BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mawar Merah (Rosa damascena Mill.)

2.1.1 Taksonomi

Dalam sistematika tumbuhan (taksonomi), mawar diklasifikasikan sebagai

berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Sub-Divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonea

Ordo : Rosanales

Famili : Rosaceae

Genus : Rosa

Species : Rosa damascena Mill,

Rosamultiflora Thunb (Hidayah, 2006).

2.1.2 Morfologi dan Persebaran

Sebagian besar spesies mempunyai daun yang panjangnya antara 5-15

cm, dua-dua berlawanan (pinnate). Daun majemuk pada tiap tangkai daun terdiri

dari paling sedikit 3 atau 5 hingga 9 atau 13 anak daun dan daun penumpu (stipula)

berbentuk lonjong, pertulangan menyirip, tepi tepi beringgit, meruncing pada ujung

daun dan berduri pada batang yang dekat ke tanah. Bunga terdiri dari 5 helai daun

mahkota dengan perkecualian Rosa sericea yang hanya memiliki 4 helai daun

8

Gambar 1. Mawar Merah (Rosa damascena Mill.)

mahkota. Warna bunga biasanya putih dan merah jambu atau kuning dan merah

pada beberapa spesies. Pada umumnya mawar memiliki duri berbentuk seperti

pengait yang berfungsi sebagai pegangan sewaktu memanjat tumbuhan lain

(Anonymous, 2011). Mawar merupakan tanaman bunga hias berupa herba dengan

batang berduri. Mawar yang dikenal nama bunga ros atau "Ratu Bunga" merupakan

simbol atau lambang kehidupan religi dalam peradaban manusia. Mawar berasal

dari dataran Cina, Timur Tengah dan Eropa Timur. Dalam perkembangannya,

menyebar luas di daerah-daerah beriklim dingin (sub-tropis) dan panas (tropis)

(Hidayah, 2006).

Di Indonesia banyak dikembangkan jenis mawar hibrida, terutama jenis

dan varietas mawar yang berasal dari Belanda. Kelompok mawar yang banyak

peminatnya adalah tipe hibrida dan lokal batu. Kelebihan kedua varietas ini adalah

memiliki variasi bunga mawar yang cukup banyak, antara lain warna putih, merah

muda, merah tua dan kuning Mawar tipe hibrida tea memiliki tangkai bunga

sepanjang 80-120 cm, sedangkan tipe lokal batu antara 40-60 cm. Selain itu tingkat

produktifitas mawar tersebut termasuk tinggi, berkisar antara 120-280

kuntum/m2/tahun (Rukmana, 1995).

Keunggulan varietas mawar yang banyak ditanam di daerah Batu adalah

berwarna merah tua, bagian pingir petal sedikit kehitaman, memiliki petal bunga

yang kompak, sedikit kaku, agak tebal, sedikit mengkilat, jumlah petal sekitar 27-40,

bermahkota bunga indah, lama peragaan bunga (fase life) sekitar 7-8 hari, tahan

rontok, tahan pengiriman jarak jauh, produksi bunga per tanaman/bulan sekitar 3-6

tangkai dan dapat ditanam tanpa naungan (Purbiyati dkk., 2002).

9

2.1.3 Kandungan Kimia dan Kegunaan

Mawar memiliki banyak manfaat, antara lain antidepresan, antiviral,

antibakteri, antiperadangan, dan sumber vitamin C. Menurut Hembing dkk. (1996),

mahkota bunga mawar dapat menyembuhkan berbagai penyakit seperti batuk

darah, TBC, disentri, campak, nyeri haid dan lain-lain. Minyak mawar adalah salah

satu minyak atsiri hasil penyulingan dan penguapan daun-daun mahkota sehingga

dapat dibuat menjadi parfum. Mawar juga dapat dimanfaatkan untuk teh, jelly, dan

selai (Vries et al, 2004; Ercisli, 2005).

Bunga mawar dari daerah dataran rendah seperti Bangil Pasuruan memiliki

mahkota kecil tapi beraroma lebih wangi, umumnya digunakan sebagai bunga tabur.

Wangi bunga mawar tersebut karena adanya kandungan minyak atsiri di dalamnya.

Minyak atsiri ini mengandung zat sitrat, sitronelol, geraniol, linalol, nerol, eugenol,

feniletilalkohol, farnesol, dan nonilal-dehida. Berkhasiat untuk mengobati gigitan

serangga berbisa, gabag (morbili) dan jerawat. Pada beberapa spesies seperti Rosa

canina dan Rosa rugosa menghasilkan buah rose hips yang sangat kaya dengan

vitamin C bahkan termasuk diantara sumber vitamin C alami yang paling kaya

(Anonim, 2006). Jenis pigmen yang dikandung bunga mawar merah adalah

antosianin dari kelompok Sianidin dan Delfinidin-glikosida, efektif menyumbangkan

warna alami pada produk minuman berkabonat dan dapat berfungsi sebagai

antioksidan bagi tubuh untuk melawan radikal bebas.

2.1.4 Pigmen Antosianin

2.1.4.1 Struktur dan Sifat Kimia

10

Pigmen antosianin terdiri dari glikogen (antosianidin) yang teresterifikasi oleh

satu atau lebih gula (Francis, 1985; Markakis, 1982; Kong JM., 2003). Antosianin

adalah flavonoid dengan cincin C yang tidak jenuh dan hidroksil pada posisi 3.

Struktur dasarnya adalah aglikon, atau antosianidin, dengan satu atau lebih gula

yang sebagian besar berikatan di C3, C5, atau C7 (Iwashina, 2000)

Pigmen antosianin terdapat dalam cairan sel tumbuhan, senyawa ini

berbentuk glikosida dan menjadi penyebab warna merah, biru, dan violet banyak

terdapat dalam buah dan sayur (De Man, 1997). Jika bagian gula dihilangkan

dengan cara hidrolisis, tersisa aglikon dan disebut antosianidin. Hal tersebut

dipergunakan untuk meningkatkan fungsi pigmen pembawa komponen pewarna dan

sekaligus dapat menyumbang rasa manis (pemanis). Gula yang sering ditemui

adalah glukosa, ramnosa, galaktosa, fruktosa, xilosa dan arabinosa (Francis, 1999).

Secara spesifik antosianin terdapat dalam sel epidermal dari buah, akar,

dan daun pada buah tua dan masak (Eskin, 1990). Masing-masing jenis antosianidin

memiliki absorbansi maksimal pada panjang gelombang tertentu, unutk jenis

pelargonidin berkisar antara 498 - 513 nm, sianidin pada 523 nm, delfinidin pada 543

nm dan malvidin pada 534 nm (Sudarmadji dkk., 2003).

Banyak senyawa yang ditemukan, akan tetapi hanya enam yang

memegang peranan penting dalam bahan pangan yaitu pelargonidin, sianidin,

delfidin, peonidin, petunidin, dan malvidin. Pigmen antosianin terdiri dari glikogen

(antosianidin) yang teresterifikasi oleh satu atau lebih gula (Francis, 1999).

11

Beberapa hal yang memainkan peranan penting dalam pigmen antosianin dalam

menjaga stabilitas dan warna yang dihasilkan adalah struktur, pH, suhu, cahaya,

oksigen, dan sejumlah faktor lain seperti copigment. Secara stuktural, antosianin

mengalami perubahan transformasi dengan perubahan pH, yaitu dengan terjadinya

perubahan warna.Sebagai contoh, pada pH 3 atau kurang, pigmen antosianin

memberikan warna orange atau merah (Wrolstad, 2004; Brouillad R, 1998). Struktur

dari masing-masing antosianin juga berpengaruh terhadap warna yang dihasilkan.

Ketika mengevaluasi komponen 6 antosianidin yang umum ditemukan, efek dari

hidroksil dan metoksil menghasilkan warna yang dapat diurai. Salah satunya adalah,

grup hidroksil pada C3 memberikan warna dari orange kekuningan hingga merah

(Ahmed, et al., 2004).

Pigmen antosianin sangat reaktif, oleh karena itu mudah terdegradasi, dan

lingkungan sekitar memainkan peran penting dalam menjaga pigmentasi.Cahaya

dan suhu, keduanya diketahui dapat memecah struktur antosianin. Sehingga,

antosianin sangat baik baik bila berada di lingkungan yang sejuk dan gelap, karena

12

Gambar 2. Struktur antosianin secara umum (Markakis, 1982)

keberadaan cahaya matahari dan suhu yang tinggi (65ᵒ-90ᵒC) menghasilkan

pigmentasi menjadi hilang (Abdel, 2003; Cannor et al.,2002; Kiroa, et al., 2007;

Reyes dan Cisneros, 2007). Antosianin juga didegradasi oleh mekanisme oksidatif

yang melibatkan enzim polifenol oksidase (PPO). Enzim ini dapat ditemukan pada

blueberry, strawberries,anggur, dan ceri, hal inilah yang menyebabkan perubahan

warna coklat pada jus buah.Akan tetapi, PPO tidak dapat mendegradasi antosianin

sendiri, enzim tersebut memerlukan substrat lain, yaitu caffeic acid, asam klorogenik,

atau gallic acid (Kader, et al., 2002; Wesche dan Montgomery, 1990).

2.1.4.2 Fungsi Pigmen mawar merah (Rosa damascena Mill.) sebagai Pewarna

dan Antioksidan

Antosianin yang dikandung mahkota bunga mawar merupakan jenis

flavonoid yang tergolong senyawa polifenol. Dinyatakan bahwa antioksidan polifenol

mampunyai daya antioksidan berkekutaan 100 kali lebih efektif dibandingkan vitamin

C dan 25 kalinya dibandingkan vitamin E. Bahkan beberapa penelitian menyatakan

bahwa antosianin memiliki fungsi fisiologi disamping sebagai antioksidan, juga

antikanker, antitumor dan perlindungan terhadap kerusakan hati (Dewanti,2006)

Sifat mudah larut terhadap air menjadikan pigmen antosianin sebagai

senyawa kimia yang banyak digunakan untuk dikonsumsi karena mudah diserap

oleh tubuh. Hasil penelitian lainnya, menunjukkan bahwa pigmen antosianin bersifat

sebagai antioksidan dan berpotensi mengurangi resiko penyakit jantung, kanker,

hyperlipidemias dan penyakit kronis lainnya, seperti penyakit diabetes dan stroke

(Garz’on et al., 2009).

13

NoKarakter

pigmenBunga mawar Bunga kana

Bunga pacar

air

1Puncak

absorbansi ( )510 – 525 nm 480 – 524 nm 498 - 514

2Jenis

antosianidin

Sianidin dan

Pelargonidin

glikosida

Pelargonidin

glikosida

Pelargonidin

glikosida

3Kadar gula

total 10,1% 3,2% 0,75%

4 Nilai Rf 0,205 0,293 0,23

5 Nilai pH 1,46 – 1,50 2,71 – 3,30 1,03 – 1,56

6Kadar

antosianin

19,43 mg/

100 ml/35 gr

kelopak bunga

4,2 – 9,9 mg/

100 ml/35 gr

kelopak bunga

4,3 – 5,4

mg/100 ml/35 gr

kelopak bunga

7 Rendemen 10,80 mg/ 100 ml 6,2 – 17, 2 mg/ 17,07 – 25,43

14

pigmen 100 ml (%) mg/ 100 ml (%)

8Kesesuaian

produk

Makanan,

minuman

Makanan,

minuman

Kosmetik,

kerajinan

Tabel 1. Kualitas Ekstrak Mawar Merah dan perbandingan dengan bunga lain (Wardatul,2008)

2.1.5 Tablet Effervescent

2.1.5.1 Definisi Tablet Effervescent

Tablet adalah sediaan obat takaran tunggal. Sedangkan tablet effervescent

yaitu tablet yang dimaksudkan untuk menghasilkan larutan secara cepat dengan

menghasilkan CO2 secara serentak. Tablet khususnya dibuat dengan cara

pengempaan bahan-bahan aktif dengan campuran

asam-asam organik, seperti asam sitrat dengan sodium

bikarbonat (Mustofa, 2008).

Reaksi yang terjadi pada pelarutan effervescent adalah

reaksi antara senyawa karbonat untuk menghasilkan

gas karbondioksida yang memberi efek sparkle atau rasa seperti pada air soda.

Reaksi ini dikehendaki terjadi secara spontan ketika effervescent dilarutkan dalam

air. Ansel (1989) menambahkan, larutan dengan karbonat yang dihasilkan menutupi

rasa garamatau rasa lain yang tidak diinginkan dari zat obat. Formula garam

effervescent resmi yang ada unsur pembentuk effervescent terdiri dari 53% sodium

bikarbonat, 28% asam tartrat dan 19% asam sitrat. Reaksi antara asam sitrat

dengan sodium bikarbonat pada produk effervescent dapat dilihat pada Gambar.

15

Gambar 3.Tablet Effervecent Pigmen Mawar Merah (Rosa damascena Mill.)

H3C6H5H2O + 3NaHCO3 → Na3C6H5O7 + 4H2O + 3CO2

Asam sitrat Na bikarbonat Na sitrat air

karbondioksida

Gambar 4. Reaksi Antara Asam Sitrat dengan Sodium Bikarbonat (Ansel, 1989)

Effervescent yang baik menurut penelitian Mustofa (2008) adalah

effervescent dengan pH rendah (kondisi asam), kelarutan tinggi, reabsorbsi air

rendah, kadar air rendah, kenampakan tablet effervescent, kenampakan minuman,

aroma, rasa, yang sesuai oleh panelis.

Karakteristik dari serbuk effervescent yang harus dipenuhi adalah pada saat

serbuk dimasukkan air terjadi reaksi kimia antara sumber asam dan sumber

karbonat yang menghasilkan garam natrium dan asam kemudian menghasilkan gas

dalam bentuk karbondioksida (CO2), reaksi tersebut berjalan cukup cepat,

menghasilkan larutan yang jernih tanpa endapan dan menghasilkan rasa yang segar

serta mampu memperbaiki rasa dari bahan dasar. Pelepasan gas CO2 memudahkan

proses pelarutan tanpa melibatkan pengadukan secara manual sehingga

konsentrasi sumber karbonat merupakan faktor penting pada tingkat kelarutan suatu

formula effervescent. Kerugian tablet effervescent adalah kesukaran untuk

menghasilkan produk yang stabil secara kimia. Sediaan effervescent mempunyai

sifat tidak stabil terhadap kelembaban udara. Bahkan selama reaksi berlangsung, air

yang dibebaskan dari bikarbonat menyebabkan autokatalisis dari reaksi. Hal ini

terutama dipengaruhi oleh unsur-unsur pembentuk effervescent yang terdiri dari

16

sodium bikarbonat dan asam organik seperti asam sitrat sehingga menghasilkan

garam natrium, karbondioksida serta air (Ansel, 1989).

Produk pigmen

Daya

antioksidan

(%)

Notasi

Penurunan

daya

antioksidan

(%)

Pigmen pekat 79,07 C

Bubuk pigmen 28,6 B 63,83

Tablet effervescent 17,2 A 78,25

Tabel 2. Nilai/daya antioksidan ekstrak pigmen, bubuk pigmen dan tablet effervescent dari pigmen

bunga mawar merah dengan uji DPPH

Metode DPPH (2,2-Diphrnyl-2-picrylhydrazyl) digunakan untuk mengetahui

kemampuan zat antioksidan untuk menangkap radikal bebas . Radikal 2,2-Diphrnyl-

2-picrylhydrazyl (DPPH) adalah radikal bebas stabil yang menerima sebuah elektron

atau hidrogen untuk diubah menjadi molekul diamagnetik. DPPH banyak digunakan

pada sistem penelitian aktivitas penangkapan radikal pada senyawa alami

tumbuhan. Aktivitas antiradikal ditandai dengan perubahan warna larutan dari ungu

menjadi kuning bening dengan penurunan absorbansi pada panjang gelombang 517

nm . Uji daya antioksidan menunjukan bahwa ekstrak pigmen bunga mawar merah

17

mempunyai nilai tertinggi yaitu 79,07%, sedangkan makin panjang tahapan

pengolahannya maka akan menurun daya antioksidannya, seperti setelah menjadi

bubuk pigmen turun 63,83% menjadi 28,6 (%) dan makin menurun lagi (78,25%)

setelah menjadi tablet efferevescent menjadi hanya 17,2 (%) daya antioksidannya.

Hal ini dengan sifat antosianin yang dikandung bunga mawar merah. Stabilitas

antosianin dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti: stuktur dan konsentrasi

antosianin, derajat keasaman (pH), oksidator, cahaya, suhu, dan sebagainya.

Proses pengolahan yang melibatkan aspek/faktor suhu (pemanasan) saat ekstraksi,

penguapan (rotary evaporator vacuum) maupun pada saat dimasukkan kedalam

oven guna penguapan dan pengeringan, juga saat berinteraksi dengan komponen

bahan kimia yang lain seperti gula (sebagai filler), Na bikarbonat dalam pembuatan

bubuk pigmen maupun tablet effervescent, pigmen hasil ekstraksi mahkota bunga

mawar merah (varietas Lokal Batu atau Hibrid Belanda) mengalami degradasi

(Saati, 2011). Diperlukan penelitian lebih lanjut efek antioksidan secara in vivo.

2.2 Radikal Bebas

2.2.1 Definisi Radikal Bebas

Radikal bebas adalah salah satu produk reaksi kimia dalam tubuh yang

sangat reaktif karena mengandung elektron yang tidak berpasangan pada orbital

luarnya. Sehingga sebagian besar radikal bebas bersifat tidak stabil (Nanik et al.,

1998). Elektron tidak berpasangan tersebut menyebabkan instabilitas dan bersifat

reaktif. Hilang atau bertambah satu elektron pada molekul lain menciptakan radikal

bebas baru dan mengakibatkan perubahan dramatis secara fisik dan kimiawi.

18

Normalnya, radikal bebas memiliki fungsi yang penting, misalnya membantu tubuh

dalam mengusir penyakit. Akan tetapi, terlalu banyak kandungan radikal bebas

dalam tubuh juga memberikan dampak negatif karena dapat menyebabkan

kerusakan sel (Myers C.E., 2006).

2.2.2 Struktur Kimia Radikal Bebas

Atom terdiri dari nukleus, proton, dan elektron. Jumlah proton (bermuatan

positif) dalam nukleus menentukan jumlah dari elektron (bermuatan negatif) yang

mengelilingi atom tersebut. Elektron berperan dalam reaksi kimia dan merupakan

bahan yang menggabungkan atom-atom untuk membentuk suatu molekul. Elektron

mengelilingi, atau mengorbit suatu atom dalam satu atau lebih lapisan. Jika satu

lapisan penuh, elektron akan mengisi lapisan kedua. Lapisan kedua akan penuh jika

telah memiliki 8 elektron, dan seterusnya. Gambaran struktur terpenting sebuah

atom dalam menentukan sifat kimianya adalah jumlah elektron pada lapisan luarnya.

Suatu bahan yang elektron lapisan luarnya penuh tidak akan terjadi reaksi kimia.

Karena atom-atom berusaha untuk mencapai keadaan stabilitas maksimum, sebuah

atom akan selalu mencoba untuk melengkapi lapisan luarnya dengan :

a. Menambah atau mengurangi elektron untuk mengisi maupun mengosongkan

lapisan luarnya.

b. Membagi elektron-elektronnya dengan cara bergabung bersama atom yang

lain dalam rangka melegkapi lapisan luarnya.

Atom sering kali melengkapi lapisan luarnya dengan cara membagi elektron-elektron

bersama atom yang lain. Dengan membagi elektron, atom-atom tersebut bergabung

19

bersama dan mencapai kondisi stabilitas maksimum untuk membentuk molekul.

Oleh karena radikal bebas sangat reaktif, maka mempunyai spesifitas kimia yang

rendah sehingga dapat bereaksi dengan berbagai molekul lain, seperti protein,

lemak, karbohidrat, dan DNA (Murray et al, 2009). Dalam rangka mendapatkan

stabilitas kimia, radikal bebas tidak dapat mempertahankan bentuk asli dalam waktu

lama dan segera berikatan dengan bahan sekitarnya. Radikal bebas akan

menyerang molekul stabil yang terdekat dan mengambil elektron, zat yang terambil

elektronnya akan menjadi radikal bebas juga sehingga akan memulai suatu reaksi

berantai, yang akhirnya terjadi kerusakan sel tersebut (Droge W, 2002; Proctor et al,

1984).

 2.2.3 Reaksi Umum Radikal Bebas

Radikal bebas yang terbentuk dalam sel mula-mula memiliki elektron yang

tidak berpasangan pada orbital luarnya. Senyawa tersebut merupakan metabolit

oksigen yang sangat reaktif. Di dalam sel, radikal bebas dapat terjadi apabila dua

buah atom mengadakan reaksi kimia, misalnya apabila terjadi proses autooksidasi

leukoflavin, hidroquinon, katekolamin, tiol, tetrahidro protein serta hemoprotein.

Selain itu dapat pula terjadi akibat kerja enzim oksidasi seperti xantin oksidase,

aldehid oksidase, dehidroorotik dehidrogenase (Widodo et al., 1997)

2.2.4 Sumber Radikal Bebas

Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber, yaitu endogen dan

eksogen

a. Sumber endogen

20

1. Autoksidasi :

Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik. Molekul yang

mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin, hemoglobin, mioglobin,

sitokrom C yang tereduksi, dan thiol. Autoksidasi dari molekul diatas

menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok

reaktif oksigen. Superoksida merupakan bentukan awal radikal. Ion ferrous

(Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk membuat

superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi (Droge, 2002; Proctor,

1984; Murray, 2009)

2. Oksidasi enzimatik

Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam

jumlah yang cukup bermakna, meliputi xanthine oxidase (activated in

ischemia-reperfusion), prostaglandin synthase, lipoxygenase, aldehyde

oxidase, dan amino acid oxidase. Enzim myeloperoxidase hasil aktifasi

netrofil, memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksidasi ion klorida menjadi

suatu oksidan yang kuat asam hipoklor (Inoue , 2001)

3. Respiratory burst

Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses

dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar selama

fagositosis. Lebih kurang 70-90 % penggunaan oksigen tersebut dapat

diperhitungkan dalam produksi superoksida. Fagositik sel tersebut memiliki

sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH oxidase.

Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk inaktif.

21

Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin, kompleks imun,

komplemen 5a, atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-oxidase.

Aktifasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel untuk

memproduksi superoksida. Kemudian H2O2 dibentuk dari superoksida

dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH dan HOCl oleh

bakteri (Abate et al., 1998)

b. Sumber eksogen

1. Obat-obatan

Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam

bentuk peningkatan tekanan oksigen. Bahan-bahan tersebut bereaksi

bersama hiperoksia dapat mempercepat tingkat kerusakan. Termasuk

didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk

aktifitasnya (nitrofurantoin), obat kanker seperti bleomycin, anthracyclines

(adriamycin), dan methotrexate, yang memiliki aktifitas pro-oksidan. Selain

itu, radikal juga berasal dari fenilbutason, beberapa asam fenamat dan

komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat menginaktifasi protease,

dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah banyak mempercepat

peroksidasi lemak (Proctor, 1984; Inoue, 2001)

2. Radiasi

Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang disebabkan

oleh radikal bebas. Radiasi elektromagnetik (sinar X, sinar gamma) dan

radiasi partikel (partikel elektron, photon, neutron, alfa, dan beta)

menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya pada

22

komponen seluler seperti air. Radikal primer tersebut dapat mengalami

reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama cairan seluler

(Droge, 2002)

3. Asap rokok

Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan

peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas. Telah diketahui

bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler dalam

sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap tekanan

oksidan. Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai bahan oksidan

dalam jumlah yang sangat besar, meliputi aldehida, epoxida, peroxida, dan

radikal bebas lain yang mungkin cukup berumur panjang dan bertahan

hingga menyebabkan kerusakan alveoli. Bahan lain seperti nitrit oksida,

radikal peroksil, dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase gas.

Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar. Contoh

radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan dari

bermacam-macam quinone dan hydroquinone. Perdarahan kecil berulang

merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi dalam

jaringan paru perokok. Besi dalam bentuk tersebut meyebabkan

pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida. Juga

ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam saluran

napas bawah yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih lanjut

konsentrasi radikal bebas (Droge, 2002; Proctor, 1984; Halliwell et al, 1999)

2.2.5 Reaksi Karbon tetraklorida (CCL4) sebagai Radikal Bebas

23

Karbon tetraklorida (CCl4) telah lama dikenal sebagai bahan hepatotoksik

(Ali, 1997). Zat ini merupakan cairan jernih yang mudah menguap. Karbon

tetraklorida (CCl4) termasuk senyawa halogen hidrokarbonalifatik yang banyak

digunakan sebagai pelarut, pestisida, bahan pendingin dan sabun. Senyawa ini

bersifat toksik bagi manusia dan bahkan telah dilaporkan dapat memberikan efek

karsinogenik (Anomymous, 2006). CCl4 dapat masuk ke dalam tubuh manusia

secara inhalasi, ingesti ,dan kontak langsung dengan kulit. Toksisitas karbon

tetraklorida bergantung pada spesies, strain hewan coba, rute pemberian, dan

dosisnya.

Gambar 5. Struktur Molekul Karbon tetraklorida (CCl4)

CCI4 sebagai pelarut lipid memudahkan senyawa tersebut dapat

menyeberangi membran sel dan terdistribusi ke semua organ. Sifat toksik CCI4 telah

terbukti dari beberapa penelitian, bahwa dosis yang kecil sekalipun dapat

menimbulkan efek pada berbagai organ tubuh termasuk susunan saraf pusat, hati,

ginjal dan peredaran darah. Efek toksik CCI4 yang paling terlihat adalah pada hepar

(toksisitas CCI4 melebihi daripada kloroform) walaupun keduanya sarna-sarna

merusak organ-organ lain. Kerusakan hepar akibat terpapar CCI4 tergantung pada

dosis yang diberikan. Absorpsi CCI4 selain berlangsung melalui saluran nafas juga

dapat melalui seluruh permukaan tubuh termasuk kulit. Pada prinsipnya kerusakan

24

sel hepar akibat pemberian CCI4 disebabkan oleh pembentukan radikal bebas,

peroksidasi lemak dan penurunan aktivitas enzim-enzim antioksidan. Manifestasi

kerusakan hepar secara histologis terlihat berupa infiltrasi lemak, nekrosisis

entrolobuler, dan akhimya sirosis.

Sesuai dengan penelitian Ruqiah dkk (2007) diperoleh hasil bahwa kelompok

yang mendapatkan CCI4 1 dan 10 ml/kg BB mengalami steatosis yang ditandai

dengan akumulasi sel lemak di dalam sel hepar yang disebabkan oleh gangguan

pada metabolisme lipid di hepar. Selain itu, pada pemberian 10 ml/kg BB CCI4 pada

kelompok perlakuan terlihat adanya nekrosis milier pada permukaan hepar. Ada

beragam faktor penyebab terjadinya steatosis, secara garis besar dibedakan atas

faktor primer, yaitu obesitas, hiperlipidemia, dan resistensi insulin, serta faktor

sekunder yang meliputi diet yang tidak seimbang, malabsorpsi, kehamilan, alcohol,

serta obat-obatan antara lain aspirin dan tetrasiklin (Day L et al., 2004;

Neuschwander-Tetri BA et al., 2003) Day L, Shikuma C, Gerschenson M.

Mithochondrion 4 (2004) 95-109,, Neuschwander-Tetri BA, Caldwell SH. Hepatology

37 (2003) 1202-1219

2.3 Antioksidan

2.3.1 Definisi Antioksidan

Antioksidan adalah senyawa yang dapat mencegah kerusakan sel akibat

oksidasi pada suatu molekul lain. Antioksidan berperan sebagai inhibitor yang

bekerja menghambat oksidasi dengan cara bereaksi dengan radikal bebas reaktif

membentuk radikal bebas tak reaktif yang relatif lebih stabil (Sies, 1997). Fungsi lain

dari antioksidan selain digunakan untuk melawan radikal bebas dalam tubuh juga

25

dapat digunakan sebagai bahan aditif pada makanan untuk mencegah reaksi

oksidasi pada makanan sehigga makanan tersebut tidak cepat rusak, seperti

penggunaan propel galat, hidroksianitol terbutilasi (BHA), dan hidroksitoluena

terbutilasi (BHT) sebagai bahan aditif pada makanan (Murray, 2009)

2.3.2 Klasifikasi Antioksidan

Sistem antioksidan tubuh sebagai mekanisme perlindungan terhadap

serangan radikal bebas secara alami telah ada dalam tubuh.

Antioksidan tubuh dapat dikelompokan menjadi 3 yakni :

1. Antioksidan Primer

Bekerja untuk mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru. Ia mengubah

radikal bebas yang ada menjadi molekul yang berkurang dampak negatifnya,

sebelum radikal bebas sempat bereaksi. Contohnya adalah Enzim Superoksida

Dimustase (SOD) yang berfungsi sebagai pelindung hancurnya sel-sel dalam tubuh

serta mencegah proses peradangan karena radikal bebas.

2. Antioksidan Sekunder

Berfungsi untuk menangkap serta mencegah terjadinya reaksi berantai. Contohnya

vitamin E, vitamin C, beta karoten, asam urat, bilirubin, dan albumin.

3. Antioksidan Tersier

Berfungsi untuk memperbaiki kerusakan sel-sel dan jaringan yang disebabkan

radikal bebas. Contohnya adalah enzim yang memperbaiki DNA pada inti sel adalah

metionin sulfosidan reduktase (Rahayu, 2005)

26

2.3.3 Hubungan Antioksidan dengan Radikal Bebas

Tubuh mempunyai mekanisme yang dapat menetralisir bahaya radikal bebas

dengan sistem antioksidan, namun timbulnya penyakit disebabkan karena jumlah

radikal bebas melebihi jumlah sistem antioksidan. Antioksidan berperan dengan cara

: (Halliwell et al, 1999; Murray, 2009).

a. Mengkatalisis radikal bebas oleh enzim SOD, katalase dan peroksidase.

b. Mengikat pro-oksidan (ion Fe, Cu, dan hem), contohnya transferin, haptoglobin,

hemopeksin dan seruloplasmin.

c. Membersihkan ROS oleh antioksidan dari senyawa-senyawa dengan berat

molekul kecil seperti glutation tereduksi (GSH), asam askorbat, bilirubin, a tokoferol

dan asam urat.

2.4 Hepar

2.4.1 Anatomi Hepar

Hepar merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh dengan berat sekitar 1,5 kg

atau 2% berat badan orang dewasa normal (Guyton, 2007). Hepar terletak pada

bagian kanan atas cavum abdomen, menempati hampir seluruh hipokondrium

kanan, sebagian besar epigastrium, dan mencapai hipokondrium kiri sampai sejauh

linea mamaria. Bagian bawah hepar berbentuk cekung dan merupakan atap dari

ginjal kanan, lambung, pankreas, dan usus (Tellingen, 2003).

Organ hepar terdiri atas 2 lobus utama, yaitu lobus dextra dan sinistra. Lobus

dextra terbagi menjadi segmen anterior dan posterior oleh fissura segmentalis dextra

yang tidak tampak dari luar. Sedangkan lobus sinistra terbagi menjadi segmen

27

medial dan lateral oleh ligament falsiformis yang terlihat dari luar. Secara anatomis,

lobus dextra terletak di hipokondrium kanan dan tampak lebih besar dibandingkan

lobus sinistra. Lobus sinistra terletak di region epigastrik dan hipokondrium kiri

(Snell, 2006). Hepar dikelilingi oleh cavum toraks dan bahkan pada orang normal

tidak dapat dipalpasi (bila teraba berarti ada pembesaran hepar). Hepar diliputi oleh

simpai jaringan ikat fibrosa, dan darisini membentuk septa jaringan ikat yang tipis

yang masuk ke dalam Hepar di daerah porta hepatis dan membagi hepar dalam

lobus dan lobules (Leeson et al, 1996). Faktor yang mempengaruhi fiksasi hepar

ditempatnya ialah perlekatan hepar pada diafragma oleh ligamen coronarium dan

ligamen triangular serta jaringan ikat pada area nuda hepar bersama dengan

perlekatan dengan vena cava inferior oleh jaringan ikat dan vena hepatika dapat

menahan bagian posterior hepar. Ligamen falciforme berperan untuk membatasi

gerakan hepar ke lateral (Gray, 1995).

Di bawah peritoneum terdapat jaringan ikat padat yang disebut sebagai

kapsula Glisson, yang meliputi permukaan seluruh organ, bagian paling tebal dari

kapsul ini terdapat porta hepatis membentuk rangka untuk cabang vena porta, a.

Hepatika, dan saluran empedu. Porta hepatis adalah fisura pada hepar tempat

masuknya vena porta dan a.hepatika serta tempat keluarnya duktus hepatica

(Sylvia,2006,, Junqueira, 2007).

Vena porta dan arteria hepatika propria masuk ke dalam hilus, daerah hillus

ini juga merupakan tempat keluar duktus hepatikus kanan dan kiri. Hepar

mendapatkan banyak sekali darah dari vena porta (+ 75%) dan melalui arteria

hepatika propria (+ 25%). Cabang kanan dari vena porta masuk ke lobus dextra,

28

sedangkan cabang kiri membentuk cabang ke lobus kaudatus, kemudian memasuki

lobus kiri hepar. Vena porta mendapat aliran darah balik dari vena lienalis, vena

mesenterika superior, vena gastrika, vena pilorika, vena cystika dan venae

parumbilikales. Vena mesenterika superior mendapat aliran darah balik dari ileum

terminale, caecum, colon ascenden dan colon transversum (Gray, 1995).

2.4.2 Histologi Hepar

Komponen structural utama hepar adalah sel-sel hepar atau hepatosit. Sel-

sel epitelnya berkelompok membentuk lempeng-lempeng yang saling berhubungan.

Pada sediaan mikroskop cahaya, tampak satuan structural yang disebut lobulus

hepar. Pada hewan tertentu, lobulus dipisahkan satu dari lainnya oleh selapis

jaringan ikat. Akan tetapi haltersebut tidak berlaku bagi manusia, yaitu sebagian

besar keliling lobuli saling berdekatan sehingga sulit untuk menentukan batas

masing-masing lobulusnya. Pada daerah perifer tertentu, lobuli dipisahkan oleh

jaringan ikat yang mengandung duktus biliaris, pembuluh limfe, saraf, dan pembuluh

darah. Daerah ini, yaitu celah portal, dijumpai pada sudut-sudut lobulus. Hepar

manusia mengandung celah portal per lobulus, masing-masing dengan sebuah

venula, sebuah arteriol, sebuah duktus, dan pembuluh limfe (Junqueira, 2007).

Hepar juga memiliki sel parenkim yang merupakan salah satu contoh sel

stabil, yaitu sel yang memiliki daya regenerasi, tetapi dalam keadaan normal tidak

bertambah secara aktif, sebab masa hidupnya dapat bertahun-tahun (Robbins,

1995). Diantara sel-sel hati terdapat saluran sempit yaitu kanalikuli biliaris, yang

mengalir ke tepi lobulus dalam duktus biliaris. Kanalikuli biliaris merupakan suatu

celah di antara dua sel hepar yang berdekatan dan tidak dibatasi epitel khusus.

29

Dinding sinusoid terdiri dari sel endotel dan sel fagosit Sistem Retikulm Endotelial

(RES) (Leeson et al, 1996).

2.4.3 Fisiologi Hepar

Hepar merupakan organ parenkim yang paling besar hepar juga menduduki

urutan pertama dalam hal jumlah, kerumitan, dan ragam fungsi. Hepar sangat

penting untuk mempertahankan fungsi hidup dan berperan dalam hamper setiap

metabolisme tubuh dan bertanggung jawab atas lebih dari 500 aktivitas berbeda. Hal

ini terutama terbukti pada kelainan hepar karena banyak fungsi yang terganggu

secara bersamaan (Tellingen, 2003; Guyton, 2007). Hepar memiliki kemampuan

yang sangat baik untuk regenerasi setelah kehilangan jaringan hepar yang

bermakna akibat hapetektomi parsial atau jejas hati akut, selama jejas tersebut tidak

diperparah oleh infeksi virus atau peradangan (Guyton, 2007).

Secara garis besar fungsi hepar di bagi menjadi 4 macam (Anonymous,

2004), yaitu :

1. Fungsi Vaskuler

Fungsi untuk menimbun dan melakukan filtrasi darah. Setiap menit mengalir

1200 cc darah portal ke dalam hepar melalui sinosoid hati, seterusnya darah

mengalir ke vena sentralis dari sini menuju vena haptika untuk selanjutnya

masuk ke dalam vena cava interior. Selain itu dari arteria hepatika mengalir

masuk kira-kira 350 cc darah. Darah anterial ini akan masuk ke dalam sinosoid

dan bercampur dengan darah portal. Pada orang dewasa jumlah aliran darah ke

hepar diperkirakan mencapai 150 cc tiap menit.

2. Fungsi ekskretorik

30

Fungsi hepar yang lain adalah membentuk empedu dan mengekskresikannya

ke dalam usus. Hepar mengekskresi zat-zat yang berasal dari sel hepar

misalnya bilirubin, kolesterol, garam empedu dan sebagainya ke dalam empedu,

disampin itu ke dalam empedu juga dieksresi zat-zat yang berasal dari luar

tubuh misalnya logam-logam berat, beberapa macam zat warna (termasuk BSP)

dan sebagainya. Fungsi ini diukur dengan beberapa tes misalnya: Bilirubin

serum bilirubin urin, asam empedu dan tes BSP.

3. Fungsi Metabolik

Terutama untuk metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak. Tes faal hati

untuk menguji fungsi tersebut misalnya tes toleransi glukosa, tes toleransi

galaktosa, kadar kolesterol total, kadar lipoprotein-x, kadar protein serum

(serum, globalin), kadar fibrinogen, faktor-faktor pembekuan, kadar ceruplasmin

dan lain-lain.

4. Fungsi Pertahanan Tubuh

Terdiri dari fungsi detoksifikasi pelindung. Fungsi detoksifikasi terhadap bahan-

bahan yang beracun yang dilakukan dengan jalan konjugasi, reduksi, metilasi,

asetilasi, oksidasi, dan hidroksilasi. Tes untuk menguji kemampuan konjugasi

tersebut termasuk bilirubin dan BSP. Fungsi pertahanan tubuh yang lain adalah

fungsi dari sel-sel kupffer (makrofag) fagositosis dan pembentukan antibodi

(Imanoglubin). Tes-tes untuk fungsi ini meliputi kadar imunoglobin (lg G, lg M, lg

A), ANA test (antinuclear antibody) dan AMA test (anti mitochonrial antibody).

2.4.4 Kerusakan Hepar

31

2.4.4.1 Agen Hepatotoksik dan Kerusakan yang diakibatkan

Kerusakan hepar dapat disebabkan oleh berbagai macam penyebab yaitu :

1. Virus (penyebab terbanyak) yaitu L virus hepatitis A, B, C, D, E, F, dan G

2. Bakteri, misalnya Mycobacterium tuberculosis

3. Obat-obatan hepatoksik seperti parasetamol dosis toksik

4. Bahan kimia atau sintesis yang merusak hati, misalnya CCI4, kloroform, karbon

tetrabromida.

5. Alkohol (Rahayu, 2005)

Ada dua macam agen hepatotoksik, yaitu intrinsik hepatotoksin yang bersifat

predicatable, contohnya : karbon tetraklorida, acetaminophen, ethanol, hidrokarbon,

dan lain-lain serta idiosinkrasi hepatotoksin yang bersifat non-predictable, contohnya

: allopurinol, disulfiram, halothan, klorpromazin, dan sebagainya (Schiff et al, 1993).

Tipe efek intrinsik hepatotoksik atau agen yang bersifat predictable ada dua

macam, yaitu :

1. Langsung

Agen hepatotoksik atau hasil metabolitnya menyebabkan kerusakan secara

langsung hepatosit dan organelanya dengan efek fisiokimia, yaitu : peroksidasi

membrane lipid dan perubahan kimia yang menyebabkan kerusakan membran

(Schiff et al, 1993).

Tipe efek toksik langsung ditandai dengan adanya : (1) hubungan dosis

dengan efek, (2) periode inkubasi pendek, (3) kerusakan hepar yang seringkali

32

disertai dengan kerusakan organ lain seperti ginjal (Ali, 1997), (4) disertai gambaran

patologik hepar berupa nekrosis dan steatosis (Schiff et al, 1993).

2. Tidak Langsung

Agen hepatotoksik menyebabkan kerusaan berupa sitotoksik (nekrosis atau

steatosis) atau kholestasis (Schiff et al, 1993).

Pada tipe idiosinkrasi ditandai dengan : (1) tidak adanya hubungan antara

dosis dengan efek, bahkan sering muncul setelah terpapar dalam jangka pendek, (2)

diikuti oleh gejala reaksi hipersensitivitas ekstra hepatal antara lain : febris,

leukositosis, eosinofilia, eritema, (3) bentuk kelainan di hepar sangat bervariasi (Ali,

1997).

2.4.4.2 Mekanisme Kerusakan Hepar

Kerusakan hepar akibat bahan kimia (obat) ditandai dengan lesi awal yaitu

lesi biokimiawi, yang memberikan rangkaian perubahan fungsi dan struktur (Robin

et.al., 1995). Perubahan struktur hepar akibat obat yang dapat tampak pada

pemeriksaan mikroskopis antara lain (Sarjadi, 2003) :

1.Radang

Radang bukan suatu penyakit namun reaksi pertahanan tubuh melawan

berbagai jejas. Dengan mikroskop tampak kumpulan sel – sel fagosit berupa

monosit dan polimorfonuklear.

2. Fibrosis

Fibrosis terjadi apabila kerusakan sel tanpa disertai regenerasi sel yang

cukup.Kerusakan hepar secara makroskopis kemungkinan dapat berupa atrofi atau

hipertrofi, tergantung kerusakan mikroskopis.

33

3. Degenerasi

Degenerasi dapat terjadi pada inti maupun sitoplasma. Degenerasi pada

sitoplasma misalnya :

a. Perlemakan, ditandai dengan adanya penimbunan lemak dalam parenkim

hepar, dapat berupa bercak, zonal atau merata.. Pada pengecatan inti

terlihat terdesak ke tepi rongga sel terlihat kosong diakibatkan butir lemak

yang larut pada saat pemrosesan

b. Degenerasi Hidropik, terjadi karena adanya gangguan membran sel

sehingga cairan masuk ke dalam sitoplasma, menimbulkan vakuola-vakuola

kecil sampai besar. Terjadi akumulasi cairan karena sel yang sakit tidak

dapat menyingkirkan cairan yang masuk

c. Degenerasi Hialin, termasuk degenerasi yang berat. Terjadi akumulasi

material protein diantara jaringan ikat

d. Degenerasi Amiloid, yaitu penimbunan amiloid pada celah disse, sering

terjadi akibat amiloidosis primer ataupun sekunder

Degenerasi pada inti :

a. Vakuolisasi, inti tampak membesar dan bergelembung, serta kromatinnya

jarang, dan tidak eosinofilik

b. Inclusion bodies, terkadang terdapat pada inti sel hepar

4 .Nekrosis

Nekrosis adalah kematian sel atau jaringan pada organime hidup. Inti sel

yang mati dapat terlihat lebih kecil, kromatin, dan serabut retikuler menjadi berlipat-

lipat. Inti menjadi lebih padat (piknotik) yang dapat hancur bersegmen-segmen

34

(karioreksis) dan kemudian sel menjadi eosinofilik (kariolisis). Sel hepar yang

mengalami nekrosis dapat meliputi daerah yang luas atau daerah yang kecil.

Berdasarkan lokasi dan luas nekrosis dapat dibedakan menjadi berikut (Kasno et.al,

2003), antara lain :

a. Nekrosis fokal, adalah kematian sebuah sel atau kelompok kecil sel

dimana saja di dalam lobules. Leukosit dan histiosit dengan proliferasi sel

kupffer dapat merupakan tanda satu-satunya kelainan itu. Patogenesanya

adalah kematian sel setempat akibat toksin bakteri atau penyumbatan

sinusoid oleh proliferasi sel kupffer atau thrombus fibrin

b. Nekrosis zonal. Dapat terjadi pada zona 1, zona 2, atau zona 3 dari asinus

hepatic, tergantung pada agen penyebabnya. Nekrosis zonal terbagi menjadi

:

1. Nekrosis sentrilobular, merupakan karakteristik kerusakan akibat toksin

intrinsic, contohnya : CCL4, kloroform, alkaloid pirolizidin, asam tanik, toksin

Amanita phalloides dan beberapa agen untuk terapi kanker (Schiff et al,

1993). Nekrosis ini disebabkan karena sirkulasi yang kolaps sehingga

mengurangi suplai oksigen ke zona (Govan et al, 1991)

2. Nekrosis midzonal. Bentuk ini terjadi pada zona 2 asinus hepatik. Agen

penyebabnya adalah berilium, furosemid, CCL4, kloroform, dan hewan yang

hipertiroid (Schiff et al, 1993)

3. nekrosis peripheral. Kerusakan ini mungkin terjadi pada zona 3 yang dekat

dengan saluran portal atau perubahan pada zona 1 yang disebabkan karena

35

metabolisme obat dan zat kimia, misalnya : keracunan fosfor (Govan et al,

1991)

c. Nekrosis difus atau multifokal. Nekrosis jenis ini biasanya disebabkan

karena toksin yang bersifat idiosinkrasi (Schiff et al, 1993)

2.4.5 Hepar dan Bahan Toksis

Menurut Thomson (1997), pada dasarnya kerusakan hepar karena obat-obat

kimia dan bahan toksik (hepatotoksis) ada dua jenis yaitu :

1. Hepatotoksisk intrinsik

Efeknya tergantung dosis, dapat direproduksi secara eksperimental dan

menciptakan insiden tinggi cedera hati pada individu yang terpapat. Ada dua jenis

hepatotoksik intrinsik yaitu:

a. Langsung : hepatosit mengalami kerusakan oleh efek fisikokimiawi

langsung, contohnya kloroform dan karbon tetraklorida.

b. Tak langsung : cedera merupakan akibat sekunder dari cacat metabolik

yang ditimbulkan oleh bahan yang mengganggu proses atau lintasan

metabolik spesifik.

2. Hepatotosik idiosinkratik

Hepatotoksik idiosinkratik ada dua yaitu :

a. Berhubungan-hipersensitivitas : diduga dari tipe alergik dan tentunya

sering menyertai demam, ruam kulit, dan eosinofilia. Paparan kembali

dengan bahan menyebabkan kembalinya gejala dengan cepat.

36

b. Tergantung metabolit toksik : polanya tak merata tanpa gambaran

hipersensitivitas dan kekambuhan dengan tantangan berlanjut bervariasi,

contognya izoniazid, iproniazid.

2.4.6 Fisiologi Kerusakan Hepar

Lokasi hepar dibawah aliran darah portal dari gastrointestinal, letaknya diluar

untuk jalan pertama menerima kimia beracun. Komponen lipophilik. obat partikular,

dan polusi lingkungan, dengan mudah menyebar ke dalam hepatosit karena

pemasukan epitelium pada sinusoid menutup hubungan antar sirkulasi molekul dan

membran hepatosit (Klaassen, 1999).

Bahan kimia yang masuk ke tubuh dapat mempengaruhi sistem metabolisme

tubuh dan faal manusia sehingga dapat mengakibatkan terjadinya gangguan

kesehatan atau keracunan bahkan dapat menimbulkan kematian. Zat kimia yang

dapat berbahaya bagi tubuh diantaranya yaitu karbon tetraklorida. Masuknya zat

kimia di dalam hepar akan membentuk radikal bebas (molekul dengan elektron yang

tidak berpasangan sehingga reaktif), yang kemudian menyebabkan perolsida lipid

dalam membran di dalam sel disini mitokronidia terserang dan melepaskan ribosa

dengan retikulum endoplasmatik. Efek terhadap retikulum endoplasmatik sebagian

bersifat tidak langsung dan merupakan akibat gangguan di dalam membran

mitokondria. Pemasokan energi yang diperlukan untuk memelihara fungsi dan

struktur retikulum endplasmatik terhambat, sintesis protein menurun sekali, sel

kehilangan daya untuk mengeluarkan trigliserida dan terjadi degenerasi berlemak sel

hepar. Bila bagian yang sangat luas dari hepar telah rusak, maka karena hepar

37

kehilangan fungsinya, terjadilah keracunan yang gawat sekali dan sering berakhir

fatal (Koeman,1997).

2.4.7 Kerusakan Hepar akibat CCl4

CCl4 merupakan cairan jernih yang mudah menguap. CCl4 dapat menekan

dan merusak hampir semua sel tubuh manusia termasuk sitem saraf, hepar, ginjal,

dan pembuluh darah, melaui paru-paru jika menghirup udara yang terkontaminsai

atau melalui perut dan usus jika menelan makan atau minuman yang mengandung

CCl4 dan juga melalui kulit dengan cara penyuntikan. CCl4 merupakan

hepatotosik dengan tipe langsung yaitu hepatosit mengalami kerusakan oleh efek

fisiko-kimia secara langsung. Toksisitas ini disebabkan oleh terurainya karbon

tetraklorida menjadi senyawa yang lebih toksis antara lain epoksida di dalam sel

terutama dalam hepar dan ginjal (Rahayu, 2005).

Menurut Yamamoto (1996), hanya dengan 1,3 kb/BB (dosis 50% v/v

subkutan, CCl4 sudah mampu merusak jaringan secara signifikan.

2.4.7.1 Mekanisme Kerusakan Hepar

a. Nekrosis

Patogenesa terjadinya nekrosis pada hepar akibat CCl4 masih belum jelas.

Kemungkinan merupakan hasil dari injury tehadap membrane sel, sehingga

menyebabkan terganggunya biokimia intraseluler dan hilangnya bioenergi untuk

mempertahankan integritas seluler (Zimmerman, 1978). Injuri pada membran

organel menyebabkan pengeluaran ion kalsium dari mitokondria dan retikulum

38

endoplasmic halus, dan mengakibatkan injuri pada membrane plasma dan

masuknya ion-ion dari cairan ekstra seluler. Injuri yang terjadi menyebabkan

gangguan fungsi pompa kalsium, yang secara normal mencegah penumpukan ion

kalsium di dalam sitosol (Schiff et al, 1993).

Adanya gangguan metabolisme ini selain disebabkan karena peningkatan

kalsium di sitosol, juga disebabkan karena hilangnya ion potasium, enzim, dan

koenzim dari sitosol dan juga karena hilangnya sumber energy esensial sebagai

akibat dari injuri mitokondria. Semua factor penyebab tersebut yang mengakibatkan

terjadinya nekrosis (Schiff et al, 1993).

b. Steatosis (akumulasi lemak)

Steatosis terjadi karena transport keluar hepar diblok. Blokade pengeluaran

lemak merupakan akibat dari gangguan mekanisme kopling trigliserida untuk

menyediakan apoprotein untuk membentuk lipoprotein yang bertugas membawa

VLDL, sehingga berakibat sintesa apolipoprotein menurun. Selain itu penyebab

hambatan pengeluaran lemak dari hepar juga disebabkan karena inhibisi sintesa

protein. Meskipun faktor utama penyebab steatosis adalah gangguan pengangkutan

lemak dari hepar, proses steatosis ini juga disebabkan karena peningkatan

transportasi lemak dari depot lemak perifer masuk ke dalam sel hepar, yang terjadi

selama fase akut intoksikasi CCl4 (Schiff et al, 1993).

Mekanisme patogenesa toksisitas CCl4 yang terjadi segera adalah kerusakan

membran plasma karena CCl4 nonmetabolit, sehingga menyebabkan hilangnya

elektrolit dan enzim intraseluler serta menyebabkan masuknya ion-ion dari

ekstraseluler. Hampir bersamaan dengan mulainya distorsi intraseluler (Schiff et al,

39

1993), CCl4 diubah menjadi radikal bebas *CCl3 di retikulum endoplasmik halus oleh

enzim sitokrom P-450 (Robbins, 1995). Organel ini merupakan tempat metabolit

*CCl3 pertama kali berada dengan konsentrasi paling besar (Schiff et al, 1993).

Radikal bebas yang dihasilkan setempat akan menyebabkan autooksidasi asam

lemak polienoik yang terdapat dalam membrane fosfolipid. Kemudian terjadi

dekomposisi oksidatif lemak, dan terbentuk peroksida-peroksida organik setelah

bereaksi dengan oksigen (peroksidasi lemak). Kurang dari 30 menit didapati

pengurangan sintesa protein hepar, protein plasma, dan enzim-enzim protein

endogen dan dalam waktu 2 jam, terjadi pembengkakan retikulum endoplasma halus

dan pemisahan ribosom dari retikulum endoplasma kasar. Kemudian timbul

penimbunan lemak karena ketidakmampuan sel melakukan sintesa lipoprotein dari

trigliserida sehingga pengeluaran lemak dari hepar menurun. Selain itu juga

disebabkan karena peningkatan transpor lemak dari depot lemak perifer. Bahan

metabolit tersebut juga diubah menjadi radikal bebas sekunder, yang menyebabkan

lesi peroksidatif pada membran plasma, mitokondria, dan membrane lisosom yang

akhirnya menyebabkan nekrosis.

40