepuluh kali lebih baik daripada alfa-tokoferol

(Didinkaem, 2006 dalam Purwanto, 2009).

Karotenoid dan polifenol yang terdapat dalam tomat

memiliki kemampuan antioksidan yang dapat memadamkan radikal

bebas. Berdasarkan penelitian Bohm (2001) bahwa tingginya

perlindungan terhadap limfosit dari kerusakan oksidatif yaitu

superoksida dan nitrogen dioksida ditemukan pada orang yang

menkonsumsi jus tomat dengan kandungan likopen yang tinggi

(Kong, 2010).

Mortensen dkk. (1997) dengan memakai teknik radiolisis

mendemontrasikan kemampuan likopen untuk membersihkan radikal

nitrogen dioksida (NO2●), thiyl (RS●) dan sulfonil (RSO2

●). Boileau

et al., (1999) dan Birt et al. (2001) menyatakan baik karotenoid

maupun polifenol yang terdapat dalam tomat memiliki kemampuan

antioksidan yang dapat memadamkan radikal bebas.

24

Hasil penelitian Shi dan Le Maguer (2000) yang

menyebutkan bahwa sifat bioavailability likopen meningkat setelah

pemasakan, jadi produk olahan tomat seperti saus, jus dan saus pizza

memiliki lebih banyak likopen yang bersifat bioavailable

dibandingkan tomat segar. Tsang (2005) menjelaskan bahwa hal ini

disebabkan karena likopen terikat dengan struktur sel tomat dan

perubahan suhu dalam proses pengolahan dapat melepaskan likopen

dari struktur sel tersebut. Stahl dan Sies (1992) menjelaskan bahwa

likopen dalam buah yang belum diproses tersedia dalam bentuk

trans yang merupakan bentuk yang tidak mudah diserap tubuh

(Tanti, 2008). Bioavailabilitas dan absorbsinya meningkat ketika

semua bentuk trans diubah menjadi cis selama proses pengolahan.

Gambar 2.5. Struktur kimia likopen bentuk trans (Olempska,

2006)

2.7.1.5 Interaksi Komponen Antioksidan Dalam Tomat Ranti

(Lycopersicum pimpinellifolium Mill.)

Bioflavonoid berperan mencegah konversi vitamin C

menjadi vitamin C teroksidasi dan likopen akan menstimulasi kerja

enzim antioksidan sehingga terbentuknya peroksidasi lipid dan

MDA semakin sedikit (Kustiningsih, 2007). Regenerasi likopen oleh

vitamin C selama paparan oksidan telah diteliti, yang mana

25

dipercaya merupakan jalur regenerasi dari likopen (Biacs and

Daood, 2000). Dalam interaksi dengan vitamin E, likopen dapat

memperbaiki radikal dari vitamin E (reaksi 1) dan hasil dari reaksi

radikal kation ini akan diperbaiki oleh vitamin C (reaksi 2 dan 3)

(Truscott, 1996).

(1) Likopen + TOH+● → TOH + Likopen+●

(2) Likopen+● + ASCH2 → Likopen + ASCH● + H+

(3) Likopen+●+ ASCH- → Likopen + ASCH-● + H+

2.7.1.6 Pengaruh Tanaman Tomat Ranti (Lycopersicum

pimpinellifolium Mill.) Terhadap aktifitas anti oksidan serum

Lycopene merupakan suatu antioksidan yangt sangat kuat.

Kemampuannya mengendalikan singlet oxygen (oksigen dalam

bentuk radikal bebas) 100 kali lebih efisien daripada vitamin E atau

12500 kali dari pada gluthation. Singlet oxygen merupakan

prooksidan yang terbentuk akibat radiasi sinar ultra violet dan dapat

menyebabkan penuaan dan kerusakan kulit. Selain sebagai anti skin

aging, lycopene juga memiliki manfaat untuk mencegah penyakit

cardiovascular, kencing manis, osteoporosis, infertility, dan kanker

(kanker kolon, payudara, endometrial, paru-paru, pankreas, dan

terutama kanker prostat). Ini semua diakibatkan banyaknya ikatan

rangkap dalam molekulnya (Di Mascio P., Kaiser., dan Sies.,1989).

Sebagai antioksidan, lycopene dapat melindungi DNA, di samping

sel darah merah, sel tubuh, dan hati

26

Mortensen dkk. (1997) dengan memakai teknik radiolisis

mendemontrasikan kemampuan likopen untuk membersihkan radikal

nitrogen dioksida (NO2●), thiyl (RS●) dan sulfonil (RSO2

●). Boileau

et al., (1999) dan Birt et al. (2001) menyatakan baik karotenoid

maupun polifenol yang terdapat dalam tomat memiliki kemampuan

antioksidan yang dapat memadamkan radikal bebas.

2.7.2 Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens L var. Cengek)

2.7.2.1 Taksonomi dan Deskripsi Tanaman Cabai Rawit (Capsicum

frutescens L var. Cengek)

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta

Sub Divisio : Angiospermae

Classis : Dicotyledonae

Ordo : Solanales

Familia : Solanaceae

Sub Familia : Solanaceae

Genus : Capsicum

Spesies : Capsicum frutescens L var. Cengek

Cabai rawit (Capsicum frutencens L) adalah spesies yang

paling luas dibudidayakan dan paling penting secara ekonomis, dan

meliputi buah manis dan pedas dengan berbagai bentuk dan ukuran.

Bentuk yang didomistikasi diklasifikasikan sebagai Capsicum

annuum varietas annuum; anggota liarnya adalah Capsicum. annuum

27

varietas aviculare. Tampaknya, spesies ini didometikasi sekitar

wilayahh Meksiko dan Guatemala (Yamaguci, 1999)

Cabai rawit (Capsicum frutescens L) adalah spesies

semidomistikasi yang ditemukan di dataran rendah tropika Amerika.

Selain itu, Asia Tenggara merupakan dikenal sebagai daerah

keragaman sekunder (Yamaguci, 1999)

Varietas Capsicum frutescens menurut Departemen

Kesehatan RI, dibedakan tiga macam :

1) Cabai rawit (cengek leutik)

Ukuran buahnya kecil dan bediri tegak pada tangkainya. Warna

buah muda yaitu hijau dan setelah tua akan berwarna merah.

2) Cabai Domba (cengek bodas)

Ukuran buahnya lebih besar dari cengek leutik. Ketika muda

berwarna putih, dan ketika tua berwarna jingga.

3) Ceplik

Ukurannya buahnya besar, berwarna hijau waktu masih muda

setelah tua berubah menjadi merah.

2.7.2.2 Kandungan Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens L var.

Cengek)

Menurut Setiadi (2006), cabai rawit paling banyak

mengandung vitamin A dibandingkan cabai lainnya. Cabai rawit

segar mengandung 11.050 SI vitamin A, sedangkan cabai rawit

kering mengandung mengandung 1.000 SI. Sementara itu, cabai

hijau segar hanya mengandung 260 vitamin A, cabai merah segar

28

470, dan cabai merah kering 576 SI. Selain untuk sayuran, cabai

mempunyai kegunaan yang lain. Dengan beberapa keunggulan

tersebut, cabai dianggap penting untuk bahan ramuan industri

makanan, minuman maupun farmasi. Malahan, dengan kandungan

vitamin A yang tinggi, selain bermanfaat untuk kesehatan mata,

cabai juga cukup manjur untuk menyembuhkan sakit tenggorokan.

karena rasanya yang pedas (mengandung capsicol‐semacam minyak

atsiri yang tinggi) (Setiadi,2006)

Buahnya mengandung kapsaisin, kapsantin, karotenoid,

alkaloid asiri, resin, minyak menguap, vitamin (A dan C). Kapsaisin

memberikan rasa pedas pada cabai, berkhasiat untuk melancarkan

aliran darah serta pemati rasa kulit. Biji mengandung solanine,

solamidine, solamargine, solasodine, solasomine, dan mengandung

capsacidin yang termasuk golongan steroid saponin (Anomin, 2005).

Buah cabai rawit mengandung substansi fenol golongan terpenoid

berupa capsaicin (69%), dihydrocapsaicin (22%),

nordihydrocapsaicin (7%), homocapsaicin (1%), dan

homodihydrocapsaicin. Capsaicin merupakan senyawa golongan

terpenoid terbanyak dan terpenting (German Commission E, 1990

cit Wakhyulianto, 2005).

29

Tabel 2.2. Kandungan Zat Kimia Cabai (mg/100g) (Husna, 2007)

Kandungan Zat Kimia Cabai

Cabai Rawit

Cabai Merah

Cabai Hijau

Cabai Merah Kering

Cabai Jawa

Energi (kal) 103 31 23 311 32

Protein (gr) 4,7 1,0 0,7 15 1,5

Lemak (gr) 2,4 0,3 0,3 6,2 0,4

Karbohidrat

(g

r)

19,9 7,3 5,2 61,8 7,2

Kalsium

(

m

g)

45 29 14 160 31

Fosfor (mg) 85 24 23 370 26

Vit.A (SI) 11,050 470 260 576 500

VIT.C (mg) 70 181 84 50 155

2.7.2.3 Penelitian Tentang Manfaat Kandungan Tanaman Cabai Rawit

(Capsicum frutescens L var. Cengek)

Masyarakat biasa memanfaatkan buahnya sebagai sayuran

dan obat tradisional. Sebagai obat tradisional, buah Capsicum

frutescens dikatakan memiliki efek tonik, stimulan kuat untuk

jantung dan aliran darah, antirheumatik, antikoagulan, antitrombosis,

stomakikum (meningkatkan nafsu makan), rubefacient

(mengakibatkan inflamasi dan kemerahan pada kulit sehingga sering

digunakan sebagai campuran obat gosok), anastetik,

30

antihaemorroidal, dan antiseptik. Efek tersebut sebagian besar

disebabkan oleh capsaisin yang terkandung di dalam buah Capsicum

frutescens (0,1- 1,5%). Capsaisin dikenal memiliki aktivitas

antikanker. Berdasarkan penelitian oleh The American Association

for Cancer Research, capsaisin diduga dapat membunuh sel kanker

prostat dengan menyebabkan terjadinya apoptosis (Mori A, 2006).

Kandungan capsaicin dalam Capsicum frutescens dalam

kadar tertentu dapat bersifat toksik dan menimbulkan ancaman

kesehatan. Ancaman kesehatan tersebut dapat berupa reaksi

inflamasi, gangguan fungsi sel, bahkan sampai kematian sel. Selain

capsaicin, beberapa senyawa yang terkandung dalam buah cabai

rawit adalah alkaloid, flavonoid, dan sterol atau terpenoid (Capsicum

frustescens L. [Online], 2008).

Kapsaisin memberikan rasa pedas pada cabai, berkhasiat

untuk melancarkan aliran darah serta pemati rasa kulit. Kapsisidin

berkhasiat sebagai antibiotik. Rasa pedas di lidah menimbulkan

rangsangan ke otak untuk mengeluarkan endofin yang dapat

menghilangkan rasa sakit dan menimbulkan perasaan lebih sehat.

Hasil penelitian terbaru, cabai rawit dapat mengurangi

kecenderungan terjadinya penggumpalan darah (trombosis),

menurunkan kadar kolesterol dengan cara mengurangi produksi

kolesterol dan trigliserida di hati (Kim, et al., 2004).

Pada sisitem reproduksi, sifat cabai rawit yang panas dapat

mengurangi rasa tegang dan sakit akibat sirkulasi darah yang buruk.

31

Selain itu, dengan kandungan zat antioksidan yang cukup tinggi

(seperti vitamim C dan beta karoten), cabai rawit dapat digunakan

untuk mengatasi ketidaksuburan (infertilitas), afrodisiak dan

memperlambat proses penuaan (Hwang, 2006).

Cabai rawit dapat digolongkan sebagai sumber vitamin C

yang sangat baik (excellent) (Astawan, M. 2008). Vitamin C menjadi

antioksidan yang penting di cairan ekstrasel, dan mempunyai

aktivitas intraseluler yang baik. Resorbsi vitamin C di usus cepat dan

sempurna (90%) tapi menurun pada dosis diatas 1 gram. Distribusi

ke semua jaringan baik, sebagian besar di kortek ginjal. Dalam darah

sangat mudah dioksidasi secara reversible menjadi dehidroaskorbat

yang hampir sama aktifnya. Sebagian kecil dirombak menjadi asam

oksalat dengan jalan pemecahan ikatan C2 dan C3 (Tjay dan

Raharja, 2002).

Vitamin C merupakan antioksidan paling penting yang

bekerja dalam cairan ekstraseluler karena vitamin ini mempunyai

kelarutan yang tinggi dalam air. Vitamin C mampu berperan sebagai

scavenger radikal bebas dan dapat bereaksi dengan anion

superoksida, radikal hidroksil dan peroksida lipid. Vitamin C mampu

menghambat pembentukan radikal superoksida, radikal hidroksil,

radikal peroksil, oksigen singlet dan hidrogen peroksida. Vitamin C

juga mampu mempertahankan aktivitas enzim glutamat piruvat

transaminase. Oleh karena vitamin C mampu menghambat radikal

bebas maka peran vitamin C menjadi sangat penting dalam menjaga

32

integritas membran sel. Selain itu, vitamin C juga dapat bekerja

secara sinergis dengan vitamin E, yakni dalam hal meregenerasi

vitamin E (Suhartono et al., 2007), selain itu asupan vitamin C

sebesar 1.000 mg dapat memicu tubuh menghasilkan glutation

(Kuncahyo, 2007).

Gambar 2.6. Struktur kimia vitamin C (Guyton and Hall 1997)

Vitamin C merupakan vitamin yang paling mudah rusak.

Salah satu fungsi utama dari vitamin C adalah berperan dalam

Pembentukan kolagen dalam jaringan ikat, Pembentukan gigi,

Metabolisme tirosin, Sintesis neurotransmitters, Penggunaan Fe, Ca,

dan Folasin (Muchtadi, Deddy, 2009). Asam askorbat sangat penting

peranannya dalam proses hidroksilin dua asam amino prolin dan

lisin menjadi hidroksi prolin dan hidroksilisin. Kedua senyawa ini

merupakan komponen kolagen yang penting. Penjagaan agar fungsi

itu tetap banyak dipengaruhi oleh cukup tidaknya kandungan vitamin

C dalam tubuh. Fungsinya adalah dalam proses penyembuhan luka

serta daya tahan tubuh melawan infeksi, penyakit dan stress,

mengoksidasi fenilalanin menjadi tirosin, reduksi ion feri menjadi

fero dalam saluran pencernaan sehingga besi lebih mudah terserap,

melepaskan besi dari tranferin dalam plasma agar dapat bergabung

33

ke dalam ferinitin jaringan, serta pengubahan asam folat menjadi

bentuk aktif asam folinat. Vitamin C juga berperan dalam

pembentukan hormone steroid dari kolestrol. Vitamin C berfungsi

respirasi sel dan kerja enzim yang mekanismenya belum sepenuhnya

dimengerti (Sediaoetama, Achmad Djaeni, 2000).

2.7.2.4 Pengaruh Tanaman Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens

L var. Cengek)Terhadap aktifitas anti oksidan serum.

Tanaman cabai rawit memiliki kandungan yang unik dan

variatif. Kandungan vitamin C sebagai antioksidan dapat membantu

tubuh dalam proses penyembuhan atau wound healing, begitu pula

pada disfungsi sel endotel.

Kandungan kapsaisin memiliki efek anti oksidan kuat yang

dapat membantu melawan radikal bebas yang bias mengakibatkan

stress oksidatif pada tubuh.