BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Ziziphus mauritiana Auct. non Lamk atau Ziziphus rotundifolia Lamk. Atau

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ziziphus mauritiana Ziziphus mauritiana Auct. non Lamk atau Ziziphus rotundifolia Lamk. Atau Ziziphus jujuba Auct. non Lamk. dikenal dengan berbagai nama di beberapa daerah yang ada di Indonesia seperti Bidara (Jawa, Sunda), Bekul (Bali), Kalangga (Sumba), dan Rangga (Bima) (Heyne, 1987). Gambar 2.1 Batang Ziziphus mauritiana Klasifikasi Ziziphus mauritiana Divisi Klas Ordo Famili Genus Spesies : Magnoliophyta : Magnoliopsida : Rosales : Rhamnaceae : Ziziphus : Ziziphus mauritiana Auct. non Lamk. 7

2 Morfologi Ziziphus mauritiana Ziziphus mauritiana merupakan tumbuhan hijau berbentuk semak atau pohon berukuran kecil sampai menengah dengan tinggi bervariasi dari 3-4 sampai m. Daunnya lamina berbentuk bulat telur sampai hampir bundar, 4-8 kali 2-7 cm, bertulang daun 3, bergerigi lemah, dari bawah putih atau coklat karat. Daun penumpu berbentuk duri, hampir selalu salah satu dari keduanya gagal tumbuh. Bunga dalam payung tambahan, bertangkai pendek atau duduk, berambut di ketiak. Bunga bergaris tengah lebih kurang 0,5 cm. Kelopak kuning hijau, separuh berlekuk 5, taju segi 3 bulat telur dari dalam berlunas. Daun mahkota 5, bulat telur terbalik bentuk tudung berwarna putih. Buah berbentuk oval berdaging dengan ukuran 1,5-2 cm berwarna kuning kemerahan. Memiliki banyak percabangan batang dengan kulit batang memiliki alur longitudinal yang mendalam berwarna coklat keabu-abuan atau kemerahan. Biasanya terdapat duri pada batangnya (Gaur and Sharma, 2013; Ali et al., 2006; Steenis et al., 2005) Distribusi Ziziphus mauritiana Khusus di Indonesia, Ziziphus mauritiana diketahui banyak tumbuh liar di seluruh pulau Jawa dan Bali pada ketinggian dibawah 400 meter dari permukaan laut. Tumbuhan ini memiliki kemampuan untuk tumbuh pada daerah dengan suhu ekstrim dan tumbuh subur pada daerah dengan kondisi lingkungan yang kering (Steenis dkk., 2005;(Heyne, 1987) Khasiat Ziziphus mauritiana Secara tradisional tumbuhan Ziziphus mauritiana dapat digunakan sebagai obat diare, disentri, pencahar, mual, muntah, gangguan hati, rematik, penenang

3 9 (sedatif), asma, demam dan tonik (Gaur and Sharma, 2013). Beberapa penelitian melaporkan bahwa tumbuhan Ziziphus mauritiana memiliki beberapa khasiat seperti antikanker, antidiabetes, dan antioksidan (Mishra et al., 2011; Bhatia et al., 2010; Perumal et al., 2012). Khusus untuk kulit batang Ziziphus mauritiana telah dilaporkan memiliki aktivitas antiobesitas dan antioksidan (Gaur and Sharma, 2013; Perumal et al., 2012) Kandungan kimia Ziziphus mauritiana Tumbuhan Ziziphus mauritiana secara keseluruhan mengandung beberapa golongan senyawa seperti flavonoid, alkaloid, glikosida, saponin, resin, polifenol, mucilago dan vitamin. Bagian buah tumbuhan ini merupakan salah satu sumber yang baik untuk vitamin C, gula dan beberapa macam mineral. Sari buah (pulp) Ziziphus mauritiana diketahui mengandung protein, lemak, karbohidrat, kalsium, fosfor, zat besi, pigmen karoten, vitamin B1, B2, dan fluorid. Pada daun Ziziphus mauritiana diketahui mengandung beberapa senyawa seperti saponin, fenolik, lignin dan tanin. Kulit batang Ziziphus mauritiana diketahui mengandung tanin, leukosinidin, leukopalargonidin, asam betulinik, asam ziziphinik, resin, zizogenin, dan alkaloid. Ekstrak petroleum eter dari kulit batang Ziziphus mauritiana dilaporkan mengandung senyawa golongan glikosida dan sterol dan ekstrak metanol kulit batang Ziziphus mauritiana dilaporkan mengandung senyawa golongan alkaloid, flavonoid, glikosida, fenol, lignin, sterol dan saponin (Gaur and Sharma,2013; Jain et al., 2012).

4 Adaptogen Adaptogen didefinisikan sebagai senyawa yang dapat meningkatkan adaptasi/toleransi terhadap stres. Adaptogen berperan dalam memberikan efek stimulasi dan perlindungan terhadap stres (stress-protection) atau anti stres. Efek stimulasi dari adaptogen umumnya timbul setelah terjadinya efek perlindungan terhadap stres. Kerja adaptogen dalam perlindungan terhadap stres, dilakukan melalui modulasi respon stres dan penjagaan kondisi homeostasis dan allostasis di dalam tubuh (Panossian and Wikman, 2010). Mekanisme adaptogen sebagai antistres dapat dilakukan melalui pengurangan NO (Nitric Oxide) selama kondisi stres terjadi. Molekul NO ini merupakan salah satu radikal bebas yang dapat berperan dalam memicu stres oksidatif melalui penghambatan respirasi mitokondria. Penghambatan respirasi mitokondria dapat menyebabkan penurunan produksi ATP yang berakibat pada tidak dapat berfungsinya protein seperti Hsp (Heat shock protein) untuk menghasilkan respon pertahanan terhadap stres dan tidak dapat membantu perbaikan protein yang rusak. Hal ini dapat menyebabkan kelelahan di tingkat sel yang apabila terakumulasi dapat berujung pada penurunan performa fisik dan mental. Mekanisme lain dari adaptogen terjadi melalui stimulasi ekspresi Hsp70 dan p- FoxO1 (faktor transkripsi yang mensintesis protein yang terlibat dalam resistensi terhadap stres) (Vinod and Shivakumar, 2012; Panossian and Wikman, 2010). Panossian et al. (1999) dalam Vinod and Shivakumar (2012) berpendapat bahwa senyawa dalam tumbuhan yang memiliki aktivitas adaptogenik terdiri dari tiga golongan senyawa yaitu triterpen, fenilpropanoid dan oksilipin. Senyawa

5 11 aktif yang memiliki aktivitas adaptogen terbagi menjadi 2 kelompok yang terdiri dari: a. Triterpenoid dengan rangka tetrasiklik seperti kortisol. Contohnya adalah kurkubitasin R glukosida V dan sitoindosida I-IV. b. Senyawa aromatik yang secara struktural mirip dengan katekolamin. Contohnya adalah lignan (seperti Eleuterosida E IX, Schizandrin B X), derivat fenilpropan (seperti Siringin VI, Rosavin VIII), derivat feniletan (seperti Salidrosid VII). Selain diketahui memiliki aktivitas adaptogenik, beberapa senyawa adaptogen diketahui memiliki aktivitas antioksidan. Senyawa golongan fenol, misalnya lignan (Kasote, 2013), diketahui memiliki aktivitas antioksidan yang mirip vitamin E yang bekerja dengan memberikan efek perlindungan terhadap stres oksidatif yang disebabkan oleh LDL (low density lipoprotein) (Dimitros, 2006). 2.3 Tumbuhan Berkhasiat Adaptogenik Beberapa tumbuhan yang telah diketahui memiliki aktivitas adaptogenik antaralain Gingseng (Panax gingseng) dan Schisandra (Schizandra chinensis). Menurut penelitian yang dilakukan Deepak et al. (2003), ekstrak gingseng (Panax gingseng) dengan dosis 100 mg/kg berat badan memiliki aktivitas adaptogenik yang dapat digunakan untuk mengobati stres kronik. Alexander et al. (2007), membuktikan bahwa ekstrak terstandar dari Schizandra chinensis dengan dosis 22 mg/kg berat badan memiliki aktivitas adaptogenik yang diuji dengan menginduksi

6 12 stres hewan uji menggunakan beberapa protein yang berperan sebagai mediator stres. Selain memiliki aktivitas adaptogenik, tumbuhan Gingseng (Panax gingseng) dan Schisandra (Schizandra chinensis) diketahui pula memiliki aktivitas antioksidan (Ji Bak et al., 2012; Di Hu et al., 2012). Hal ini mendukung teori yang diajukan oleh Dardymov dan Kirkorian yang menyatakan bahwa aktivitas adaptogen dari suatu senyawa berkaitan erat dengan adanya aktivitas antioksidan dari senyawa tersebut. Akan tetapi teori ini belum dapat diterima sepenuhnya dan belum cukup untuk menjelaskan keterkaitan antara adaptogen dengan antioksidan secara penuh (Vinod and Shivakumar, 2012). 2.4 Radikan Bebas dan Stres Oksidatif Radikal bebas merupakan suatu molekul yang sangat reaktif karena mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan dan untuk mengembalikan keseimbangannya, maka radikal bebas berusaha mendapatkan elektron dari molekul lain atau melepas elektron yang tidak berpasangan tersebut (Marks et al., 2000). Radikal bebas atau biasa disebut ROS (reactive oxygen species) dapat diproduksi di dalam tubuh selama metabolisme sel normal dan apabila jumlahnya berlebih, maka ROS dapat menyerang molekul biologis seperti lipid, protein, enzim, asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) yang selanjutnya dapat menyebabkan kerusakan sel atau jaringan. Kondisi ini sering disebut stres oksidatif yang mana terdapat ketidakseimbangan jumlah

7 13 radikal bebas di dalam tubuh dan sering dihubungkan sebagai penyebab beberapa penyakit degeneratif dan kanker (Birben et al., 2012). Stres oksidatif merupakan suatu keadaan yang diakibatkan ketidak seimbangan jumlah radikal bebas dengan antioksidan di dalam tubuh suatu organisme. Stres oksidatif diketahui berkontribusi terhadap beberapa macam penyakit seperti kanker, gangguan neurologi, aterosklerosis, hipertensi, diabetes, penyakit pernapasan akut dan depresi. Rasio antara proses oksidasi yang terjadi dengan reduksi GSH (Glutathione) menjadi faktor penting untuk melihat tingkat stres oksidatif yang terjadi di dalam tubuh. Stres oksidatif diketahui dapat memberikan efek pada perubahan struktur DNA, menyebabkan modifikasi protein dan lipid, aktivasi beberapa faktor transkripsi stres, dan mengganggu transduksi sinyal di dalam sel (Birben et al., 2012). 2.5 Antioksidan Antioksidan merupakan senyawa yang mampu menunda, memperlambat atau mencegah proses oksidasi. Antioksidan dapat dimanfaatkan dalam pembuatan makanan dan obat dan juga dapat berfungsi dalam menjaga kesehatan tubuh manusia. Dalam hal kesehatan manusia, antioksidan merupakan salah satu komponen yang mampu menghambat ROS, spesies nitrogen reaktif, dan juga radikal bebas di dalam tubuh. Sehingga dapat dikaitkan bahwa antioksidan dapat mencegah penyakit yang dihubungkan dengan radikal bebas (Halliwell and Gutteridge, 2000).

8 14 Tubuh manusia memiliki antioksidan alami di dalamnya yang dapat di kategorikan menjadi antioksidan enzimatik dan antioksidan nonenzimatik. Antioksidan enzimatik memanfaatkan sistem enzim dalam menangkal radikal bebas di dalam tubuh, contohnya SOD (superoxide dismutase) dan enzim katalase lainnya. Sedangkan antioksidan nonenzimatik melibatkan senyawa mikronutrien seperti vitamin C dan vitamin E (Birben et al., 2012). Adanya hubungan antioksidan dengan aktivitas adaptogenik suatu senyawa dikaitkan dengan kemampuan antioksidan dalam menangkal radikal bebas seperti radikal anion superoksida, radikal hidroksil dan hidrogen peroksida yang dihasilkan selama stres oksidatif terjadi (Mehta et al., 2012). 2.6 Ekstrak Definisi ekstrak Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian rupa hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan (DepKes RI, 2000). Ekstrak tumbuhan berkhasiat obat umumnya dapat dijadikan bahan awal, bahan antara, atau bahan produk obat jadi. Ekstrak sebagai bahan awal dapat dikombinasikan dengan komoditi bahan baku obat yang dengan proses pengolahan lebih lanjut dapat diubah menjadi produk jadi. Ekstrak sebagai bahan antara artinya ekstrak tersebut masih dapat mengalami proses pengolahan lebih

9 15 lanjut menjadi fraksi-fraksi, isolat senyawa tunggal ataupun tetap menjadi bahan campuran dengan ekstrak lain. Ekstrak sebagai produk jadi memiliki pengertian bahwa ekstrak tersebut telah berada dalam bentuk suatu sediaan obat yang siap digunakan oleh pasien penyakit tertentu (DepKes RI, 2000) Metode ekstraksi Ekstraksi merupakan suatu cara penarikan kandungan kimia yang dapat larut pada pelarut tertentu sehingga dapat dipisahkan dari bahan-bahan yang tidak dapat larut dalam pelarut cair (DepKes RI, 2000). Secara umum proses ekstraksi dapat dilakukan dengan beberapa metode antara lain maserasi, perkolasi dan sokletasi. Maserasi merupakan proses penyarian simplisia dengan cara direndam menggunakan pelarut yang sesuai dengan beberapa kali disertai proses pengadukan pada temperatur ruangan. Metode ini umumnya dapat digunakan jika kandungan senyawa organik atau yang hendak dipisahkan didalam sampel cukup banyak dan telah diketahui jenis pelarut yang sesuai untuk mengekstraksi senyawa tersebut. Pada proses maserasi umumnya setiap 24 jam sekali filtrat diambil dan residu yang tersisa dimaserasi kembali dengan pelarut baru. Begitupun seterusnya sampai semua metabolit yang ada didalam tumbuhan terkekstrak secara optimal. Metode maserasi ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan metode lain seperti perkolasi ataupun sokletasi antara lain proses pengerjaannya relatif mudah, tidak memerlukan peralatan yang rumit dan tidak menggunakan pemanasan sehingga cocok digunakan untuk mengekstraksi senyawa aktif yang tidak tahan pemanasan (DepKes RI, 2000).

10 Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Kromatografi lapis tipis (KLT) merupakan salah satu metode yang digunakan untuk pemisahan senyawa. Prinsip pemisahan dengan KLT didasarkan pada afinitas suatu analit (senyawa yang hendak dipisahkan) terhadap fase diam atau fase gerak yang digunakan. Suatu analit yang dipisahkan akan bergerak naik atau melintasi lapisan fase diam (berupa gelas, plastik atau aluminium foil yang dilapisi dengan adsorben seperti silika gel, aluminium oksida atau selulosa), dibawah pengaruh fase gerak (pelarut atau campuran pelarut organik) yang bergerak melalui fase diam oleh kerja kapiler (Watson, 2009; Bele et al., 2011). Beberapa macam fase gerak dapat digunakan untuk identifikasi kandungan kimia yang terdapat dalam tumbuhan dengan fase diam berupa silika gel yang dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel. 2.1 Sistem Pelarut yang Digunakan dalam Identifikasi Kandungan Kimia Tumbuhan (Reich dan Blatter, 2003) Golongan Sistem Pelarut atau Fase Gerak Senyawa Alkaloid Toluen, etil asetat, dietil amin atau amonia (70:20:10 v/v) Etil asetat atau metanol dan toluen atau heksan pada berbagai Minyak atsiri konsentrasi, atau diklorometan Etil asetat, asam formiat, asam asetat, air (100:11:11:26 v/v) atau Flavonoid asam formiat, air, etil asetat pada berbagai konsentrasi, dengan atau tanpa etil metil keton Kloroform, metanol, air (70:30:4 v/v) Asam asetat, air, 1-butanol (10:40:50 v/v) atau amonia, air, Saponin etanol, etil asetat (1:9:25:65 v/v) atau etil asetat, air, 1-butanol (25:50:100 v/v) Terpenoid Kloroform:Metanol (10:1 v/v)

11 17 Teknik KLT diketahui memiliki beberapa kelebihan antara lain: 1. Deteksi melalui reaksi kimia dengan menggunakan reagen penampak dapat dilakukan, yang berarti bahwa kurang lebih setiap jenis senyawa dapat dideteksi jika menggunakan reagen deteksi yang sesuai. 2. Mantap (robust) dan murah. 3. Bila dikombinasikan dengan deteksi densitometri, metode ini dapat digunakan sebagai teknik kuantitatif untuk senyawa-senyawa yang sulit dianalisis dengan metode-metode kromatografi lain karena tidak adanya kromofor. Senyawa dalam KLT dapat dikarakterisasi dengan menentukan nilai Rf. Nilai Rf dihitung dengan rumus sesuai persamaan 1. Jarak bercak dari titik awal Rf = Jarak pelarut dari titik awal.....(1) Nilai Rf konstan untuk masing-masing senyawa apabila dibawah kondisi eksperimental yang sama. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti sifat adsorben, fase gerak, temperatur, ketebalan lapisan plat, tangki pengembangan, massa sampel dan teknik kromatografi (ascending, descending, horizontal dan lain-lain) (Bele et al., 2011). 2.8 Uji Penentuan Aktivitas Antioksidan Analisis aktivitas antioksidan dapat dilakukan dengan memanfaatkan radikal bebas yang ada. Apabila sampel uji mempunyai kemampuan untuk menangkap radikal, maka dapat diindikasikan bahwa sampel uji berefek sebagai antioksidan

12 18 (Rohman dkk., 2009). Salah satu radikal bebas yang digunakan adalah radikal DPPH (Gaikwad et al., 2010). Senyawa DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) merupakan radikal bebas yang sering digunakan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstrak bahan alam. Interaksi yang terjadi selama proses uji aktivitas antioksidan adalah reaksi penetralan radikal bebas DPPH oleh antioksidan. Elektron yang tidak berpasangan dari atom nitrogen pada struktur molekul radikal DPPH distabilkan dengan menerima atom hidrogen yang berasal dari senyawa antioksidan (Kedare and Singh, 2011). Apabila seluruh elektron pada radikal bebas DPPH telah berpasangan, maka warna larutan akan mengalami perubahan dari ungu tua menjadi kuning terang (Suratmo, 2009). Data hasil uji penangkapan radikal DPPH umumnya dinyatakan dalam nilai IC 50, yaitu konsentrasi antioksidan yang dibutuhkan untuk menangkap 50% radikal DPPH dalam rentang waktu tertentu. Nilai IC 50 dapat diperoleh menggunakan persamaan regresi linier yang mampu menggambarkan hubungan antara konsentrasi senyawa uji dan persen penangkapan radikal. Senyawa uji dikatakan aktif sebagai antioksidan apabila memiliki nilai IC 50 yang semakin kecil (Rohman dkk., 2009). 2.9 Metode Uji Aktivitas Adaptogenik Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menguji aktivitas adaptogenik adalah swimming endurance test (Habbu et al., 2010; Kothiyal and Ratan, 2011). Swimming endurance test termasuk ke dalam Behavioural Models yang hampir

13 19 sama dengan Behavioural Despair Test. Uji ini diadaptasi dari penelitian yang dilakukan Porsolt (1981) yang dilakukan dengan menekankan pada perilaku stres hewan uji ketika dipaksa untuk berenang pada sebuah wadah tanpa adanya jalan keluar. Aktivitas adaptogenik suatu obat selanjutnya dinilai melalui parameter durasi renang hewan uji setelah pemberian sampel obat dibandingkan dengan kelompok kontrol yang digunakan (Duraisami et al., 2010; Habbu et al., 2010; Porsolt, 1981). Berdasarkan penelitian yang dilakukan Porsolt (1981), seluruh kelompok kontrol hewan uji yang digunakan hanya mampu bertahan selama 5 menit dan dapat mati karena tenggelam jika tidak diselamatkan. Akan tetapi parameter ini sifatnya tidak pasti dan kemungkinan terdapat perbedaan untuk tiap kondisi percobaan. Pada pengujian aktivitas adaptogenik, pengamatan terhadap aktivitas renang lebih banyak digunakan dibandingkan dengan pengamatan aktivitas menggunakan treadmill. Aktivitas renang umumnya digunakan untuk mempelajari perubahan fisiologis dan kapasitas organisme dalam merespon stres. Pengamatan terhadap aktivitas renang memiliki keunggulan dari segi respon terhadap stress jika dibandingkan dengan metode yang menggunakan treadmill dalam pengujiannya. Hal ini dikarenakan jumlah aktivitas yang dilakukan selama berenang jauh lebih besar dibandingkan dengan menggunakan treadmill (Kothiyal and Ratan, 2011). Selain itu aktivitas renang dapat menyebabkan aktivasi axis HPA (hypothalamic/pituary/adrenal) yang ditunjukkan dengan hipertrofi kelenjar adrenal pada hewan uji (Habbu et al., 2010). Aktivasi axis HPA ini berhubungan dengan kondisi stres oksidatif di dalam tubuh hewan uji yang dipicu oleh molekul

14 20 radikal, contohnya NO (Nitric Oxide) (Vinod and Shivakumar, 2012). Berdasarkan hal ini, pengamatan terhadap aktivitas renang dapat digunakan sebagai permodelan untuk pengujian adaptogenik yang melibatkan stres oksidatif di dalamnya.