6

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Asap Rokok dan Radikal Bebas

2.1.1 Rokok

Rokokuadalah salahu usatu dariu uolahan Produku Tembakauu uyang

bertujuanuuntuk dibakarudan dihisapuatau dihirupubagian0 uasapnya, termasuk

rokokukretek, rokokuputih, cerutuuatau bentukulainnya yangudihasilkanudari

tanamanunicotianautabacum, nicotianaurustica, dan spesiesulainnyauatau

sintetisnyauyang asapnyaumengandung nikotinudanutar, denganuatauutanpa

bahanutambahan (PPRI, 2012). Merokokumerupakan kegiatanumembakar

tembakauukemudian asapnyaudihisap danumenghebuskan bagianuasapnya

keluarusehingga asapuyang sudahudi keluarkan dapat diuhirupudirinyausendiri

maupunuseseorang yanguberadaudiusekitarnya (Parwati, 2018).

2.1.2 Sumber radikal bebas dari rokok

RadikaluBebas adalahusuatu gugusuatom yangumempunyaiusatuuatau

lebihudari satuuelektron yangutidakuberpasangan. Radikalubebasuterdapat

adau2 jenisudi dalamutubuh manusauberdasarkan sumbernyauatauuasalnya

yaituuendogen (bersumberudari dalamutubuh manusia) udan eksogen

(bersumberudari luarutubuhumanusia). (Kristiawan et al., 2017). Asap

rokok umemiliki radikalubebas yangudapat mempengaruhiuatauumenggangu

kesehatanumanusia. Radikalubebas yanguterdapat diudalamurokokumerupakan

7

radikalubebas yanguberssumber eksogenuyaitu radikalubebas yanguasalnya

dariuluar tubuhumanusia (Yuslianti, 2018). Radikaluendogenuterbentuk

sebagaiusisauproses metabolismeu (proses u pembakaran) protein, karbohidrat,

dan u lemak u pada u mitokondria, prosesu inflamasi atau u peradangan, ureaksi

antarau ubesi logamu utransisiu udalam tubuh, ufagosit, xantinu uoksidase,

peroksisom, umaupunupadaukondisiuiskemiau (Sayuti dan Rina, 2015).

2.1.3 Kandungan asap rokok

Jumlahupada komponenukimia padauuasap rokokuuyanguutelah

diidentifikasiuumencapaiuu4.800uumacam. Kesempurnaanuupadauusaat

pembakaran, uterutamautingginyausuhu, akanumempengaruhiuhasil uproduksi

komponenukimiauasap, sehinggaukomponen kimiauuyanguudihasilkanujuga

beragam (Tirtosastro dan Murdiyati, 2010). MenurutiiTirtosastroiidan

Murdiyatii (2010) idalamipenelitiannyaimenyatakanipenyebabi–ipenyebab

yangimempengaruhisuhuirokokiantarailain:

a) Kepadatanimassa tembakauidan ukuraniatau diameterirokok. Massa

yangipadat danitebal akanisulit diisapiatauiterbakar.

b) Kandunganigaramikaliumiatauiinatriumiidiiidalam racikanirokokidapat

memperbaikiipembakaran.

c) Adanyaibahani-ibahan yangimenghambatipembakaraniseperti klori (Cl)

atauigula, terutamaiigulaiisukrose, atauiiyangiilain. Kloriimempunyai

pengaruhiimenghambatiipembakaraniipalingiibesar.

8

d) Kelembapanitembakau yangitinggi akanimenghambatipembakaran.

e) Filterii yangi rapati iakani mengurangii / imenghambati ikelancaran

pembakaran.

f) Porii-ipori kertasirokok padaiiibagian pangkaliiibatang rokokiiidan

berfungsiiuntuk memasukkaniiudara padaiisaat melakukaniipengisapan

rokok. Penggunaaniikertas rokokiiberpori akaniimengencerkaniiasap

yangiimasuk keiimulutiiperokok, sehinggaiimenurunkaniikonsentrasi

komponenikimiaiyangiterkandungidiidalamnya.

Asapiyang berasalidari hisapanirokok, menghasilkaniduaimacamijenis

asapiyakniiasapiprimeridan asapiisekunder. Asapiiprimeriiadalahiimerupakan

asapiirokok yangiiterhisap langsungiimasuk keiiparui-iparu perokokiilalu

dihembuskaniikembali, sedangkaniiuntuk asapiisekunder adalahiiasapiirokok

yangiitimbul dariiioleh rokokiiyangiiterbakar. Asapiirokokiiimengandung

komponeni-ikomponeniyang beranekairagam danikebanyakan bersifatitoksik

bagiitubuh. Komponeniyang dihasilkanioleh hisapanidari asapirokokidapat

berupaiiradikaliibebas, nikotin, mutageniiatau karsinogeniiidaniikonstituen

lainnya. Radikal bebas yang terkandung di dalam asap rokok sangat banyak

jumlahnya, diperkirakanidalam satuihisapan yangidilakukan bisaimasuki1014

molekuliradikalibebas(Hoolbrook et al., 2000).

Rokokiiyang dibakariimemiliki duaiijenis faseiiyaitu faseigas danifase

partikel, untukiikedua faseimasing-masingiimengandungiisejumlah zatitoksik

9

yangiimerugikaniitubuh. Kandunganiidari bahaniikimia dalamiitiapiifase-fase

dapatidilihat padaitabeliberikut:

Tabel 2.1 Kandungan dan Efek Bahan Kimia Rokok pada Fase

Partikular

(Hoolbrook et al., 2000)

Tabel 2.2 Kandungan dan Efek Bahan Kimia Rokok pada Fase

Gas

(Hoolbrook et al., 2000)

10

2.2 Trakea

2.2.1 Anatomi trakea

Trakea merupakan pipa yang terdiri dari tulang rawan (Cartilago

trachealis) dan otot yang dilapisi oleh epitel thorak berlapis semu bersilia /

pseudostratified columnar cilliated epithelium, panjang trakea mulai dari

bagianyang berada di bawahkartilago krikoid sampai percabangan pertama

yang disebut dengan nama karinayang membagi bronkus kanan dan bronkus

kiri dan karina biasanya dapat ditemukan pada vertberate Thoracal 4 jika

dalam posisi vertikal dan akan berubah posisinya tergantung pada posisi

kepala, leher dan dalam fase respirasi. Rata – rata penjang trakea pada

manusia 11,8 cm, pada orang normal biasnya berkisar 10cm – 13cm pada

pria dan 10 sentimeter pada wanita (Furlow dan Mathisen, 2018).

Diameter anteroposterior rata-rata 13 dan cendrung pada wanita lebih

pendek dari pada pria. Trakea orang dewasa terletak di tengah-tengah leher

dan semangkin distal atau ke arah karina trakea masuk ke rongga

mediastinum di belakang manubrium sterni. Dinding trakea terdapat

bentukan seperti cincin dan dibentuk sekitar 18 - 22 cincin yang terbuat dari

tulang rawan yang berbentuk seperti D (Furlow dan Mathisen, 2018)

11

(Furlow dan Mathisen, 2018)

Gambar 2.1 Anatomi Trakea

(Netter, 2014)

Gambar 2.2 Potongan Melintang

Vaskularisasi Trakea terbagi menjadi 2 yaitu trakea bagian atas(cervical)

dan trakea bagian bawah (thoracis). Trekea atas mendapatkan vaskularisasi

dari Arteri Sub Clavia akan menjadi bercabang menjadi Trunkus

thyrocervical sinitra dan dextra darah akan di alirkan ke Arteri Thyroid

Inferior yang akan menjadi 3 cabang tracheoesophageal, cabang pertama

akan mensuplai bagian bawah trakea cervical, cabang kedua akan mensuplai

bagian tengah trakea cervical, cabang ketiga akan mensuplai bagian atas

trakea cervical. Pada trakea bagian bawah (thoracis) mendapatkan suplai/

vaskularisasi dari arteri bronkial yang merupakan cabang langsung dari

Aorta (Furlow dan Mathisen, 2018).

12

(Furlow dan Mathisen, 2018)

Gambar 2.3 Vaskularisasi Trakea

2.2.2 Fisiologi trakea

a. Fungsi Trakea dalam Sistem Pernafasan

Trakea Berfungsi sebagai menjaga supaya saluran tetap terbuka

agar udara dengan mudah dapat keluar dan masuk alveoli(Guyton dan

Hall, 2014). Trakea terdapat dibagian antara laring dengan bronkus,

berbentuk seperti tabung yang mempunyai sifat semifleksibel dan

semikolaps, yang terdapat di bagian ventral leher (Wira et al. 2018).

b. Pembersihan udara pernafasan

Seluruh bagian sistem saluran pernafas, dari bagian saluran

pertama yaitu hidung sampai bronkiolus terminalis dipertahankan agar

tetap lembap oleh cairan mukus yang melapisi seluruh permukaan.

13

Mukus yang di keluarkan / disekresikan sebagian oleh sel goblet

mukosa dalam lapisan epitel saluran nafas, dan sebagian oleh kelenjar

submukosa. Selain untuk mempertahankan menjaga dari kelembapan

saluran pernafasan, mukus juga dapat berfungsi menangkap benda

asing seperti partikel-pertikel kecil dari udara inspirasi dan

menyaringnya supaya tidak sampai masuk ke bagian alveoli (Guyton

dan Hall, 2014).

2.2.3 Histologi trakea

Lumen trakea terdapat beberapa lapisan yaitu lapisan mukosa, lapisan

sub mukosa, lapisan tulang rawan hialin, dan lapisan adventisia

(Eroschenko, 2015)

(Eroschenko, 2015)

Gambar 2.4 Histologi Lapisan Trakea

hematoksilin dan eosin

14

a. Lapisan mukosa

Lapisan mukosa trakea adalah merupakan lapisan yang paling

dalam yang dilapisi oleh epitel bertingkat silindris bersilia (epithelium

pseudostratificatum columnare ciliatum)/ epitel respiratorik

(Eroschenko, 2015). Dibawah bagian epitel terdapat bagian lamina

propria. Di bagian lamina propia dibagian bawahnya terdapat

jaringkan ikat halus, jaringan limfoid difus, dan beberapa nodulus

limfoid soliter, dan bagian paling bawah terdapat membran elastika

yang terbentu dari serat elastika dan bagian serat ini yang memisahkan

bagian mukosa dan sub mukosa (Mescher, 2016).

Lapisan pada mukosa trakea terdapat lima jenis sel pada epitel

respiratorik f:

1) Sel Goblet

Sel goblet pada lapisan mukosa ini sangat banyak sekali di

temukan dibagian epitel bertingkat silindris bersilia (Eroschenko,

2015). Sel goblet berbentuk seperti piala (goblet) ini berfungsi

memproduksi mukus, mukus yang dihasilkan berfungsi untuk

melembabkansaluran pernafasan dan menangkap partikel-partikel

kecil seperti debu dan mikroorganisme ketika inspirasi bersama udara

pernafasanf (Mescher, 2016).

2) Sel Silindris Bersilia

15

Sel ini merupkan sel yang terbanyak yang bisa di temukan di

sistem pernafasankurang lebih 300 silia dengan ukuran yang panjang

sekitar 2-3µm.Silia dilapisi oleh membran sel dengan pusat

mikrotubulus yang tersusun. Perpindahan gerak antar mikrotubulus

aksonema akan menghasilkan sesuatu gerakan dari silia yang

menyerupai lecutan, gerakan tersebut yang membuat silia dapat

mendorong mukus untuk dikeluarkan menuju faring (Mescher, 2016).

3) Sel Basal

Sel yang mempunyai bentukbulat kecil pada membran basal tetapi

tidak meluas sampai permukaan lumen epitel, merupakan sel punca /

stem cell yang membentuk jenis sel lain (Mescher, 2016).

4) Sel Sikat (Brush Cells)

Tipe sel silindris yang jumlahnya sangat sedikit, lebih jarang

tersebar dan lebih sulit ditemukan dengan permukaan yang

mempunyai bentuk apikal kecil yang memiliki banyak mikrovili

ukuran pendek dan tumpul. Sel sikat menunjukan sejumlah komponen

transduksi sinyal seperti komponen pada se1 kecap dan memiliki

ujung saraf aferen pada permukaanbasalnya dan dipandang sebagai

reseptor kemosensoris (Mescher, 2016)

16

5) Sel Granula Kecil

Juga sulit ditemukan pada sediaan rutiry tetapi memiliki banyak

granul padat berdiameter 100-300nm. sel ini merupakan bagian dari

sistem neuroendokrin (Mescher, 2016).

(Eroschenko, 2015)

Gambar 2.5 Lapisan Trakea

b. Lapisan Sub Mukosa

Lapisan submukosa merupakan jaringan ikat longgar yang berada

di bagian luar lapisan otot. Lapisan pada submukosa terdapat kaya

akan pembuluh darah, saraf, kelenjar limfe dan kelenjar penghasil

mukus, Kelenjar trakea merupakan kelenjar campuran yang akan

menghasilkan mukus bersama-sama dengan sel-sel goblet di lapisan

mukosa. Saluran kelenjar pada lapisan ini menembus lamina propia

sampai permukaan lumen trakea, tempat dikeluarkannya

mukus(Fitriah dan Juniati, 2015).

17

c. Lapisan tulang rawan hialin

Tulanghrawan hialinhtrakea terdapathbanyak kondrosithdan pada

bagianhpermukaannya dilapisiholeh perikondrium. Bagianhdalam

mukosahterdapat sesuatuhlingkaran terputushserat otothpolos. Pada

saathekspirasi, serathotot tersebuthakan berkontraksihuntukhmembantu

mengeluarkanhudara darihtrakea. Serath- serathotot tersebuthakan

berelaksasihkembali saathinspirasi. sehinggahudara yanghmemasuki

saluranhpernafasan dapathlebih dalamhlagi (Fitriah dan Juniati, 2015).

d. Lapisan Adventisia

LapisanhAdventesia adalahhmerupakan lapisanhyang palinghluar

darihsemua lapisanhyang terdapatdihtrakea, dihlapisan inihbanyak

terdapathsaraf, pembuluhhdarah, danhjaringanhadiposa (Eroschenko,

2015).

2.2.4 Tikus putih

Hewan coba adalah hewan yang dikembangbiakan untuk digunakan

sebagai hewan uji coba. Hewan pengeratr (Rodentia), terutamarmencit

(Musrmusculus L.) danrtikus (Rattus norvegicusrL.) sering digunakanr rpada

berbagair rmacam penelitian medis, antararlain penelitian untuk mempelajari

pengaruh obat - obatan, toksisitas, embriologitmaupun mempelajari

tingkahtlaku. Tikustmemilikitbanyak keunggulantsebagai hewant tuji cobat

tyaitu memiliki t tkesamaan fisiologis t tdan genetiktdengantmanusia, siklust

thidupt tyang trelatif pendek, jumlaht anakt tper kelahiran banyak, variasi sifat-

18

sifatnyattinggi, mudaht tdalam penanganant dan pemberian perlakuan.

Terdapat beberapa galur tikus yang sering digunakan dalam penelitian,

antara lain: Wistar, tSprague-Dawley, dantLongtEvans. (Adiyati, 2011)

Berikut ini merupakan klasifikasi tikus putih (Rattus norvegicus):

Kingdomt : Animaliat

Divisiont : Chordatat

Classt : Mammaliat

Ordot : Rodentiat

Familyt : Muridaet

Subfamily : Murinaet

Genust : Rattust

Spesiest : Rattus norvegicus L. (Koolhas, 2010) T

(Krinke, 2006)

Gambar 2.6 Tikus Putih

(Rattus norvegicus strain wistar)

Tikus merupakan spesies yang ideal untuk uji laboratorium karena lebih

mudah dipegang, dikendalikan, atau dapat diambil darahnya dalam jumlah

yang relatif besar, demikian pula organ-organ tubuhnya relatif lebih besar.

Materi dapat diberikan dengan mudah melalui beberapa rute (Kusumawati,

19

2003). Berbeda dengan hewan laboratorium lainnya, tikus tidak pernah

muntah. Studi pada hewan, jelas untuk mencari bukti nilai teraupetik dan

keamanan obat-obatan serta efek samping yang terjadi. Secara umum

prosedur penelitian medis meliputi penentuan hewan coba, jumlah hewan

coba, jumlah hewan coba, jalur pemberian dan frekuensi pemberian,

peringkat dosis, saat lama pemberian dan pengamatan dan evaluasi hasil

(Kusumawati, 2003).

Trakeaypadaytikus putihy (Rattus norvegicus) yberbentukytabungyyang

menghubungkanydari laringysampai bronkusyprimer danyterdapatybeberapa

cincinykartilago hialinyyang tidakylengkap yangybagian ujungnyaybergabung

denganyototypolos. Bagianydinding trakeayterdiriydari, epitelypernafasan,

jaringany ypenghubung laminay yfibrosa, dany ypada ujungyanteriorytrakea terdapat

kelenjar, tulangy yrawan hialiny yangy ydi ytutupi yoleh yperikondrium ydan

dihubungkanyoleh ototypolos, danypenghubung Jaringanyadventitia. Epitel

pernafasanyadalah epitel kolumnarybersilia pseudostratifiedydisertaiysel

goblet. Jaringanypenghubung adventisiaymengikat trakeayke strukturyyang

berdekatany (Conti et al., 2004).

20

(Conti et al., 2004)

Gambar 2.7 Histoloi Trakea Tikus

Putih Perbesaran 100x

(Conti et al., 2004)

Gambar 2.8 Histologi Trakea Tikus

Putih Perbesaran 40x

Gambaranypreparat histologiytrakea tikusputihy (Rattusynorvegicus)

padaypewarnaan HEydan perbesaranymikroskopycahayay10X terlihaty lapisan

dindingytrakea. Padayperbesaran mikroskopycahaya 40Xyterlihatypotongan

silangytrakea danyesofagus gambaranycincin kartilagoyyangytidak lengkap

di trakea sedangkan dalam perbesaran 400X terlihatyrincian laminau upropria

epitel pernafasan, , perichondrium, danu tulangu urawan (Conti et al., 2004).

Tabel 2.3 Perbedaan Histologi Trakea Manusia Dan Tikus

Trakea Manusia (Junqueira, Carneiro,

Kalley, 2016)

Tikus (Atlas of Laboratory

Mouse Histology, Texas)

Epitel Pseudostrafied columnar

bersilia

Pseudostrafied columnar

bersilia

Jaringan Jaringan ikat fibroelastik Jaringan ikat fibroelastik

Kelenjar Serous , mukus Serous , mukus

Sel Sel gublet, granula, sikat, Sel bersilia, sel goblet

Otot Polos Polos

Tulang Rawan hialin berbentuk cincin Rawan hialin berbentuk cincin

21

2.3 Efek Radikal Bebas Dalam Asap Rokok Terhadap Trakea

Asap rokok terdiri atas campuran substansi-substansi kimia dalam bentuk gas

dan partikel-partikel terdispersi di dalamnya. Jumlahupada komponen kimia pada

asap rokok yang telah diidentifikasi mencapai 4.800 macam jenis. Asapxrokok

merupakanxradikal bebasxyang berasalxdari sumberxeksogenus, satu batang rokok

yang dibakar akan menghasilkan kira-kira 5000 mg gas(92%) dan bahan bahan

partikel padat (8%) yang berupa droplet aerosol cair dan partikel tar padat

submikroskopik. Radikal bebas memiliki sifat reaktifxyangxtinggi, karena

kecenderungan menarik elektron dan dapat mengubah sutuxmolekul menjadi suatu

radikal oleh karena hilangnya atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain

Peningkatan radikalxbebas secaraxterus-menerus memicuxterjadinyaxpeningkatan

ROS yang akanxxmenyebabkan ketidak seimbanganxxantara radikal bebas dan

antioksidan yangxberadaxdidalamxtubuhxyangxdisebutxstresxoksidatif (Fitria et

al., 2013).

Stresiioksidatif dariiipaparan rokokiiditandai denganiitadanyaiipeningkatan

kosentrasiiiisoprostane dalamiiserum. Fungsiiidari Isoprostaneiiuntukiimemberikan

suatuisinyaliiuntuk pengeluaranimediatorisel radangiyaituiinterleukinii8 (IL-8). IL-

8iiakan menginduksiiikemotaksis padaiisel targetiiiterutamaiiineutrophil. Stres

oksidatifiiberat dapatiimengaktivasi faktoriitranskripsiiiNF-κβ. faktoriiNFkbiiaktif,

prosesiiini akaniidiikuti olehiiaktivitas transkripsiiigen-geniidari banyakiisitokin

inflamasiiidan geniikemokin sepertiiiGM-CSF, iIL6, iIL-2, TumoriNecrosisiFactor

Alphai (TNF-α). NecrosisiFactoriAlphai (TNF-α) adalahisitokin proinflamasiiyang

mempunyaiiefek yaituiagregasi daniiaktivasi neutrofilidari kapilermenujuijaringan

22

yangiakan menimbulkaniiproses inflamasiiiatau peradanganiidaniisecara langsung

dapatimempengaruhi dariitinggi siliaipadaiepitelitrakea, (Subagio dan Wulan,

2016). Stres oksidatif dari paparan rokok ditandai dengan tadanya peningkatan

kosentrasiiiisoprostane dalamiiserum. Fungsiiidari Isoprostaneiiuntukiimemberikan

suatuisinyaliiuntuk pengeluaranimediatorisel radangiyaituiinterleukinii8 (IL-8). IL-

8iiakan menginduksiiikemotaksis padaiisel targetiiiterutamaiiineutrophil. Stres

oksidatifiiberat dapatiimengaktivasi faktoriitranskripsiiiNF-κβ. faktoriiNFkbiiaktif,

prosesiiini akaniidiikuti olehiiaktivitas transkripsiiigen-geniidari banyakiisitokin

inflamasiiidan geniikemokin sepertiiiGM-CSF, iIL6, iIL-2, TumoriNecrosisiFactor

Alphai (TNF-α). NecrosisiFactoriAlphai (TNF-α) adalahisitokin proinflamasiiyang

mempunyaiiefek yaituiagregasi daniiaktivasi neutrofilidari kapiler menujuijaringan

yangiakan menimbulkaniiproses inflamasiiiatau peradanganiidaniisecara langsung

dapat membuatnya mengecilnya diameter lumen trakea karena kandunganjgas dan

partikel asap rokok menyebabkan bertambahnya jumlah cairan dalam tunika

mukosa (Lesson et al., 1996) dan mempengaruhi dari tinggi silia pada epitel

trakea, (Subagio dan Wulan, 2016). Stress oksidatif dapat menyebabkan fungsi

dari mitokondria dalam menghasilkan ATP akaniterganggu sehinggaiterjadi

pemendekaniatauiihilangnya siliai (Winarsi, 2007).

2.4 Antioksidan

Secaraiikimiaiisenyawaiidariiiantioksidan adalahiisenyawa donoriielektron.

Secaraiibiologis, pengertianiiantioksidan adalahiisenyawa yangiidapatimenetralkan

atauomenangkal efekonegative dariooksidan (Sayuti dan Rina, 2015).oSenyawa

tersebutoomemiliki beratoomolekulookecil, tetapioomampuoomenginaktivasi

23

berkembangnyaooreaksiooksidasi, denganocaraomencegahooterbentuknyaooreaksi

radikal. Antioksidanomerupakan suatuosenyawa yangodapat menghambatodari

reaksiooksidasi, denganocara mengikatosenyawa radikalobebas danomolekuloyang

sangatoreaktif yangodapatomengakibatkanokerusakan selodihambat (Winarsi, et

al., 2012). Aktivitasodari senyawaoantioksidan dipengaruhiodari banyakofaktor

sepertiosuhu, tekananooksigen, kandunganolipid, konsentrasioantioksidan, odan

komponenokimia dariomakanan tersebutoseperti proteinodanoair. Prosesomekanisme

dariopenghambatan anti oksidanoberbeda-bedaotergantung dariojenis strukturokimia

danovariabelomekanisme. Dalamoprosesnya inioyang palingopenting adalahoreaksi

denganoodariooradikalobebasolipid, yangomembentuk produkoonon-aktif(Sayuti dan

Rina, 2015).

Tabel 2.4 Mekanisme Penghambatan Antioksodan Berdasarkan Jenisnya

JenisoAntioksidan

MekanismeoAktivitas

Antioksidan ContohoAntioksidan

Hidroperoxide

Stabiliser

1) Menonaktifkanoradikal bebas lipid

2) Mencegahopenguraian

hidroperoxideomenjadi

radikalobebas SenyawaoFenol

Sinergiso Meningkatkanoaktivitas antioksidan

Asamositratodan asam

askorbat

ChelatorsoLogam

Mengikatoberat logamomenjadi

senyawaonon-aktif

Asamofosfatodanoasam

sitrat

Unsuromengurangi

hidroperoksida Mengurangiohidroperoksida

Proteinodanoasamoamino

(Sayuti dan Rina, 2015)

24

2.4.1 Klasifikasi antioksidan.

AdaobeberapaoopenggolonganooantioksidanomenurutoParwata (2016),

yaitu :

1) AntioksidanoEnzimatis

Enzimppantioksidan atauppantioksidan endogenousppenzimatik

adalahpsesuatu antioksidanpyangppdihasilkanpolehpptubuh manusiap

untukpmenangkalppradikalppbebas eksogenppmaupun radikalppbebas

endogen, psepertip

a) SuperoksidapDismutasep (SOD)

Superoksida dismutaseppadalah proses metaloenzim yang

mengkatalis suatu reaksippreduksi radikalppanionpsuperoksida

(O2*) untukpmenjadi HydrogenpPeroxide (H2O2) pdanpoksigen

(O2). Enzim inipmempunyai sifatptidak stabilpterhadap panas,

ptetapi cukup stabil pada kondisi basa, dan masih mempunyai

suatu aktivitas walaupun disimpan sampai 5 tahun pada

suhup5oC. Aktivitas SOD tertinggi ditemukanpdiphati, kelenjar

adrenalin, ginjal, darah, limfa, pankreas, otak, paru-paru,

lambung, usus, ovariumpdanptimus (Parwata, 2016).

O2* + O2* + 2 H+ H2O2 + O2

25

b) Katalase

Katalase adalah suatu enzim yang disusun olehplebih

darip500 asampamino danppmemiliki terdapatppgugusppforfirin.

Enzimppini mengkatalisppreaksippproses reduksippsenyawa

hidrogenppperoksida (H2O2) menjadi oksigen (O2) dan air

(H2O). Aktivitas katalase optimal padappH 7pdan

dapatpmeningkat denganppmeningkatnyappakumulasi H2O2.

Katalasepdengan konsentrasipyang tinggipditemukan padaphati,

darah, ginjal, otak, paru-paru, jaringanppadiposa danppkelenjar

adrenalp (Parwata, 2016).

2H2O2 2H2O + O2

c) GlutationpPeroksidase

Glutationpperoksidase adalahpselanoprotein yang terdiri atas

empatpsub unitppprotein yangpppmengkatalis reaksippreduksip

H2O2 menjadi senyawa organik Hydroperoxidep(ROOH).

Glutation banyak ditemukanpdalampsitosolphati (Parwata,

2016).

Fe++

+ H2O2p Fe+++

p+pOHp+p:OH*

GSHp+p*OH *GSp+pH2Op

GSHp+p*OHpp *GSp+pH2O

26

2pGSHp+pROOH GSSGp+pROHp+pH2O

2) Berdasarkanzfungsi danzzmekanismezkerjanya, dibagizzmenjadi

tigaz:

a) Antioksidanzprimer

Antioksidanzzyangzzberfungsi zmencegahzzzpembentukan

radikalzzbebas selanjutnyaz (propagasi), antioksidanzztersebut

adalahztransferin, feritin, danzalbumin (Parwata, 2016).

b) Antioksidanzsekunder

Antioksidanzyang berfungsizmenangkap radikalzbebas dan

menghentikanzpembentukan radikalzbebas, antioksidanztersebut

adalahzzSuperoxide Dismutasez (SOD), GlutathionzzPeroxidase

(GPx) zdanzkatalase (Parwata, 2016).

c) Antioksidan tersier

Antioksidan Tersierzatau repairzenzyme yaituzantioksidan

yangzberfungsi memperbaikizjaringan tubuhzyang rusakzoleh

radikalzbebas, antioksidanztersebut adalahzzMetioninzzsulfosida

reduktase, Metioninzsulfosidazreduktase, DNAzrepairzenzymes,

protease, transferasezdanzlipase (Parwata, 2016).

3) Berdasarkanzsumbernyazantioksidanzyang dapatzzdimanfaatkan

olehzmanusia dikelompokkanzmenjadi tigazyaitu

27

a) AntioksidanzEndogen

Antioksidanzyang sudahzzdiproduksiz dizzdalamzztubuh

manusiazyang dikenalzdengan antioksidanzendogen atauzenzim

antioksidanz seperti enzimzzSuperoxidezzDismutasez (SOD),

GlutationzzPeroksidasez (GPx), danzCatalasez(CAT) (Parwata,

2016).

b) AntioksidanzAlami

Antioksidanzzalami yangzzdiperoleh darizzbagian-bagian

tanamanzsepertizkayu, kulitzkayu, akar, daun, buah, bunga, biji

danxserbuk sarixsepertixvitaminxA, vitaminxC, vitaminxExdan

senyawaxfenolikx (flavonoid) (Parwata, 2016).

c) AntioksidanxSintetik

Antioksidanxsintetis yangxbanyak digunakanxpadaxproduk

panganxseperti ButilxHidroksi Anisolx (BHA), ButilxHidroksi

Toluenx (BHT), propil galat dan Tert-Butyl HydroxyxQuinon

(TBHQ)(Parwata, 2016).

2.5 Buah Naga (Hylocereus polyrhizus)

2.5.1 Epidemologi

BuahhNaga (Hylocereushpolyrhizus), Sinonimh: hPitahaya, Dragon fruit,

GeowhMangon, Thanhh hLong danhlainhsebagainya. Buahhnaga yanghbiasa

28

kitahkenal inihtidak berasal dari chinahtetapi melainkanh tanamanh

aslihhdarihMeksiko, AmerikahTengah, danhAmerika Selatanh, namunhsaat

inihbuah nagahsudah ditanamh secara komersialhdihVietnam, Taiwan,

Malaysia, Australia dan Indonesiah (Idawati, 2012). Di daerah asalnya

tersebut buahhnaga inihdinamai pitahayahatau piatayahroja. hBuah Nagahdi

indonesiahterdapath3 jenishbuah nagahyang cukuphbanyak dihkenal

masyarakathindonesia yaituhHylocereushundatus, Hylocereushcostaricensis,

danhHylocereushpolyrhizus, danhterdapat 1hlagi yanghmerupakan jenish buah

nagahyaitu HylocereushmegalanthushatauhSelenicereus megalanthushtetapi

jenishini terbilanghlangka dihindonesia jadihtidak banyakhoranghmengetahui

jenishbuah nagahyanghsatu inihdan mempunyaihbiji-biji berwarnahhitam

yanghdapathdimakan (Hardjadinata, 2012). Buahh hnaga banyakh hditemukan hdi

benuahafrika danhtanaman inihsudah banyakhtersebar dihAsia bagianhtropis,

Amerikahutara danhselatan (Lim, 2012).

(Lim,2012)

Gambar 2.9

Hylocereus undatus

(Lim, 2012)

Gambar 2.10

Hylocereus polyrhizus

29

(Zur, 2010)

Gambar 2.11

Hylocereus megalanthus

(Farming Guide, 2015)

Gambar 2.12

Hylocereus costaricensis

2.5.2 Taksonomi

BuahhNaga (Hylocereush hpolyrhizus) merupakanhtanamanhyang

sejenishdengan kaktushdan Buahhnaga ini masukh hdalam hfamily Cactaceae.

Bagianhyang seringhdigunakan atauhdimanfaatkan darihtanaman inihadalah

bagianhbuahnya. Buahh hnaga merupakanh htermasuk dalamh hgenus Hylocereush

(Idawati, 2012).

Kingdomh :Plantaeh

Divisij :Spermatophytaj

Subdivisij : Angiospermaej

Classj :Dicotyledonaej

Orderj :Cactalesj

Familyj : Cactaceaej

Subfamilyj : Hylocereaneaj

Genusj : Hylocereusj

30

Spesiesj : -Hylocereus costaricensisj

- Hylocereus polyrhizusj

- Hylocereus undatus

- Selenicereus megalanthus

(Lim, 2012)

Gambar 2.13 Tanaman

2.5.3 Morfologi

Akarjpada BuahjNaga (Hylocereusjpolyrhizus) merupakanjtanaman

Perakarannyajmirip sepertijpohon kaktusjyang dapatjber adaptasijdan

bertahanjdalam keadaanjkekurangan airjdanjpanas. Bagianjbatangnyajakan

menempeljdanjmerambatan padajbagian yangjmenompangnyajsepertijtiang.

Batangjbentuknyajmirip segitigajdan dapatjmengandung airj dalamjbentuk

lendirjdan bagianjbatangnya jugajdilapiskan lilinjketika sudahjdewasa.

31

Warnajpada batangjbuah nagajsemuanya hampirjsama danjberwarna

kehijaun (Idawati, 2012).

Buahjnaga berbentukjbulat sedikitjlonjong danjbiasanyajterdapatjdi

dekatjujung cabangjataujbatang. Padaj jpermukaan kulitj jterdapatj jsirip.

Sewaktujmasih mudajkulit mudajberwarna hijaujdan berwarnajmerah

menyalajpada saatjbuah matangjuntuk jenisjbuah nagaj putih danjmerah,

berwanajmerah gelapjuntuk buahjnagajungu, danjberwarna kuningjuntuk

buahjnagajkuning (Lim, 2012)

(Lim, 2012)

Gambar 2.14 Buah

Bungakkbuah nagak kberbentuk sepertik kcorong yangk kmemanjang

biasanyakberukuran sekitark30kcm. Bungakyang akanktumbuh padakbagian

diksisi batangkdan berupakkuncup kecilkkemudian akankberkembangkdan

biasanyakbunga akankmekar sempurnakpada tengahkmalam. Warna

mahkotakbunga yangkterdapat bungakdalam putihkbersih dankdalamnya

terdapatkbenang sari k kberwarna kuningk kdan akank kmengeluarkan bau harum

(Lim, 2012)

32

(Lim, 2012)

Gambar 2.15 Bunga

Bijikbuahknaga berbentukkbulat, berwarnakhitam, berukurankkecil

dankkeras. Bijikdapat digunakankuntuk perbanyakanktanamanksecara

generatif. tetapi, carakyang satukini jarangkdigunakan karenakwaktukyang

dibutuhkanksanga lamaksampai tanamankdapatkberproduksi. Setiapk1 buah

nagakmengandung lebihkdari 1000kbutir (Hardjadinata, 2012).

(Hardjadinata, 2012)

Gambar 2.16 Biji

2.5.4 Kulit buah naga

Buah naga terdapat berat kulit sebesar 30-35% dari berat buah belum

dimanfaatkan dan hanya dibuang sebagai sampah sehingga dapat

menyebabkan pencemaran lingkungan, sebagian besar masyarakatnya hanya

33

menggunakan dari buahnya untuk dijadikan jus atau di makan secara

langsung dan sangat jarang mengelolah hasil dari kulitnya (Wahyuni R. ,

2012)

Buah naga pada bagian kulitnya kaya polyphenol dan sumber

antioksidan yang baik. Menurut penelitian yang dilakukannya memaparkan

terhadap kandungan total pholiphenolic, aktivitas antioksidan dan kegiatan

antiproliferative, pada bagian kulit buah naga terdapat inhibitor

pertumbuhan sel-sel kanker lebih kuat efeknya dari pada bagian dagingnya

buah naga dan tidak terdapat mengandung toksik (Wahyuni R. , 2012). Dan

di penelitian lainnya juga mengungkapkan kandungan kulit buah naga

ternyata mengandung antosianin. Antosianin adalah senyawa fenolik yang

termasuk flavanoid, bersifat larut dalam air dan ditemukan di berbagai jenis

tanaman. Antosianin ini mengakibatkan warna merah-ungu pada bunga dan

buah-buahan l (Ermadayanti, 2018).

2.5.5 Kandungan

Buahqnaga (Hylocereusqpolyrhizus) memilikiqnilai -qnilai kandungan

giziqyang cukupqtinggi, danqbuah nagaqmerupakan salahqsatu buahqyang

mengandungqantioksidan tinggiqyang berfungsiqsebagai penangkalqradikal

bebas, diantaranyaqadalah vitaminqC, vitaminqE, karoten, asamqphenolic,

phytate, qphytoesterogen, danqphytoalbumin (Farikha et al., 2013).

34

Tabel 2.5 Kandungan gizi buah naga per 100 gram

daging buah

(Muaris, 2012)

MenurutqWahyuni R. (2011), bagianqKulit BuahqNagaq (Hylocereus

polyrhizus) qkaya akanqkandungan polifenolqdan sumberqantioksidanqyang

baik. Bahkanqmenurut studiqyang sudahqdilakukan tercatatqterhadap

kandunganqtotal fenolik, aktivitasq qantioksidan danq qkegiatan

antiproliferative, kulitqbuah nagaqmerah memilikiqinhibitorquntuk

pertumbuhanqsel-selqkankerqyang efeknyaqlebih kuatqdariqpadaqbagian

dagingnyaqdan tidakqterdapatqtoksik. Halqini sesuaiqdan samaqdenganqhasil

penelitianwyang dilakukanwoleh (Nurliyana et al., 2010), yangwmenyatakan

dalamwpenelitiannya bahwawekstrak kulitwbuah nagawmerahwmampu

menghambatw83,48%w± 1,02% radikalwbebas, sedangkanwuntukwbagian

Komponen Satuan Jumlah

Air G 82,5-83,0

Protein G 0,16-0,23

Lemak G 0,21-0,61

Serat Kasar G 0,70-0,90

Abu G 0,28

Kalsium mg 6,30-8,80

Fosfor mg 30,2-36,1

Besi mg 0,55-0,65

Karoten mg Sangat sedikit

Thiamin mg Sangat sedikit

Niasin mg 1,29-1,30

Vitamin C mg 8,0-9,0

35

dagingwbuah nagawhanya dapatwmenghambat radikalwbebaswsebesar

27,45% ± 5,03%.

Tabel 2.6 Kandungan Gizi Kulit Buah Naga (Hylocereus

polyrhizus) Per 100 gram

Komponen Satuan Jumlah

Betasianin Mg 6,8 ± 0,3

Antioksidan % 10,2 ± 0,2

Fenol GAE 19,8 ± 1,2

Flavonoid % 9,0 ± 1,4

Kadar air % 4,9

Abu % 19,3

Protein % 3,2

Lemak % 0,7

Karbohidrat % 72,1

(Manihuruka et al., 2017)

Tabel 2.7 Kandungan fitokimia Kulit Buah Naga (Hylocereus

polyrhizus)

Senyawa Fitokimia Hasil

Saponin ++

Flavonoid ++

Fenol hidrokuinon ++

36

Steroid ++

Triterpenoid ++

Tannin +

(Manihuruka et al., 2017)

a. Saponin

Sapominwmerupkan salahw wsatu senyawawwfitokimiawyang

terdapatwdi buahwnaga. Saponinwadalah kelompokwsenyawawyang

komplekswdan bervariasi, senyawawyang terdiriwdariwtriterpenoid

atauesteroid aglikonwyangberkakaitan denganwguguswoligosakarida.

Saponine die tubuhw wterdapat banyak wemanfatesepertiwsebagai

imunostimulan, hipokolesterolemik, anti-karsinogenik, anti-inflamasi,

anti-mikroba, anti-protozoa, molluscici-daledan memilikiesifateanti-

oksidan. Selaineitu, saponinejuga dapat membantueprosesepemecahan

proteinedi usus, danejuga dapatemembantuepenyerapan ataueabsorbsi

darievitaminedanemineral (Moses et al., 2014).

(Minarno, 2016)

Gambar 2.17 Struktur Saponin

37

b. Flavonoid

Flavonoidemerupakan senyawaeyang berkrangkaedasar darie15

atomekarbon yangeterdiri darie2 cincinebenzen ( C6 ) yangeterikat pada

suatuerantaiepropana ( C3 ) yangeakanemenjadi suatuebentukesusunan

C6e- C3e-eC6 . Kerangkaekarbonnya terdiriedari 2egugus C6edaneakan

disabungkaneoleh suatuerantai alifatiketiga-karbon. Pembagianeatau

pengelompokanepada senyawaeFlavonoid dibedakannyaeberdasarkan

cincinetambahan heterosiklike- oksigenedan gugusehidroksilnya. Dan

salahe esatu kelompoke eFlavonoide eadalaheeQuersetine eyange ememiliki

terdapatelima gugusehidroksil yangeberfungsiedapat meredameradikal

bebase2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) (Latifah, 2015).

(Robinson, 1995)

Gambar 2.18 Kerangka Golongan

Flavonoid (Quersetin)

c. Fenol Hidrokuinon

FenolrHidrokuinonradalahrsenyawaryangrberasalrdari tumbuhan

danr 1mempunyai ciri samar ryaitu cincinr raromatik, Hidrokuinon

38

memilikirnamarIUPACryaitu 1,4-benzendiol, denganrrumusrmolekul

C6H6O2rdengan beratrmolekul 110,11rg/mol (Ramadani, 2014).

Strukturrkimiardarirhidrokuinonradalahrsebagairberikut:

(Ramadani, 2014)

Gambar 2.19 Struktur Senyawa

Fenol Hidrokuinon