6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tikus Putih (Rattus norvegicus) Hewan coba yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus putih dengan nama ilmiah Rattus novergicus. Tikus putih (Rattus norvegicus) banyak digunakan sebagai hewan coba karena mempunyai respon yang cepat serta dapat memberikan gambaran secara ilmiah yang mungkin terjadi pada manusia maupun hewan lain. Dalam kode etik penelitian kesehatan dicantumkan bahwa salah satu prinsip dasar riset biomedis dimana manusia sebagai subjek harus memenuhi prinsip ilmiah yang telah diakui dan harus didasarkan atas eksperimen laboratorium dan hewan percobaan yang memadai serta berdasarkan pengetahuan yang lengkap dari literatur ilmiah (Herlinda, 1999). Temperatur 19oC hingga 23oC dengan kelembaban 40-70% merupakan temperatur yang cocok untuk habitat tikus yang juga tergolong dalam hewan nokturnal (Wolfenshon dan Lloyd, 2013). Wolfenshon and Lloyd (2013) menyatakan bahwa berat tikus jantan dewasa yaitu 450-520 gram sedangkan berat 250-300 gram berlaku pada tikus betina. Tikus jantan lebih berat dibanding tikus betina pada semua kelompok umur serta terjadinya perubahan bobot organ (ginjal, hati, paru, dan limpa), nilai hematologi, nilai biokimia darah (AST dan ALT) seiring dengan bertambahnya umur tikus (Marice and Sulistyowati, 2011).
7
Kebutuhan makan dan minum masing-masing 5 hingga 10 gram per 100 gram berat badan dan 10 mililiter (ml) per 100 gram berat badan serta jangka hidup 3 sampai 4 tahun. Pakan yang diberikan pada tikus umumnya tersusun dari komposisi alami dan mudah diperoleh dari sumber daya komersial. Namun demikian, pakan yang diberikan pada tikus sebaiknya mengandung nutrien dalam komposisi yang tepat. Pakan ideal untuk tikus yang sedang tumbuh harus memenuhi kebutuhan zat makanan antara lain protein 12%, lemak 5%, dan serat kasar kira-kira 5%, harus cukup mengandung vitamin A, vitamin D, asam linoleat, tiamin, riboflavin, pantotenat, vitamin B12, biotin, piridoksin dan kolin serta mineral-mineral tertentu. Pakan yang diberikan pada tikus harus mengandung asam amino esensial seperti Arginin, Isoleusin, Leusin, Methionin, Fenilalanin, Treonin, Tryptofan, dan Valine (Wolfenshon and Lloyd, 2013). Selain pakan, hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan tikus putih sebagai hewan percobaan adalah perkandangan yang baik. Kandang tikus terbuat dari kotak plastik yang ditutup dengan kawat berlubang ukuran 1,6 cm2. Kulit biji padi dapat digunakan sebagai alas kandang tikus. Alas kandang diganti setiap 3 hari bertujuan agar kebersihan tikus tetap terjaga dan tidak terkontaminasi bakteri yang ada di feses serta urine tikus (Marice and Sulistyowati, 2011). 2.2 Pinang (Areca catechu) Pinang merupakan tanaman tropika sejenis palma yang tumbuh di daerah Asia, Pasifik, dan Afrika bagian timur. Tinggi pohonnya berkisar antara 10 hingga 30 m dan meruncing di bagian pucuk dengan ukuran melintang batang
8
pokok mencapai 20 cm. Di bagian jelama (crown) pokok ini berbentuk bulat dan berwarna hijau semasa muda. Warna hijau akan berubah menjadi kuning dan merah jika sudah matang (Hutape and Johnny, 2001). Tanaman dengan nama saintifik Areca catechu ditanam terutama untuk dimanfaatkan daun dan buah (biji). Daun pinang mengandung minyak atsiri yang dapat mengobati gangguan radang tenggorokan, pangkal tenggorokan, dan pembuluh broncial. Pucuk daunnya yang pahit pun dapat dijadikan obat nyeri otot. Selain obat, daun pinang dijadikan sebagai pucuk pupuk hijau (Ahdin, 2008). Buah pinang dikenal sebagai salah satu campuran makan sirih. Serta digunakan untuk bahan makanan, bahan baku industri seperti pewarna kain, dan obat tradisional diantaranya obat cacingan, luka, dan kudis (Boucher and Mannan, 2002). Biji buahnya mengandung alkaloid, seperti arekolin (C8H13NO2), menguap dan tidak menguap, serta garam (Mutiatikum, 1999).
Gambar 2.1 Buah pinang muda dan buah pinang matang (Wikipedia, 2014)
9
Kandungan alkaloid 50% lebih banyak terdapat pada biji segarnya dibandingkan dengan biji yang telah mengalami perlakuan. Arekolin berfungsi sebagai obat cacing juga sebagai penenang (Hutape and Johnny, 2001). Alkaloid merupakan senyawa yang bersifat basa yang mengandung satu atau lebih atom nitrogen dan biasanya berupa sistem siklus. Alkaloid mengandung atom karbon, hidrogen, nitrogen dan pada umumnya mengandung oksigen. Senyawa alkaloid banyak terkandung dalam akar, biji, kayu maupun daun dari tumbuhan dan juga dari hewan. Senyawa alkaloid merupakan hasil metabolisme dari tumbuh– tumbuhan dan digunakan sebagai cadangan bagi sintesis protein (Roger, 2007). Mengkonsumsi bahan yang memiliki kandungan alkaloid secara teratur dapat menurunkan rasio enzim ALT serta aktivitas enzimatik pada lintasan metabolisme hati, yang sering disebabkan oleh induksi obat-obatan, penyakit otoimun, dan keracunan (Hozaimah, 2007). Pada dasarnya tanaman yang mengandung golongan alkaloid bersifat racun terutama terhadap hepar (hepatotoxic), juga dapat merangsang pembentukan kanker (carcinogenic), dapat menyebabkan mutasi sel (mutagenic), dan dapat menyebabkan kelainan janin (teratogenic). Terhadap hepar atau liver atau hati terjadi pembesaran hepar (hepatomegali), dalam kasus yang serius dapat menyebabkan kerusakan hepar bahkan kematian (Edy, 2008). 2.3 Hati Kelenjar metabolik terbesar dalam tubuh dengan fungsi yang sangat kompleks diperankan oleh organ hati. Hati terletak di sebelah kanan atas rongga
10
perut di bawah diafragma yaitu di dalam rongga abdomen dan berwarna coklat kemerahan. Suplai darah ke organ hati didapat dari dua pembuluh darah, antara lain vena porta yang membawa darah dari lambung, usus, dan limpa yang terdiri dari berbagai hasil digesti dan sejumlah sel darah putih. Sedangkan, arteri hepatika membawa darah yang kaya oksigen untuk sel-sel hati (Paramita, 2007). Hati tikus terletak dekat dengan tulang rusuk. Terdiri dari empat lobus, yaitu lateral kiri, lateral kanan, medial dan lobus kanan. Tikus tidak memiliki kantung empedu yang mana saluran empedu bersatu membentuk saluran hati (hepatic duct) yang melewati pankreas (Rosandi, 2008). Unit fungsional dasar hati adalah lobulus hati yang berbentuk silindris dengan panjang beberapa milimeter dan berdiameter 0,8 sampai 2 milimeter. Ruangan di antara sel hati disebut sinusoid. Sinusoid dilapisi oleh sel endotel dan sel Kupffer yang merupakan makrofag jaringan yang dapat memfagositosis bakteri dan benda asing dalam darah. Hati mempunyai banyak fungsi fisiologis dalam tubuh, yakni sebagai tempat metabolisme karbohidrat, protein dan lemak, detoksifikasi racun, tempat pembentukkan sel darah merah serta penyaring darah dan berperan dalam penggumpalan darah, menghasilkan empedu, dan sebagai tempat penyimpanan vitamin dan zat besi (Hozaimah, 2007). Fungsi hati dapat dilihat sebagai organ keseluruhannya, dan dapat dilihat dari sel–sel dalam hati (Herlinda, 1999). Adapun fungsi hati sebagai organ keseluruhan yaitu: (1) ikut mengatur keseimbangan cairan dan elektrolit karena semua cairan dan garam akan melewati hati sebelum ke jaringan ekstraseluler lainnya, (2) hati bersifat sebagai spons yang
11
akan ikut mengatur volume darah, misalnya pada dekompensasio kordis kanan maka hati akan membesar, dan (3) sebagai alat saringan (filter) yang mana semua makanan dan berbagai substansia yang telah diserap oleh intestin akan masuk ke hati melalui sistema portal (Muray and Robert, 2003). 2.3.1 Fungsi Sel – sel Hati Sel-sel hati terbagi menjadi dua yaitu sel epitel dan sel Kupfer. Fungsi sel epitel terdiri dari empat fungsi yaitu sebagai berikut: (1) sebagai pusat metabolisme
diantaranya
metabolisme
protein,
metabolisme
metabolisme
karbohidrat,
vitamin,
dan
metabolisme metabolisme
lemak, mineral.
Metabolisme karbohidrat berarti hati berfungsi mengatur metabolisme melalui pembentukan, penyimpanan, dan pemecahan suatu bentuk dari karbohidrat yang siap digunakan tubuh yang dikenal dengan glukosa. Metabolisme lemak dimana hati berperan dalam sintesa, penyimpanan, dan pengeluaran lemak untuk didistribusikan ke seluruh tubuh. Hati juga memproduksi empedu yang memungkinkan makanan berlemak dan mengandung vitamin yang larut dalam lemak dapat diserap oleh usus halus. Metabolisme protein dimana hati berfungsi sebagai tempat terjadinya proses sintesa serta penghancuran protein. Metabolisme vitamin yaitu vitamin A, D, E, dan K yang larut dalam lemak disimpan di dalam hati. Dan metabolisme mineral dimana sebagian besar zat besi disimpan di dalam hati sebelum dibutuhkan oleh tubuh, begitu juga dengan tembaga (Nassar, 2009); (2) sebagai alat penyimpan vitamin dan bahan makanan hasil metabolisme; (3) sebagai alat sekresi dan ekskresi. Alat sekresi yaitu mengeluarkan bahan-bahan
12
kimia oleh sel tubuh yang biasanya berguna untuk satu atau beberapa fungsi tubuh sendiri seperti mengeluarkan protein, enzim, dan empedu. Kemampuan hati untuk mensekresi empedu memiliki beberapa manfaat yang penting bagi tubuh yaitu untuk membantu pencernaan makanan dan ekskresi zat-zat lain yang tidak berguna bagi tubuh. Sedangkan fungsi ekskresi yaitu mengubah sisa-sisa protein (asam amino) menjadi urea, setelah itu urea yang dihasilkan akan masuk ke dalam darah lalu dibawa oleh darah ke ginjal untuk selanjutnya dibuang melalui air seni; (4) berfungsi dalam proses detoksifikasi yang mana dilakukan oleh enzim-enzim hati AST dan ALT dengan aktivitas oksidasi, reduksi, hidrolisis, atau konjugasi zat yang kemungkinan membahayakan, dan mengubahnya menjadi zat yang secara fisiologis tidak aktif (Rosandi, 2008). Fungsi dari sel hati yang kedua ialah fungsi sel Kupfer sebagai sel endotel yang memiliki fungsi sebagai sistem retikuloendotelial. Dengan fungsi sel tersebut akan menguraikan hemoglobin (Hb) menjadi bilirubin, membentuk immunoglobulin yang merupakan alat pertahanan tubuh, serta berfungsi sebagai alat fagositosis terhadap bakteri dan elemen korpuskuler atau makromolekuler (Muray, 2003). Kadar transaminase yang tinggi biasanya menunjukkan kelainan dan nekrosis hati. Serum transaminase merupakan indikator yang peka pada kerusakan sel-sel hati (Antai, 2009). Kerusakan sel secara terus-menerus akan mencapai suatu titik sehingga terjadi kematian sel. Adapun dua proses mekanisme kematian sel yaitu apoptosis dan nekrosa. Pada apoptosis terjadi kematian sel yang terprogram yang dipicu oleh fragmentasi DNA dan biasanya terjadi pada satu atau sekelompok sel saja. Sedangkan nekrosa terjadi kematian sel bersifat menyeluruh.
13
Hati dapat mengalami nekrosa yang disebabkan oleh dua hal yaitu toksopatik dan trofopatik. Toksopatik disebabkan oleh pengaruh langsung agen yang bersifat toksik. Lain halnya dengan trofopatik yang merupakan akibat dari kekurangan oksigen, zat-zat makanan dan sebagainya (Ressang 1984). Suatu perubahan struktur organel merupakan respon dari sel-sel hati. Yang melibatkan sel dan mesenkim, termasuk kapiler-kapiler, empedu, pembuluh darah dan limfa, terutama sel hati. Kenaikan enzim AST dan ALT pada darah disebabkan oleh terjadinya kerusakan pada sel-sel penghasil enzim-enzim tersebut (Antai, 2009). 2.4 Enzim Transaminase Hati merupakan organ yang sangat penting dan memiliki aneka fungsi dalam proses metabolisme sehingga organ ini sering terpajan zat kimia. Zat kimia tersebut akan mengalami detoksikasi dan inaktivasi sehingga menjadi tidak berbahaya bagi tubuh. Kerusakan hati karena obat dan zat kimia dapat terjadi jika cadangan daya tahan hati berkurang dan kemampuan regenerasi sel hati hilang dan selanjutnya akan mengalami kerusakan permanen sehingga dapat menimbulkan dampak berbahaya (Witri et al, 2007). Sel-sel hati menghasilkan dua enzim transaminase yaitu Aspartate Aminotransferase (AST) dan Alanine Aminotransferase (ALT). 2.4.2 Alanine Aminotransferase (ALT) Enzim ini banyak dijumpai pada organ hepar. Kadar yang ada dalam serum meningkat lebih banyak daripada AST pada kerusakan hati. ALT berfungsi untuk mengkatalis pemindahan amino dari alanine ke α-ketoglutarat (Antai,
14
2008). Kadar kenaikan serum transaminase tersebut akibat adanya kerusakan selsel hati yang disebabkan oleh obat-obatan atau toksin. Kenaikan kembali atau bertahannya enzim transaminase yang tinggi menunjukkan berkembangnya kelainan dan nekrosis hati (Boucher and Mannan, 2002). Pada kerusakan hati akut, peningkatan ALT lebih besar daripada AST sehingga ALT bisa dipakai sebagai indikator untuk melihat kerusakan sel (Eska, 2010). Nilai normal ALT pada tikus adalah 40,50 ± 10,26 (30,24-50,76) u/L (MFDU, 2006). Enzim ini memiliki reaksi sebagai berikut: Glutamat + Pyruvate
α-ketoglutarat + Alanin
2.4.1 Aspartate Aminotransferase (AST) Enzim ini dapat dijumpai juga di jantung, otot skelet, dan ginjal. Bila jaringan tersebut mengalami kerusakan akut, kadarnya dalam serum meningkat. Diduga hal ini disebabkan karena bebasnya enzim intraseluler dari sel-sel yang rusak ke dalam sirkulasi. Enzim AST merupakan penanda yang tepat pada kerusakan mitokondria hepar. Peningkatan kadar AST akan terjadi jika adanya pelepasan enzim secara intaraseluler kedalam darah yang disebabkan nekrosis selsel hati atau adanya kerusakan hati secara akut misalnya nekrosis hepatoselular atau infark miokardial (Witri et al). Nilai AST yang normal pada tikus adalah 146,10 ± 37,11 (108,99-183,21) u/L (MFDU, 2006). AST berperan untuk mengubah aspartat dan α-ketoglutarat menjadi oxaloasetat dan glutamat. Dengan reaksi sebagai berikut: Glutamat + Oxaloacetat
2-Oxologlurat + L-aspartat
