II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Keanekaragaman Hayati Keanekaragaman hayati (biological diversity) atau sering disebut dengan biodiversity adalah istilah untuk menyatakan tingkat keanekaragaman sumber daya alam hayati yang meliputi kelimpahan maupun penyebaran dari ekosistem, jenis dan genetik. Dengan demikian keanekaragaman hayati mencakup tiga tingkatan, yaitu: (1) keanekaragaman ekosistem, (2) keanekaragaman jenis, dan (3) keanekaragaman genetik. Oleh karena itu, biodiversity meliputi jenis tumbuhan dan hewan, baik yang makro maupun yang mikro termasuk sifat-sifat genetik yang terkandung di dalam individu setiap jenis yang terdapat pada suatu ekosistem tertentu (Brockerhoff et al., 2009). Keanekaragaman hayati merupakan konsep penting dan mendasar karena menyangkut kelangsungan seluruh kehidupan di muka bumi, baik masa kini, masa depan, maupun evaluasi terhadap masa lalu. Konsep ini memang masih banyak yang bersifat teori dan berhadapan dengan hal-hal yang sulit diukur secara tepat, terutama pada tingkat keanekaragaman genetik serta nilai keanekaragaman belum ada pembakuan (standarisasi). Pengukuran/pemantauan biodiversity dapat dilakukan dengan mengukur langsung terhadap objek/organisme yang bersangkutan atau mengevaluasi berbagai indikator yang terkait (Brockerhoff, et al., 2009). 2.2. Ekosistem Hutan
Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai pohon-pohon yang menempati suatu tempat dan mempunyai keadaan lingkungan yang berbeda dengan di luar hutan, sedangkan satuan masyarakat hutan adalah tegakan (Kusmana, 1995). Luas hutan di seluruh dunia sekitar 2.970 juta hektar, sekitar 40 persennya merupakan hutan basah di daerah tropis. Dalam hutan basah tersebut terkandung kekayaan sebesar 10 persen di Zaire, Brazil dan Indonesia (Arief, 1994). Hutan merupakan salah satu bentuk tata guna lahan yang lazimnya dijumpai di daerah tropis, sub tropis, di dataran rendah maupun pegunungan bahkan di daerah kering sekalipun. Indonesia terletak di daerah khatulistiwa yang memiliki luas hutan 144 juta hektar atau 75 persen dari total luas daratan. Sekitar 49 juta hektar merupakan areal hutan lindung, sedangkan 64 juta hektar telah dirancang untuk hutan produksi dan luas selebihnya sebesar 31 juta hektar disediakan untuk keperluan perluasan pertanian (Arief, 1994). Hutan memberikan pengaruh pada alam melalui tiga faktor yang berhubungan yaitu iklim, tanah, dan pengadaan air. Adanya sampah-sampah pohon (serasah) dalam hutan hasil rontokan bagian-bagian pohon yang menutupi lantai hutan akan mencegah rintikan-rintikan air hujan untuk langsung jatuh ke permukaan tanah dengan tekanan yang keras. Tanpa sampah, tanah akan terpadatkan oleh air hujan, sehingga daya serapnya akan berkurang. Hal ini berhubungan dengan fungsi serasah yaitu sebagai penyimpanan air sementara yang secara berangsur akan melepaskannya ke tanah bersama dengan bahan organik berbentuk zarah yang larut, memperbaiki struktur tanah dan menaikkan kapasitas peresapan (Arief, 1994)
Hutan ini biasanya dikelola untuk tujuan penelitian. Hutan suaka alam dipergunakan bagi perlindungan margasatwa agar tidak punah, disamping nilai khas bagi ilmu pengetahuan dan kebudayaan, disebut suaka margasatwa. Sedangkan suaka alam yang mempunyai perlindungan khas seperti air terjun, gua alam dan lainnya, disamping flora dan fauna sebagai kepentingan ilmu pengetahuan dan kebudayaan, disebut cagar alam (Arief, 1994). 2.3. Tumbuhan Bawah Tumbuhan bawah adalah komunitas tanaman yang menyusun stratifikasi bawah dekat permukaan tanah. Tumbuhan ini umumnya berupa rumput, herba, semak atau perdu rendah. Jenis-jenis vegetasi ini ada yang bersifat annual, biannual, atau perenial dengan bentuk hidup soliter, berumpun, tegak menjalar atau memanjat. Secara taksonomi vegetasi bawah umumnya anggota dari suku-suku Poceae, Cyperaceae, araceae, asteraceae, paku-pakuan dan lain-lain. Vegetasi ini banyak terdapat di tempat-tempat terbuka, tepi jalan, tebing sungai, lantai hutan, lahan pertanian dan perkebunan (Aththorick, 2005). Tumbuhan bawah terdiri dari tumbuhan selain permudaan pohon, misal rumput, herba, dan semak belukar (Kusmana, 1995), serta paku-pakuan (Ewusie, 1990). Selanjutnya Philips (1959), menyatakan bahwa tumbuhan yang termasuk tumbuhan penutup tanah terdiri dari herba yang tingginya sampai 0,5 meter sampai 1 meter.
Menurut Richard (1981), tumbuhan bawah yang sering dijumpai di kawasan hutan tropik terdiri atas famili Araceae, Gesneriaceae, Urticaceae, Achantaceae, Zingiberaceae, Begoniaceae, Rubiaceae, dan tumbuhan menjalar seperti kelompok Graminae (Calamus sp.), Smilaceae, Piperaceae dan beberapa jenis tumbuhan paku seperti Selaginellaceae. Komposisi dari keanekaragaman jenis tumbuhan bawah sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti cahaya, kelembaban, ph tanah, tutupan tajuk dari pohon di sekitarnya, dan tingkat kompetisi dari masing-masing jenis. Pada komunitas hutan hujan, penetrasi cahaya matahari yang sampai pada lantai hutan umumnya sedikit sekali. Hal ini disebabkan terhalang oleh lapisan-lapisan tajuk pohon yang ada pada hutan tersebut, sehingga tumbuhan bawah yang tumbuh dekat permukaan tanah kurang mendapat cahaya, sedangkan cahaya matahari bagi tumbuhan merupakan salah satu faktor yang penting dalam proses perkembangan, pertumbuhan dan reproduksi (Gusmaylina, 1983). Menurut Barnes, et al., (1997), keanekaragaman tumbuhan bawah memperlihatkan tingkatan keanekaragaman yang tinggi berdasarkan komposisinya. Perbedaan bentang lahan, tanah, faktor iklim serta perbandingan keanekaragaman spesies vegetasi bawah, memperlihatkan banyak perbedaan, baik dalam kekayaan jenisnya maupun pertumbuhannya. Hutan yang lapisan pohon-pohon tidak begitu lebat, sehingga cukup cahaya yang dapat menembus lantai hutan, kemungkinan perkembangan vegetasi bawah bersifat terna, sedangkan pada tempat-tempat kering berupa tumbuhan berkayu antara lain rumput-rumputan jenis Pennisetum dan Didymocarpus. Pada hutan yang lebat sehingga intensitas cahaya sedikit, tumbuhan bawah beradaptasi melalui permukaan
daun yang lebar untuk menangkap cahaya matahari sebanyak-banyaknya (Hafild & Aniger, 1984). Tumbuhan bawah berfungsi sebagai penutup tanah menjaga kelembaban sehingga proses dekomposisi dapat berlangsung lebih cepat, sehingga dapat menyediakan unsur hara untuk tanaman pokok. Siklus hara akan berlangsung sempurna dan guguran daun yang jatuh sebagai serasah akan dikembalikan lagi ke pohon dalam bentuk unsur hara yang sudah diuraikan oleh bakteri (Irwanto, 2007). 2.4. Potensi Tumbuhan Obat di Hutan Tropika Indonesia Sudah turun temurun berbagai etnis (suku asli) yang hidup di dalam dan sekitar hutan di seluruh wilayah Nusantara, dari Sabang sampai Merauke memanfaatkan berbagai spesies tumbuhan dari hutan untuk memelihara kesehatan dan pengobatan berbagai macam penyakit. Berbagai penelitian etnofitomedikaetnobotani yang dilakukan oleh peneliti Indonesia telah diketahui, paling tidak ada 78 spesies tumbuhan obat yang digunakan oleh 34 etnis untuk mengobati penyakit malaria, 133 spesies tumbuhan obat untuk mengobati penyakit demam oleh 30 etnis, 110 spesies tumbuhan obat untuk mengobati penyakit gangguan pencernaan oleh 30 etnis dan 98 spesies tumbuhan obat digunakan untuk mengobati penyakit kulit oleh 27 etnis (Sangat, et al., 1999). Hutan alam tropika Indonesia dan budaya, pengetahuan tradisional atau kearifan lokal berbagai etnis yang hidup dengan ekosistem hutan merupakan aset bangsa yang tak terhingga nilainya bagi pembangunan kesehatan bangsa. Banyak pengetahuan tradisional tentang penggunaan tumbuhan obat dari berbagai etnis telah
dikembangkan oleh industri jamu dan farmasi menjadi produk jamu atau produk fitofarmaka yang sangat laku di pasaran, seperti produk merek dagang: fitodiar, prolipid, enkasari, stimuno dan lain-lain (Zuhud, 2008). Secara umum dapat diketahui bahwa tidak kurang 82 % dari total spesies tumbuhan obat hidup di ekosistem hutan tropika dataran rendah pada ketinggian hingga 1000 meter di atas permukaan laut. Saat ini ekosistem hutan dataran rendah adalah kawasan hutan yang paling banyak rusak dan punah karena berbagai kegiatan manusia baik secara legal maupun tak legal. Ekosistem hutan tropika Indonesia merupakan wujud proses evolusi, interaksi yang kompleks dan teratur dari komponen tanah, iklim (terutama cahaya, curah hujan dan suhu), udara dan organisme termasuk sosio-budaya manusia untuk mendukung kehidupan keanekaragaman hayati, antara lain berbagai spesies tumbuhan obat (Zuhud, 2008). 2.5. Keanekaragaman Tumbuhan Obat Berdasarkan Familinya Berdasarkan kelompok familinya, spesies-spesies tumbuhan obat yang ada dapat dikelompokkan ke dalam 203 macam famili, di mana jumlah spesies tumbuhan obat yang terbanyak termasuk dalam famili fabaceae, yaitu sebanyak 110 spesies. Secara umum terdapat 22 macam famili yang memiliki spesies tumbuhan obat lebih dari 20, sedangkan 181 famili lainnya memiliki jumlah spesies tumbuhan obat yang kurang dari 20, (Zuhud, 2008). seperti disajikan Tabel 1. Tabel 1. Jumlah Spesies Tumbuhan Obat Berdasarkan Kelompok Familinya NO NAMA FAMILI JUMLAH SPESIES 1 Fabaceae 110 2 Euphorbiaceae 94 3 Lauraceae 77
4 Rubiaceae 72 5 Poaceae 55 6 Zingiberaceae 49 7 Moraceae 46 8 Myrtaceae 45 9 Annonaceae 43 10 Asteraceae 40 11 Apocynaceae 39 12 Cucurbitaceae 34 13 Piperaceae 30 Lanjutan Tabel 1. NO NAMA FAMILI JUMLAH SPESIES 14 Menispermaceae 30 15 Melastomataceae 26 16 Arecaceae 25 17 Verbenaceae 23 18 Rutaceae 23 19 Acanthaceae 22 20 Sterculiaceae 21 21 Myristicaceae 21 Sumber : (Zuhud dan Siswoyo. 2001) 2.6. Kandungan Metabolit Sekunder Tanaman memproduksi berbagai macam bahan kimia untuk tujuan tertentu, yang disebut dengan metabolit sekunder. Metabolit sekunder tanaman merupakan bahan yang tidak esensial untuk kepentingan hidup tanaman tersebut, tetapi mempunyai fungsi untuk berkompetisi dengan makhluk hidup lainnya (Fessenden & Fessenden, 1986). Kandungan metabolit sekunder terdiri dari: 2.6.1. Alkaloid Alkaloid menurut Winterstein dan Trier didefinisikan sebagai senyawa yang bersifat basa, mengandung atom nitrogen yang berasal dari tumbuhan dan hewan. Alkaloid seringkali beracun bagi manusia dan banyak yang mempunyai kegiatan fisiologi yang menonjol, jika digunakan secara luas dalam bidang pengobatan.
Alkaloid biasanya tidak bewarna, seringkali bersifat optis aktif, kebanyakan berbentuk kristal hanya sedikit yang berbentuk cairan (misalnya: nikotina) pada suhu kamar. Secara umum, golongan senyawa alkaloid mempunyai sifat sifat sebagai berikut : a) biasanya merupakan kristal tak bewarna, tidak mudah menguap, tidak larut dalam air, larut dalam pelarut organik seperti etanol, eter dan kloroform. b) Bersifat basa, pada umumnya beberapa pahit, bersifat racun, mempunyai efek fisiologis secara optis aktif. Senyawa alkaloid banyak terkandung dalam akar, biji, kayu maupun daun dari tumbuh-tumbuhan. Senyawa alkaloid dapat dipandang sebagai hasil metabolisme dari tumbuhan atau dapat berguna sebagai cadangan bagi biosintesis protein (Annaria, 2010). Kegunaan alkaloid bagi tumbuhan adalah sebagai pelindung dari serangan hama, penguat tumbuh-tumbuhan dan pengatur kerja hormon. Alkaloid sangat penting dalam industri farmasi karena kebanyakan alkaloid mempunyai efek fisiologis. Pada umunya alakaloid tidak ditemukan dalam Gymnospermae, Bryophyta, Pterydophyta dan tumbuhan rendah lainnya (Annaria, 2010). Hampir semua alkaloid di alam mempunyai keaktifan biologis dan memberikan efek fisiologis tertentu pada makhluk hidup sehingga tidaklah mengherankan jika manusia dari dulu sampai sekarang selalu mencari obat-obatan dari berbagai ekstrak tumbuhan. Fungsi alkaloid sendiri dalam tumbuhan sejauh ini belum diketahui secara pasti, beberapa ahli pernah mengungkapkan bahwa alkaloid diperkirakan sebagai pelindung tumbuhan dari serangan hama dan penyakit, pengatur
tumbuh, atau sebagai basa mineral untuk mempertahankan keseimbangan ion (Fessenden & Fessenden, 1986). 2.6.2. Flavonoid Flavonoid adalah suatu kelompok yang termasuk ke dalam senyawa fenol yang terbanyak di alam, senyawa-senyawa flavonoid ini bertanggung jawab terhadap zat warna ungu, merah, biru dan sebagian zat warna kuning dalam tumbuhan. Berdasarkan strukturnya senyawa flavonoid merupakan turunan senyawa induk flavon yakni nama sejenis flavonoid yang terbesar jumlahnya dan lazim ditemukan, yang terdapat berupa tepung putih pada tumbuhan primula. Sebagian besar flavonoid yang terdapat pada tumbuhan terikat pada molekul gula sebagai glikosida, dan dalam bentuk campuran, jarang sekali dijumpai berupa senyawa tunggal. Disamping itu sering ditemukan campuran yang terdiri dari flavonoid yang berbeda kelas. Flavonoid dalam tumbuhan mempunyai empat fungsi : a) Sebagai pigmen warna b) Fungsi patologi dan sitologi c) Aktivitas farmakologi Dianggap berasal dari rutin (glikosida flavonol) yang digunakan untuk menguatkan susunan kapiler, menurunkan permeabilitas dan fragilitas pembuluh darah dll (Fessenden, 1986). Menurut Fessenden (1986) menyatakan bahwa flavonoid dapat digunakan sebagai obat karena mempunyai bermacam macam bioaktivitas seperti antiinflamasi, antikanker, antifertilitas, antiviral, antidiabetes, antidepresant, diuretik dll. Flavonoid tertentu merupakan komponen aktif tumbuhan yang digunakan secara tradisional untuk mengobati gangguan fungsi hati, silimirin dari Silybum marianum
digunakan untuk melindungi membran sel hati dan menghambat sintesis prostaglandin, penghambatan reaksi hidroglisis pada mikosom. Dalam makanan flavonoid dapat menurunkan agregasi platelet dan mengurangi pembekuan darah. Pada kulit, flavonoid menghambat pendarahan (Annaria, 2010). Kegunaan lain dari flavonoid antara lain; pertama terhadap tumbuhan, yaitu sebagai pengatur tumbuh, pengatur fotosintesis, kerja antimikroba dan antivirus. Kedua, terhadap manusia, yaitu sebagai antibiotik terhadap kanker dan ginjal, menghambat perdarahan. Ketiga, terhadap serangga, yaitu sebagai daya tarik untuk melakukan penyerbukan (Annaria, 2010). Flavoniod mempunyai sifat yang khas yaitu bau yang sangat tajam, sebagian besar merupakan pigmen berwarna kuning, dapat larut dalam air dan pelarut organik, mudah terurai pada temperatur tinggi (Hart, 1990). Pada tumbuhan tinggi, flavonoid terdapat dalam bagian vegetatif maupun dalam bunga. Sebagai pigmen bunga, flavonoid berperan dalam menarik burung dan serangga penyerbuk bunga (Hart, 1990). 2.6.3. Steroid Steroid adalah golongan lipid yang mempunyai karakteristik dari struktur penyatuan cincin karbon. Steroid tidak mengandung asam lemak ataupun gliserol, karenanya tidak dapat mengalami penyabunan. Steroid meliputi empat golongan, yaitu kolesterol, hormon, adrenokortoid, hormon seksual, dan asam empedu (Hart, 1990).
Kolesterol ditemukan dalam semua organisme dan merupakan bahan awal untuk pembentukan asam empedu, hormon stereoid, dan vitamin D. Walaupun kolesterol esensial bagi makhluk hidup, tapi berimplikasi terhadap pembentukan plek pada dinding pembuluh nadi (suatu proses yang disebut pengerasan pembuluh), bahkan dapat mengakibatkan penyumbatan. Gejala ini penting terutama dalam pembuluh yang memasok darah ke jantung. Penyumbatan pada pembuluh ini menimbulkan kematian akibat serangan jantung (Hart,1990). 2.6.4. Terpenoid Senyawa terpenoid adalah senyawa hidrokarbon isometrik yang juga terdapat pada lemak/minyak esensial, yaitu sejenis lemak yang sangat penting bagi tubuh. Zatzat terpenoid membantu tubuh dalam proses sintesa organik dan pemulihan sel-sel tubuh. Harum atau bau dari tanaman disebabkan oleh fraksi minyak esensial. Minyak tersebut merupakan metabolit sekunder yang kaya akan senyawa dengan struktur isopre disebut terpen dan terdapat dalam bentuk diterpen, triterpen, tetraterpen, hemiterpen dan sesquiterpen. Bila senyawa tersebut mengandung elemen tambahan biasanya oksigen disebut dengan terpenoid. Contoh umum terpenoid adalah metanol dan camphor (monoterpen), famesol dan artemisin (Fessenden &Fessenden, 1986).