BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. sampai ke daerah pegunungan yang agak tinggi

ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Kelapa / coconut (Cocos nucifera L.) Kelapa merupakan tumbuhan asli daerah tropis. Di Indonesia, pohon

kelapa dapat ditemukan hampir di seluruh provinsi, dari daerah pantai yang datar sampai ke daerah pegunungan yang agak tinggi. Kelapa sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia sehari-hari. Tidak hanya buahnya, tetapi seluruh bagian tanaman mulai dari akar, batang, sampai ke pucuk tanaman dapat dimanfaatkan, sehingga pohon kelapa sering disebut pohon kehidupan (tree of life) (Warisno, 2003).

Gambar 2.1 : Cocos nucifera L. (Talia, 2003)

6 SKRIPSI

EFEK ANTI-INFLAMASI ...

AGUNG SWASTIKA PURNAMA


2.1.1

Taksonomi tanaman kelapa Berdasarkan buku Flora of Java, karangan C.A Backer dan R.C

Bakhuizen van den Brink jr., volume III, tahun 1986, halaman 195-196, klasifikasi spesies Cocos nucifera L. adalah sebagai berikut: Marga

: Cocos

Jenis

: Cocos nucifera L. Adapun menurut buku An Integrated System of Classification of Flowering

Plants, karangan Arthur Cronquist tahun 1981, halaman XVIII, klasifikasinya adalah sebagai berikut: Divisio

: Magnoliophyta

Class

: Liliopsida

Subclass

: Arecidae

Ordo / Bangsa : Arecales Family / Suku : Arecaceae Tanaman kelapa dikelompokkan ke dalam famili yang sama dengan sagu (Metroxylon sp), salak (Salaca edulis), dan aren (Arenga pinata). Penggolongan varietas kelapa pada umumnya didasarkan pada perbedaan umur pohon mulai berbuah, bentuk dan ukuran buah, warna buah, serta sifat-sifat khusus yang lain (Warisno, 2003)

2.1.2 Morfologi tanaman kelapa Seperti tumbuhan monokotil lainnya, kelapa mempunyai sistem perakaran serabut. Akar serabut yang tumbuh mendatar dapat mencapai panjang 10m – 15m,

7 SKRIPSI




sedangkan akar yang tumbuh ke bawah dapat menembus tanah sampai 2 m – 3 m. Diameter akar kelapa rata-rata 1 cm. Pada umumnya, batang kelapa tumbuh lurus ke atas dan tidak bercabang, kecuali jika ditanam di tepi sungai atau tebing. Tinggi batang kelapa dapat mencapai 30 m, dengan diameter antara 20 cm – 30 cm. Daun kelapa bersirip genap dan bertulang sejajar. Daun memiliki pelepah daun yang terdapat anak-anak daun pada sisi kiri dan kanannya. Pada pohon yang sudah dewasa, panjang pelepah berkisar antara 5 m – 8 m, dengan berat rata-rata 15 kg, dan jumlah anak daun 100 – 300 lembar. Anak daun berukuran panjang antara 1 m – 1,5 m dengan tulang daun di tengahnya yang biasa disebut lidi. Bunga kelapa merupakan bunga berkarang yang dikenal dengan istilah inflorescentia atau mayang atau manggar. Manggar mempunyai induk tangkai dan bercabang-cabang sebanyak 30 – 40 helai. Pada pangkal cabang terletak 1 – 2 kuntum bunga betina, disusul bunga-bunga jantan yang sangat banyak sekitar 200 kuntum ke arah ujung cabang (Warisno, 2003). Buah kelapa terdiri dari beberapa bagian, yaitu epicarp, mesocarp, endocarp, dan endosperm. Epicarp yaitu kulit bagian luar yang permukaannya licin agak keras dan tebalnya ± 1/7 mm. Mesocarp yaitu kulit bagian tengah yang disebut sabut. Bagian ini terdiri dari serat-serat yang keras, tebalnya 3 – 5 cm. Endocarp yaitu bagian tempurung yang sangat keras. Tebalnya 3 – 6 mm. Bagian dalam melekat pada kulit luar dari endosperm yang tebalnya 8 – 10 mm. Buah kelapa yang telah tua bobotnya terdiri dari 35% sabut, 12% tempurung, 28% endosperm dan 25% air (Setyamidjaja, 1984).

8 SKRIPSI




Gambar 2.2 : komponen penyusun buah kelapa. 1) Epicarp, 2) mesocarp, 3) endocarp, 4) endosperm, 5) air kelapa (Pranata, 2010) 2.1.3

Tempurung kelapa Tempurung kelapa merupakan bagian buah kelapa yang fungsinya secara

biologis adalah pelindung inti buah dan terletak di bagian sebelah dalam sabut dengan ketebalan berkisar antara 3 - 76 mm. Tempurung kelapa terutama tersusun dari lignin, selulosa dan hemiselulosa (Pranata, 2010). Suatu penelitian oleh Grimwood tahun 1975 (dikutip dalam Darmadji, 2002) menyatakan bahwa tempurung kelapa dikategorikan sebagai kayu keras, tetapi mempunyai kadar lignin lebih tinggi dan kadar selulosa lebih rendah daripada kayu pohon. Komponen

Persentase (%)

Lignin

36,51

Selulosa

33,61

Hemiselulosa

19,27

Abu

10,16

Tabel 2.1 : komposisi kimia tempurung kelapa (Anshari, 2005).

9 SKRIPSI




Gambar 2.3 : tempurung kelapa (Originexports, 2012)

2.1.3.1 Lignin Lignin bersama dengan selulosa adalah zat-zat yang terdapat dalam kayu. Fungsi lignin dalam kayu seperti lem atau semen yang mengikat sel-sel lain dalam satu kesatuan sehingga bisa menambah support dan kekuatan kayu (mechanical strength) agar bisa kelihatan kokoh dan berdiri tegak. Struktur kimialignin bercabang-cabang dan berbentuk polimer tiga dimensi. Molekul dasar lignin adalah fenil propan. Molekul lignin memiliki derajat polimerisasi tinggi. Dinding sel mengandung lignin. Pada dinding sel, lignin bersama-sama dengan hemiselulosa membentuk matriks (semen) yang mengikat serat-serat halus selulosa (Saputra, 2009).

10 SKRIPSI




Gambar 2.4 : Monomer lignin (Wershaw, 2004) 2.1.3.2 Selulosa Selulosa adalah polimer yang paling melimpah di alam. Selulosa merupakan komposisi utama tumbuhan berkayu. Struktur molekul selulosa berupa homopolimer linear tersusun dari 1,4-β-glucopyranose. Monomer selulosa adalah anhydroglucose. Biasanya selulosa dikaitkan dengan bermacam zat lain seperti lignin pada matrik dinding sel tumbuhan (Kontturi, 2005).

Gambar 2.5 :

Struktur selulosa. Anhydroglucose adalah monomernya, cellobiose adalah dimernya. (Kontturi, 2005) 11

SKRIPSI




2.1.3.3 Hemiselulosa Hemiselulosa

merupakan

heteropolimer

polisakarida

yang

keberadaaannya di alam kedua terbanyak setelah selulosa. Kandungan hemiselulosa pada tanaman berkisar antara 20-30% berat kering kayu (Meryandini, Widhyastuti, & Lestari 2008). Tipe hemiselulosa predominan pada kayu lunak adalah galactoglucomannan (GGM) sedangkan pada kayu keras, hemiselulosa predominan adalah 4-O-methyl glucoronxylan (Kjellin & Johansson, 2010).

Gambar 2.6 : Struktur utama tipe hemiselulosa kayu lunak, galactoglucomannan, dan tipe hemiselulosa kayu keras, 4-O-methyl glucoronoxylan (Kjellin & Johansson, 2010).

2.2

Liquid smoke tempurung kelapa Liquid smoke merupakan suatu campuran larutan dan dispersi koloid dari

uap asap kayu dalam air yang diperoleh dari hasil pirolisis kayu-kayuan atau

12 SKRIPSI




dibuat dari campuran senyawa murni (Darmadji, 2002). Bahan baku yang banyak digunakan sebagai liquid smoke antara lain kayu, bongkol kelapa sawit, ampas hasil penggergajian kayu (Himawati, 2010). Suhu pirolisis tanaman atau kayu untuk menghasilkan liquid smoke sekitar 4000C (Budijanto et al., 2008). Selama pembakaran, komponen dari kayu antara lain selulosa, hemiselulosa dan lignin akan mengalami pirolisis menghasilkan bermacam senyawa antara lain fenol, karbonil, asam, furan, alkohol, lakton, hidrokarbon polisiklis aromatis dan lain sebagainya (Darmadji, 2002). Liquid smoke tempurung kelapa merupakan hasil kondensasi asap tempurung kelapa melalui proses pirolisis pada suhu sekitar 4000C. Liquid smoke mengandung berbagai komponen kimia seperti fenol, aldehid, keton, asam organik, alkohol dan ester (Budijanto et al., 2008). Liquid smoke yang dihasilkan dari proses pirolisis perlu dilakukan proses pemurnian dimana proses ini menentukan jenis liquid smoke yang dihasilkan.

2.2.1

Jenis-jenis liquid smoke tempurung kelapa Liquid smoke grade 1 merupakan hasil dari proses destilasi dan

penyaringan dengan zeolit yang kemudian dilanjutkan dengan destilasi fraksinasi yang dilanjutkan dengan penyaringan dengan karbon aktif, berwarna kuning pucat. Liquid smoke grade 2 yang telah melewati tahapan destilasi kemudian dilakukan penyaringan dengan zeolit dimana asap ini diorentasikan untuk pengawetan bahan makanan mentah, berwarna kuning kecoklatan. Liquid smoke grade 3 yang dibuat melalui proses pemurnian dengan mendestilasi asap untuk

13 SKRIPSI




menghilangkan tar dan asap ini diorientasikan untuk pengawetan karet, berwarna coklat pekat (Ratnawati & Hartanto, 2010). Liquid smoke mempunyai berbagai sifat fungsional. Fungsi utamanya adalah untuk memberi flavor dan warna yang diinginkan pada produk asapan yang diperankan oleh senyawa fenol dan karbonil. Fungsi selanjutnya yaitu dalam pengawetan karena kandungan senyawa fenol dan asam yang berperan sebagai antibakteri dan antioksidan (Darmadji, 2002). Eklund (1982) mengemukakan bahwa liquid smoke tidak menunjukkan karsinogenik atau sifat-sifat toksik lain dari hasil pengujian Hidrokarbon Aromatik Polisiklik (HAP). Hal ini didukung oleh pernyataan Hollenbeck (1978), bahwa liquid smoke mempunyai sifat antibakterial, mudah diaplikasikan dan lebih aman dari asam konvensional dan fraksi tar yang mengandung hidrokarbon aromatik dapat dipisahkan, sehingga produk liquid smoke bebas polutan dan karsinogenik (Luditama, 2006).

2.2.2 Pembuatan liquid smoke tempurung kelapa Proses pembuatan liquid smoke salah satunya menggunakan tempurung kelapa yang merupakan bagian dari buah kelapa. Tempurung kelapa banyak digunakan untuk produksi liquid smoke karena komposisinya yang terdiri dari lignin, selulosa, dan metoksil memberukan sifat organileptik yang baik (Soldera et al, 2008). Pembuatan liquid smoke dapat dilakukan menggunakan proses pirolisis. Pirolisis merupakan proses pemecahan lignoselulosa oleh panas dengan oksigen yang terbatas dan menghasilkan gas, cairan dan arang yang jumlahnya tergantung pada jenis bahan, metode, dan kondisi dari pirolisisnya. Pada proses

14 SKRIPSI




pirolisis selulosa mengalami 2 tahap. Tahap pertama merupakan reaksi hidrolisis asam yang diikuti oleh dehirasi yang menghasilkan glukosa. Tahap kedua pembentukan asam asetat dan homolognya bersama air serta sejumlah kecil furan dan fenol (Girard, 1992). Pirolisis melibatkan berbagai proses reaksi yaitu dekomposisi,oksidasi, polimerisasi, dan kondensasi. Reaksi-reaksi yang terjadi selama pirolisis kayu adalah : penghilangan air dari kayu pada suhu 120-150 °C, pirolisis hemiselulosa pada suhu 200-250 °C, pirolisis selulosa pada suhu 280-320 °C dan pirolisis lignin pada suhu 400 °C. Pirolisis pada suhu 400 °C ini menghasilkan senyawa yang mempunyai kualitas organoleptik yang tinggi dan pada suhu lebih tinggi lagi akan terjadi reaksi kondensasi pembentukan senyawa baru dan oksidasi produk kondensasi diikuti kenaikan linier senyawa tar dan hidrokarbon polisiklis aromatis (Darmadji, 2002). Hemiselulosa adalah komponen kayu yang mengalami pirolisis paling awal, menghasilkan furfural, furan, asam asetat dan homolognya. Hemiselulosa terdiri tersusun dari pentosan (C5H8O4) dan heksosan (C5H10O5) dan rata-rata proporsi ini tergantung pada spesies kayu. Pirolisis dari pentosan membentuk furfural, furan dan turunannya beserta suatu sen yang panjang dari asam kahksilat. Bersama-sama dengan selulosa pirolisis heksosan rnernbentuk asain asetat dan homolognya. Dekomposisi hemiselulosa tejadi pada suhu 200-250°C (Girard, 1992). Lignin dalarn pirolisis menghasilkan senyawa yang berperan terhadap aroma asap dari produk-produk hasil pengasapan. Senyawa-senyawa tersebut adalah fenol dan eter fenolik seperti guaiakol (2 metoksi fenol) dan homolognya serta turunannya. Fenol dihasilkan dari dekomposisi lignin yang terjadi pada suhu

15 SKRIPSI




300°C dan berakhir pada suhu 450°C (Girard, 1992). Proses selanjutnya yaitu pirolisis selulosa menghasilkan senyawa asam asetat, dan senyawa karbonil seperti asetaldehid, glioksal dan akreolin. Pirolisa lignin akan rnenghasilkan senyawa fenol, guaikol, siringol bersama dengan homolog dan derivatnya (Darmadji, 2002).

2.2.3

Komponen liquid smoke tempurung kelapa Tranggono dkk (1996) menyatakan komposisi kimia liquid smoke

tempurung kelapa terdiri dari fenol 5,13%; karbonil 13,28%; asam 11,39%. Selain itu liquid smoke mengandung senyawa fenol 2,10-5,13% dan dikatakan juga bahwa liquid smoke tempurung kelapa memiliki 7 macam senyawa dominan yaitu fenol, 3-metil-1,2-siklopentadion, 2-metoksifenol, 2-metoksi-4metilfenol, 2,6dimetoksifenol, 4 etil-2-metoksifenol dan 2,5-dimetoksi-benzilalkohol. Fraksi netral dari asap kayu juga mengandung fenol yang juga dapat berperan sebagai antioksidan seperti guaikol (2-metoksi fenol) dan siringol (1,6- dimetoksi fenol) (Himawati, 2010). Terdapat 12 komponen yang teridentifikasi dari liquid smoke, terutama berasal dari degradasi termal karbohidrat kayu, seperti keton, karbonil, asam, furan dan turunan pyran. Selain itu, liquid smoke ini juga mengandung sekitar 28 komponen yang berasal dari degradasi termal lignin, seperti fenol, guaiakol dan turunannya, siringol dan turunannya, serta alkyl aryl ether (Budijanto et al., 2008). Fenol merupakan komponen dengan proporsi paling tinggi yaitu sebesar 14,87%. Selain itu, komponen-komponen seperti 2-Methylphenol dan 3-

16 SKRIPSI




Methylphenol juga mempunyai proporsi cukup tinggi, yaitu masing-masing sebesar 3,63 % dan 3,92% (Budijanto et al., 2008). Dari keseluruhan komponen yang teridentifikasi dari liquid smoke ini, 2-Methoxyphenol (guaiakol) mempunyai proporsi paling tinggi, yaitu sebesar 21,71%. Siringol dan turunannya juga terdapat dalam jumlah cukup besar, yaitu 18,26%. Dalam kelompok ini terdapat 6 komponen dengan3,4-Dimethoxyphenol mempunyai proporsi tertinggi, yaitu 15,88%. Selain itu, juga terdapat 2,6-Dimethoxyphenol sebesar 0,33%, 4-(2Propenyl)-2,6-dimethoxyphenol sebesar 0,33%, Syringyl aldehyde sebesar 0,70%, Acetosyringone sebesar 0,41%, dan 3,5-Dimethoxy-4-hydroxyphenylacetic acid sebesar 0,61%. (Soldera et al., 2008). Konklusi dari penelitian yang dilakukan oleh Murakami et al. (2007) tentang aktivitas vanilin dan guaiakol menemukan bahwa senyawa-senyawa tersebut (2-Methoxyphenol) memiliki aktivitas anti-inflamasi.

2.3

Inflamasi Inflamasi merupakan suatu respon protektif normal terhadap luka jaringan

yang disebabkan oleh trauma fisik, zat kimia yang merusak, atau zat-zat mikrobiologik. Inflamasi adalah usaha tubuh untuk menginaktifasi atau merusak organisme yang menyerang, menghilangkan dan mengatur derajat perbaikan jaringan (Mycek, 2001). Inflamasi (radang) dibagi dalam 3 fase yaitu (Katzung, 2002): a.

Inflamasi akut: merupakan respon awal terhadap cedera jaringan; hal tersebut melalui mediator respon inflamasi akut yang terlibat antara lain: Histamin,

17 SKRIPSI




serotonin, bradikinin, prostaglandin, leukotrin dan pada umumnya didahului oleh pembentukan respon imun. b.

Respon imun terjadi bila sejumlah sel yang mampu menimbulkan kekebalan diaktifkan untuk merespon organisme asing atau substansi antigenik yang terlepas selama respons terhadap inflamasi akut serta kronis.

c.

Inflamasi kronis melibatkan keluarnya sejumlah mediator yang tidak menonjol dalam respon akut. Mediator inflamasi kronis yang terlibat antara lain: Interleukin-1,2,3, Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, Tumor necrosis factor-alpha, Interferon, Platelet-derived growth factor. Salah satu dari kondisi yang paling penting yang melibatkan mediatormediator ini

adalah

arthritis

rheumatoid,

dimana inflamasi

kronis

menyebabkan sakit dan kerusakan tulang. Tanda utama dari proses terjadinya inflamasi akut antara lain (Price dan Wilson, 1995): a.

Rubor (kemerahan), hal pertama yang terlihat di daerah yang mengalami peradangan. Saat reaksi peradangan mulai timbul, arteri yang mensuplai darah ke daerah tersebut melebar, dengan demikian lebih banyak darah mengalir kedalam mikrosirkulasi lokal. Pembuluh-pembuluh darah yang sebelumnya kosong atau sebagian saja meregang dengan cepat dan terisi penuh oleh darah. Keadaan ini dinamakan hiperemia atau kongesti menyebabkan warna merah lokal karena peradangan akut. Timbulnya hiperemia pada permulaan reaksi peradangan diatur oleh tubuh melalui pengeluaran zat mediator seperti histamin.

18 SKRIPSI




b.

Kalor (panas), terjadi bersamaan dengan rubor. Panas merupakan sifat reaksi peradangan yang hanya terjadi pada permukaan tubuh. Daerah peradangan pada kulit menjadi lebih panas dari sekelilingnya, sebab darah dengan suhu 370C yang disalurkan tubuh kepermukaan daerah yang terkena radang lebih banyak disalurkan dari pada ke daerah normal.

c.

Tumor (pembengkakan), Gejala yang paling terlihat dari peradangan akut adalah tumor atau pembengkakan. Hal ini terjadi akibat adanya peningkatan permeabilitas dinding kapiler serta pengiriman cairan dan sel-sel dari sirkulasi darah ke jaringan yang cedera. Pada peradangan, dinding kapiler tersebut menjadi lebih permeabel dan lebih mudah dilalui oleh leukosit dan protein terutama albumin, yang diikuti oleh molekul yang lebih besar sehingga plasma jaringan mengandung lebih banyak protein dari pada biasanya yang kemudian meninggalkan kapiler dan masuk kedalam jaringan sehingga menyebabkan jaringan menjadi bengkak.

d.

Dolor (nyeri), dapat dihasilkan dengan berbagai cara. Perubahan pH lokal atau konsentrasi ion-ion tertentu dapat merangsang ujung-ujung saraf, pengeluaran

zat

kimia

tertentu

misalnya

mediator

histamin

atau

pembengkakan jaringan yang meradang mengakibatkan peningkatan tekanan lokal dapat menimbulkan rasa nyeri. e.

Functio laesa (hilangnya fungsi), merupakan konsekuensi dari suatu proses radang. Gerakan yang terjadi pada daerah radang, baik yang dilakukan secara sadar ataupun secara reflek akan mengalami hambatan oleh rasa nyeri, pembengkakan yang hebat secara fisik mengakibatkan berkurangnya gerak jaringan.

19 SKRIPSI




2.3.1

Membran sel Membran sel yang juga dikenal sebagai membran plasma atau

biomembran adalah selaput tipis, halus elastis yang menyelubungi permukaan sel hidup. Pada umumnya, membran sel bersifat permeabel terhadap zat-zat yang molekulnya kecil atau berbentuk ion, tetapi bersifat impermeable terhadap zat yang molekulnya besar. Jadi, membran sel bersifat permeabel selektif atau semi permeabel, yang mampu melewatkan spesi tertentu dan menahan spesi yang lain. Hasil penelitian telah membuktikan bahwa membran sel dibentuk oleh dua lapisan lipida ampifatik dan protein; antara lapisan yang satu dengan yang lain dihubungkan oleh gaya-gaya nonkovalen yang saling menunjang. Membran sel mengandung polisakarida dan kolesterol dalam jumlah kecil (Sumardjo, 2006).

Gambar 2.7: Membran sel (Cell Biology Wiki, 2012) Semua membran sel merupakan susunan cair sehingga mampu berperan sebagai pelarut protein membran. Selain itu, membran bersifat asimetris, yaitu lapisan luar dan lapisan dalam mengandung komponen yang berbeda. Membran sel bukan hanya sekedar pembungkus sel atau pembatas sel dan lingkungannya, tetapi ikut berperan dalam pengaturan isi sel. Banyak proses esensial dalam sistem hidup berlangsung di dalam struktur membran. Beberapa peranan membran sel

20 SKRIPSI




yang penting adalah (a) pengatur keluar masuknya zat dari dalam dan luar sel; (b) tempat berlangsungnya beberapa reaksi kimia; dan (c) penghubung transfer energi antara bagian dalam dan bagian luar sel. Kecepatan transpor spesi-spesi tersebut selain ditentukan oleh gaya-gaya pendorong yang bekerja, juga ditentukan oleh mobilitas spesi yang bersangkutan di dalam membran. Gaya pendorong tersebut dapat berupa gradien konsentrasi, gradien tekanan, gradien potensial listrik, atau gradien temperatur antara dua sisi membran (Sumardjo, 2006).

2.3.2

Mediator dan substansi radang Kerusakan sel akibat adanya noksi akan membebaskan berbagai mediator

atau substansi radang antara lain histamin, bradikinin, kalidin, serotonin, prostaglandin, leukotrien dan sebagainya (Mansjoer, 2003).

2.3.2.1 Histamin Histamin dikeluarkan di setiap jaringan tubuh jika mengalami kerusakan atau keradangan atau reaksi alergi. Sebagian besar histamin berasal dari sel mast dalam jaringan yang rusak dan dari basofil dalam darah. Histamin memiliki efek vasodilator kuat terhadap arteriol dan memiliki kemampuan yang sangat tinggi untuk meningkatkan permeabilitas kapiler, sehingga timbul kebocoran cairan dan protein plasma ke dalam jaringan. Kondisi ini dapat menyebabkan sejumlah besar cairan bocor dari sirkulasi masuk ke dalam jaringan dan memicu terjadinya edema (Guyton & Hall, 2006).

21 SKRIPSI




2.3.2.2 Bradikinin Beberapa zat yang disebut kinin dapat menyebabkan vasodilatasi kuat ketika dibentuk di dalam darah oleh organ dan cairan jaringan beberapa organ. Kinin merupakan polipeptida kecil yang dipisahkan oleh enzim proteolitik dari alfa2-globulin dalam plasma. Enzim itu adalah kalikrein, yang terdapat di dalam darah dan cairan jaringan dalam bentuk tidak aktif. Kalikrein yang belum aktif ini dapat diaktifkan oleh, peradangan jaringan, atau oleh pengaruh fisik atau kimiawi. Begitu kalikrein menjadi aktif, zat tersebut akan segera bekerja pada alfa2globulin untuk membebaskan suatu kinin yang disebut kalidin yang kemudian diubah oleh enzim jaringan menjadi bradikinin (Guyton & Hall, 2006). Bradikinin

menyebabkan

dilatasi

kuat

arteriol

dan

peningkatan

permeabilitas kapiler. Contohnya, injeksi 1 µg bradikinin ke dalam arteri brakialis seseorang akan meningkatkan aliran darah yang melalui lengan sebanyak 6 kali, dan bahkan meski dalam jumlah yang lebih sedikit bila disuntikkan secara lokal ke jaringan dapat menyebabkan edema setempat yang hebat akibat peningkatan ukuran pori-pori kapiler (Guyton & Hall, 2006).

2.3.2.3 Fosfolipase A2 Pada sel mamalia, fosfolipase adalah enzim-enzim yang secara spesifik menghidrolisis membran fosfolipida dan membentuk second messengers lemak bioaktif, yang memainkan suatu peran penting dalam cell signaling (Dennis et al., 1991; Divecha & Irvine, 1995). Fosfolipase A2 (PLA2) sangat penting dalam meregulasi sinyal kaskade meliputi pembentukan dan perbaikan membran fosfolipida dan pembentukan molekul inflamasi (Chakraborti, 2003). PLA2

22 SKRIPSI




mengkatalisis hidrolisis dari membran fosfolipida pada posisi sn-2, membentuk asam lemak tak jenuh bebas dan lisofosfolipid (Dennis et al., 1991; Chakraborti, 2003). Asam lemak tak jenuh yang dilepas oleh PLA2 biasanya asam arakhidonat, merupakan suatu zat untuk siklooksigenase (COXs) dan lipoksigenase (LOXs), yang memperantarai pembentukan metabolit bioaktif asam arakhidonat seperti prostaglandin dan leukotrien (Chakraborti, 2003). Metabolit-metabolit COX dan LOX ini secara ketat diregulasi oleh PLA2, dan telah diidentifikasi sebagai kaskade inflamasi (Dennis et al., 1991).

Gambar 2.8: Bagan penghambatan obat antiradang terhadap pembentukan metabolit-metabolit radang (Mutschler, 1991; Hirschelmann, 1991) 2.3.2.4 Metabolit asam arakhidonat Asam arakidonat merupakan asam lemak tidak jenuh (20-carbon polyunsaturated fatty acid) yang utamanya berasal dari asupan asam linoleat dan 23 SKRIPSI




berada dalam tubuh dalam bentuk esterifikasi sebagai komponen fosfolipid membran sel. Asam arakidonat dilepaskan dari fosfolipid melalui fosfolipase seluler yang diaktifkan oleh stimulasi mekanik, kimia, atau fisik, atau oleh mediator inflamasi lainnya seperti C5a. Metabolisme asam arakidonat berlangsung melalui salah satu dari dua jalur utama, sesuai dengan enzim yang mencetuskan, yaitu jalur siklooksigenase dan lipoksigenase. Metabolit asam arakidonat (disebut juga eikosanoid) dapat memperantarai setiap langkah inflamasi (Mitchell & Cotran, 2003). Tahap sintetik awal dari kedua jalur melibatkan pemecahan asam arakidonat dari fosfolipid dalam membran plasma sel-sel. Fosfolipase A2 memecah asam arakidonat dari fosfolipid. Protein yang mengaktivasi fosfolipase, disebut PLAP, terdapat dalam beberapa sel. Asam arakidonat bebas juga dapat berasal dari pemecahan fosfolipase C diasilgliserol dari fosfolipid dan pemecahan selanjutnya asam arakidonat dari diasilgliserol. Asam arakidonat bebas kemudian dioksigenasi melalui jalur siklooksigenase atau lipoksigenase. Produk pertama dari jalur lipoksigenase adalah prostaglandin endoperoksida siklik G2 (PGG2), yang dikonversi menjadi prostaglandin H2 (PGH2). PGG2 dan PGH2 adalah kunci intermedia dalam pembentukan prostaglandin yang aktif secara fisiologis (PGD2, PGE2, PGF2, PGI2) dan tromboksan A2 (TXA2) (Asdie, 1999). Jalur siklooksigenase menghasilkan prostaglandin (PG) E2 (PGE2), PGD2, PGF2, PGI2 (prostasiklin), dan tromboksan A2 (TXA2). Setiap produk tersebut berasal dari PGH2 oleh pengaruh kerja enzim yang spesifik. PGH2 sangat tidak stabil, merupakan prekursor hasil akhir biologi aktif jalur siklooksigenase (Mitchell & Cotran, 2003). Prostaglandin adalah sederetan asam lemak tak jenuh

24 SKRIPSI




20 karbon yang mengandung sebuah cincin siklopentana. Berdasarkan konfigurasi cincin siklopentananya, prostaglandin dibagi menjadi beberapa kelompok, antara lain prostaglandin E (PGE) dan prostaglandin F (PGF). Prostaglandin berperan penting dalam timbulnya nyeri, peradangan, dan demam (Ganong, 2008). Prostaglandin disintesis dari unsur membran sel (yaitu asam lemak rantai panjang, asam arakhidonat). Cedera jaringan menimbulkan pelepasan asam arakhidonat dari membran sel yang menginisiasi sintesis prostaglandin. Ada beberapa prostaglandin (antara lain E2, F2, D2), yang dibagi berdasarkan kelarutannya; prostaglandin kelompok F menyebabkan vasokonstriksi dan prostaglandin kelompok E menyebabkan vasodilatasi. Hormon kortikosteroid menghasilkan suatu respon anti-inflamasi dengan memblokir pelepasan asam arakhidonat (Porth, 2010), sedangkan NSAID menghambat kedua enzim siklooksigenase (COX-1 & COX-2), menghambat pembentukan prostaglandin H2 dan turunannya. Prostaglandin yang disintesis oleh COX-2 lebih berperan dalam nyeri dan peradangan (Ganong, 2008). PGI2 merupakan vasodilator dan penghambat kuat agregasi trombosit. PGD2 merupakan metabolit utama dari jalur siklooksigenase pada sel mast. Bersama dengan PGE2 dan PGF2, PGD2 menyebabkan vasodilatasi dan pembentukan edema. Prostaglandin terlibat dalam patogenesis nyeri dan demam pada inflamasi (Mitchell & Cotran, 2003).

2.3.2.5 Serotonin Serotonin dibebaskan dari platelet yang beragregasi selama proses clotting; menyebabkan vasokonstriksi dan memainkan peran utama dalam kontrol

25 SKRIPSI




perdarahan. Serotonin ditemukan di otak dan jaringan paru, dan ada beberapa spekulasi bahwa serotonin mungkin terlibat dalam spasme vaskular berhubungan dengan beberapa reaksi alergi pulmonary dan migrain (Porth, 2010). Secara in vitro terbukti bahwa prostaglandin E2 (PGE2) dan prostasiklin (PGI2) dalam jumlah nanogram menimbulkan eritema, vasodilatasi, dan peningkatan aliran darah lokal. Histamin dan bradikinin dapat meningkatkan permeabilitas vaskular tetapi efek vasodilatasinya tidak besar. Dengan penambahan sedikit prostaglandin, efek eksudasi histamin dan bradikinin menjadi lebih jelas (Wilmana & Gan, 2009).

2.3.3

Mekanisme terjadinya inflamasi Terjadinya inflamasi adalah reaksi setempat dari jaringan atau sel

terhadap suatu rangsang atau cedera. Setiap ada cedera, terjadi rangsangan untuk dilepaskannya zat kimia tertentu yang akan menstimulasi terjadinya perubahan jaringan pada reaksi radang tersebut, diantaranya adalah histamin, serotonin, bradikinin, leukotrin dan prostaglandin. Histamin bertanggung jawab pada perubahan yang paling awal yaitu menyebabkan vasodilatasi pada arteriol yang didahului dengan vasokonstriksi awal dan peningkatan permeabilitas kapiler, hal ini menyebabkan perubahan distribusi sel darah merah. Oleh karena aliran darah yang lambat, sel darah merah akan menggumpal, akibatnya sel darah putih terdesak kepinggir, makin lambat aliran darah maka sel darah putih akan menempel pada dinding pembuluh darah makin lama makin banyak. Perubahan permeabilitas yang terjadi menyebabkan cairan keluar dari pembuluh darah dan berkumpul dalam jaringan. Bradikinin bereaksi lokal menimbulkan rasa sakit,

26 SKRIPSI




vasodilatasi, meningkatkan permeabilitas kapiler. Sebagai penyebab radang, prostaglandin berpotensi kuat setelah bergabung dengan mediator lainnya (Lumbanraja, 2009).

2.4

Carragenan-induced paw edema pada tikus dan mencit Carragenan-induced paw edema atau Carragenan Footpad Edema

(CFE) adalah suatu model kerja klasik untuk inflamasi akut. CFE merupakan model umum untuk pengkajian seluruh inflamasi dan bisa juga digunakan sebagai metode untuk mengkaji nyeri inflamasi akut. Model ini menyediakan pengkajian cepat dari kemampuan senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas anti-inflamasi dan analgesik. Agen-agen yang menunjukkan aktivitas pada uji ini antara lain NSAID, glukokortikoid, dan coxibs (Charles River, 2012). Carragenan-induced rat paw oedema digunakan secara luas sebagai suatu model kerja inflamasi dalam penelitian obat anti-inflamasi baru (Ratheesh & Helen, 2007).

2.4.1

Karagenan Carrageenin, dari kata bahasa Irlandia “carraigin” berarti lumut Irlandia,

tidak hanya merujuk ke satu spesies alga merah Chondrus crispus tetapi juga merujuk ke ekstrak mukopolisakaridanya. Namanya kemudian berganti menjadi carrageenan karena supaya sesuai dengan akhiran “-an” untuk polisakarida. Secara struktur, karagenan adalah suatu kelompok kompleks polisakarida terbuat dari pengulangan monomer galactose-related dan ada tiga tipe utama yaitu lambda, kappa, dan iota. Masing-masing memiliki karakteristik jel sendiri yang semuanya reversibel secara suhu. Bentuk lambda tidak jel kuat pada temperatur

27 SKRIPSI




ruangan dan dapat diinjeksikan untuk menginduksi suatu respon inflamasi. Inflamasi yang diinduksi oleh karagenan adalah akut, nonimun, mudah diteliti. Gejala utama inflamasi, edema, hiperalgesia, dan eritema, berkembang segera mengikuti injeksi subkutan, berakibat dari aksi agen-agen proinflamasi (Winyard & Willoughby, 2003). Dalam penelitian ini yang digunakan untuk mengiduksi inflamasi adalah karagenan karena ada beberapa keuntungan yang didapat antara lain tidak menimbulkan kerusakan jaringan, tidak menimbulkan bekas, memberikan respon yang lebih peka terhadap obat antiinflamasi. Karagenan sebagai senyawa iritan menginduksi terjadinya cedera sel melalui pelepaskan mediator yang mengawali proses inflamasi. Pada saat terjadi pelepasan mediator inflamasi terjadi udem maksimal dan bertahan beberapa jam. Udem yang disebabkan induksi karagenan bertahan selama 6 jam dan berangsur-angsur berkurang dalam waktu 24 jam (Vogel, 2002). Injeksi karagenan 1% (50 µl) pada telapak tikus menyebabkan respon bifasik: respon inflamasi awal yang berlangsung 6 jam dan respon lambat kedua yang memuncak pada 72 jam, menurun pada 96 jam (Posadas et al., 2004).

28 SKRIPSI



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. sampai ke daerah pegunungan yang agak tinggi

Recommend Documents