TINJAUAN PUSTAKA Mengkudu (Morinda citrifolia L.) Mengkudu (Morinda citrifolia L.) dikenal secara komersial dengan sebutan noni, banyak ditemukan di sepanjang Kepulauan Pasifik.
Mengkudu
pada
mulanya berasal dari wilayah daratan Asia Tenggara dan kemudian menyebar sampai ke Cina, India, Filipina, Hawaii, Tahiti, Afrika, Australia, Karibia, Haiti, Fiji dan Florida. Mengkudu dikenal dengan berbagai nama yaitu mengkudu, pace, kemudu, kudu (Jawa), cangkudu (Sunda), kodhuk (Madura), wengkudu (Bali), noni (Hawaii), nono (Tahiti), nonu (Tonga), ungcoikan (Myanmar) dan ach (Hindi), indian mulberry (Inggris), kikiri di pulau Solomon, kura di Fiji dan lain-lain (Nelson, 2006). Pengklasifikasian mengkudu adalah : Filum
: Angiospermae
Sub filum
: Dycotiledones
Divisi
: Lignosae
Famili
: Rubiaceae
Genus
: Morinda
Spesies
: citrifolia
Mengkudu
merupakan tanaman perdu atau pohon kecil yang tumbuh agak
membengkok dengan tinggi 3-8m, banyak bercabang dengan ranting persegi empat. Letak daun berhadapan secara bersilang, bertangkai, bentuknya bulat telur sampai berbentuk oval, panjang 10-40cm dengan lebar 5-17cm, tebal mengkilap, tepi rata, ujung runcing, bagian pangkal menyempit, tulang daun menyirip dan bewarna hijau tua (Wijayakusuma, 1998). Pohon mengkudu dapat dilihat pada Gambar 1. Mengkudu dapat tumbuh dalam lingkungan yang kurang subur, tanah yang asam dan basa baik tanah kering maupun basah.
Semua bagian tanaman
mengkudu mempunyai manfaat dibidang kesehatan maupun industri. Akar dan kulit pohon digunakan untuk pewarna dan obat, batang untuk kayu bakar dan membuat peralatan, serta daun dan buah yang dijadikan sebagai makanan dan obat-obatan (Nelson 2006).
5
Gambar 1. Pohon Mengkudu Daun
mengkudu
sangat
bermanfaat
dalam
menyembuhkan
luka,
meningkatkan imunitas, menghambat pertumbuhan sel pra kanker. McClatchey (2002) menyebutkan bahwa ekstrak mengkudu dengan butanol dapat digunakan dalam terapi kanker karena mempunyai efek anti-proliferatif melawan sel kanker payudara dan sel kanker kolon. Thani et al. (2010) juga melaporkan bahwa daun mengkudu segar yang diekstrak dengan diklorometan dan daun mengkudu kering yang diekstrak dengan methanol dapat berfungsi sebagai antiproliferatif yaitu menghambat pertumbuhan sel kanker baik yang dicobakan payudara, servik dan hati manusia serta
pada sel kanker
ginjal monyet Afrika tetapi tidak
mengganggu sel normal. Selain itu daun mengkudu juga digunakan sebagai penyembuh luka di zaman kuno oleh suku Indian. Rasal et al. (2008) menyebutkan bahwa daun mengkudu dapat dijadikan sebagai penyembuh luka karena daun mengkudu yang diekstrak dengan air dapat meningkatkan kadar kolagen pada tikus yang luka. Penggantian kolagen merupakan salah satu dari lima fase penyembuhan luka. Fase penyembuhan luka ini terjadi bersamaan tetapi tidak tergantung satu dengan yang lain. Fase-fase tersebut adalah fase ganulasi (granulation), daerah luka (wound contraction),
fase penyusutan
penggantian kolagen (collagen deposition),
penutupan epitel (epithelialisation) dan pemulihan luka (scar remodeling). Daun mengkudu mengandung protein dan asam amino penyusun protein yaitu
asam aspartat, treonin, serin, asam glutamat, prolin, glisin, alanin, sistein
valin, metionin, isoleusin, leusin, tirosin, phenylalanine, histidin, lisin, arginin
6
serta triptofan (EFSA, 2008). Hal yang sama juga dinyatakan oleh Wijayakusuma (1998) bahwa daun mengkudu mengandung protein, zat kapur, zat besi, karoten dan askorbat, selain itu juga mengandung asam kapron dan kaprilat yang mudah menguap. Komposisi kimia daun mengkudu dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Komposisi Kimia Daun Mengkudu (mentah) Komposisi Daun Mengkudu Air Protein Lemak Karbohidrat Serat Abu Kalsium Fosfor Besi Beta karoten Riboflavin Niasin Asam askorbat Sumber : EFSA (2008)
Satuan g g g g g g ng mg mg mg mg mg mg
Per 100 g 93.7 1 0.2 4.4 1.1 0.7 0.7 93 4.4 0.3 0.07 5.6 50
Protease Tumbuhan Semua sel tumbuhan mengandung lebih dari 10.000 protein. Beberapa dari protein ini mungkin tidak dibutuhkan lagi karena sudah tidak berfungsi. Beberapa yang lain mungkin rusak selama sintesis atau karena kelebihan panas atau karena stress lainnya. Lainnya beberapa enzim didisain berumur pendek karena hanya dibutuhkan pada awal reaksi dan protein yang mengalami misfolding. Alasan ini membuat protein merupakan subjek untuk didegradasi oleh enzim proteolitik yang disebut protease (Hopkin dan Norman (2004). Degradasi protein adalah bentuk kegiatan menjaga sel atau pemeliharaan sel dimana protein yang tidak diinginkan atau rusak diurai menjadi asam amino dan dapat digunakan kembali. Biasanya hampir separuh protein penyusun sel diganti setiap 4-7 hari. Protein didegradasi di beberapa bagian sel seperti kloroplas, nukleus, mitokhondria, vakuola serta sitosol (Hopkin dan Norman, 2004). Selama proses
pelayuan tumbuhan, kadar total protein menurun seiring
dengan meningkatnya aktifitas enzim proteolitik dan menurunnya sintesa protein. 7
Degradasi protein dan
remobilisasi dari asam amino ke jaringan yang
berkembang merupakan proses metabolisme yang utama dalam proses pelayuan (Nooden, 2004). Klasifikasi Protease Naz (2002)
mengklasifikasikan protease menjadi beberapa subklas.
Diantaranya yaitu serin (EC. 3.4.21) memiliki residu ser pada sisi aktif, sistein (EC.3.4.22) yang memiliki residu cys pada sisi aktif, aspartat (EC.3.4.23) tergantung residu Asp pada aktifitas katalitiknya dan metalloprotease (EC.3.4.24) yang menggunakan ion metal pada mekanisme katalitiknya. Protease sistein menghidrolisa ikatan peptida protein dan dapat dihambat oleh peraksi sulfidril. Protease sistein yang diambil dari tumbuhan diantaranya papain dari pepaya (EC.3.4.4.10), fisin dari fig (EC.3.4.4.12), dan bromelain dari nenas (EC.3.4.4.24). Protease sistein dipercaya sebagai protease utama yang terlibat dalam hidrolisis protein. Protease sistein telah diidentifikasi dari pelayuan daun, pelayuan bunga dan pematangan buah (Nooden, 2004). Protease sistein atau thiol protease memegang peranan penting dalam respon tanaman menghadapi ransangan. Ransangan seperti protein rusak dan misfolded, pathogen, suhu lingkungan seperti panas atau dingin, kekurangan
air
dan
lainnya. Protein rusak atau protein yang mengalami misfolded harus dihilangkan dengan degradasi protein dan digantikan oleh protein yang baru. Peristiwa degradasi atau rusaknya protein selalu diikuti oleh penyusunan protein yang baru (Grudkowska dan Zagdanska, 2004) . Protease sistein muncul pada daun gandum sebagai respon menghadapi kekurangan air
seperti yang dilaporkan oleh Simova-Stoilova et al. (2010).
Forsthoefel et al. (1998) juga mengidentifikasi protease sistein yang muncul pada daun Mesembryanthemum crystallinum dalam menghadapi tekanan lingkungan yaitu salinitas yang tinggi. Protease sistein juga terlibat dalam degradasi protein. Pada saat germinasi biji barley, 42 protease terlibat dan 27 diantaranya adalah protease sistein (Zhang dan Jones, 1996), sedangkan pada saat berkecambahnya jagung (De Baros dan
8
Larkins, 1990) dan gandum (Bottari et al., 1996), 90% protease yang terlibat dalam degradasi prolamin (protein utama sereal) adalah protease sistein. Programmed cell death (PCD) adalah salah satu mekanisme pertahanan tanaman menghadapi serangan patogen (Grudkowska dan Zagdanska, 2004). Caspase-like proteinase merupakan protease sistein yang terlibat dalam PCD yang ditemukan pada tembakau yang terinfeksi tobacco mosaic virus (Del Pozo dan Lam, 1998). Di bawah ini (Tabel 2) adalah beberapa protease sistein yang telah dikenal masyarakat. Kelas protease yang lain adalah protease serin. Protease serin pun telah diisolasi dan dimurnikan dari berbagai tanaman dan organ tanaman. Protease serin ada di biji, buah bahkan getah tanaman.
Protease serin yang berasal dari
biji diantaranya biji barley (Hordeum vulgare L cv Morex), kacang kedele (Glycine max L. Merr) dan padi (Oryza sativa L). Protease serin yang diisolasi dari getah diantaranya : Euphorbia supina, dandelion (Taraxacum officinale Webb. SI.), dan nangka (Artocarpus heterophyllus L) (Antao dan Malcata, 2005). Di bawah ini (Tabel 3) adalah beberapa protease serin yang telah diisolasi dari berbagai tumbuhan. Protease serin sangat berperanan dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman. Fungsi protease serin pada tanaman diantaranya adalah respon tanaman terhadap serangan sehingga
pathogen yang mengakibatkan nekrosis dan kematian sel
pertumbuhan pathogen terganggu, pembelahan sel jaringan pada
tanaman, proses pelayuan, mikrosporogenesis
dan sebagainya (Antao dan
Malcata, 2005). Protease aspartat adalah kelas protease yang lain. Pepsin dan renin adalah enzim yang tergolong ke dalam kelas protease aspartat. Pepsin mempunyai berat molekul 35kDa dan disusun oleh rantai polipeptida tunggal yang terdiri dari 321 asam amino. Penggunaan renin dalam pembuatan keju telah dikenal luas (Naz, 2002). Kelas protease yang lain adalah metaloprotease. metaloprotease
adalah
termolisin.
Termolisin
Salah satu contoh
diproduksi
oleh
Bacillus
stearothermophilus yang aktif dengan adanya ion Ca. Termolisin dan juga metaloprotease lain dapat dihambat oleh senyawa pengkelat seperti EDTA, sitrat
9
dan fosfat yang sering digunakan dalam bahan tambahan pangan. Termolisin mempunyai berat molekul 34kDa (Naz, 2002). Tabel 2. Beberapa Protease sistein Tanaman Enzim
Tumbuhan
Stem Bromelain Fruit Bromelain Bromelain Stem bromelain Bromelain Stem bromelain
Nenas Nenas Nenas Nenas Nenas Nenas
Stem bromelain Ananain
Nenas Bromelain batang nenas
Papain Papain Protease sistein
Carica papaya Carica papaya Barley
38.922 23 29-37
Protease sistein Protease sistein
jagung Triticum aestivum
12-36 61-62,5
Phaseolus vulgaris leaf cysteine proteinase 1 dan 3
Phaseolus vulgaris
30 dan 25,1
Sumber : *) Wharton (1974) **) Fahmy et al (2004)
10
Berat Moleku l (kDa) 22.831 39.055 34.159 33 38.823 35 23 25 & 26
Metode Pemurnian
Referensi
Sedimentasi, ultrasentrifugasi Analisis asam amino SDS-PAGE Kromatografi afinitas, sepharose semi carbazone, kromatografi penukar kation -
UniProt (2010) UniProt (2010) UniProt (2010) Murachi et al. (1964)*) UniProt (2010) Ota et al. (1964)*)
Filtrasi gel, SDSPAGE Filtrasi gel, 2 kromatografi penukar ion, kromatografi kovalen pada tioprofil-sepharose
Bobb (1972)*) Rowan et al. (1988)
UniProt (2010) Naz (2002) Poulle dan Jones (1996)**), Zhang &Jones (1996)**) Abe et al. (1977)**) Fahmy et al. (2004) Popovic et al. (1998)
Tabel 3. Berbagai Protease serin dari Tumbuhan Enzim
Tumbuhan
Metode Pemurnian
Plantagolisis
Plantago maior
Protease serin Cucumisin (EC 3.4.21.25)
C.melo L. C. melo L.var.Prince
Amm sulfat, kromatografi afinitas pada bacitrasinsepharose, kromatografi penukar ion pada mono-Q Amm sulfat, filtrasi gel, kromatografi penukar ion Kromatografi penukar ion pada CM-selulosa, filtrasi gel sephadex G-75
Protease serin Kiwano protease Protease B
Cucurbita ficifolia
Amm. Sulfat, filtrasi gel pada sephacryl S-300, kromatografi penukar ion pada CM sepharose Cucumis metuliferus Amm sulfat, kromatografi penukar ion pada CMsepharose E. supine Kromatografi penukar ion pada DEAE-sepharose, Protease serin filtrasi gel pada sepharil S-300 Triticum aestivum cv. Amm sulfat, filtrasi gel pada sepharil S-200, Pro INTA Isla Verde kromatografi penukaranion pada kolom Q *) Sumber : Antao dan Malcata (2005)
Berat Molekul (kDa) 19
Referensi Bogacheva (2001)*)
60
Noda et al. (1994)*) Kaneda dan Tominaga (1975)*), Yamagata et al. (1989)*) Curotto et al. (1989)*)
78
Uchikoba et al.(2001)*)
80
Arima et al. (2000)*)
110
Roberts et al. (2003)*)
26 54
11
Pemurnian Enzim Pemurnian enzim bertujuan untuk memisahkan enzim yang diinginkan dari senyawa lain yang tidak dikehendaki. Tahap-tahap pemurnian bergantung pada tujuan akhir yaitu tujuan komersial atau penelitian. Enzim kasar atau yang dimurnikan sebagian masih dapat digunakan untuk komersial, sedangkan enzim murni atau hampir murni dikehendaki dalam penelitian produk analitik.Harris (1989) menyebutkan,
atau dipakai dalam
minimal ada tiga strategi dalam
pemurnian enzim yang harus diperhatikan yaitu (1) kualitas; perlu tindakan untuk mempertahankan aktifitas protein dengan cara mengurangi proteolisis dan denaturasi, (2) kuantitas; pemakaian akhir dari protein murni akan menentukan kuntitas enzim yang diperlukan, (3) ekonomis; merupakan hal penting bila akan digunakan di industri atau diterapkan dalam skala laboratorium. Secara umum pemurnian enzim dapat dibagi menjadi ekstraksi, pemekatan dan fraksinasi. Ekstraksi Enzim Ekstraksi bertujuan untuk memisahkan enzim dari sumbernya, yaitu tanaman, hewan maupun
mikroba.
Adapun kelebihan
enzim dari tanaman
diantaranya adalah terjaganya ketersediaan yaitu bisa dipanen berulang-ulang. Menurut Bollag dan Edelstein (1991) metode yang bisa dipilih dalam ekstraksi tanaman
adalah
blade
homogenization
atau
blender
maupun
grinding
(penggerusan). Buffer digunakan dalam proses ekstraksi enzim untuk menjaga pH lingkungan sehingga diharapkan mampu meminimalkan denaturasi dan inaktivasi enzim. Buffer ekstraksi dapat ditambah beberapa bahan kimia dengan tujuan untuk mencegah kerusakan enzim.
Bahan kimia yang bisa ditambahkan
diantaranya EDTA, gliserol dan lain-lain (Harris, 1989). Pemekatan Enzim Pemekatan enzim dilakukan untuk memisahkan konsentrat protein dari komponen biomolekul lainnya diantaranya karbohidrat, lemak dan asam nukleat. Ada dua metode pemekatan enzim yaitu analitik dan preparatif (penyiapan).
12
Metode analitik menggunakan pengendapan asam (misalnya asam trikloroasetat), pengendapan organik (misalnya aseton atau etanol), dan imunopresipitasi yang dapat menyebabkan denaturasi protein. Metode preparatif bertujuan untuk tetap mempertahankan aktifitas enzim, misalnya menggunakan garam, pelarut organik, polimer organik, ultrafiltrasi dan liofilisasi (Bollag dan Edelstein, 1991). Prinsip presipitasi dengan garam adalah
mengendapkan protein sehingga
protein terpisah dari komponen terlarut lainnya. Garam yang dapat digunakan untuk presipitasi diantaranya ammonium sulfat dan sodium sulfat. Ammonium sulfat lebih disukai karena solubilitasnya tinggi, harga murah, non toksik dan tidak mempengaruhi struktur protein (Suhartono, 1989). Sisa garam dari proses presipitasi enzim dihilangkan dengan cara dialisis menggunakan kantong selofan dan ultrafiltrasi. Dengan demikian, konsentrat enzim bebas garam dapat dimurnikan lebih lanjut dengan fraksinasi enzim (Bollag dan Edelstein, 1991). Fraksinasi enzim Fraksinasi merupakan tahap akhir dalam pemurnian enzim, yang bertujuan untuk memisahkan enzim dari protein non enzim lainnya. Metode fraksinasi umum untuk pemurnian enzim, meliputi kromatografi kolom dan elektroforesis. Elektroforesis
adalah
suatu
teknik
untuk
memisahkan
molekul-molekul
berdasarkan muatan dan berat molekul. Elektroforesis
gel
poliakrilamid
(PAGE
=
Poly
Acrylamide
Gel
Electrophoresis) merupakan metode yang sering digunakan dalam analisis sampel biologis karena kemampuannya dalam memisahkan campuran protein yang kompleks dengan baik dan resolusi yang tinggi (Bollag dan Edelstein, 1991). Elektroforesis pada gel poliakrilamida adalah metode yang paling sering digunakan untuk karakterisasi protein dan campuran protein, karena prosedur ini relatif cepat dan sensitif. Elektroforesis didefnisikan sebagai perpindahan partikel-partikel bermuatan karena pengaruh muatan medan listrik.
Mekanisme pada elektroforesis gel
poliakrilamida sodium dodesil sulfat (SDS-PAGE) adalah protein akan bereaksi dengan SDS yang merupakan deterjen anionik membentuk kompleks berikatan
13
dengan SDS.
Kompleks protein yang bermuatan negatif ini kemudian akan
terpisahkan berdasarkan muatan dan ukurannya secara elektroforesis di dalam matriks gel. Berat molekul protein dapat diukur menggunakan protein standar yang telah diketahui berat molekulnya
dengan cara membandingkan nilai
mobilitas relatifnya (Rf) (Bollag dan Edelstein 1991). Zimografi adalah teknik elektroforesis untuk menetapkan aktifitas enzim secara in situ. Berbeda dengan SDS-PAGE, gel pemisah zimografi mengandung substrat enzim yang akan dihidrolisis oleh enzim selama masa inkubasi. Enzim dipisahkan dalam gel denaturasi (SDS), namun dalam kondisi tidak tereduksi. Penambahan deterjen Triton X-100 akan melepaskan SDS sehingga protein kembali melipat (renaturasi). Gel selanjutnya diwarnai sehingga molekul protein yang memiliki aktifitas tampak sebagai pita bening. Metode zimografi bersifat mudah, sensitif dan kualitatif dalam menganalisis aktifitas enzim. Adapun substrat yang bisa digunakan untuk zimogram diantaranya kasein, gelatin dan lain-lain (Leber dan Balkwill 1997). Aplikasi Protease
Keunggulan utama penggunaan enzim pada proses industri adalah (a) kespesifikan enzim terhadap substrat sehingga mampu menghasilkan produk dalam jumlah maksimal dengan produk samping yang minimal, (b) enzim mampu mereduksi konsumsi energi yang akan menurunkan Greenhouse Gas Emission (GGE), (c) enzim juga mampu mereduksi konsumsi air dan produk limbah selama proses industri berlangsung.
Keunggulan enzim tersebut akan meminimalkan
resiko dan dampak proses indutri bagi kehidupan manusia dan lingkungan. Enzim protease dimanfaatkan diantaranya untuk pembuatan keju, pengempuk daging, penjernih bir, pembuatan hidrolisa protein kedele, penyembuh luka serta terapi untuk tumor, pembengkakan dan penggumpalan darah. Pembuatan keju Contoh klasik penggunaan protease adalah untuk pembuatan keju (Naz, 2002). Pengolahan susu menjadi keju menggunakan enzim protease. Contoh protease yang bisa digunakan untuk mengolah keju adalah renin atau kimosin. 14
Renin
bisa diperoleh dari lambung anak sapi dan mikroba.
Aktifitas
penggumpalan kasein susu oleh renin berlangsung dengan hasil optimum dibandingkan dengan protease lain seperti pepsin. Kasein merupakan kompleks fosfoprotein yang membentuk suspensi koloid yang terdiri dari α, β, γ dan kapa kasein. Renin menghidrolisa kapa kasein hingga menimbulkan destabilisasi struktur koloid dan menimbulkan proses penggumpalan α dan β kasein bila terdapat kalsium dan fosfat pada lingkungan. Gumpalan ini merupakan jalinan molekul para kapa kasein dan makropeptida, air, laktosa, mineral, globula lemak, vitamin dan sejumlah senyawa terlarut lainnya di dalam
gumpalan tersebut (Suhartono, 1989) dan (Naz, 2002). Enzim renin
mempunyai berat molekul sebesar 31kDa.
Renin paling menonjol dalam
menggumpalkan kasein dibandingkan dengan protease lain (Suhartono, 1989). Pengempuk daging Penggunaan potease untuk pengempuk daging telah dilakukan dari zaman dulu, yaitu menggunakan daun pepaya untuk mengempukkan daging. Setelah diisolasi dan diteliti diketahui bahwa enzim yang berperanan dalam menguraikan protein daging adalah protease. Protease yang diisolasi dari pepaya dikenal dengan papain. Papain terdiri dari 102 asam amino berberat molekul 21kDa dengan sisi aktif yang melibatkan histidin 159 dan sistein 25 (Suhartono, 1989). Papain cocok digunakan untuk pengempuk daging karena aktif pada pH daging. Enzim ini memotong protein daging pada sisi karboksil valin, lisin dan arginin. Komponen yang paling aktif dari getah pepaya adalah kimopapain yang aktif dalam lingkungan asam, optimum kimopapain adalah pH 5 dan sesuai dengan pH daging. Enzim protease yang diisolasi dari tanaman lain pun dapat juga digunakan untuk melunakkan daging. Penelitian yang dilakukan oleh Naveena et al. (2004) yang memanfaatkan protease dari Cucumis trigonus Roxb (kachri) dan Zingiber officinale Roscoe (jahe) untuk mengempukkan daging kerbau.
15
Penjernih bir Pada proses pembuatan bir, papain diperlukan untuk menghilangkan protein penyebab kekeruhan pada bir. Kekeruhan ini disebabkan oleh komplek yang dibentuk oleh protein dan tanin (Naz, 2002). Pembuatan Hidrolisa Protein Kedele Penggunaan hidrolisa protein kedele di industri pangan telah meluas, walaupun demikian sifat fungsional protein tersebut tidak selalu diinginkan. Modifikasi enzimatis digunakan untuk
menghasilkan protein dengan sifat
fungsional yang diinginkan (Naz, 2002). Hidrolisa protein kedele oleh protease meningkatkan iso-electric solubility dari 5% menjadi 42%, kapasitas emulsi dari 100mL/g menjadi 280mL/g dan whipping expansion dari 20% menjadi 200% bila dibandingkan dengan protein kedele sebelum dihidrolisa (Naz, 2002). Penyembuh Luka Protease dibidang kesehatan pun telah populer digunakan. banyak digunakan dalam bidang kesehatan
Bromelain
karena dapat bertindak sebagai
penyembuh luka (Maurer, 2001). Menurut Suhartono (1989) proteolitik berfungsi untuk mengurangi cairan luka, nanah dan jaringan nekrosa yang timbul pada luka bakar, luka operasi maupun luka lainnya. Substrat enzim ini adalah jaringan fibrin, mukoprotein, kolagen dan sebagainya. Enzim menguraikan jaringan ini sehingga bekas luka menjadi bersih dan licin. Biasanya tripsin diberikan bersamasama dengan antibiotika dalam bentuk salep. Terapi untuk Pencernaan dan Kanker Pada sebagian orang, enzim pencernaan tidak diproduksi atau dikeluarkan dalam jumlah yang cukup sehingga mengganggu pencernaan makanan. Oleh karena itu dilakukan pemberian tambahan enzim dari luar untuk membantu masalah pencernaan tersebut. Enzim yang biasa digunakan untuk mengatasi masalah pencernaan diantaranya adalah protease (Suhartono, 1989).
16
Bromelain dapat diserap oleh usus dan tidak kehilangan aktifitas biologinya. Castell et al. (1997) membuktikan bahwa bromelain masih ada dalam plasma darah setelah beberapa saat terapi oral bromelain. Bromelain diambil dari batang nenas dan diberikan secara oral pada laki-laki sehat sebanyak 3g per hari dan dengan menggunakan immunoassay ditemukan 5.000pg bromelain dalam plasma setelah 48 jam dan masih mempunyai aktifitas proteolitik.
Oleh karena itu
bromelain dapat dikonsumsi secara oral saat terapi enzim. Bromelain dapat dijadikan sebagai alternatif pengobatan kanker. Bromelain sebagai obat anti kanker bermula pada pengalaman masyarakat Asia Tenggara dalam menyembukan kanker. Maurer (2001) menyebutkan bahwa aktifitas anti kanker bromelain tergantung pada aktifitas proteolitiknya. Chobotova et al. (2010) menyatakan bahwa bromelain mempunyai aktifitas sebagai anti kanker. Hasil penelitian Mantovani et al. (2008) dan Chen et al. 2008)
seperti dikutip oleh Chobotova et al. (2010) menunjukkan bahwa
bromelain yang diuji secara in vitro pada sel tumor manusia (leukimia) dapat menghambat aktifitas NF-kβ (neutrofil factor kappa β, sejenis darah putih). Adapun target NF-kβ adalah cyclooxygenase (Cox-2) yang terlibat dalam sintesa prostaglandin (PEG-2). Prostaglandin ini dapat memacu terjadinya kanker. Bromelain dapat menghambat kanker, walaupun mekanisme detilnya belum diketahui dengan jelas. Terapi Inflamasi dan Blood Clotting (Pembekuan Darah) Suhartono (1989) menyebutkan bahwa proses inflamasi (peradangan/ pembengkakan) melibatkan senyawa biogenik amin seperti histamin dan serotonin dari sel yang mengalami kerusakan. Senyawa biogenik amin menimbulkan pembengkakan pembuluh darah kapiler. Enzim-enzim yang dibebaskan oleh sel yang rusak akan mengaktifkan kinin sehingga pembuluh darah tetap membesar dan permeabilitasnya meningkat, hal ini mengakibatkan terjadinya kebocoran cairan sehingga terjadi odema. Keadaan odema ini dipertahankan oleh senyawa fibrin dari peredaran darah. Jadi, proses pembengkakan melibatkan jaringan fibrin. Pengobatan pada kasus odema ditujukan untuk menguraikan fibrin.
17
Penelitian Netti et al. (1978), Smyth et al. (1962) dan Uhlig dan Seifert (1981) seperti dikutip oleh Maurer (2001) menunjukkan bahwa bromelain paling ampuh untuk pengobatan odema bila dibandingkan dengan pemberian obat-obatan seperti indometasin, asam asetilsalisilat dan aescin.. Pemberian bromelain dilakukan secara oral pada hewan percobaan.
Bromelain menyebabkan
fibrinolisis dan merangsang penyerapan kembali cairan oleh darah. Blood clotting atau proses penggumpalan darah atau pembekuan darah adalah proses normal ketika kulit terluka sehingga tidak terrjadi pendarahan. Saat kulit terluka, trombosit pecah dan menghasilkan trombokinase.
Enzim
trombokinase akan merubah protrombin menjadi thrombin dengan adanya ion Ca dan K. Trombin yang terbentuk akan merangsang fibrinogen membentuk benangbenang fibrin. Adanya benang fibrin menghambat sel-sel darah. Penyakit trombosis atau penggumpalan darah (di luar keadaan normal) telah meningkatkan mortalitas yang nyata di negara-negara Barat (Suhartono, 1989). Pengobatan dapat dilakukan dengan obat anti koagulan dan pemberian enzim protease. Pemberian enzim protease memanfaatkan daya proteolitiknya. Bromelain yang diberikan secara oral pada tikus percobaan terbukti meningkatkan fibrinolisis (Pirotta et al., 1978).
18
