BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kolesterol adalah suatu molekul lemak di dalam sel yang terdiri atas LDL (low density lipoprotein), HDL (high density lipoprotein), total kolesterol dan trigliserida. Kolesterol merupakan salah satu komponen lemak. Lemak merupakan salah satu zat gizi yang sangat diperlukan oleh tubuh disamping zat gizi lain seperti karbohidrat, protein, vitamin dan mineral. Lemak merupakan salah satu sumber energi yang memberikan kalori paling tinggi. Disamping sebagai salah satu sumber energi, lemak khususnya kolesterol dibutuhkan oleh tubuh untuk menyusun dinding sel dalam tubuh. Kolesterol juga merupakan bahan dasar pembentukan hormon-hormon steroid (Hardjoeno, 2003). Kolesterol secara normal diproduksi sendiri oleh tubuh dalam jumlah yang tepat. Jumlah kolesterol dapat meningkat dalam darah karena asupan makanan yang berasal dari lemak hewani, telur dan makanan cepat saji. Kolesterol yang berlebihan dalam tubuh akan tertimbun di dalam dinding pembuluh darah dan menimbulkan suatu kondisi yang disebut aterosklerosis yaitu penyempitan atau pengerasan pembuluh darah. Kondisi ini merupakan cikal bakal terjadinya penyakit jantung dan stroke (Sutedjo, 2006). Penurunan kadar kolesterol dapat dilakukan dengan menggunakan obat-obatan. Klasifikasi penggolongan obat sintetis yang digunakan dalam menurunkan kadar kolesterol dalam darah terdiri atas: (a) Penghambat reduktase HMG-CoA seperti simvastatin, (b) Resin pengikat asam empedu seperti colesevalam, (c) Derivat asam fibrat seperti fenofibrate, (d) Penghambat absorpsi kolesterol seperti 1
2 ezetimibe, (e) Asam nikotinat seperti niacin. Salah satu obat sintetis yang paling sering digunakan yaitu simvastatin. Simvastatin merupakan senyawa yang diisolasi dari jamur Penicillium citrinum, senyawa ini memiliki struktur yang mirip dengan HMG-CoA reduktase (3-hidroksi-3metilglutarat koenzim A). Simvastatin bekerja dengan cara menghambat HMG-CoA reduktase secara kompetitif pada proses sintesis kolesterol di hati. Simvastatin menghambat HMG- CoA reduktase mengubah asetil-coa menjadi asam mevalonat (Witztum, 1996). Efek samping dari penggunaan simvastatin sebagai obat penurun kolesterol darah dapat menyebabkan terjadinya miopati toksik. Miopati toksik adalah miopati yang disebabkan oleh obat dan racun. Miopati adalah gangguan otot yang menyebabkan serabut otot tidak dapat berfungsi normal, akibatnya otot mengalami kelemahan atau kelumpuhan, mengalami kekakuan, kram atau tegang. Insiden terjadinya miopati cukup rendah (<1%), akan tetapi akan meningkat bila diberikan obat-obat tertentu seperti fibrat, asam nikotinat dan mempengaruhi metabolisme statin sedangkan pada pasien dengan risiko tinggi terhadap gangguan otot pemberian simvastatin harus diperhatikan untuk menghindari efek samping dari obat (Suyatna et al., 1995). Sampai saat ini pencarian obat penurun kadar kolesterol darah yang mempunyai efek samping yang lebih rendah dari obat simvastatin terus dilakukan. Obat-obat tersebut biasanya berasal dari produk alami. Salah satu bahan yang dilaporkan dapat menurunkan kadar kolesterol darah yang berasal dari produk alami adalah kitosan. Senyawa ini membawa muatan listrik positif dapat menyatu dengan zat asam empedu yang bermuatan negatif sehingga menghambat penyerapan kolesterol, karena lemak yang masuk bersama makanan harus dicerna
3 dan diserap dengan bantuan zat asam empedu yang disekresi liver (Hargono et al., 2008). Kitosan menjadi bahan yang sangat menarik karena mempunyai banyak kegunaan dalam aplikasi di bidang farmasi dan kedokteran karena mudah dicerna dan toksisitasnya sangat rendah (Singla et al., 2001). Kitosan telah digunakan secara luas karena memperlihatkan aksi biologis di berbagai macam bidang mulai dari managemen limbah dengan menyerap logam berat, industri pengolahan pangan, bidang kedokteran, dan kesehatan (Singla et al., 2001; Lifeng et al., 2005). Pada bidang kesehatan kitosan banyak digunakan sebagai penyerap lemak (Singla et al., 2001; Ueno et al., 2001), dan hipokolesterolemia (Antoni, 2005). Penelitian secara in vitro menunjukkan jika kitosan dicampur dengan kolesterol akan terjadi reaksi pengikatan, sehingga kolesterol tidak lagi bebas (Hawab, 2002). Terikatnya molekul kolesterol oleh kitosan diharapkan dapat mengurangi masuknya kolesterol berlebih ke dalam peredaran darah. Kitosan merupakan turunan dari kitin yang banyak terdapat dalam kulit luar hewan golongan crustaceae seperti udang, lobster dan kepiting (Kusumaningsih et al., 2004). Kitosan sangat banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri diantaranya industri farmasi, biokimia, bioteknologi, pengawetan, kosmetik, dan pengompleks ion logam berat yang terdapat dalam air permukaan dan limbah industri. Kitosan merupakan suatu polimer yang bersifat polikationik. Kitosan dengan struktur [β-(1-4)-2-amina-2-deoksi-d-glukosa] merupakan hasil dari deasetilasi kitin (Apsari et al., 2010). Keberadaan gugus hidroksil dan amino sepanjang rantai polimer mengakibatkan kitosan sangat
4 efektif mengadsorpsi kation ion logam berat maupun kation dari zat-zat organik (protein dan lemak). Interaksi kation logam dengan kitosan terjadi melalui pembentukan kelat koordinasi oleh atom N gugus amino dan O gugus hidroksil (Tao-Lee et al., 2001). Salah satu potensi kekayaan sumber daya alam di bidang perikanan yang sangat melimpah khususnya di NTB (Nusa Tenggara Barat) adalah udang. Hasil observasi yang dilakukan di pasar Kebon Roek Ampenan, pasar Pagesangan dan pasar Bertais menunjukkan bahwa penjualan udang yang dilakukan di pasar hanya terbatas pada penjualan dagingnya sedangkan kulit udang dibuang dan dibiarkan begitu saja sampai membusuk tanpa adanya pemanfaatan. Hal ini jika dibiarkan akan menimbulkan pencemaran lingkungan serta merusak estetika lingkungan. Kulit udang mengandung konstituen utama yang terdiri atas protein 25-40%, kalsium karbonat 45-50%, dan kitin 15-30%, tetapi besarnya kandungan tersebut tergantung pada jenis udangnya (Marganov, 2003). Alternatif untuk mengatasi fenomena gangguan lingkungan ini adalah dengan memanfaatkan kulit udang menjadi produk kitosan. Transformasi kitin menjadi kitosan pada prinsipnya adalah melakukan pengubahan gugus asetamida yang terkandung dalam kitin (kulit udang) menjadi gugus amina dengan basa kuat. Pengubahan gugus fungsi dimaksudkan agar lebih efektif penggunaannya dalam berbagai bidang. Hal ini disebabkan gugus amina yang terdapat pada kitosan merupakan ligan kuat dibandingkan dengan gugus asetamida yang merupakan ligan lemah (Oxtoby, 2003). Proses sintesis kitosan dalam penelitian ini mengikuti penelitian Puspawati (2011). Tahap sintesis kitosan meliputi tahap demineralisasi dengan HCl,
5 deproteinasi dengan NaOH dan tahap deasetilasi menggunakan NaOH. Konsentrasi HCl dan NaOH yang digunakan pada proses sintesis kitosan berpengaruh terhadap rendemen serta kualitas kitin dan kitosan yang dihasilkan. Kitosan yang dihasilkan pada penelitian ini diaplikasikan untuk menurunkan kadar kolesterol darah pada tikus Sprague dawley. Telah dilakukan pula penelitian yang mengungkapkan bahwa serat kitosan dapat menghambat penyerapan lemak baik secara in vitro maupun in vivo pada hewan percobaan seperti tikus maupun pada tubuh manusia. Penelitian oleh suatu tim di Laboratorium Biokimia IPB (2002) menunjukkan bahwa secara in vitro (dalam tabung) molekul kitosan dapat mengikat molekul kolesterol sampai 18,6%. Uji yang dilakukan pada tikus percobaan menunjukkan bahwa penambahan kitosan 5% pada pakan selama 20 minggu dapat mengurangi level kolesterol darah hingga 65%. Pada penelitian selanjutnya disimpulkan bahwa pada kondisi normal kitosan mampu menyerap lemak 4-5 kali dibandingkan dengan serat lain. Dalam suatu pengujian uji klinik dilaporkan bahwa kadar kolesterol berkurang hingga 32% setelah menggunakan kitosan selama lima minggu (Han et al., 1999; Nadrazky, 2006). Mekanisme pengikatan lemak oleh kitosan belum dimengerti secara utuh dan menyeluruh. Sejumlah pengamatan penelitian mendukung terjadinya dua mekanisme dasar pengikatan. Pertama, melibatkan tarik menarik dua muatan yang berlawanan, layaknya tarikan kutub magnet. Jadi, kitosan yang mempunyai gugus bermuatan positif akan menarik muatan negatif dari asam lemak dan membentuk ikatan yang tidak bisa dicerna. Kedua, penetralan muatan. Dalam model ini kitosan menyelubungi sisi aktif lemak dan melindunginya dari serangan dan penguraian enzim-enzim lipida (Rismana, 2003). Kitosan yang
6 dihasilkan dalam penelitian ini diharapkan dapat menurunkan kadar kolesterol darah tikus Sprague dawley. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Apakah kitosan dapat menurunkan kadar kolesterol darah tikus Sprague dawley? 2. Efektivitas kitosan dibandingkan dengan simvastatin dalam menurunkan kadar kolesterol darah tikus Sprague dawley? 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mengetahui seberapa besar kemampuan kitosan dalam menurunkan kadar kolesterol darah tikus Sprague dawley. 2. Mengetahui efektivitas kitosan dibandingkan dengan simvastatin dalam menurunkan kadar kolesterol darah tikus Sprague dawley. 1.4 Manfaat Penelitian Penelitian ini dapat memberikan informasi kepada masyarakat tentang potensi kitosan dari limbah kulit udang sebagai obat untuk menurunkan kadar kolesterol darah yang bersifat alami dan tidak berbahaya.