6

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Hepar

2.1.1 Anatomi Hepar

Hepar merupakan organ besar di tubuh, memiliki berat sebesar 1,5 kg atau

sekitar 2% dari berat tubuh orang dewasa, hepar merupakan kelenjar terbesar dan

terletak di dalam rongga perut di bawah diafragma, sebagian besar hepar dilindungi

oleh barisan kosta kanan, dan hemidiafragma kanan memisahkan hepar dari pleura,

paru-paru, perikardium, dan jantung, hepar memiliki lebar hingga mencapai

hemidiafragma kanan. (Snell & Richard, 2012)

Hepar merupakan perantara antara saluran pencernaan dengan darah,

sebagian besar dari daerah yang berada pada hepar berasal dari vena porta (70-

80%), darah ini berasal dari lambung, usus, dan limpa. Sisanya (20%) disuplai oleh

arteri hepatika, seluruh materi yang diserap tiba di hepar melalui vena porta kecuali

kilomikron, yang mana diangkut oleh pembuluh limfe. (Snell & Richard, 2012)

Hepar dalam sistem sirkulasi memiliki peran yang optimal untuk

menampung, mengubah, serta mengumpulkan metabolit dari darah serta untuk

menetralisir dan mengeluarkan zat toksik dari dalam darah, pengeluaran toksik ini

dilakukan oleh empedu. Hepar juga menghasilkan protein plasma, seperti albumin,

fibrinogen, dan berbagai protein lainnya (Mescher, 2012 : Snell & Richard, 2012).

Daerah posteroinferior atau permukaan viseral dari hepar, berbentuk

ireguler, dan memiliki kontak dengan bagian abdomen dari esophagus, gaster,

flexura colic dextra, ren dextra, glandula suprarenal, dan vesica billiaris

7

Hepar terbagi menjadi lobus besar yaitu lobus dextra dan lobus yang lebih

kecil yaitu lobus sinistra oleh ligamentum falciforme. Lobus sinistra daripada

hepar selanjutnya terbagi menjadi lobus quadratus dan lobus caudatus oleh

kehadiran vesica biliaris, fissura dari ligamentum teres, vena cava inferior, dan

fissura dari ligamentum venosum. Hepar secara utuh dikelilingi oleh sebuah kapsula

fibrous, hepar terbentuk dari lobulus hepar, vena sentral dari setiap lobulus

merupakan sebuah cabang dari vena hepatika. (Snell & Richard, 2012).

2.1.2 Histologi Hepar

Hepar dibungkus oleh simpai tipis jaringan ikat yang menebal di hilus,

tempat dimana vena porta dan arteri hepatika memasuki organ dan keluarnya duktus

hepatika kiri dan kanan serta pembuluh limfe dari hati, pembuluh-pembuluh dan

duktus ini dikelilingi oleh jaringan ikat disepanjang perjalanannya hingga ke bagian

asal didalam celah portal diantara lobulus hati, pada tempat ini, jalinan serat

Gambar 2.1 Anatomi Hepar

Netter,2014

8

Gambar 2.3 Struktur umum organ hepar

retikuler halus mengelilingi dan menopang sel hati dan sel endotel sinusoid di

lobulus hati. (Mescher, 2012)

Gambar 2.2 Struktur umum organ hepar

Mescher,2012

Ross MH & Pawlina W, 2011

9

Hepatosit tersusun berupa ribuan lobulus hati kecil polihedral yang

merupakan unit fungsional dan struktural hati yang klasik, setiap lobulus memiliki

tiga sampai enam area portal di bagian perifernya dan suatu venula yang disebut

sebagai vena sentral di bagian pusatnya. Zona portal di sudut lobulus terdiri atas

jaringan ikat dengan suatu venula, arteriol, dan duktus epitel kuboid, ketiga struktur

tersebut disebut sebagai trias porta, venula tersebut mengandung darah dari vena

mesenterica superior dan inferior serta vena lienalis, arteriol menerima darah dari

truncus coeliacus dari aorta abdominalis, duktusnya membawa empedu yang dibuat

oleh sel-sel parenkim (hepatosit) dan akhirnya mencurahkan isinya kedalam duktus

hepatikus.Hepatosit membentuk suatu lempeng yang berhubungan seperti susunan

bata di tembok dan lempeng sel ini tersusun secara radial disekeliling vena sentral.

Dari bagian perifer lobulus ke pusatnya, lempeng hepatosit bercabang dan

beranastomosis secara bebas membentuk struktur yang menyerupai spons, celah di

antara lempeng ini mengandung komponen mikrovaskular penting, yaitu sinusoid

hati. (Mescher, 2012).

Sinusoid hanya terdiri dari lapisan diskontinu sel endotel bertingkap,

sinusoid dikelilingi dan ditunjang selubung serat retikular halus. Selain sel endotel,

terdapat dua sel penting yang berhubungan dengan sinusoid, yaitu; sel Kupffer, sel

yang ditemukan di antara sel endotel sinusoid dan permukaan luminal didalam

sinusoid, terutama dekat area portalnya, memiliki fungsi utama untuk

menghancurkan eritrosit tua, menggunakan ulang heme, menghancurkan bakteri

atau debris yang dapat memasuki darah portal dari usus dan bekerja sebagai sel

penyaji antigen pada imunitas adaptif.Sel-sel penimbun lemak-stelata (sel -sel Ito)

yang terdapat pada celah perisinusoid dengan droplet kecil yang mengandung

10

vitamin A, sel tersebut menyimpan banyak vitamin A tubuh, menghasilkan

komponen matriks ekstrasel, dan ikut berperan dalam mengatur imunitas setempat.

(Mescher, 2012)

Hepatosit merupakan sel polihedral besar dengan enam atau lebih

permukaan, dan berdiameter 20-30m. Pada sediaan yang dipulas dengan

hematoksilin dan eosin, sitoplasma hepatosit biasanya bersifat eosinofilik karena

banyaknya mitokondria, yang berjumlah hingga 2000 per sel. Hepatosit memiliki

inti sferis besar dengan nukleolus. Sel-sel tersebut sering memiliki dua atau lebih

nukleolus dan 50% lainnya darinya bersifat poliploid, dengan dua, empat, delapan,

atau melebihi jumlah kromosom diploid normal. Inti poliploid ditandai dengan

ukuran yang lebih besar, yang proporsional dengang sifat ploidnya, permukaan

setiap hepatosit berkontak dengan dinding sinusoid, melalui celah Disse, diantara

kedua hepatosit terbentuk suatu celah tubular yang disebut dengan kanalikuli

biliaris. (Mescher, 2012)

Gambar 2.4 Histologi umum hepar. Vena Porta (PV),

Arteriol (A), Duktus (D),Sinusoid (S). Pewarnaan

HE,perbesaran 400x dengan mikroskop cahaya

Mescher,2012

11

Kanalikuli merupakan bagian pertama duktus biliaris, dibatasi oleh

membran plasma dari dua hepatosit yang menjulurkan sedikit mikrovili di bagian

dalamnya, membran sel didekat kanalikuli diikat kuat oleh taut erat. Taut celah juga

terdapat di antara hepatosit yang memungkinkan tempat komunikasi antarsel dan

koordinasi aktivitas sel-sel. Kanalikuli membentuk suatu jalinan anastomosis

kompleks di sepanjang dinding lobulus hati dan berakhir di daerah portal. Di area

portal perifer, kanalikuli bermuara kedalam duktulus biliaris yang tersusun dari sel-

sel kuboid yang disebut kolangiosit, setelah melewati jarak pendek, duktulus

melewati hepatosit pembatas di lobulus dan berakhir dalam duktus biliaris di celah

portal. Duktus biliaris dilapisi epitel kuboid atau silindris dan mempunyai selubung

jaringan ikat khusus, duktus-duktus ini kemudian membesar, menyatu, dan

membentuk duktus hepatikus kiri dan kanan, yang pada akhirnya keluar dari hati.

(Mescher, 2012)

Hepatosit mempunyai banyak retikulum endoplasma baik yang kasar

maupun halus, retikulum endoplasma kasar berfungsi untuk sintesis protein plasma

menimbulkan sifat basofilia sitoplasma, yang sering lebih jelas di hepatosit dekat

area portal. Pada RE halus terdapat banyak proses penting yang terjadi, yang

terdistribusi secara difus di seluruh sitoplasma. Organel ini bertanggung jawab atas

proses oksidasi, metilasi, dan konjugasi yang diperlukan untuk menginaktifkan atau

mendetoksifikasi berbagai zat sebelum diekskresi. (Mescher, 2012)

Hepatosit sering mengandung tumpukan glikogen, yang tampak secara

ultrastruktural sebagai granul padat elektron yang kasar dan sering berkumpul

dalam sitosol dekat dengan RE halus. Glikogen hati merupakan timbunan glukosa

dan dimobilisasi jika kadar glukosa darah menurun di bawah normal, agar hepatosit

12

mempertahankan kestabilan kadar glukosa darah, yakni salah satu sumber energi

utama tubuh. Kapasitas untuk menyimpan metabolit tersebut penting karena hal

tesebut menyuplai energi bagi tubuh di antara waktu makan. Hepatosit biasanya

tidak menyimpan protein dalam granula sekretorik tetapi secara kontinu

melepaskannya ke dalam aliran darah. (Mescher, 2012)

Hepatosit bertanggung jawab atas konversi lipid dan asam amino menjadi

glukosa melalui suatu proses enzimatik kompleks yang glukoneogenesis. Hepatosit

juga merupakan tempat utama deaminasi asam amino yang menimbulkan produksi

urea yang diangkut dalam darah ke ginjal dan diekskresikan ke dalam tempat

tersebut (Mescher, 2012)

Lisosom hepatosit sangat penting untuk pergantian dan degradasi organel

intrasel. Peroksisom juga banyak dijumpai dan penting untuk oksidasi kelebihan

asam lemak, penguraian hidrogen peroksida yang dibentuk oksidasi tersebut

(melalui aktivitas katalase), pemecahan kelebihan purin menjadi asam urat, dan

berpartisipasi dalam sintesis kolestrol, asam empedu dan sejumlah lipid yang

digunakan neuron untuk membentuk mielin . setiap hepatosit dapat memiliki hingga

50 kompleks Golgi yang terlibat dalam pembentukan lisosom dan sekresi protein,

glikoprotein, dan lipoprotein ke dalam plasma. (Mescher, 2012 ; Eroschenko,2012)

Sekresi empedu merupakan suatu fungsi eksokrin karena hepatosit terlibat

dalam ambilan, transformasi dan ekskresi komponen darah kedalam

kanalikuli biliaris. Empedu mempunya sejumlah komponen penting lainnya selain

air dan elektrolit, seperti asam empedu, fosfolipid, kolesterol, dan pigmen empedu

yang mengandung heme.(Mescher, 2012 ; Eroschenko,2012)

13

Asam empedu memiliki suatu fungsi penting dalam emulsifikasi lipid di

saluran cerna sehingga memudahkan proses pencernaan oleh lipase dan absorpsi

selanjutnya. Kebanyakan pigmen empedu berasal dari perombakan hemoglobin

pada eritrosit yang menua, terutama terjadi dalam makrofag limpa, dan juga

makrofag sinusoid hati. Zat dan obat yang berpotensi toksik dapat dinonaktifkan

melalui oksidasi, metilasi atau konjugasi. Enzim yang berpartisipasi dalam proses

ini terutama berada dalam RE halus hepatosit. Pada keadaan tertentu, obat yang

dinonaktifkan dalam hati dapat menginduksi penambahan RE halus dalam hepatosit

sehingga kapasitas detoksifikasi hati meningkat. (Mescher, 2012 ; Eroschenko,

2012)

2.1.3 Fungsi hepar

Hepar memproduksi sebagian besar dari proten plasma di sirkulasi tubuh,

yang di dalamnya termasuk albumin,lipoprotein, glikoprotein, haptoglobin,

transferrin,, hemopexin, prothrombin, fibrinogen, non-immun -globulin dan –

globulin. Hepar menyimpan dan mengkonversi beberapa vitamin dan besi. Hepar

mempunyai peran yang penting dalam pengambilan, penyimpanan, dan

pemeliharaan level vitamin A di dalam sirkulasi. Ketika level vitamin A dalam

darah menurun, hepar menjalankan tempat penyimpanan vitamin A pada sel stelata

hepar,Vitamin A kemudian dilepaskan ke dalam sirkulasi dalam bentuk ikatan

retinol dengan RBP (Retinol Binding Protein). (Ross MH & Pawlina W,2011)

Hepar mempunyai peran yang penting dalam metabolisme vitamin D

dengan mengkonversi Vitamin D3 menjadi 25-hydroxycholecalciferol yang

merupakan bentuk predominan dari vitamin D di sirkulasi, tidak seperti vitamin A,

vitamin D tidak disimpan di hati tapi didistribusikan ke otot skelet dan jaringan

14

adiposa. Pada pembentukan prothrombin dan beberapa faktor koagulasi lainnya di

hepar, vitamin K memiliki peranan yang cukup penting. Vitamin K berasal nutrisi

tambahan dari luar dan sintesis di usus halus oleh flora bakteri yang kemudian

ditranspor ke hepar dengan kilomikron, yang secara cepat diserap. Selain vitamin,

hepar berperan dalam menyimpan, metabolisme, dan homeostasis dari zat besi.

Hepar mensintesis hampir semua protein yang dibutuhkan dalam transpor dan

metabolisme zat besi seperti transferrin, haptoglobin, dan hemopexin (Ross MH &

Pawlina W,2011).

Hepatosit berperan dalam mendegradasi obat-obatan, toksin, dan protein

asing lainnya dari dalam tubuh (Xenobiotic). Hepar mengubah substansi yang tidak

dapat dieliminasi menjadi bentuk yang soluble , proses ini terjadi di hepatosit dalam

dua fase, yaitu fase I oksidasi dan fase II konjugasi. Pada fase I oksidasi di

dalamnya termasuk hidroksilasi (penambahan kelompok -OH) dan karboksilasi

(penambahan kelompok -COOH) kepada senyawa asing. Fase ini terjadi di dalam

retikulum endoplasma halus hepatosit dan mitokondria. Kemudian fase II

konjugasi, yang di dalamnya terjadi konjugasi dengan asam glukoronat, glisin, atau

taurin, proses ini membuat produk dari fase I menjadi lebih larut air dan dengan

mudah diekskresi oleh ginjal (Ross MH & Pawlina W,2011)

Hepar berperan penting dalam metabolisme karbohidrat yang

mempertahankan suplai nutrisi yang adekuat untuk proses sel. Pada metabolisme

glukosa, hepar memfosforilasi glukosa yang di absorbsi di saluran gastrointestinal

menjadi glukosa-6-fosfatase, tergantung dari energi yang dibutuhkan, glukosa-6-

fosfatase akan disimpan di hepar dalam bentuk glikogen atau digunakan dalam

15

jalur glikolitik. Selain karbohidrat, hepar berperan dalam metabolisme lipid. . (Ross

MH & Pawlina W,2011)

Asam lemak yang berasal dari plasma darah diambil oleh hepatosit

menggunakan -oksidasi untuk menyediakan energi. Hepar juga menghasilkan

badan keton yang digunakan sebagai sumber energi oleh organ lainnya. Perannya

dalam metabolisme kolestrol merupakan fungsi yang penting, kolestrol digunakan

dalam produksi garam empedu, sintesis VLDLs, dan biosintesis organel sel liver.

Selain itu, hepar membentuk sebagian besar urea ditubuh dari ion ammonium yang

merupakan derivat dari asam nucleat dan protein yang terdegradasi. Hepar juga

terlibat dalam sintesis dan konversi asam amino nonesensial. (Ross MH & Pawlina

W,2011)

Hepar memiliki fungsi eksokrin sebagai penghasil empedu, empedu berisi

hasil pembuangan yang terkonjugasi dan terdegradasi yang akan dikembalikan ke

usus untuk dibuang, dan juga zat yang mengikat metabolit di usus untuk membantu

absorbsi. Empedu dibawa dari parenkima hepar oleh saluran empedu yang

membentuk saluran hepatik. Saluran empedu kemudian membawa empedu ke

kantong empedu.(Ross MH & Pawlina W,2011)

Hepar memiliki fungsi untuk mengubah struktur dan fungsi dari banyak

hormon. Tiroksin adalah sebuah hormon yang diekskresikan oleh kelenjar tiroid

sebagai tetraiodothyronine (T4), yang mana di konversi di hepar untuk berubah

menjadi bentuk aktif. Hepar juga mengubah kerja Growth Hormone (GH) oleh

Growth Hormone-Releasing Hormone (GHRH) yang diinhibisi oleh

somatostatin.(Ross MH & Pawlina W,2011)

16

Hepar mengalami degenerasi hidropik dan degenerasi lemak yang

merupakan tanda awal terjadinya kerusakan pada hepar. Degenerasi hidropik pada

hepar terjadi ketika hepar mengalami gangguan seperti yang disebabkan oleh bahan

kimia, virus, bakteri,iskemia,suhu ekstrim dan lain sebagainya yang mengakibatkan

gangguan pada proses yang mengontrol konsentrasi ion pada sitoplasma sehingga

hepatosit mengalami pembesaran volume, gangguan tersebut muncul karena

ketidakseimbangan pada tiga komponen yaitu membran plasma, pompa sodium

pada membran plasma, dan ATP. (Rubin et al., 2015)

Degenerasi lemak pada hepar terbagi menjadi dua yaitu Alcoholic Fatty

Liver Disease dan Non-alcoholic Fatty Liver Disease. Lemak hasil pencernaan

dalam tubuh seperti kilomikron dan asam lemak bebas yang ditranspor ke hepar

yang kemudian di β-oksidasi oleh mitokondria atau disintesis menjadi trigliserida

oleh retikulum endoplasma, trigliserida yang baru dibentuk oleh retikulum

endoplasma selanjutnya disekresi menjadi lipoprotein atau disimpan. (Rubin et al.,

2015)

Pada Alcoholic Fatty Disease yang biasanya diderita oleh konsumsi

minuman beralkohol yang berlebihan, ethanol yang dikonsumsi menyebabkan

peningkatan lipolisis di tubuh sehingga meningkatkan transpor lemak ke hepar,

menurunkan oksidasi asam lemak oleh mitokondria, serta mengganggu

pembentukan trigliserida menjadi lipoprotein sehingga terjadi penumpukan lemak

pada sel hepatosit yang menyebabkan terjadinya degenerasi lemak. Pada Non-

alcoholic Fatty Liver Disease, degenerasi lemak terjadi disebabkan oleh resistensi

insulin yang menyebabkan peningkatan oksidasi mitokondria terhadap asam lemak

17

menghasilkan stress oksidatif berlebihan yang kemudian mengganggu metabolisme

lemak di hepatosit. (Rubin et al., 2015)

2.2. Timbal

Timbal adalah logam lunak berwarna silver-keabuan yang dapat ditemukan

di kerak bumi, dengan berat atom 207.21 Da dan nomor atom 82. Timbal memiliki

titik leleh yang rendah yaitu 327.4℃ dan mendidih pada 1620℃ pada tekanan

atmosfer. Timbal metalik relatif tidak larut dalam air dan asam yang diencerkan

namun larut dalam nitrat, asetat, dan asam sulfur terkonsentrasi yang panas.

Senyawa timbal inorganik memiliki warna yang cerah dan mempunyai kelarutan

di air yang berbeda-beda, banyak yang digunakan secara luas sebagai pigmen pada

cat seperti lead chromate (kuning) dan lead oxide (merah). Timbal juga mempunyai

bentuk organik, yang dua di antaranya digunakan secara komersial sebagai

pengawet bensin. Kompleks endogen sulfihidril (-SH) dari timbal adalah yang

paling penting secara toksikologis, kehadiran timbal pada jaringan manusia

menunjukkan kontaminasi telah terjadi di dalam tubuh. (Hoffman et al., 2015)

2.2.1. Sumber Pencemaran Timbal

Timbal memiliki berbagai macam sumber yang membuatnya dapat dengan

mudah masuk kedalam tubuh manusia yaitu timbal yang ditambahkan pada bahan

bakar, timbal dari industri seperti pertambangan yang dapat mencemari tanah, cat

dan pigmen yang berbahan dasar timbal, timbal penyatu pada kaleng makanan,

pelapis keramik, sistem saluran air yang menggunakan pipa dengan bahan dasar dan

penyatu timbal, timbal pada produk herbal, obat-obatan tradisional, kosmetik dan

mainan, pelepasan timbal ke udara akibat pembakaran produk yang mengandung

18

timbal, timbal yang berasal dari sampah elektronik, timbal pada rantai makanan

(WHO, 2010)

Tabel 2.1 Batas Maksimum Timbal dalam Makanan

Nomor Kategori Pangan Batas Maksimum

1. Produk Susu 0,02 mg/kg

2. Lemak dan minyak nabati 0,1 mg/kg

3. Lemak dan minyak hewani 0,1 mg/kg

4. Mentega 0,1 mg/kg

5. Margarin 0,1 mg/kg

6. Buah sayur serta hasil olahannya 0,5 mg/kg

7. Kembang gula/permen dan coklat 1,0 mg/kg

8. Serealia dan produk serealia 0,3 mg/kg

9. Tepung terigu 1,0 mg/kg

10. Produk bakeri 0,5 mg/kg

11. Daging dan hasil olahannya 1,0 mg/kg

12. Jeroan sapi, babi, kambing, unggas 1,0 mg/kg

13. Ikan dan hasil olahannya 0,3 mg/kg

14. Ikan predator misalnya cucut, tuna,

marlin,dan lain-lain

0,3 mg/kg

15. Kekerangan (bivalve) Moluska, dan

teripang

1,5 mg/kg

16. Udang dan krustasea lainnya 0,5 mg/kg

17. Terasi 1,0 mg/kg

18. Madu 2,0 mg/kg

19. Garam 10,0 mg/kg

20. Rempah/bumbu 7,0 mg/kg

21. Kecap 1,0 mg/kg

22. Saus 1,0 mg/kg

23. Susu formula bayi 0,02 mg/kg

24. Susu formula lanjutan 0,02 mg/kg

25. Makanan pendamping ASI (MP-ASI)

siap santap

0,3 mg/kg

26. Makanan pendamping ASI (MP-ASI)

biskuit

0,3 mg/kg

27. Makanan pendamping ASI (MP-ASI)

bubuk instan

1,14 mg/kg

28. Air mineral alami 0,01 mg/l

29. Air minum dalam kemasan 0,005 mg/l

30. Sari buah dan nektar buah 0,2 mg/kg

Badan Standarisasi Nasional Indonesia, 2009

19

2.2.2. Toksisitas timbal

Timbal dikenal sebagai toksin mematikan dan manifestasi toksiknya dikenal

luas, sifatnya yang tidak biodegradable adalah alasan utama timbal berada di

lingkungan. Tidak ada tingkatan dari timbal yang berguna bagi tubuh dan tidak ada

paparan aman dari timbal yang ditemukan. Timbal menyebabkan efek kesehatan

yang ireversibel, dan mengganggu banyak fungsi tubuh dan utamanya

mempengaruhi saraf pusat, sistem hematopetik, hepatik, dan sistem renal. Standar

terjadinya peningkatan kadar timbal pada darah,orang dewasa adalah 10 μg/dL dan

pada anak-anak 5 μg/dL.(Flora, 2012; CDC,2012)

Ensefalopati adalah akibat langsung dari paparan timbal terhadap sistem

saraf yang gejala utamanya meliputi,iritabilitas, rentang perhatian yang buruk, sakit

kepala, gemetar, kehilangan ingatan, dan halusinasi, pada sistem hematopoietik

timbal merusak dengan menginhibisi berbagai enzim utama dalam jalur

pembentukan heme dan juga mengurangi lama hidup dari eritrosit yang beredar di

sirkulasi dengan meningkatkan kerapuhan membran sel keduanya mengakibatkan

munculnya anemia. Timbal dalam tubuh dapat memunculkan disfungsi renal

dikarenakan mekanisme transpor tubular yang terganggu dan perubahan morfologi

yang berubah karena degenerasi epitel, selain itu juga timbal mempengaruhi organ

reproduksi, pada pria timbal mengganggu spermatogenesis menyebabkan turunnya

motilitas dan jumlah dari sperma yang berujung pada infertilitas. Pada wanita,

timbal sering menyebabkan infertilitas, keguguran, hipertensi kehamilan, dan

kelahiran prematur.(Flora G, 2012)

20

2.2.3. Mekanisme Keracunan Timbal

Timbal menstimulasi terjadinya stress oksidatif yang menyebabkan

rusaknya jaringan dan organ tubuh seperti hepar, stres oksidatif merupakan

mekanisme utama dari keracunan timbal. Stres oksidatif merupakan

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dengan kemampuan sistem

biologis tubuh untuk mendetoksifikasi atau memperbaiki kerusakan yang

dihasilkan oleh radikal bebas tersebut. Dalam pengaruh timbal, onset dari stres

oksidatif terjadi melalui dua jalur yang berbeda yang bekerja secara simultan, yang

pertama dengan meningkatkan pembentukan ROS di sel, dan yang kedua dengan

membuat deplesi antioksidan cadangan. (Flora, 2012; Flora, 2011; Flora, 2002).

Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang mempunyai elektron

yang tidak berpasangan, biasanya bersifat tidak stabil dan sangat reaktif. Pada tubuh

terdapat dua jenis radikal bebas yaitu oxygen-based radikal, dan nitrogen-based,

Radikal bebas oksigen seperti superoksida, radikal hidroksil, dan radikal paroksil,

dengan tambahan non radikal seperti hidrogen peroksida, asam hipoklorus dan

ozone. Radikal-radikal bebas oksigen ini dikenal dengan ROS (Reactive Oxygen

Species), yang terbentuk selama proses metabolisme dari oksigen. Pembentukan

ROS merupakan hal yang normal pada metabolisme aerobik, yang bertanggung

jawab pada manifestasi fungsi selular seperti jalur sinyal transduksi, pertahanan

terhadap mikroorganisme, dan ekspresi gen terhadap pertumbuhan atau kematian

sel, namun, jumlah ROS yang terlalu besar akan menyebabkan oksidatif stress yang

menginduksi kematian sel melalui mekanisme apoptosis dan nekrosis. (Li, 2015;

Flora, 2012)

21

Hepar merupakan merupakan salah satu organ utama yang diserang oleh

ROS. Sel parenkim merupakan sel utama yang menjadi subjek kerusakan hepar

yang diinduksi oleh stress oksidatif. selain itu, sel Kupffer, sel stelata hepatik, dan

sel endotelial memiliki potensi terpapar atau sensitif terhadap molekul yang

berhubungan dengan stres oksidatif seperti timbal. Berbagai sitokin seperti TNF-α,

IL 1β, IL-6 dan IL-8 akan dihasilkan oleh sel Kupffer ketika terinduksi molekul

yang berhubungan dengan stress oksidatif, hal ini meningkatkan inflamasi dan

apoptosis sel, pada sel stelata hepatik induksi molekul yang berhubungan dengan

stres oksidatif menyebabkan proliferasi dan sintesis kolagen di sel tersebut.

Inflamasi yang terjadi akan meningkatkan sel fagositik seperti neutrofil dan

makrofag yang akan memproduksi ROS dalam jumlah besar, namun tidak hanya

sel fagositik, sel nonfagositik juga menghasilkan ROS sebagai respon dari sitokin

yang dihasilkan oleh sel Kupffer (Biswas, 2016 ; Metwally et al, 2015; Li,2015;

Sanchez-Valle, 2012)

Antioksidan merupakan pertahanan tubuh untuk menghilangkan ROS yang

terbentuk oleh tubuh, antioksidan yang paling penting di dalam sel adalah glutation

(GSH) yang memiliki dua bentuk yaitu bentuk tereduksi (GSH) dan teroksidasi

(GSSG). tetapi, timbal memiliki kemampuan untuk membagi elektron yang

menghasilkan suatu pembentukan ikatan kovalen, ikatan yang terbentuk terjadi

antara bagian dari timbal dengan kelompok sulfihidril yang terdapat pada GSH,

menyebabkan terjadinya inaktivasi dari GSH. Timbal menginaktivasi ikatan

seperti, glutation reduktase (GR), glutation peroksidase (GPX) dan glutation-S-

transferase yang mana semakin menurunkan suplai GSH (Ahamed & Siddiqui,

2007) serta δ-amino levulinic acid dehidratase (ALAD), timbal merupakan inhibitor

22

poten dari δ-aminolevulinic acid dehydratase (ALAD), ALAD bertugas

mengkatalis kondensasi dari dua molekul 5-aminolevulinic acid (ALA) menjadi

sebuah molekul monopyrrole porphobilinogen (PBG), inhibisi ALAD akan

meningkatkan akumulasi ALA yang menginduksi pembentukan ROS di sel. selain

itu, timbal juga menginaktivasi super oxide dismutase (SOD) serta catalase (CAT).

Penurunan pada konsentrasi SOD dan CAT menurunkan pembuangan radikal

superoksida, meskipun sebagian besar menargetkan kelompok sulfihidril. Timbal

juga dapat mengganti ion zinc yang menjadi kofaktor penting bagi enzim (Li,2015;

Metwally et al, 2015; Flora,2012; Flora et al., 2007).

Stress oksidatif dapat mengubah membran bilayer dan menyebabkan lipid

peroksidasi dari polyunsaturated fatty acids (PUFA) menjadi lipoperoxyl radical

(LOO•) yang kemudian bereaksi dengan lipid untuk menghasilkan radikal lipid dan

lipid hydroperoxide (LOOH), LOOH bersifat tidak stabil dan selanjutnya

membentuk radikal peroksil dan alkoksil baru yang bersifat reaktif. Peroksidasi

dari lipid dan pemecahan lipid dengan pembentukan senyawa bersifat reaktif

menyebabkan perubahan pada permeabilitas dan fluiditas dari membran bilayer

yang merubah integritas dari sel Perubahan dari integritas sel menyebabkan

pembengkakan pada sel yang disebut sebagai degenerasi hidropik. (Metwally et al,

2015; Barrera,2012).

Gambaran yang muncul pada hepar tikus akibat mekanisme keracunan

timbal menunjukkan pemberian timbal menyebabkan infiltrasi sel inflamasi, dan

kongesti pada vena sentral yang dapat menyebabkan pembengkakkan sentralobular.

Hepatosit menunjukkan degenerasi sitoplasma yang tampak tervakuolisasi atau

mengalami pembengkakan yang disebut dengan degenerasi hidropik. Degenerasi

23

hidropik pada sel hepatosit merupakan mekanisme pertahanan seluler melawan zat

berbahaya dan juga merupakan konsekuensi dari gangguan lipid inklusi. Pada

durasi pemberian timbal yang lebih lama mulai tampak hilangnya struktur lobulus

hepar,piknotik nuklei, dan nekrosis dari sel hepatik pada jaringan hepar. (Metwally

et al, 2015; Hegazy & Fouad, 2014)

Gambar 2.5 Gambaran hepar pada tikus yang diberikan larutan timbal

dalam durasi pendek, menunjukkan : infiltrasi ringan sel inflamasi (i) di

dekat vena sentral (V) yang mengalami kongesti. Vakuolasi atau

pembengkakan hepatosit (l) terlihat . Perwarnaan HE,perbesaran 400x

dengan mikroskop cahaya

Gambar 2.6 Gambaran pada hepar tikus yang diberikan

timbal dalam durasi panjang, menunjukkan mulai hilangnya

struktur hepar, dengan area nekrosis (Ni), dan nukleus

piknotik (P) terlihat. Pewarnaan HE, pembesaran 400x

dengan mikroskop cahaya

Hegazy & Fouad, 2014

Hegazy & Fouad, 2014

24

Antioksidan dapat mencegah toksisitas timbal dengan tiga cara, yang

pertama dengan menginaktivasi ROS pada tingkat molekuler yang kemudian

menghentikan reaksi rantai radikal (chain breaking), kemudian dengan mengkelasi

timbal dan mencegah pembentukan ROS yang lebih lanjut, serta dengan mengkelasi

timbal dan mempertahankannya dalam sebuah keadaan yang redoks. Secara alami,

antioksidan dihasilkan oleh tubuh, namun paparan radikal bebas yang berlebihan

membuat tubuh perlu untuk mendapatkan tambahan antioksidan dari luar. (Flora G,

2012).

2.2.4. Klasifikasi antioksidan

Berdasarkan fungsi dan mekanisme kerjanya, antioksidan dibagi menjadi :

a. Antioksidan primer

Antioksidan primer bekerja dengan cara mencegah terbentuknya

senyawa radikal baru bereaksi, antioksidan primer mempunyai sifat sebagai

pemutus reaksi berantai (chain-breaking antioxidant) yang bisa bereaksi

dengan radikal-radikal lipid dan mengubahnya menjadi produk-produk

yang lebih stabil. Reaksi ini dilakukan antioksidan dengan menyumbangkan

elektron bebas ke ROS dan radikal lipid. Contoh antioksidan primer adalah

Superoksida Dismutase (SOD), Glutation Peroksidase (GPx), dan katalase

(Sayuti K & Yenrina R, 2015; Flora G, 2012)

b. Antioksidan Sekunder

Antioksidan sekunder adalah antioksidan yang bekerja dengan cara

mengkelat logam yang bertindak sebagai pro-oksidan, menangkap radikal

dan mencegah terjadinya reaksi berantai. Antioksidan sekunder berperan

25

sebagai pengikat ion-ion logam, penangkap oksigen, pengurai

hidroperoksida menjadi senyawa non radikal, penyerap radiasi UV atau

deaktivasi singlet oksigen. Contoh antioksidan sekunder adalah vitamin E,

vitamin C, β-caroten, isoflavon, bilirubin dan albumin. (Sayuti K & Yenrina

R, 2015)

2.3. Tanaman Lidah Mertua (Sansevieria trifasciata var. laurentii)

Lidah mertua (mother in law tongue) memiliki bentuk daun yang runcing

seperti pedang, sehingga tanaman ini juga disebut sebagai “tanaman pedang-

pedangan”. Tanaman ini juga sering disebut sebagai tanaman ular (snake plant)

karena beberapa jenis tanaman ini memiliki corak seperti ular. Ia juga disebut

sebagai tanaman perintis karena mampu hidup di tempat yang tidak bisa ditumbuhi

Gambar 2.7 Tanaman Sansevieria

trifasciata var. laurentii

Rwawiire & Tomkova, 2015

26

tanaman lain. Nama lain dari tanaman ini adalah century plant, lucky plant, the devil

luck, judas sward, dan african’s devil (Pramono, 2008).

2.3.1. Taksonomi Lidah Mertua

Berikut klasifikasi dari tanaman lidah mertua Sansevieria trifasciata var.

laurentii menurut Stover (1983) dalam Dewatisari (2014) dan Pramono (2008):

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Superdivisi : Sphermatophyta

Divisi : Magnoliophyta

Sub divisi : Angiospermae

Kelas : Liliopsida

Ordo : Liliales

Famili : Agavaceae

Genus : Sansevieria

Spesies : Sansevieria trifasciata var. laurentii

(Pramono, 2008; Dewatisari, 2014)

2.3.2. Anatomi dan Morfologi Lidah Mertua

Tanaman Lidah Mertua (Sansevieria trifasciata) memiliki karakteristik

daun yang mudah dikenali dari sifat daunnya yang tebal dan sangat berair

membuatnya tahan terhadap kekeringan. Bentuk yang dimiliki oleh daunnya

bermacam-macam, ada yang berbentuk seperti silinder dan ada yang mempunyai

helaian seperti pedang,sifat daunnya tunggal, terdiri dari 2-6 helai daun per

tanaman, mempunyai panjang daun 15 - 150 cm, dan lebar 4 - 9 cm, Pinggir daun

berwarna kuning dan tampak tegas, sedangkan pada bagian tengah daun terdapat

27

warna kuning yang menyebar tidak beraturan, teksturnya licin, dan memiliki

pertumbuhan cepat. Pada beberapa jenis Sansevieria, daun berkedudukan seperti

roset yang mengelilingi batang semu diatas permukaan tanah. (Pramono, 2008 ;

Robert 2007 ; Dewatisari 2014)

Tanaman lidah mertua, sebagai jenis tanaman monokotil memiliki tipe akar

serabut (wild root), semua akar tumbuh dari pangkal batang dan menyebar ke segala

arah di dalam tanah, akar yang sehat memiliki karakteristik berwarna putih dan akan

berubah menjadi warna coklat jika sakit. Tanaman lidah mertua memiliki organ

yang menyerupai batang, yang disebut sebagai rimpang atau rhizoma, rimpang

menjalar di bawah dan terkadang di atas permukaan tanah, rimpang memiliki fungsi

sebagai tempat menyimpan sari-sari makanan hasil fotosintesis, dan

perkembangbiakan, dari permukaannya ruas-ruasnya, terdapat mata tunas yang

akan tumbuh menjadi anak-anakan tanaman yang unsur haranya dipenuhi oleh

rimpang jika akarnya belum tumbuh (Pramono, 2008; Robert 2007)

Bunga tanaman lidah mertua berumah dua, berarti bahwa letak dari putik

dan benang sari terdapat pada bunga yang berbeda, bunganya memiliki tipe

majemuk, berbentuk tandan yang terletak di ujung akar rimpang, tanaman ini

memiliki tangkai yang panjang. Tandan bunga memiliki panjang 40-85 cm, berkas

bunga berbilang 5- 10, daun pelindung menyerupai selaput kering, memiliki 6 buah

benang sari yang menempel pada tabung mahkota bagian atas, bentuk kepala putik

membulat, dengan dasar mahkota membentuk tabung dengan panjang ± 1 cm, di

bagian ujung berbagi 6, dan berwarna putih kekuningan, bunga tanaman lidah

mertua biasanya mengeluarkan harum pada malam hari yang dapat bertahan hingga

tujuh hari (Robert, 2007 ; Pramono 2008).

28

Tanaman lidah mertua memiliki biji yang dihasilkan dari pembuahan

serbuk sari pada kepala putik, biji memiliki peran penting dalam

perkembangbiakan, jumlahnya 1 -3 buah dengan panjang 5-8 mm, berbentuk bulat

telur berwarna hijau, biji bersifat diploid yang berarti dalam satu biji terdapat

embrio yang membuat nya dapat menghasilkan dua jenis tanaman yang berbeda,

biji dari tanaman lidah mertua akan matang setelah berumur 2-5 bulan tergantung

spesiesnya (Dewatisari,2014; Robert 2007).

2.3.3. Habitat Tanaman Lidah Mertua

Tanaman lidah mertua berasal dari daerah tropis yang kering dengan iklim

panas, pegunungan yang tandus, serta gurun pasir yang gersang, hampir semua

jenis sansevieria yang dikenal saat ini berasal dari Afrika Timur, Arab, Asia Selatan

sekitar India Timur, dan beberapa pulau di Pasifik. Tanaman lidah mertua hanya

dapat bertahan hidup di lingkungan yang memiliki kelembaban yang sangat rendah,

dengan curah hujan tidak lebih dari 250 mm/ tahun,dengan suhu optimum bagi

pertumbuhan tanaman ini adalah 24-29℃ pada siang hari dan 18-21℃ pada malam

hari. (Pramono 2008 ; Stover, 1983).

2.3.4. Kandungan Kimiawi Tanaman Lidah Mertua

Tanaman lidah mertua memiliki kandungan yang kaya akan asam

amino, mineral,serta vitamin. Protein yang berada di dalam tanaman lidah mertua

adalah protein asam amino esensial, dan juga asam amino non-esensial, yang mana

asam amino memiliki kemampuan sebagai agen kelasi bagi logam berat seperti

timbal. (Ikewuchi CC 2009,Flora SJS 2010).

29

Tabel 2.2 Komposisi nutrisi daun lidah mertua

Tabel komposisi nutrisi dari lidah mertua menunjukkan kandung protein

yang tinggi pada daun lidah mertua yaitu sebesar 62,69 g pada 100 g ekstrak lidah

mertua. (Ikewuchi,2010)

Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat dibuat di dalam

tubuh sehingga asupannya berasal dari luar tubuh, Sedangkan asam amino non

esensial merupakan asam amino yang dapat dibuat sendiri oleh tubuh dan bisa juga

didapatkan dari luar tubuh (Wade, 2013). Pada tanaman lidah mertua, asam amino

non esensial yang paling tinggi adalah glutamat dan untuk asam amino esensial

yang paling tinggi adalah leusin (Ikewuchi,2009)

Parameter

Composition

/100 g Dry weight

Amount % DV

Moisture (g) - -

Dry matter (g) 100 -

total ash (g) 8,45 -

Crude Protein (g) 62,69 124,23

Crude lipid (g) 0,29 0,43

Total Carbohydrate (g) 11,72 3,95

Reducing sugar (g) 1,73 -

Crude fiber (g) 16,85 66,63

Caloric value (g) 300,23 14,84

Ikewuchi, 2010

30

Tabel 2.3 Profil asam amino tanaman lidah mertua

Ikewuchi, 2009

Tabel profil asam amino lidah mertua di atas menunjukkan kandungan asam

amino pada ekstrak daun lidah mertua, kandungan leusin adalah sebesar 3,09 gram

dan glutamat 6,78 g dalam 100 g berat kering, pada 100g daun lidah mertua yang

segar kandungan leusin adalah sebesar 1,36 g dan glutamat adalah 2,98.

(Ikewuchi,2009)

Vitamin C adalah nutrisi esensial yang tidak dapat disintesis oleh tubuh

manusia, memiliki banyak fungsi fisiologis bagi tubuh terutama berhubungan

dengan redoks dan perlindungan sel. Dan pada tanaman lidah mertua didapatkan

Amino acid

Compositon

g/100g protein g/100g food

Fresh Dry matter

Lysine* 3,2 0,7 1,59

Histidine* 2,13 0,47 1,06

Arginine 4,68 1,02 2,33

Aspartate 8,79 1,92 4,38

Threonine* 2,25 0,49 1,12

Serine 3,2 0,7 1,59

Glutamate 13,6 2,98 6,78

Proline 2,55 0,56 1,27

Glycine 4,04 0,88 2,01

Alanine 3,53 0,77 1,76

Cystine 1,45 0,32 0,72

Valine* 5,02 1,1 2,5

Methionin* 1,3 0,28 0,65

Isoleucine* 4,3 0,94 2,14

Leucine* 6,2 1,36 3,09

Tyrosine 3,54 0,77 1,76

Phenylalanine* 4 0,88 1,99

TEAA 28,4 6,21 14,15

TNEAA 45,38 9,93 22,62

TSCAA 2,75 0,6 1,37

TAAA 7,54 1,65 3,76

31

kandungan vitamin C yang cukup tinggi (Combs & McClung,2017; Ikewuchi,

2009)

Tabel 2.4 Profil vitamin tanaman lidah mertua

Ikewuchi, 2009

Tabel profil vitamin menunjukkan kandungan vitamin C dalam 100 g

ekstrak daun lidah mertua cukup tinggi yaitu sebesar 87,37 mg. (Ikewuchi,2009)

Selain asam amino dan vitamin C, tanaman lidah mertua mengandung

alkaloids, carotenoids, flavonoids, flavones, phytates, saponins, dan tannins lain

yang merupakan inhibitor poten dari serangan ROS (Philip et al, 2012; Roy et al,

2012).

Vitamin Composition/100g Dry

Weight Amount (mg) % DV

Niacin 0,99 4,95

Vitamin B6 0,02 1,2

Vitamin C 87,37 97,08

Biotin 0,04 133,67

Vitamin A 0,05 6,85

Vitamin B1 0,04 3,06

Vitamin B2 0,21 11,92

Vitamin E 0,01 0,09

Folic Acid 0,02 6,2

Vitamin K 0,0005 0,63

Vitamin D 0 0

32

Tabel 2.5 Profil fitokimia tanaman lidah mertua

Ikewuchi, 2010

Tabel profil fitokimia lidah mertua menunjukkan lidah mertua memiliki

kandungan phytates kategori tinggi (+++), kandungan carotenoids flavonoid,

flavones, dan saponins kategori sedang (++), serta kandungan alkaloids dan tannins

kategori rendah (+).(Ikewuchi,2010)

Tanaman seperti lidah mertua perlu dirubah kedalam bentuk ekstrak untuk

mendapatkan bahan aktifnya, untuk mendapatkan bahan aktif dapat digunakan

pelarut seperti air, ethanol, methanol, ether, maupun aseton. Ekstraksi dengan

pelarut seperti ethanol dan methanol mengekstrak konten polyphenol dan

antochyanin dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan air, namun methanol

sebagai pelarut menunjukkan polaritas yang lebih tinggi dibandingkan ethanol

sehingga membuat methanol menjadi pelarut yang lebih efisien dibandingkan

ethanol.(Boeing,2014; Azmir J., et al, 2013.;Lapornik., et al, 2004.)

Tabel 2.6 Komponen bioaktif tanaman yang terekstrak oleh pelarut yang berbeda

Air Ethanol Methanol Chloroform Dicloromechanol Ether Acetone

Anthocyanin Tannin Antochyanin Terpenoid Terpenoid alkaloid Flavonoid

Tannin Polyphenoid Terpenoid Flavonoid Terpenoid

Saponin Flavonol Saponin

Terpenoid Terpenoid Tannin

Flavones

Azmir J., et al, 2013

Phytocemical Status Composition

%Wet weight %Dry weight

Alkaloids + - -

Carotenoids ++ 0,72 2,06

Flavonoid(Catechins) ++ - -

Flavones ++ - -

Phytates +++ 0,22 0,63

Saponins ++ 0,4 1,15

Tannins + 0,01 0,03

33

2.4. Asam Amino

Protein merupakan polimer dari asam amino, yang mana asam-asam amino

ini saling berikatan dengan ikatan kovalen tertentu. Semua asam amino yang umum

adalah ɑ-amino acid, mempunyai sebauh kelompok karboksil dan berikatan pada

atom karbon yang sama yaitu ɑ-carbon tetapi memiliki perbedaan rantai samping

atau kelompok R,yang bermacam-macam dalam struktur, ukuran, dan muatan

listrik, sehingga memberikan pengaruh terhadap kelarutan asam amino di dalam air.

(Lehninger, Nelson & Cox,2013).

Asam amino diklasifikasikan menjadi 5 jenis berdasarkan polaritas dan

muatan listriknya dari kelompok R nya yaitu kelompok R alifatik nonpolar,

kelompok R aromatik, kelompok R tidak bermuatan, kelompok R bermuatan positif

(basa), dan kelompok R bermuatan negatif (asam). Asam amino memiliki

kemampuan untuk menginhibisi produksi IL-8 yang dapat menginduksi stres

oksidatif, dan asam amino spesifik tertentu memiliki kemampuan untuk

menginaktivasi faktor transkripsi yang menjadi elemen penting dalam ekspresi gen

IL-8, selain itu, asam amino juga bekerja melawan stres oksidatif pada tubuh dengan

mengurangi hidroperoksida. Pada tanaman lidah mertua tinggi akan dua asam

amino yaitu leusin dan glutamat (Sayuti & Yenrina, 2015; Lehninger, Nelson &

Cox,2013; Katayama, 2007).

2.4.1. Leusin

Leusin atau dalam nama sistematik asam S-2-amino-4-metil-pentanoat

(C6H13NO2), mempunyai massa jenis 1,165g/cm3, titik lebur 293℃, dan titik

isoelektrik 5,98. Leusin adalah salah satu dari 20 asam amino yang umum, dan

merupakan bagian dari R alifatik nonpolar. Leusin adalah asam amino esensial,

34

yaitu asam amino yang tidak dihasilkan oleh tubuh dan berasal dari asupan luar.

Leusin diperlukan dalam perkembangan anak dan keseimbangan nitrogen pada

orang dewasa. Leusin juga membantu menginisiasi sintesis protein pada otot skelet

(Lehninger, Nelson & Cox,2013; Murray et al, 2012)

2.4.2. Glutamat

Glutamat atau dalam nama sistematik asam adalah 2S-2-aminopentandioat

(C5H9NO4), mempunyai titik isoelektrik 3,22 dan terlebur pada titik 247-249℃.

Glutamat merupakan salah satu dari 20 asam amino yang umum ditemukan pada

protein, glutamat menyediakan muatan negatif yang penting dalam menstabilkan

struktur protein. Glutamat diklasifikasikan sebagai asam amino non-esensial yang

berarti bahwa glutamat dapat disintesis oleh tubuh dalam jumlah yang adekuat.

Glutamat merupakan molekul penyinalan terutama di otak, β sel pankreas,

pengecapan, dan usus. Glutamat berperan dalam pembentukan glutation yang

merupakan antioksidan yang dibentuk di dalam tubuh, pada tahap pertama sintesis

glutation di katalis oleh glutamat sistein ligase yang menggabungkan glutamat

Gambar 2.8 Struktur kimia asam amino

leusin

Wade, 2013

35

melalui c-carboxyl dengan a-amino sistein untuk menghasilkan rantai isopeptida.

(Lehninger, Nelson & Cox,2013; Brosnan J & Brosnan M, 2012 ).

2.5. Vitamin C

Vitamin C adalah semua senyawa yang menunjukkan aktivitas biologis dari

asam askorbat (2,3-didehydro-l-threohexano-1,4-lactone;). Aktivitas biologis

vitamin C tergantung dari struktur yang mirip dengan struktur monosakarida, tetapi

mengandung gugus enadiol. Dalam keadaan murni, vitamin C berbentuk kristal

putih dengan berat molekul 176, 13 dan merupakan antioksidan yang larut dalam

air (aqueous antioxidanti). (Combs & McClung,2017; Sayuti & Yenrina, 2015).

Vitamin C merupakan bagian dari sistem pertahanan tubuh terhadap

senyawa oksigen reaktif dalam plasma dan secara primer ditemukan pada sitosol

dan cairan ekstraseluler, meskipun dalam jumlah yang sedikit vitamin C dapat

melindungi protein, lemak, karbohidrat, dan asam nukleat dari kerusakan oleh pro-

oksidan yang terbentuk pada metabolisme normal, vitamin E dan glutation juga

bergantung terhadap vitamin C untuk memulihkan kembali ke bentuk reduced

isoform . (Ryan et al.,2010)

Gambar 2.9 Struktur kimia asam amino

glutamat

Wade,2013

36

2.5.1. Sumber Vitamin C dan Kebutuhan Manusia terhadap Vitamin C

Biosintesis vitamin C terjadi pada sebagian besar organisme tingkat atas

yaitu hewan dan tanaman, vitamin C dibentuk dari glukosa melalui jalur asam

glukoronat, namun pada organisme tertentu seperti manusia dan primata tidak dapat

mengekspresikan enzim yang diperlukan dalam sintesis vitamin C sehingga vitamin

C tidak dapat dibentuk sendiri dan perlu untuk mendapatkan asupan dari luar

Sumber utama vitamin C bagi manusia berasal dari sayuran dan buah-buahan.

(Sayuti & Yenrina, 2015). Kebutuhan vitamin C bagi manusia setidaknya 10 mg

untuk mencegah defisiensi klinis, dan disarankan 90-500 mg setiap hari untuk

mendapatkan manfaat yang optimal. (Pacier & Martirosyan, 2015)

Pada individu yang stres, pecandu zat tertentu, dan wanita hamil,

membutuhkan asupan vitamin C yang disebabkan memiliki resiko tinggi untuk

mengalami defisiensi vitamin C, karena individu-individu tersebut lebih banyak

membuat kerusakan oksidatif pada tubuhnya. Kekurangan vitamin C pada manusia

dapat menyebabkan berbagai tanda-tanda klinis yang merugikan bagi tubuh, tanda

klinis yang paling dominan adalah waktu penyembuhan yang memanjang karena

Gambar 2.10 Struktur kimia vitamin C

Combs & McClung,2017

37

sinstesis kolagen yang menurun dan peningkatan kerentanan infeksi karena sistem

imun yang terganggu. (Combs & McClung,2017)

2.5.2. Vitamin C sebagai antioksidan

Vitamin C bisa kehilangan elektron dengan mudah, dan karena oksidasi

monovalen reversibel dengan radikal askorbil, vitamin C dapat menjadi sistem

redoks biokemikal. Potensial redoks pada vitamin C berarti vitamin C dapat

bekerja sebagai antioksidan dengan bereaksi terhadap radikal bebas dan melakukan

sebuah oksidasi single-electron untuk menarik reaktif intermediet yang buruk,

dengan cara ini vitamin C dapat mengurangi ROS sehingga mencegah kerusakan

pada jaringan (Combs & McClung,2017).

Vitamin C memiliki kemampuan untuk memutus reaksi radikal dari lipid

peroksidasi, pada konsentrasi yang rendah vitamin C bereaksi langsung dengan

radikal peroksil, kemudian berubah menjadi askorbil sedikit reaktif, vitamin C juga

menaikkan penyerapan dan mereduksi zat besi di usus secara in vitro.Vitamin C

adalah antioksidan sekunder, mampu bekerja sama dengan vitamin E dalam

menangkap radikal bebas, vitamin C sering digunakan sebagai kontrol positif untuk

menentukan aktivitas antioksidan. Vitamin C adalah agen kelasi untuk mengkelat

timbal yang baik dibandingkan Di-Mercapto Succinic Acid (DMSA). Sifat vitamin

C yang larut dalam air membuat vitamin C mudah untuk diekskresi sehingga dapat

dikontrol agar tidak terjadi efek samping (Combs & McClung,2017 ; Sayuti &

Yenrina, 2015; Raafat M.B, 2011).

38

2.6. Tikus Putih

Tikus adalah hewan uji coba yang paling banyak digunakan, tikus (Rattus

norvegicus) telah diketahui sifat-sifatnya secara sempurna, mudah dipelihara, dan

merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai penelitian. Tikus

memiliki banyak keunggulan sebagai hewan uji coba yaitu memiliki kesamaan

fisiologis dan genetik dengan manusia, siklus hidup yang relatif pendek, jumlah

anak per kelahiran banyak, variasi sifat-sifatnya tinggi, mudah dalam penanganan

dan pemberian perlakuan. (Nursyah, 2012; Adiyati, 2011; Moriwaki et al, 1994)

2.6.1. Taksonomi Tikus Putih

Klasifikasi Tikus putih (Rattus norvegicus) adalah (Krinke, 2006):

Kingdom : Animalia

Divisi : Chordata

Kelas : Mammalia

Ordo : Rodentia

Famili : Muridae

Subfamili : Murinae

Genus : Rattus

Spesies : Rattus norvegicus L.

Galur yang sering digunakan untuk penelitian adalah galur Wistar, Long-

Evans dan Sprague-Dawley (Nursyah, 2012)

39

Tabel 2.7 Data fisiologis tikus putih

Kriteria Nilai

Berat badan dewasa jantan

Berat badan dewasa betina

Berat lahir

Suhu tubuh

Harapan hidup

Konsumsi makanan

Konsumsi air minum

Detak Jantung

Volume darah

Tekanan darah

Protein Serum

Albumin

Globulin

Glukosa serum

Nitrogen urea darah

Kreatinin

Total bilirubin

Lemak serum

Fosfolipid

Trigliserida

Kolestrol

450 - 520 g

250 - 300 g

5 - 6 g

35,9 - 37, 5 0C

2,5 - 3,5 tahun

10 g/100 g/hari

10 - 12 ml/100 g/hari

250 - 450/menit

54 - 70 ml/kg

84 - 134/60 mmHg

5,6 - 7,6 g/dl

3,8 - 4,8 g/dl

1,8 - 3,0 g/dl

50 - 135 mg/dl

15 - 21 mg/dl

0,2 - 0,8 mg/dl

0,20 - 0,55 mg/dl

70 - 415 mg/dl

36 - 130 mg/dl

26 - 145 mg/dl

40 - 130 mg/dl

Nursyah, 2012

Tikus jantan jika dibanding dengan tikus betina memiliki perbedaan karena

adanya perbedaan respon imunitas. estrogen menjadi mekanisme utama dalam

melindungi otot, otot jantung, rahim dan hepar akibat kerusakan oksidan. Sehingga

peran hormon seks steroid dalam fungsi imunitas dapat berpengaruh pada sistem

pertahanan terhadap antioksidan, maka penggunaan tikus jantan menjadi pilihan

(Azevedo et al, 2001)

2.6.2. Anatomi dan fisiologi hepar tikus

Tikus memiliki hepar yang multilobul, pada tikus, massa hepar adalah 5%

dari berat total tubuhnya, pada tikus dengan berat antara 250-300 g memiliki berat

hepar sekitar 13,6 g, hepar tikus memiliki 3 permukaan yaitu superior,inferior, dan

40

posterior. Hepar tikus dibagi menjadi 4 lobus yaitu lobus medial, lobus lateral

sinistra, lobus lateral dextra, dan lobus kaudatus. Tikus tidak memiliki kandung

empedu. Namun secara fisiologis, fungsinya sama seperti hepar manusia yaitu

metabolisme energi, mengubah zat buangan dan bahan racun untuk diekskresikan,

menghasilkan enzim glikogenik dan sekresi garam empedu (Martin & Neuhaus,

2007).

Tabel 2.8 Perbandingan pembagian segmen hepar manusia dengan tikus

Kogure et al, 1999

2.6.3. Histologi Hepar Tikus

Sel parenkim pada hepar tikus teridiri dari sel hepatosit dan sel non

parenkim seperti sel kupffer dan sel endotel. Pada sediaan histologi hepar

tikus menggunakan pewarnaan hematoxilin eosin didapatkan pola histologi

Pembagian Hepar Tikus Pembagian Hepar Manusia

Lobus Kaudatus, paracaval potion Segmen I dan VIII

Lobus Sinistra Segmen II

Lobus Medial Segmen III, IV, V

Lobus Dextra Segmen VI dan VII

Gambar 2.11 Perbandingan segmen hepar tikus

dengan manusia

Shi et al,2015

41

yang mirip dengan hepar pada manusia. Terdapat area porta yang terdiri

dari triad hepatik, yang merupakan cabang dari vena porta, arteri hepatik,

dan duktus empedu. Keberadaan area portal yang diikuti vena sentral

menunjukan struktur lobular pada hepar tikus (Barrata et al, 2009).

Gambar 2.12 A : Gambaran struktur hepar tikus normal,

dengan komponen seperti lobulus , dengan vena portal

(PV) dan vena sentral (CV) . (Pewarnaan HE). B :

gambaran diperbesar 400x dengan mikroskop cahaya

Barrata et al, 2009