TINJAUAN PUSTAKA

Botani Kumis Kucing (Orthosiphon stamineus Benth)

Kumis kucing (Orthosiphon stamineus Benth) merupakan salah satu

tanaman obat-obatan yang sudah terkenal di dalam dan di luar negeri. Tanaman

ini diduga berasal dari daerah Afrika, kemudian menyebar ke wilayah Georgia

(Kaukasus), Kuba, Asia dan Australia. Penyebaran kumis kucing di Asia meliputi

Indonesia, India, Malaysia, Vietnam dan Thailand (Mahendra dan Fauzi 2005).

De Padua et al (1999) menjelaskan bahwa kumis kucing tumbuh di Pulau

Jawa sejak tahun 1928. Selanjutnya tanaman ini menyebar ke pulau-pulau lain

seperti Sumatera dan Sulawesi. Sentra produksi kumis kucing yaitu Jawa Tengah

(Ambarawa, Kopeng dan Blora), Jawa Barat (Sukabumi dan Bogor), Jawa Timur,

Sumatera Barat, Sumatera Utara, Aceh dan Sulawesi Utara.

Kumis kucing termasuk tanaman tahunan yang tumbuh pada ketinggian 100-

150 cm. Batang berbentuk persegi empat agak beralur, berwarna hijau keunguan,

bercabang dengan akar yang kuat. Sedangkan bentuk daun tunggal, bundar telur,

elips atau memanjang, berambut halus, tepi bergerigi, ujung dan pangkal runcing,

tipis dengan panjang 2-10 cm, lebar 1-5 cm dan berwarna hijau. Tanaman ini

dapat tumbuh di dataran rendah hingga dataran tinggi. Bagian tanaman yang

dipanen untuk dimanfaatkan sebagai obat adalah daunnya.

Klon kumis kucing yang ditanam di Indonesia adalah klon berbunga putih

dan ungu seperti pada Gambar 1. Menurut Dalimartha (2000) dan Anonim

(2005a) bunga kumis kucing berupa tandan yang keluar di ujung cabang,

berwarna ungu pucat, putih dan ada juga yang biru, benang sari lebih panjang dari

tabung bunga. Buah berbentuk kotak, bulat telur dan berwarna hijau setelah tua

berwarna cokelat. Bijinya kecil dan berwarna hitam.

De Padua et al (1999) menjelaskan bahwa tanaman kumis kucing di

berbagai daerah disebut dengan nama yang berbeda-beda, antara lain remujung

(Jawa Tengah), kumis ucing (Jawa Barat), kumis kucing (Melayu), soengot

koceng (Madura), mau xu cao (Cina), balbasdusa (Filipina), kapen prey

(Kamboja) dan java tea (Inggris).

(a) (b)

Gambar 1 Tanaman kumis kucing (Orthosiphon stamineus Benth); (a) Kumis kucing berbunga putih, (b) Kumis kucing berbunga ungu (Anonim 2005b).

Kandungan Kimia Daun Kumis Kucing

Dalimartha (2000) menjelaskan bahwa daun kumis kucing mengandung

banyak komponen bioaktif seperti ortosiphonin glikosida (glikosides

orthosiphonins), polifenol (polyphenols), minyak atsiri (atsiri oil), minyak lemak

(fat oil), saponin, sapofonin, garam kalium (potassium salt (0.6-3.5%)), mioinositol,

dan sinensetin. Ditambahkan oleh de Padua et al (1999), kumis kucing mengandung

12% mineral dengan kandungan paling tinggi potassium (600-700 mg per 100 g

daun segar), 0.2% lipophilic flavones, sinensetin, flavonol glicosides, turunan

caffeic acid (terutama rosmarinic acid dan 2,3-dicaffeoyltartaric acid), inositol,

phytosterol (β-sitosterol), saponin dan 0.7% essential oil.

Olah et al (2003) menemukan komponen utama daun dan ekstrak alkohol

kumis kucing adalah senyawa polifenol aktif polymethoxylated flavonoid dan

turunan caffeic acid. Identifikasi lebih lanjut menunjukkan adanya kandungan

caffeic acid, cichoric acid, rosmarinic acid, sinensetine dan eupatorin. Menurut

Loon et al (2005), penentuan tiga jenis flavonoid dari kumis kucing di dalam

plasma mencit dengan metode HPLC dan dideteksi dengan sinar ultraviolet

menghasilkan sinensetin, eupatorin dan 3’-hydroxy-5,6,7,4’ tetramethoxyflavone.

Menurut Ohashi et al (2000), komponen kimia yang telah diisolasi dari

fraksi larut kloroform atau heksana antara lain benzochromene baru

(orthochromene A), dua isopimarane baru jenis diterpenes (orthosiphonone A dan

orthosiphonone B) dan dua pimarane baru jenis diterpenes (neoorthosiphol A dan

neoorthosiphol B) serta delapan senyawa lainnya yang telah diketahui dan

ditemukannya senyawa utama methylripariochromene dari air rebusan daun

kumis kucing. Schmidt dan Bos (1986) menambahkan bahwa minyak essensial

(essential oil) dari daun kumis kucing mengandung senyawa β-caryophyllene, β-

elemene, α-humulene, β-bourbonene, 1-octen-3-ol dan caryophyllene oxide.

Khasiat Daun Kumis Kucing

Daun kumis kucing berkhasiat sebagai peluruh urine (diuretik), antiradang (anti-

inflammasi), menghilangkan panas dan lembab, serta menghancurkan batu kandung

kemih (Dalimartha 2000). Menurut Anonim (2000) dalam pengobatan tradisional daun

kumis kucing dipercaya memiliki sifat antialergi, antihipertensi, anti-inflammasi dan

diuretik serta digunakan juga untuk mengobati gout, diabetes dan rematik.

Van deer Veen et al (1979) melaporkan bahwa senyawa kalium (potassium),

inositol dan lipophilic flavones yang terdapat pada daun kumis kucing mempunyai

sifat diuretik dan bakteriostatik. Sedangkan de Padua et al (1999) menyatakan

sifat diuretik daun kumis kucing diberikan oleh senyawa kalium (potassium),

inositol dan 3’-hydroxy-5,6,7,4’ tetramethoxyflavone, sifat anti bakteri karena

adanya senyawa turunan caffeic acid dan saponin serta lipophilic flavonoid

sebagai antitumor dan anti- inflammasi yang menghambat proses cyclo-oxygenase

dan lipoxygenase.

Khasiat daun kumis kucing sebagai diuretikum dilaporkan oleh Sari (1985),

efek maksimal terhadap sifat diuretikum dari rata-rata 1 ml infus dengan

kandungan 5%, 10% dan 20% daun kumis kucing berturut-turut adalah 275.22%;

376.64% dan 646.12%. Penelitian lebih lanjut pada kelinci membuktikan daun

kumis kucing dapat mengatasi gangguan saluran urin karena adanya kandungan

kalium yang berfungsi sebagai pelarut batu ginjal dan batu saluran kemih.

Casadebaig-Lafon et al (1989) dan Beaux et al (1999) menjelaskan bahwa

ekstrak air dan ekstrak alkohol dari Orthosiphon stamineus Benth juga dapat

meningkatkan aktivitas diuretik pada tikus dengan meningkatnya pengeluaran urin

serta ekskresi sodium dari kandung kemih. Adapun Garnadi (1998) menambahkan

bahwa potensi diuretikum daun kumis kucing lebih baik dari pada batangnya dan

daun muda lebih efektif sebagai diuretikum dibandingkan daun tua. Selain itu

Nirdnoy dan Muangman (1991) menyatakan bahwa penelitian farmakologis yang

dilakukan terhadap responden sehat yang meminum teh kumis kucing dapat

mencegah asam urat dan terbentuknya batu yang mengandung asam urat dalam

kandung kemih.

Anonim (2000) menyatakan bahwa senyawa bioaktif sinensetin pada daun kumis

kucing menunjukkan aktivitas antibakteri dengan konsentrasi terendah penghambatan

(MIC/ Minimal Inhibitory Concentration) 7.8-23.4 mg/ml. Hal ini didukung oleh

Sofiani (2003) yang melaporkan bahwa senyawa sinensetin daun kumis kucing

memberikan daya hambat lebih tinggi terhadap bakteri S. epidermis dari pada E. coli.

Ditambahkan de Padua et al (1999) bahwa kandungan sinensetin yang tertinggi (0.4%)

terdapat dalam daun kumis kucing tua dari bunga berwarna blue-violet dan yang

terendah (0.1%) dalam daun kumis kucing muda dari bunga berwarna putih.

Yuvadee et al (1990) melakukan penelitian mengenai toksisitas (LD50) daun

kumis kucing, dimana pemberian dosis 1 g/kg berat badan dapat menjadi lethal untuk

tikus dan mencit setelah satu injeksi intraperitoneal, tetapi tidak ditemukan adanya

pengaruh yang mematikan atau merugikan dengan pemberian makan sampai 5 g/kg

berat badan. Ini memperlihatkan bahwa daun kumis kucing mempunyai toksisitas

yang rendah ketika diberikan secara oral pada hewan percobaan. Padilla et al (1996)

menyatakan ekstrak air daun kumis kucing tidak toksik pada dosis 2000 mg/kg (2

g/kg). Selanjutnya Anonim (2002) menyatakan bahwa batas toksisitas akut

Orthosiphon stamineus dengan menggunakan dosis 5 g/kg berat badan selama 14 hari

menunjukkan semua tikus Spraque Dawley tetap hidup.

Kusumaningrum (2005) menyatakan pemberian minuman seduhan bubuk

daun kumis kucing dosis 0.3 dan 0.6 g/kg/hari menunjukkan kadar sitokrom hati

tikus semakin meningkat dengan meningkatnya dosis minuman yang diberikan

(0.954 dan 1.207 nmol/mg protein) dibandingkan kontrol (0.759 nmol/mg

protein). Pemberian minuman seduhan ini pada dosis rendah (0.3 g/kg/ha ri) lebih

dapat meningkatkan aktivitas glutation S-transferase (GST) dalam hati sehingga

senyawa yang dihasilkan tidak bersifat radikal dan tidak berbahaya bagi tubuh.

Botani Bunga Kenop (Gomphrena globosa L.)

Gomphrena globosa merupakan salah satu jenis tanaman yang berasal dari

famili Amaranthaceae. Tanaman ini banyak dijumpai di Panama dan Guatemala,

tetapi di Indonesia juga telah banyak dibudidayakan. Nama daerah dari bunga

kenop adalah bunga kenop, kembang puter, ratnapakaja (Sumatera dan Melayu),

bunga kancing, adas-adasan (Jawa), taimantulu (Sulawesi) dan ratna (Bali)

(Dalimartha 2000).

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 2 Tanaman bunga kenop (Gomphrena globosa L.); (a) Bunga kenop putih, (b) Bunga kenop merah jambu, (c) Bunga kenop orange, dan (d) Bunga kenop merah tua keunguan (Anonim 2006).

Bunga kenop berasal dari Amerika tropis dan dapat tumbuh pada ketinggian

1-1300 m dari permukaan laut dan termasuk kedalam tanaman semusim.

Batangnya berwarna hijau kemerahan, membesar pada ruas percabangan. Berdaun

tunggal, bertangkai pendek dengan bentuk memanjang, ujung meruncing, tepi

rata, berwarna hijau, berambut kasar yang berwarna putih di permukaan atas dan

berambut halus di permukaan bawah. Bunga tunggal dan berbentuk bulat seperti

bola dengan beberapa warna seperti putih, merah jambu, orange, dan merah tua

keunguan. Sedangkan buahnya kotak berbentuk segitiga yang dibungkus lapisan

tipis berwarna putih dan berbiji satu (Gambar 2).

Kandungan Kimia Bunga Kenop

Bunga kenop memiliki kandungan kimia yang khas yaitu Gomphrenin I,

Gomphrenin II, Gomphrenin III, Gomphrenin V, Gomphrenin VI, amaranthin,

minyak atsiri, flavon, atau saponin (Dalimartha 2000). Cai et al (2001) melaporkan

bahwa bunga Amaranthaceae banyak mengandung komponen pigmen alami

betasianin. Pada bunga kenop kandungan betasianin sebesar 1.3 mg/g bunga segar.

Betasianin ini terdiri dari komponen gomphrenin I (betanidin 6-O-ß-glukosida)

sebesar 16.9%, isogomphrenin I (isobetanidin 6-O-ß-glukosida) sebesar 8.8%,

gomphrenin II (betanidin 6-O-(6’-O-E-4-coumarooyl)-ß-glukosida) sebesar 11.1%,

isogomphrenin II (isobetanidin 6-O-(6’-O-E-4-coumarooyl)-ß-glukosida sebesar

3.5%, gomphrenin III (betanidin 6-O-(6’-O-E-4-feruroyl)-ß-glukosida sebesar 40.8%,

isogomphrenin III (isobetanidin 6-O-(6’-O-E-4-feruroyl)-ß-glukosida) sedangkan

komponen yang paling sedikit adalah amaranthine. Struktur kimia gomphrenin

disajikan pada Gambar 3.

Pigmen betasianin dikenal juga dengan nama betalain. Betalain adalah grup

komponen warna yang mendekati warna visual flavonoid yaitu kuning dan

antosianin yaitu kemerah-merahan. Betalain terdapat juga pada buah kaktus,

bunga bougenville dan amaranthus. Lebih kurang 70 jenis betalain yang telah

dikenal dan semuanya mempunyai struktur yang sama yaitu 1,7-diazohepta-

methyn (Cai et al 2001).

Wettasinghe et al (2002) menjelaskan bahwa betasianin merupakan pigmen

alami yang dapat larut di dalam air dan berwarna red-violet. Di dalam tanaman

terdapat dalam bentuk glikosida yang membentuk ester dengan monosakarida.

Betasianin pertama kali diisolasi dan diidentifikasi dari gula bit (Beta vulgaris) dan

sudah dapat dimanfaatkan sebagai pigmen alami pada bahan pangan. Betasianin dari

gula bit ternyata dapat menaikkan enzim fase II secara in vitro. Cai et al (2001)

menambahkan bahwa betasianin merah (betanin dan amaranthin) bersifat tahan

terhadap panas dalam sistem buffer, tetapi bersifat tidak stabil pada suhu diatas 40oC

dan bersifat lebih stabil pada suhu 40oC tanpa adanya udara dan cahaya.

Gambar 3 Struktur kimia komponen gomphrenin dan isogomphrenin (Cai et al 2001).

Khasiat Bunga Kenop

Bunga kenop berkhasiat sebagai obat batuk, obat sesak nafas (asma),

peluruh dahak (ekspektoran), obat radang mata, disentri, panas pada anak,

penambah nafsu makan dan bronkhitis kronis (Dalimartha 2000). Bagian yang

digunakan dalam pengobatan tradisional adalah bunga atau seluruh herba segar

maupun yang telah dikeringkan.

Stintzing et al (2004) melakukan penelitian terhadap Amaranthus spinosus L.,

tanaman yang biasa digunakan sebagai obat di Afrika menunjukkan adanya

kandungan betalain yang diidentifikasi sebagai amaranthin dan isoamaranthin.

Selain itu tanaman ini juga mengandung hidroksisinamat, quersetin dan kaempferol

glikosida yang kesemuanya merupakan senyawa fenolik. Kapiszewska et al (2005)

melakukan pengujian terhadap kandungan polifenol Amaranthus sp. yang

menunjukkan bahwa penambahan ekstrak Amaranthus sp. dengan konsentrasi

polifenol sampai dengan 0.2 mug/ml dapat meningkatkan perlindungan terhadap

stress oksidatif oleh H2O2 yang menginduksi kerusakan DNA dari limfosit.

Pengujian ekstrak air Amaranthus sp. terhadap sel splenosit mencit BALB/c

menunjukkan kemampuan ekstrak ini untuk menstimulasi proliferasi sel splenosit.

Sel B yang diisolasi dapat distimulasi juga oleh ekstrak ini. Pemurnian ekstrak air

dari Amaranthus sp menghasilkan protein (GF1) dengan berat molekul 313 kDa.

GF1 mempunyai aktivitas imunostimulasi 309 kali ekstrak air yang belum

dimurnikan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak air Amaranthus sp

mempunyai aktivitas imunostimulasi yang secara langsung menstimulasi aktivitas

proliferasi sel B dan proliferasi sel T secara in vitro (Lin et al 2005).

Pengeringan Bahan Pangan

Pengeringan adalah suatu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan

sebagian besar air dari suatu bahan dengan menggunakan energi panas. Kandungan

air bahan dikurangi sampai batas tertentu dimana mikroba tidak dapat tumbuh lagi

pada bahan tersebut. Pengeringan mempunyai keuntungan yaitu bahan menjadi tahan

lama disimpan dan volume bahan menjadi lebih kecil sehingga mempermudah dan

menghemat ruang pengangkutan dan pengepakan (Muchtadi 1997). Pengembangan

daun kumis kucing dan bunga kenop agar nilai ekonomisnya meningkat dapat

dilakukan dalam bentuk produk teh daun kumis kumis kucing dan bunga kenop.

Pengeringan juga dapat mempengaruhi retensi zat gizi dalam bahan pangan

karena zat gizi dapat terdegradasi oleh panas. Menurut Jayaraman dan Das Gupta

(1995) selama proses pengeringan terjadi degradasi senyawa-senyawa yang

terkandung dalam daun seperti klorofil yang memberi warna hijau pada daun.

Sokhansanj dan Jayas (1995) menambahkan bahwa degradasi klorofil tergantung

pada pH, waktu, kerja enzim, oksigen dan cahaya. Selain itu pengeringan dapat pula

meningkatkan kualitas dan nilai nutrisi suatu produk pangan dan pakan seperti rasa

yang lebih enak dan daya cerna serta perubahan metabolik yang meningkat.

Berbagai cara pengeringan telah banyak dilakukan dalam proses pengolahan

hasil pertanian dan bahan pangan. Salah satu metode pengeringan yang banyak

dipakai dinegara berkembang adalah pengeringan matahari. Pengeringan dengan

matahari adalah suatu metode pengeringan tradisional yang paling sering dilakukan

dan lebih praktis. Metode ini sebagian besar digunakan untuk pengeringan buah-

buahan seperti anggur dan prune kering (Jayaraman dan Das Gupta 1995).

Pengeringan daun kumis kucing secara alami dengan bantuan sinar matahari

dilakukan dengan mengangin-anginkan daun terlebih dahulu selama 24 jam agar

stomata daunnya menutup sehingga tidak terjadi penguapan zat-zat yang terkandung

didalamnya, selanjutnya daun kumis kucing di jemur dibawah sinar matahari

langsung. Bila matahari bersinar penuh, lama pengeringan sekitar 2-3 hari atau

setelah kadar airnya berkisar 7%. Sementara pengeringan dengan oven dapat

dilakukan dengan suhu 60oC selama 3-6 jam (Mahendra dan Fauzi 2005).

Masalah yang mungkin timbul pada pengeringan dengan sinar matahari

adalah terjadinya hujan atau cuaca mendung, kontaminasi oleh debu, serangga,

burung dan binatang lainnya, kurangnya pengawasan sehingga terjadi pengeringan

melewati batas dan kemungkinan terjadi pembusukan baik secara kimiawi,

enzimatis atau mikrobiologis karena waktu pengeringan yang lama (Jayaraman

dan Das Gupta 1995). Selain itu dapat terjadi loss tambahan lainnya selama

penyimpanan karena terjadi ketidakseragaman pengeringan (Imre 1995).

Menurut Fellow (1990), ketika udara panas berada di atas suatu produk pangan,

panas akan langsung ditransfer pada permukaan produk. Pengeringan makanan

merupakan suatu proses yang lambat. Waktu yang dibutuhkan untuk proses

pengeringan dapat mencapai 6 sampai 8 jam bahkan lebih dan ditentukan juga oleh

jenis produk (Parker 2002).

Menurut Buckle et al (1987) faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan

pengeringan dari suatu bahan pangan adalah: (1) Sifat fisik dan kimia dari produk

(bentuk, ukuran, komposisi, kadar air); (2) Pengaturan geometris produk sehubungan

dengan permukaan alat atau media perantara pemindah panas (seperti nampan untuk

pengeringan; (3) Sifat-sifat dari lingkungan alat pengering (suhu, kelembaban dan

kecepatan udara); dan (4) Karakteristik alat pengering (efisiensi pemindahan panas).

De Padua et al (1999) menyatakan bahwa daun kumis kucing yang berkualitas

bagus berwarna hijau, mempunyai aroma yang bagus, kadar air dibawah 14%, rasa

pahit, kadar abu sekitar 10%, kadar kontaminasi kurang dari 2% dan tidak mengandung

serangga atau jamur. Daun kumis kucing yang berwarna kehitam-hitaman disebabkan

oleh kelebihan panas selama pengeringan atau terjadinya kontak dengan wadah logam.

Polifenol Sebagai Antioksidan

Halliwell dan Gutteridge (2001) menjelaskan bahwa antioksidan adalah suatu

substansi yang menghentikan atau menghambat kerusakan oksidatif terhadap suatu

molekul target. Ditambahkan Pratt (1992) berdasarkan sumbernya, antioksidan dibagi

menjadi antioksidan sintetik (antioksidan yang diperoleh dari hasil sintesis reaksi kimia)

dan antioksidan alami (antioksidan hasil ekstraksi bahan alami). Beberapa contoh

antioksidan sintetik seperti Butil Hidroksi Anisol (BHA), Butil Hidroksi Toluen (BHT),

Propil Galat (PG) dan Tert-Butil Hidroksi Quinon (TBHQ) sedangkan sumber

antioksidan alami banyak terdapat pada tumbuhan dan umumnya merupakan senyawa

fenolik atau polifenolik yang berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin,

tokoferol dan asam-asam organik polifungsional yang letaknya tersebar di seluruh bagian

tumbuhan baik di kayu, biji, buah, daun, akar, bunga maupun serbuk sari.

Ho et al (1997) menjelaskan flavonoid terdiri atas katekin, proantosianin, flavon,

flavonol dan glikosida. Berdasarkan laporan Su et al (2003) flavonoid dikenal

mempunyai aktivitas antioksidan dan kemampuan mengikat logam (metal chelating).

Aktivitas antioksidan flavonoid meningkat dengan bertambahnya grup hidroksil pada

cincin A dan B. Polifenol dan flavonoid merupakan antioksidan yang sangat kuat dan

aktivitasnya berhubungan dengan struktur kimianya. Fuhrman (2002) menyatakan

bahwa polifenol tumbuhan bersifat multifungsi dan bertindak sebagai senyawa

pereduksi, antioksidan pendonor atom hidrogen, penangkap singlet oksigen dan

beberapa polifenol juga bertindak sebagai antioksidan penangkap ion logam.

Antioksidan fenolik (PPH) dapat menghambat peroksidasi lipid dengan cara

mendonorkan atom hidrogennya dengan cepat pada radikal peroksil (ROO*) yang

dihasilkan dalam pembentukan hidroperoksida alkil (ROOH) seperti ditunjukkan

reaksi berikut :

ROO* + PPH ROOH + PP*

Radikal polifenol fenoksil (PP*) yang dihasilkan dapat distabilkan oleh atom

hidrogen donor dan pembentukan quinones, atau oleh reaksi dengan radikal lain

termasuk radikal fenoksil lainnya, sehingga dapat memutus inisiasi rantai reaksi

yang baru (Fuhrman 2002).

Cai et al (2003) menyatakan aktivitas antioksidan pigmen betalain dari beberapa

tanaman yang termasuk famili Amaranthaceae dengan menggunakan metode DPPH

(1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl) menunjukkan adanya aktivitas antioksidan yang kuat

untuk semua tanaman yang diteliti (3.4-8.4 µM). Gomphrenin jenis betasianin (3.7 µM)

dan betaxanthin (4.2 µM) menunjukkan aktivitas antioksidan yang sangat kuat, 3-4 kali

lebih kuat dari asam askorbat (13.9 µM), rutin (6.1 µM) dan katekin (7.2 µM). Penelitian

ini juga mempelajari hubungan antara struktur kimia dengan aktivitas antioksidan

betalain. Aktivitas antioksidan dari betalain biasanya meningkat dengan meningkatnya

jumlah gugus hidroksil dan juga tergantung dari posisi gugus hidroksil dan glikosilasi dari

aglikon dalam molekulnya. Sejalan dengan pendapat Fukumoto dan Mazza (2000)

bahwa aktivitas antioksidan biasanya meningkat dengan adanya peningkatan jumlah

gugus hidroksil dan menurun dengan adanya glikosilasi.

Respon Imun

Respon imun merupakan sistem interaktif komplek dari beragam jenis sel

imunokompeten yang bekerjasama dalam proses identifikasi dan eliminasi mikroorganisme

patogen dan zat-zat berbahaya lainnya yang masuk ke dalam tubuh. Semakin baik respon

imun tubuh, semakin baik status kesehatan seseorang (Roitt dan Delves 2001).

Respon imun dibedakan dalam respon imun spesifik dan nonspesifik. Respon

imun nonspesifik timbul sebagai reaksi terhadap serangan mikroorganisme patogen

dan zat asing lainnya melalui fagositosis oleh neutrofil dan monosit (makrofag),

barier kimia melalui sekresi internal dan eksternal (lisozim dalam mucus, air mata,

laktoperoksidase dalam saliva), protein darah (interferon, sistem kinin dan

komplemen) dan sel Natural Killer (NK) (Bellanti 1993).

Respon imun menjalankan tiga fungsi yaitu pertahanan (defense), homeostatis

dan pengawasan (surveillance). Fungsi pertahanan bertujuan untuk melawan invasi

mikroorganisme dan senyawa asing lainnya. Fungsi homeostatis untuk

mempertahankan dari jenis sel tertentu dan memusnahkan sel-sel yang rusak.

Sedangkan fungsi pengawasan bertujuan untuk memonitor jenis-jenis sel yang

abnormal atau sel mutan (Bellanti 1993).

Limfosit

Darah adalah suspensi yang terdiri dari sel-sel dan plasma, yaitu larutan yang

mengandung berbagai molekul organik dan anorganik. Sel-sel darah terdiri dari sel

darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit) dan butir pembeku (platelets) atau

trombosit. Sel darah putih atau leukosit (bahasa Yunani leuko = putih) penampakannya

bening, tidak berwarna, bentuknya lebih besar dari sel darah merah akan tetapi

jumlahnya kecil. Bellanti (1993) menyatakan jumlah sel darah putih normal sekitar

4000-11.000 sel/µm darah manusia.

Roitt dan Delves (2001) menyatakan leukosit disebut juga sel darah putih yang

merupakan salah satu sel dalam sistem pertahanan tubuh dan apabila dibandingkan

dengan eritrosit, leukosit memiliki ukuran molekul yang lebih besar dan bergerak

bebas. Ditambahkan Baratawidjaja (2002) leukosit terdiri dari 75% sel granulosit dan

25% sel agranulosit yang terbentuk di dalam sumsum tulang belakang. Roitt dan

Delves (2001) menjelaskan yang termasuk kelompok agranulosit adalah sel limfosit

dan monosit, sedangkan basofil, neutrofil dan eosinofil termasuk dalam kelompok

yang granulosit (bergranula). Komposisi dan jumlah normal sirkulasi masing-masing

elemen seluler pada darah manusia, mencit dan tikus disajikan pada Tabel 1.

Baratawidjaja (2002) menyatakan limfosit adalah sel darah putih (leukosit)

yang berukuran kecil, berbentuk bulat (diameter 7-15 µm) dan banyak terdapat

pada organ limfoid seperti limpa, kelenjar limfe dan timus. Sel limfosit dibentuk

dalam kelenjar timus dan sum-sum tulang belakang dan tidak mempunyai

kemampuan bergerak seperti amuba. Sel ini merupakan 20% dari semua sel

leukosit yang beredar dalam darah manusia dewasa. Fungsi utama limfosit adalah

memberi respon terhadap antigen (benda asing) dengan membentuk antibodi

(immunoglobulin/Ig) yang bersirkulasi dalam darah (imunitas humoral) atau

dalam pengembangan imunitas seluler. Menurut Kresno (1991), sel limfosit

mampu mengenal setiap jenis antigen, baik antigen yang terdapat intraselular

maupun ekstra selular misalnya dalam cairan tubuh atau dalam tubuh.

Tabel 1 Komposisi dan jumlah normal sirkulasi masing-masing elemen

seluler pada darah manusia, mencit dan tikus

Elemen-elemen seluler Manusia Mencit Tikus

Leukosit (total x 109/l) 4.5-11 5-11 6-18

* Limfosit (%) 25-33 63-80 65-83

* Monosit (%) 3-7 1-14 1-4

* Neutrofil (%) 54-62 9-37 14-27

* Eosinofil (%) 1-3 0.3-4 0.1-4

* Basofil (%) 0-0.75 - -

Platelets ( x 109/l) 150-350 250-1500 500-1000

Eritrosit ( x 1012/l) 4.2-6.2 8.8-10.5 6.5-9.0

Sumber: Delves (1994)

Menurut Kresno (1991) sel limfosit berdiferensiasi menjadi sel T dan sel B.

Sel T berfungsi dalam imunitas seluler yang sebagian besar terdapat dalam

sirkulasi darah, yaitu berjumlah 65-85% dan berasal dari sel hematopoetik di

sumsum tulang belakang yang kemudian pindah ke timus dan menjadi dewasa.

Pada proses pendewasaannya sel ini berdifferensiasi menjadi sel T-helper (Th)

yang berfungsi untuk membantu pembentukan antibodi, sel T-supressor (Ts)

menekan pembentukan antibodi dan sel T-cytotoxic (Tc) berfungsi membunuh sel-

sel yang terinfeksi patogen intraselular. Roitt dan Delves (2001) menambahkan

bahwa sel T dapat berproliferasi menjadi sel T memori dan berbagai sel effektor

yang mensekresi berbagai limfokin. Limfokin ini berpengaruh pada aktivasi sel B,

sel Tc, sel NK dan sel lain yang terlibat dalam respon imun.

Limfosit dalam sistem imun mengikat antigen dengan menggunakan protein

membran yang bersifat antigen-spesifik, yang disebut reseptor. Reseptor pada sel

T atau TCR (T Cell Receptor) memiliki struktur serupa antibodi. Setiap TCR

mengikat sebuah epitop antigen, yang merupakan peptida dengan panjang 9-20

asam amino. Peptida ini akan berikatan dengan molekul protein pada permukaan

Antigen Presenting Cells (APC) yang bertugas mencocokkan dan

mempresentasikan antigen kepada sel T, peptida tersebut dikenal sebagai molekul

Major Histocompatibility Complex (MHC). Sel Th berikatan dengan peptida pada

MHC kelas II pada APC yang memiliki antigen ekstraselular seperti bakteri, tetapi

telah terinternalisasi ke dalam sel. Hal ini membuat sel Th teraktivasi sehingga

terjadi sekresi interleukin yang menstimulasi pembelahan dan diferensiasi sel B,

sehingga sel B mampu menghasilkan antibodi untuk melawan antigen. Sel Tc

teraktivasi oleh MHC kelas I pada membran sel berinti yang terinfeksi virus.

Dengan demikian, sel Tc akan mampu menbunuh sel yang terinfeksi tersebut

(Roitt dan Delves 2001).

Proliferasi Limfosit

Tejasari (2000) menjelaskan bahwa proliferasi limfosit merupakan fungsi

biologis mendasar limfosit, yaitu proses diferensiasi dan pembelahan (mitosis) sel.

Limfosit adalah sel tunggal yang bertahan baik saat dikultur dalam media sederhana

dan secara konsisten tetap dalam tahap diam dan tidak membelah sampai

ditambahkan mitogen, respon proliferatif kultur limfosit menggambarkan fungsi

limfosit dan status imun individu. Menurut Zakaria et al (1992) Perhitungan jumlah

limfosit pada kontrol yang hanya mengandung media dan serum janin sapi saja dan

membandingkannya dengan jumlah limfosit media yang diberi bahan uji, maka dapat

diketahui aktivitas dari senyawa pemacu proliferasi limfosit yang ada pada bahan uji.

Mitogen adalah agen yang mampu menginduksi pembelahan sel baik sel T

maupun sel B dalam persentase yang tinggi. Mitogen merupakan sumber ligan

polipeptida yang berperan pada pelepasan sinyal dari tempat yang berdekatan

parakrin dan diterima oleh reseptor membran plasma. Beberapa mitogen

merupakan faktor pertumbuhan yang mengaktivasi tirosin kinase. Sinyal

permulaan oleh mitogen mengakibatkan adanya urutan-urutan sinyal lain yang

berpengaruh terhadap berbagai faktor transkripsi dan berpengaruh terhadap

aktivitas gen di dalam sel (Decker 2001).

Menurut Baratawidjaja (2002) pada umumnya mitogen berasal dari

tumbuhan (lektin) atau merupakan gula terikat seperti concanavalin A (Con-A),

pokeweed (PWM) dan fitohemaglutinin (PHA). Mitogen ini tidak spesifik dan

mempunyai daya mengaktifkan sejumlah sel limfosit tanpa memandang reaktifitas

antigenik sel-sel yang bersangkutan. Hal ini dapat terjadi karena adanya gangguan

pada membran yang dirangsang oleh ikatan silang makromolekul sehingga dapat

merangsang limfosit untuk membelah.

Bellanti (1993) menyatakan mitogen PHA dan Con-A dapat merangsang

transformasi blast subpopulasi sel T. Ditambahkan Kresno (1991) sebanyak 50-

60% sel T mampu memberikan respon terhadap stimulasi PHA dan Con-A.

Selanjutnya Kuby (1992) menyatakan PWM dapat berikatan dengan di-N-

acetylchitobiose dan bersifat mitogenik terhadap sel T dan sel B.

Con-A berasal dari tanaman jack bean (Canavalia ensiformis), PHA berasal

dari kacang merah (Phaseolus vulgaris) dan PWM berasal dari tumbuhan

pokeweed (Phytolacca americana). Con-A adalah mitogen asal lektin legum yang

bersifat sebagai imunomodulator karena dapat merangsang proliferasi limfosit,

fungsinya pada sistem biologis adalah sebagai perekam informasi yang diikuti

dengan produksi informasi sel. Lektin fitohemaglutinin (PHA) adalah protein non

enzimatik yang berikatan dengan karbohidrat secara reversibel. Fungsi biologis

dari lektin adalah kemampuan mengenal dan berikatan dengan struktur

karbohidrat spesifik, khususnya berikatan dengan oligosakarida. Lektin terdiri dari

enam famili yang telah dikenal antara lain lektin legum, lektin sereal, lektin jenis

P, C, S dan pentraxis (Letwin dan Quimby 1987).

Tidak semua mitogen adalah lektin. Lipopolisakarida (LPS) merupakan

komponen dinding sel bakteri gram negatif yang dapat juga berfungsi sebagai mitogen

sel B. Aktivitas mitogenik LPS berasal dari bagian lipidnya yang berinteraksi dengan

membran plasma sehingga menghasilkan aktivasi selular (Kuby 1992).

Menurut Kresno (1991) stimulasi limfosit oleh mitogen berakibat pada

serangkaian reaksi biokimia seperti fosforilasi nukleoprotein, sintesa DNA dan

RNA serta peningkatan metabolisme lemak. Perubahan yang terjadi adalah

transformasi blast yang di tunjukkan dengan pembesaran limfosit karena nukleus

juga membesar, retikulum endoplasmik menjadi kasar dan tubulus mikro jelas,

serta kecepatan sintesa DNA meningkat menuju mitosis.

Faridah (1996) melaporkan proliferasi limfosit dapat dilihat dari nilai Indeks

Stimulasi (IS) yaitu rasio count per minute (cpm) sel yang dikultur dengan

stimulan (mitogen/antigen) terhadap cpm sel yang hanya dikultur dengan medium

pertumbuhan saja (tanpa stimulan/kontrol). Nilai IS menunjukkan kemampuan

limfosit yang secara tidak langsung menggambarkan respon imunologik

seseorang. Semakin tinggi nilai IS semakin tinggi pula respon imunologiknya.

Pada kelompok remaja yang banyak mengkonsumsi makanan jajan tercemar

dengan status gizi yang rendah ternyata dapat menurunkan respon imunologik

yang ditandai dengan nilai IS limfosit yang rendah.

Zakaria et al (1992) menyatakan bila sel dikultur dengan senyawa mitogen,

maka limfosit akan berproliferasi secara tidak spesifik. Begitu juga, jika limfosit

dikultur dengan antigen spesifik, misalnya kasein susu, maka kemampuan limfosit

untuk merespon secara spesifik dapat diukur. Kresno (1991) mengatakan bahwa

respon terhadap mitogen dianggap menyerupai respon limfosit terhadap antigen,

sehingga uji proliferasi dengan rangsangan mitogen, banyak dipakai untuk

menguji fungsi limfosit. Zakaria (1996) melaporkan berbagai jenis bahan pangan

seperti jahe, kunyit, bawang putih telah diketahui dan diteliti memiliki aktivitas

imunostimulan antara lain meningkatkan kemampuan proliferasi limfosit.

Kultur Sel Limfosit

Doyle dan Griffiths (1997) menyatakan kultur sel limfosit secara in vitro

merupakan suatu cara untuk mengembangbiakkan atau menumbuhkan sel limfosit

di luar tubuh hewan atau manusia. Lingkungan dan bahan makanan untuk

pertumbuhan sel secara in vitro diusahakan menyerupai keadaan sel secara in

vivo. Oleh karena itu diperlukan suatu media pertumbuhan yang berisi asam-asam

amino, vitamin, garam-garam anorganik, glukosa dan serum. Menurut Freshney

(1994) media pertumbuhan yang digunakan disesuaikan dengan jenis sel yang

akan ditumbuhkan namun sampai saat ini media yang paling baik untuk kultur sel

limfosit adalah Roswell Park Memorial Institute (RPMI)-1640 yang merupakan

media sintetis yang kaya nutrisi.

Freshney (1994) menyatakan penggunaan kultur sel lebih menguntungkan

karena lingkungan tempat hidup sel dapat dikontrol dan diatur, seperti pH,

tekanan osmosis, tekanan CO2 dan O2 sehingga kondisi fisiologis dari kultur

relatif konstan, kultur dapat terekspos secara langsung dengan pereaksi pada

konsentrasi rendah, beberapa jenis sel yang dibiakkan dapat disimpan dalam

nitrogen cair. Namun teknik ini juga memiliki beberapa kelemahan antara lain (1)

Kultur sel harus dilakukan dalam kondisi yang steril karena sel hewan tumbuh

lebih lambat dari kontaminan, (2) Untuk pertumbuhan sel dalam kultur

dibutuhkan lingkungan yang kompleks seperti di dalam tubuh, (3) Sel yang

tumbuh akan mengalami perubahan sifat karena beberapa sifat dari sel akan hilang

atau berubah seperti laju pertumbuhan dan kemampuan untuk berdiferensiasi

dalam tiap populasi berbeda (sel menjadi tidak stabil).

Serum yang biasa digunakan untuk kultur adalah Fetal Bovine Serum (FBS).

Fungsi dari serum ini adalah sebagai protein pembawa hormon untuk

menstimulasi pertumbuhan sel, faktor yang membantu terjadinya pelengketan sel

dari jaringan ataupun cairan tubuh. Kultur sel limfosit manusia biasanya

menggunakan serum manusia. Komponen serum sebagian besar adalah protein

dan komponen lainnya seperti polipeptida, hormon-hormon, mineral dan bahan

makanan seperti asam amino, glukosa, lemak, asam keto, etanolamin, fosfoetanol

amin dan hasil-hasil metabolit lainnya (Freshney 1994).

Untuk pertumbuhan sel limfosit diperlukan kondisi nilai pH 7.4, gas CO2 5%

dengan suhu 37 + 0.5oC. Penambahan HEPES (N-2-hydroxyethylpiperazine-N’-2-

ethanesulfonic acid) pada media adalah sebagai buffer dan NaHCO3 berfungsi

untuk mempertahankan keseimbangan nilai pH. Kebutuhan gas oksigen sebesar

95% dan ketebalan medium kultur tidak boleh lebih dari 2-5 mm (0.2-0.5 ml/cm2)

karena dapat mempengaruhi difusi oksigen kedalam sel (Freshney 1994).

Penambahan antibiotik kedalam media berfungsi untuk mencegah terjadinya

kontaminasi. Menurut pendapat Cartwright dan Shah (1994), faktor utama dalam

memilih jenis antibiotik untuk kultur sel adalah tidak bersifat toksik, memiliki

spektrum antimikroba yang luas, ekonomis dan kecenderungan minimum untuk

menginduksi pembentukan mikroba yang kebal. Agen antibakteri yang terbanyak

digunakan adalah campuran penisilin (100 IU/ml) dan streptomisin (50 µg/ml).

Gentamisin 50 µg/ml sering juga digunakan untuk mencegah kontaminasi

mikroba yang daya tahannya lebih besar. Agen antifungi yang banyak digunakan

adalah amfoterisin B (2.5 µg/ml) dan nystatin (25 µg/ml).

Doyle dan Griffiths (1997) menyatakan pengujian proliferasi sel dapat

dilakukan dengan pewarnaan MTT (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl-

tetrazolium bromide). Prinsip metode MTT adalah konversi MTT menjadi

senyawa formazan yang berwarna ungu oleh aktivitas enzim suksinat

dehidrogenase dari mitokondria sel hidup yang kemudian diukur absorbansinya

dengan Spectrophotometer Microplate Reader. James et al (1994) menjelaskan

enzim suksinat dehidrogenase merupakan enzim yang disintesa oleh semua sel

pada mitokondria. Kandungan suksinat dehidrogenase relatif konstan di antara

berbagai sel dengan tipe spesifik, sehingga jumlah formazan yang terbentuk

proporsional terhadap jumlah sel limfosit yang hidup.

Selain metode MTT, penghitungan sel dapat pula dilakukan dengan metode

tryphane blue. Metode ini menggunakan prinsip penyerapan zat warna melalui

membran sel, pewarna tryphane blue hanya dapat mewarnai jika membran sel rusak.

Oleh karena itu pewarna tryphane blue dapat digunakan untuk membedakan sel hidup

dan sel mati atau rusak. Sel hidup tidak akan berwarna (terang) dan berbentuk bulat,

sedangkan sel mati akan berwarna biru dan mengkerut (Doyle dan Griffiths 1997).