TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman Paria (Momordica charantia L. )

Paria termasuk dalam divisi Spermatophyta, klas Dycotyledonae, famili

Cucu~ bitaceae, genus Momordica. Dalam genus Momordica terdapat 45 spesies,

kebanyakan terdapat di Afrika dan hanya 5-7 spesies berada di Asia. Spesies utama

yang r.erdapat di Asia adalah Momordica charantiu L. atau Bitter gourd (En.), Pare

(Jv.); Momordica cochinchinensis (Loureiro Sprengel) atau Sweet gourd (En.),

Pupia. TorobukToropu (Ina.); dan Momordica subungulata Blume, Bijdr. atau

Kamas (1na.Malay.). Dari ketiga spesies tersebut Momordica charantiu L. adalah

spesies yang terpenting yang telah dibudidayakan (Reyes et. al., 1994).

Momordica charantia L. merupakan herba merambat, berurnur 1 tahun,

berumah satu, dengan tinggi hingga 5 m. Batang derrgan alat pembelit berupa sulur

(tendril). Daun berupa daun tunggal, bertangkai, dan tepi dam berlobi. Bunga

terletak aksilar, soliter, benvarna kuning, uniseksual, berumah satu. Buah berupa

buah buni, buah matang benvarna orange, buah muda bervariasi dalam warna,

bentuk, dan ukuran (Reyes et. al., 1994; Nguyen dan Sri Hayati Widodo, 1999).

Di Indonesia terdapat berbagai kultivar paria yang beragam dalam bentuk

dan ulcuran buah, namun belum ada klasifikasi yang memadai. Menurut Ochse

(1 93 1 :I paria dengan buah berukuran besar, benvarna keputihan, dinamakan paria

bodas (Sn.), atau paria gajih (Jw.); paria dengan ukuran lebih kecil, benvarna hijau

dinamakan paria hejo (Sn.) atau paria belungan (Jw.); paria dengan ukuran buah

terkecd disebut paria kotok/genge/hayam (Sn.). Di India klasifikasi kultivar paria

didasarkan ukuran buah, buah dengan diameter lebih kecil dari 5 cm

dikelompokkan varietas Minima Wiliam, dan buah dengan diameter lebih besar dari

5 cm dikelompokkan dalam varietas Maima William.

Saat ini telah banyak dibudidayakan paria hibrida oleh petani sehingga

dengaln mudah konsumen mendapatkannya di pasar-pasar tradisonal. Salah satu

varietas paria hibrida yang populer adalah paria Giok. Buah paria ini mempunyai

ciri-cijri: buah berukuran besar, daging buah tebal dan lemas, tidak terlalu pahit.

Karen,% sifatnya tersebut paria giok banyak disukai oleh konsumen meskipun

hargartya relatif lebih mahal.

Man faat Pa ria (Momordica charantia L. )

Buah muda paria adalah bagian utama yang digunakan sebagai sayuran,

dengall berbagai cara penyajian. Bagian buah yang dapat dikonsumsi sekitar 95%.

Dari 100 g bagian buah yang dapat dikonsumsi mengandung 83-92 % air, 1.5-2 g

protei140.2-1 g lemak, 4-10.5 g karbohidrat, 0.8-1.7 % serat. Rasa pahit pada buah

paria clisebabkan momordisin yang tidak toksik (non-toxic alkaloid momordisine).

Selain digunakan sebagai sayur, paria juga dimanfatkan dalam pengobatan.

untuk berbagai macam penyembuhan penyakit. Di Indonesia, jus daun digunakan

sebaga.i pembersih perut pada bayi yang baru lahir; bagian buah digunakan sebagai

tonic, carminative, rheumatik, gout, pruritis, dermatitis, dan liver. Di India, bagian

buah, iikar, dan daun telah lama digunakan sebagai obat diabetes millitus (Reyes et.

al., 1994; Nguyen dan Sri Hayati Widodo, 1999).

Penelitian paria semakin berkembang dengan telah ditemukannya beberapa

protein yang menunjukkan beberapa efek farmakologi. Protein a-momorclzarin dan

fimon;corch~rin yang diisolasi dari biji M charantia menunjukkan efek

hepatoksik pada tikus percobaan. Beberapa immunotoksin dapat dibentuk dengan

cara rnenghubungkan tipe 1 ribosom-inactivating protein dari momordin I dengan

antibc~di spesifik terhadap berbagai alur sel . Perlakuan dengan imunotoksin ini

mengkambat pertumbuhan sel tumor secarain vitro, dengan nilai ICso (Inhibition

Concontratlon) pada skala pikomolar. Perlakuan irnrnunotoksin ini secara sendiri

atau dikombinasikan dengan sitostatik secara nyata menghambat perkembangan

tumor secarain vivo (Nguyen dan Sri Hayati Widodo, 1999).

Protein dengan fungsi serupa, juga berhasil diisolasi dari biji M

cochrizchinensw. Konjugasi antara momordin-folat secara selektif membunuh sel

HeLa dan KB, dua jenis sel kanker ganas manusia, pada ko-kultur dengan sel

normal. Ekstrak kasar buah paria dapat mengurangi insiden tumor kulit pada

mencit. Ekstrak dari daging buah, biji, dan buah utuh menunjukkan aktivitas anti

karsinogenik pada 100 pgthewan percobaan.

Lin Huang et. al. (1999) membuktikan bahwa fragment MAP 30

(Momlw-din-Active Protein, protein aktif paria berbobot molekul 30 kD, yang

diisolasi dari biji M charantia adalah suatu protein bioaktif. Fragmen ini aktif

melawan HIV-1 dan sel tumor dengan IC 50 pada skala nanomolar, 0.2-0.4 nM, dan

hanya kecil tingkat toksisitasnya pada sel normal. Dari penelitian ini juga

dibuktikan bahwa aktivitas anti tumor dan anti viral dari MAP 30 bebas dari

aktivitas RIP.

Penelitian lain dari ekstrak paria berhasil membuktikan adanya efek

penghambatan terhadap perkecambahan spora fungi patogenik, efek antimikrobial,

antim~itagenik, tetapi tidak menunjukkan efek antimalaria (Nguyen dan Sri Hayati

Widoclo, 1999).

Ekstraksi Protein

Ekstraksi adalah salah satu cara pemisahan yang paling banyak digunakan

untuk memisahkan komponen bioaktif tanarnan. Pelarut yang dipilih hams

didasarkan pada kemampuannya melarutkan semaksimal mungkin zat yang

diinginkan dan seminimal mungkin zat yang tidak dikehendalu. Pada prinsipnya zat

yang akan diekstrak hanya dapat larut pada pelarut yang sesuai tingkat

kepol arannya (Nur dan Adijuwana, 1989).

Protein merupakan makromolekul dengan fungsi yang sangat beragam.

Prote~n sering tidak stabil jika tidak berada dalam lingkungan asalnya, misalnya

protein yang mempunyai fungsi katalitik atau sekedar befingsi secara struktural.

Setiap protein memerlukan lingkungan yang spesifik setelah Qekstraksi dan

asalnya. Jika ha1 ini tidak terpenuhi maka akan cepat kehilangan karakteristiknya

dan berkurang masa hidupnya dengan drastis (Edelstein, 199 1).

Umumnya sebagian besar protein dapat diekstraksi dengan air, larutan asam

atau hasa. atau larutan garam sederhana. Namun, protein yang bersifat lipofilik

hams diekstraksi dengan alkohol 70-80%. Presipitasi dari ekstrak protein kasar

dapat dilakukan dengan penambahan aseton, ethanol, atau amonium sulfat.

Ekstraksi dan isolasi protein paria dari biji telah dilakukan oleh Lee Huang

dalam Gunallan, (1998). Pada prosedur ini pelarut yang digunakan adalah NaCl

dan FJa3P04. Presipitasi ekstrak kasar menggunakan amonium sulfat, dengan

pemisahan menggunakan khromatografi pertukaran ion.

Kanker

Kanker merupakan istilah untuk neoplasma ganas. Neoplasma adalah massa

jaringan abnormal, timbul sebagai akibat pertumbuhan sel secara otonom, tidak

terkendali dan tidak terkoordinasi, tidak mengikuti perturnbuhan normal, membelah

diri dan berproliferasi terus menerus walaupun rangsang pemicu pertumbuhan

berleb ihan telah hilang (Tjahjono, 1999).

Dalam keadaan normal, sel memperbanyak diri dengan cara membelah diri

menu~zlt kaidah pembelahan sel normal. Proses ini merupakan siklus terkendali,

sehingga pertumbuhan berlangsung sesuai aturan pembelahan normal sehingga

manusia tumbuh normal dan proporsional. Selain untuk pertumbuhan, sel baru hasil

pembelahan berfungsi mengganti sel yang mati atu menyusun jaringan baru dalam

proses penyembuhan luka (Braunstein, 1987)

Siklus sel normal dikendalikan oleh suatu kelompok protein yang secara

umum disebut siklin. Siklus berlangsung melalui fase mitosis (M), gap1 (GI),

sintesis DNA (fase S), gap2 (G-2), mitosis (M) dan seterusnya. Bila sel membelah

diri tidhk terkendali maka akan menghasilkan benjolan yang disebut neoplasms atau

tumor (Braunstein, 1987; Di Palma and John Grigorio, 1990; Tjahjono, 1999).

Hingga saat ini belurn diketahui sacara pasti penyebab kanker, tetapi telah

terider~tifikasi faktor resiko penyebab berbagai kanker yaitu faktor keturunan dan

linghlgan hidup. Faktor lingkungan hidup yang mempengaruhi perturnbuhan

kanker antara lain penyinaran, bahan kimia pada lingkungan pekerjaan atau

makanan, infeksi virus tertentu, dan gaya hidup.

Penyinaran yang mempengaruhi perturnbuhan kanker adalah radiasi sinar

pengion dan sinar ultraviolet dari sinar matahari. Berbagai bahan kimia yang

merupiikan faktor resiko kanker antara lain benzopyrene pada ter atau rokok, hasil

pembakaran batu bara, asbes, naftilin, aromatik arnin, khromium, arsen; sedangkan

yang herssal dari bahan makanan adalah aflatoksin, nitrosamin, serta makanan

berlemak (Budiarso, 1998; Tjahjono, 1999).

Proses pertumbuhan neoplasma melalui tiga fase yaitu fase inisiasi, promosi

dan progresi. Setiap fase ini mengakibatkan perubahan baik pada tingkat sel

maupun subseluler. Perubahan pada tingkat sel meliputi perubahan morfologi

bentuk, ukuran, dan hubungan sel yang dapat diperiksa dengan pemeriksaan

sitologik. Perubahan subseluler atau molekuler berupa terjadinya perubahan

kromosom, perubahan jumlah kandungan DNA, urutan nukleotida DNA, perubahan

proto -0nkogen menjadi onkogen sehingga merubah ekspresi proteinnya, dan

aktiv~ tas prolifarasi sel (Coltran et. al, 1994; Tjahjono, 1999)

Tahap inisiasi ini berlangsung cepat dan masih reversibel, dan pada tahap

ini pula karsinogenesis dapat diinterupsi dengan berbagai agen lumia

(chentopreventzon) yang beberapa diantaranya terdapat dalam pangan manusia

(Wattenberg dalam Fahey dan Talalay, 1995; Tjahjono, 1999).

Pangan dan Kanker

Perhatian peneliti terhadap hubungan antara pangan dan kanker bukanlah

sesua tu yang baru. Keterkaitan antara pangan dan kanker telah dilaporkan William

Lambe pada tahun 1809. Namun, aktivitas penelitian utama yang menghubungkan

pangan dan kanker baru dimulai sekitar tahun 1940 di Michael Reese Hospital

Clziccgo dun University of Wisconsin ( Kritchevsky, 1996).

Bahan pangan yang banyak diteliti yang dapat mengurangi resiko kanker

adalall sayuran dan buah. Konsumsi sayur dan buah yang tinggi berasosiasi dengan

penguuangan resiko terserang kanker. Sedangkan pangan yang mengandung banyak

lemak: dan kalori cenderung meningkatkan resiko terserang kanker (Graham, 1986)

Istilah 'sayuran' biasanya d i p a k a n untuk merujuk pada tunas, dam, buah,

dan akar yang lunak yang dapat dimakan secara utuh atau sebagian, segar atau

dimasak, sebagai pelengkap makanan berpati dan daging (William et. al., 1993).

Sayuran merupakan surnber vitamin, mineral, dan serat yang penting dalam diet.

Sejumlah penelitian telah membuktikan bahwa sayur dan buah mempunyai efek

perlindungan pada semua kejadian kanker manusia, karena kandungan nutrisi

m aupun komponen non nutrisinya (Block et. al. dalam Fahey and Talalay, 1995).

Selain serat, dalam sayuran dan buah terkandung berbagai fitokimia yang

juga menunjukkan efek perlindungan yaitu vitamin (A, C, dan E), mineral (Ca, Zn,

Sea) dan beberapa senyawa kimia seperti isotiosianat, sterol, fenol, kumarin,

inhibitor protease, indole, khlorofilin. Dari 170 studi epidemik disimpulkan bahwa

konsumsi empat dari enam sayur dan buah per hari membantu mengurang.1 resiko

pe rkembangan kanker pada berbagai organ hingga 50 % (Stoner, 1995).

Beberapa famili sayuran yang telah intensif diteliti sebagai agen

cht?moprevention adalah Liliaceae, Cruciferae, dan Solanaceae. Penelitian suatu

spesies dari tiap famili ini telah meningkatkan jumlah permintaan sayuran di

Anlerika serikat, khususnya brokoli dari famili Cruciferae.

Wattenberg dalam Stoner ( 1 995) mengkl asifi kasikan agen chemoprevention

benhsarkan periode yang menunjukkan efek penghambatan pa& karsinogenesis.

Menurut klasifikasi ini terdapat tiga tipe utama dari agen chemoprevention yaitu

mertghambat pembentukan karsinogen, agen penghambat (bloking agent), agen

penekan (supressing agent). Sebagian besar senyawa kimia yang menghambat

pembentukan karsinogen kimia bekerja mencegah pembentukan nitrosamin,

termasuk didalamnya adalah asam askorbat, asam ferulat, dan beberapa senyawa

sulfi hidril. Kelompok agen penghambat beke j a menghambat fase inisiasi,

sedangkan agen penekan beke rja menghambat fase promosi atau progesi.

Paria yang merupakan salah satu spesies dari famili cucurbitaceae mulai

intensif diteliti karena mengandung protein bioaktif. Dari paria dan beberapa

spesies dari famili cucurbitaceae lainnya, telah berhasil diisolasi protein yang

berfungsi sebagai inhibitor. Kelornpok protein ini disebut Hibosom Inactivating

rotein ins (RIPS). RlPs adalah protein-protein yang dapat menghambat sintesis

protein melalui tindakannya pada ribosom. Protein ini mempunyai aktivitas RNA

PJ-glycos~du~~e yang dapat rnemutus ikatan spesifik glikosida pada 28 S rRNA

('Natanabe et. ul., 1990; Minami et. al., 1992; Dong et. al., 1994; Savary and

Hector, 1995; di Toppi et. al., 1996).

Uji Hayati

Uji hayati diperlukan untuk penapisan material tanaman yang mengandung

bioakti f. E fek farmakologi dan biologi ditirnbulkan oleh interaksi antara ligan-

target yang dapat dipelaiari dan dinilai secara spesifik dengan uii hayati. Uii hayati

yang dipilih haruslah tepat, dalam arti tidak hanya efektif tetapi juga selektif,

.#,

spesisfik: murah, cepat, reproduc~ble, dan valrd secara statistik. Dengan demikian

dapat dihasilkan pemahaman yang tepat dari efek farmakologi atau biologi dari

suatu senyawa (de Padua et. ul., 1999).

Pada tahap awal, pengujian secara in vitro seharusnya menjadi prioritas

dibanding pengujian in vivo dengan menggunakan hewan percobaan. Keputusan

pemilihan pengujiaan dapat didasarkan pada pertimbangan ilmiah disamping alasan

ekorlomi maupun etika. Pengujian secara in vivo merupakan jenis pengujiaan yang

dipe-rtimbangkan pada tahap selanjutnya. Pengujian yang ekstensif secara klinis

tetap hams dilakukan sebelum didaftarkan sebagai obat (de Padua et. al., 1999).

Salah satu metode penapisan efek farmakologi yang sederhana adalah brine

shrimp lethuliv test atau uji kematian larva udang. Metode ini dapat mendeteksi - aktivitas biologi pada kisaran luas dan dengan keragaman struktur kimia dari

senyawa bioaktif. Keuntungan uji ini adalah cepat, tidak mahal, sederhana, dapat

menggunakan organisme uji dalam jumlah relatif besar. Telur udang mudah

diperoleh di toko pakan ikan dan dapat disimpan beberapa tahun di tempat yang

kering. Telur ini dengan cepat menetas, 48 jam, bila dimasukkan &lam air laut.

Penelitian yang dilakukan Anderson et. al. (1991) membuktikan bahwa uii

hajrati ini dapat mendeteksi dengan tepat enam dari tujuh senyawa antitumor tanpa

kesalahan positif wise positive). Pembuktian lain adalah terdapat korelasi sangat

kuat dengan uji P-377 murine leukimia (Mclaughlin et. al., 1991).

Kultur Sel

Kultur sel merupakan istilah yang merujuk pa& kultur in vitro yang berasal

dari sel terdispersi dari kultur primer, atau dari sel line atau sel strain. Sel line atau

sel strain atau alur sel adalah populasi sel dari kultur primer yang telah disubkultur.

Alur sel dapat diperbanyak sebagai monolayer atau &lam suspensi. Kultur

monoluyer adalah suatu kultur sel yang sel-selnya menempel pada substrat. Kultur

ini merupakan model kultur yang biasa dijnmpai pada sebagian besar sel normal

dengm pengecualian pada sel darah.

Kultur suspensi adalah kultur yang berasal dari sel yang dapat tumbuh dan

berproliferasi tanpa penempelan. Sel jenis ini umumnya adalah sel darah, sel hasil

transformasi atau sel dari tumor ganas (Freshney, 1994).

Alur sel dibedaksn menjadi.fi~tite cell line dan continous cell line. Finite cell

line adalah kultur sel yang mempunyai masa hidup terbatas, umumya merupakan

kultur jaringan sel normal atau sel-sel yang tidak berubah dalam masa pengkulturan.

Alur sel ini memerlukan waktu penggandaan yang yang lebih panjang, 24-96 jam.

Ccntinous cell line adalah alur sel yang mempunyai masa hidup tidak terbatas

(inrmortul), umumnya sel tumor atau atau sel yang mengalami perubahan selarna

per~gkulturan. Waktu penggandaan untuk jenis sei ini adalah 12-24 jam (Freshney,

19?4).

Alur Sel KR-4. Alur sel ini diperbanyak dengan kultur suspensi. Sel KR4 dibentuk

dengan menggabungkan sel GM 1500 (sel repositor mutan genetik manusia) dan sel

RPMI 8226 (ATCC CCL 155). Sel-sel tersebut tahan terhadap 6-thioguanine dan

terhadap oubain. (U.S Pat. 4,693,975. Depositor: The wistar Institute of Anatomy

and Biology, Philadelpha, Pa).

Alu~r Sel L 929. L929 ini berasal dari fibroblast tikus, diperbanyak dengan kultur

mon'oluyer. Alur sel ini merupakan klon dari L-Cell, aneuploid, dan merupakan

alur sel yang mempunyai masa hidup tidak terbatas (continous cell line) (Freshney,

1994).

Uji Menggunakan Alur Sel

Uji menggunakan alur sel merupakan uji sitotoksitas yang banyak

digunakan dalam penelitian mendapatkan agen anti kanker. Uji sitotoksitas secara

In vuro banyak dilakukan untuk berbagai tujuan, misalnya untuk mengetahui

potensi sitotoksitas suatu senyawa, atau untuk menunjukkan ketidaktoksikan suatu

bahan obat atau kosmetik. Uji ini banyak dilakukan secara ekstensif untuk

mensyaFan suatu produk obat baru, kosmetik, bahan tambahan makanan, dan lain-

lain sebelum dipasarkan.

Sitotoksitas merupakan suatu keadaan yang kompleks, dimana ekspresinya

dapat berupa efek yang sangat luas. Efek sitotoksitas dapat berupa kematian sel

yang sederhana sampai aberasi metabolik yang komplek. Definisi sitotoksitas akan

cenderung bergantung pada tuiuan penggunaan. Freshney (1994), mendefinisikan

u j ~ sitotoksitas lebih pada aspek-aspek yang mempengaruhi pertumbuhan atau

ketahanan hidup. Perturnbuhan dapat diartikan secara sederhana sebagai

kemampuaan beregenerasi yang dapat diukur antara lain dengan perubahan ukuran

populasi. Ketahanan hidup dapat diukur secara cepat dengan parameter integritas

pie sma-membran atau dengan parameter perturnbuhan untuk mengetahui kapasitas

pe: tumbuhan yang mempengaruhi ketahanan hidup.

Kemampuaan sel untuk bertahan hidup pada keadaan toksik merupakan

daslar dari uji sitotoksitas. Parameter yang diukur untuk uji ini adalah kemampuan

berproliferasi. Sel yang dapat bertahan hidup dalam suatu kultur sel dapat diketahui

der~gan berbagai metode, misalnya dengan metode peivarnaan (trypan blue) atau

pe1,lbelan dengan bahan radioaktif ( [3~-thymrdme, [3~-urrdlne).

Pada akhir-akhlr ini uji mikrotitrasi sitotoksitas didominasi oleh penggunaan

AnT-reduction untuk menentukan sel yang bertahan hidup. MTT merupakan

singkatan dari (3-{4,5-D1metl~lt/11u~ol-2-y1]-2,5-dp1?enl tetrazolrumbromrde;

Thuzdy! blue). Metode ini salah satu metode penghitungan sel hidup dengan car8

kolorimetri yang didasarkan pada reduksi MTT oleh enzim suklnat dehrdrogenase

mitokondria dari sel hidup yang menghasilkan produk h s t a l formazan bewarna

biru yang dapat diukur densitas optiknya (optzcal denslt;t'/OD) dengan

spektrofotometer (Oberlies, et. ul., 1998; Ozelu ct. al., 1998). Semakin besar OD

berarti semakin besar pula jumlah kristal .formazan yang dihasilkan dari reduksi

MY'. Karena enzim pereduksi hanya dihasilkan oleh sel hidup maka semakin

besar nilai absorban dapat dikatakan semakin besar pula sel yang bertahan hidup.

Indeks penghambatan (IP) proliferasi sel dapat diukur dengan membandingkan OD

sel yang mendapatkan perlakuan dengan OD sel kontrol.

Oberliies et.al. (1998) menggunakan kombinasi uji BSL dengan MTT-

reduction untuk rnenguji sitotoksitas buah muda Persea americana pada tujuh alur

sel tumor manusia. Dengan cara ini dapat ditunjukkan adanya selektivitas terhadap

suatu jenis sel tumor. Pada umumnya bila nilai IC jo dari suatu bahan aktif lebih

kecil dari 4 pg/ml maka dikatakan aktif secara nyata. Hal yang sama juga

dilaporkan oleh Ozeh et. 01. ( 1998) yang rnenguji .ekstrak kayu dari S~maba

ceclron.

Dalam farnili cucurbitaceae, metode ini juga telah dgunakan untuk

mengukur sitotoksitas asam brionolat (bryonolic acid) yang diisolasi dari akar

Trichosanfes kirilowii var. japonica yang telah ditransformasi terhadap berbagai

jenis sel kanker secarain vitro ( Kondo et. al., 1995). Dari Penelitian didapatkan

nilai IC jg sangat bervariasi dengan kisaran 15-92 pgjml, dan sangat tergantung

pada sumber sel tumor yang dipergunakan baik dalam spesies, organ, maupun

jaringan. Perbedaan sumber sel akan mernpengaruhi sensitifitasnya terhadap

sen;yaula bioaktif.