5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Limut (Hydrilla verticillata L.) 2.1.1. Deskripsi dan Klasifikasi Limut (Hydrilla verticillata L.) Hydrilla verticillata adalah tumbuhan air yang merupakan bagian dari ekosistem danau dan berperan sebagai sumber daya baik langsung maupun tidak langsung (Tanor, 2004). Tumbuhan air adalah tumbuhan yang tumbuh di air atau sebagian siklus hidupnya berada di air. Keberadaan tumbuhan air di perairan terbuka tidak selalu menimbulkan kerugian. Hydrilla verticillata hidup secara submersum dan sering terdapat pada perairan-perairan tergenang seperti danau atau waduk (Shofawie, 1990). Gambar 1. Limut (Hydrilla verticillata L.) Menurut Silalahi (2010) Hydrilla verticillata memiliki ciri-ciri yaitu, daun berukuran kecil berbentuk lanset yang tersusun mengelilingi batang. Batangnya bercabang dan tumbuh mendatar sebagai stolon yang pada tempat tertentu membentuk akar serabut. Tumbuhan ini merupakan tumbuhan yang seluruh 5
6 bagian tubuhnya tenggelam di bawah permukaan air. Perkembangbiakan Hydrilla verticillata terjadi dengan pesat dengan adanya stolon. Hydrilla verticillata merupakan vegetasi akuatik yang mendominasi di perairan Danau Toba. Menurut Steenis dan Kruseman (1957) klasifikasi dari Hydrilla verticillata adalah: Kingdom : Plantae Super Divisi : Spermatophyta Divisi : Magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Hydrocharitales Famili : Hydrocharitaceae Genus : Hydrilla Spesies : Hydrilla verticillata (L. f.) Royle 2.1.2. Kandungan Limut (Hydrilla verticillata L.) Menurut Kurniawan et al. (2010) Hydrilla verticillata memiliki kandungan klorofil total sebesar 4,43 ml/g, karotenoid 0,92 ml/g dan vitamin C 4,70 mg/30g. Klorofil sebenarnya merupakan pigmen tanaman yang paling penting karena terlibat dalam proses fotosintesis serta transformasi cahaya matahari menjadi energi kimia. Klorofil dan beberapa senyawa turunannya sekarang telah diketahui dapat memberikan manfaat bagi manusia yaitu mempunyai potensi sebagai komponen anti-aterosklerosis pada hewan percobaan (Alsuhendra, 2004). Karoten yang dikenal sebagai prekursor vitamin A (beta karoten), saat ini telah dikembangkan sebagai agensia protektif melawan sel kanker, penyakit jantung, mengurangi penyakit mata, antioksidan dan regulator dalam sistem imun tubuh. Turunan dari karoten adalah likopen. Likopen yang terkandung dalam tomat ternyata mampu mengoksidasi LDL (low dencity lipoprotein) sehingga kadar LDL berkurang dan mengurangi resiko pembentukan aterosklerosis serta penyakit jantung koroner (Kurniawan et al. 2010). Vitamin C dapat membantu metabolisme kolesterol dengan cara membuang kolesterol dalam bentuk asam empedu yang diekskresikan melalui usus. Vitamin C meningkatkan kadar HDL, tingginya HDL berhubungan dengan rendahnya resiko penyakit jantung (Goodman, 2000). Hydrilla verticillata mengandung 1,74% protein, 0,54% lemak, 1,82% serat kasar, 1,51% abu, 3,97% karbohidrat dan 90,42% air (Tungka & Rondo, 6
7 1991, dalam Tanor, 2004). Menurut Schneeman dan Tietyen (1994, dalam Sihombing, 2003) serat pangan berperan dalam menurunkan kadar kolesterol plasma. Serat yang dapat menurunkan kadar kolesterol adalah jenis serat yang larut dalam air sedangkan yang tidak larut tidak mempunyai pengaruh. Berdasarkan kelarutannya dalam air, serat dapat diklasifikasikan menjadi serat yang larut dan yang tidak larut. Serat yang larut yaitu pektin, gum, psilium, β- glukan dan musilages sedangkan serat yang tidak larut yaitu hemisellulosa, sellulosa dan lignin (Tala, 2009). Menurut Effendi et al. (2009) ada pengaruh pemberian diet serat tinggi terhadap kadar kolesterol darah pada pasien penyakit jantung koroner. Kadar kolesterol darah menurun setelah diberikan makanan berserat tinggi. Hasil uji skrining fitokimia yang telah dilakukan di Laboratorium Kimia Bahan Alam Hayati FMIPA USU limut mengandung saponin yang sangat tinggi (++++) dan mengandung sedikit alkaloid (+). Saponin merupakan senyawa glikosida kompleks dengan berat molekul tinggi yang dihasilkan terutama oleh tanaman, hewan laut tingkat rendah dan beberapa bakteri. Saponin larut dalam air tetapi tidak larut dalam eter (Aswin, 2008). Berdasarkan struktur kimianya, saponin dikelompokkan menjadi tiga kelas utama yaitu kelas streroid, kelas steroid alkaloid, dan kelas triterpenoid. Sifat yang khas dari saponin antara lain berasa pahit, berbusa dalam air, beracun bagi binatang berdarah dingin, mempunyai aktivitas hemolisis (merusak sel darah merah) dan tidak beracun bagi binatang berdarah panas (Mutiah et al. 2011). Saponin dapat mengganggu penyerapan mineral dan vitamin dalam tubuh. Saponin dapat menekan konsentrasi Fe hati melalui penyerapan Fe yang tidak sempurna dengan membentuk kompleks Saponin-Fe. Saponin mampu menurunkan konsentrasi kolesterol serum darah dengan mengikat dan mencegah absorbsi kolesterol karena interaksi saponin dan kolesterol merupakan kompleks yang tidak larut. Absorbsi kolesterol yang rendah menurunkan konsentrasi kolesterol serum darah dan memaksa meningkatnya metabolisme kolesterol dalam hati. Saponin juga dapat mengurangi kolesterol darah dengan membatasi penyerapan kembali dan meningkatkan ekskresi. Namun perlu diperhatikan 7
8 bahwa penurunan konsentrasi kolesterol serum darah hanya dapat terjadi jika terjadi hiperkolesterol (Aswin, 2008). 2.2. Kolesterol Kolesterol adalah lemak berwarna kekuningan yang menyerupai lilin yang diproduksi oleh tubuh, terutama di dalam hati (Heslet, 1997). Kolesterol dihasilkan oleh tubuh untuk bermacam-macam fungsi, yaitu komponen umum dalam membran sel hewan, membuat hormon steroid, hormon adrenal kortikoid dan garam empedu. Hormon steroid dalam tubuh meliputi hormon pria dan wanita yaitu, testosteron, estrogen, dan progesteron (Sloane, 2003). Kolesterol masuk-keluar jaringan tubuh melalui dua proses berdaur. Salah satu diantaranya berkaitan dengan pergantian lipoprotein, sedangkan yang lain melibatkan pergantian asam empedu. Kolesterol dan senyawa-senyawa yang berasal dari kolesterol sendiri dikeluarkan terutama bersama tinja. Kolesterol yang hilang ini sebagian diganti oleh kolesterol diet dan sebagian lagi oleh kolesterol yang disintesis tubuh dari asetil koenzim A (McGilvery & Goldstein, 1996). Kolesterol berasal dari dua sumber, yaitu dari diet (makanan) sehari-hari yang disebut dengan kolesterol eksogen dan dari hasil sintesa tubuh terutama oleh hati dan usus yang disebut dengan kolesterol endogen. Kolesterol eksogen diabsorpsi setiap hari di saluran pencernaan, sedangkan kolesterol endogen disintesa tubuh dalam jumlah yang lebih besar (Guyton & Hall, 1997). Sebagian besar kolesterol dalam darah terikat ke protein-protein plasma tertentu dalam bentuk kompleks lipoprotein yang larut dalam darah (Sherwood, 2001). Menurut Sloane (2003) lipoprotein adalah partikel kecil yang komposisinya serupa kilomikron. Lipoprotein terutama disintesis di hati. Lipoprotein dipakai untuk transfer lemak antar jaringan dan bersirkulasi dalam darah pada tahap postabsorbtif setelah kilomikron dikeluarkan dari darah. Lipoprotein terbagi menjadi tiga kelas sesuai densitasnya, yaitu: a. VLDL (Very Low Density Lipoprotein) mengandung kurang lebih 60% trigliserida dan 15% kolesterol dan memiliki massa terkecil. VLDL mentranspor trigliserida dan kolesterol menjauhi hati menuju jaringan untuk disimpan atau digunakan. 8
9 b. LDL (Low Density Lipoprotein) mengandung hampir 50% kolesterol dan membawa 60% sampai 70% kolesterol plasma yang disimpan dalam jaringan adiposa dan otot polos. Konsentrasinya bergantung pada banyak faktor, terutama pada faktor asupan makanan yang mengandung kolesterol dan lemak jenuh. Konsentrasi LDL tinggi dalam darah dihubungkan dengan insidensi tinggi penyakit jantung koroner. c. HDL (High Density Lipoprotein) mengandung 20% kolesterol, kurang dari 5% trigliserida dan 50% protein dari berat molekulnya. HDL penting dalam pembersihan trigliserida dan kolesterol dari plasma karena HDL membawa kolesterol kembali ke hati untuk proses metabolisme bukan untuk disimpan dalam jaringan lain. Konsentrasi HDL tinggi dalam darah dihubungkan dengan insidensi rendah penyakit jantung koroner. 2.3. Aterosklerosis Aterosklerosis adalah suatu penyakit arteri degeneratif progresif yang menyebabkan oklusi (sumbatan gradual) pembuluh yang terkena sehingga aliran darah melalui pembuluh tersebut berkurang. Diperkirakan bahwa aterosklerosis berawal sebagai suatu ateroma, yaitu tumor jinak (nonkanker) sel-sel otot polos di dalam dinding pembuluh darah. Sel-sel ini bermigrasi dari lapisan otot pada pembuluh darah ke posisi tepat di bawah lapisan endotel, tempat sel-sel tersebut terus membelah diri dan membesar. Kemudian, kolesterol dan lemak lain menumpuk di sel-sel otot polos abnormal ini dan membentuk plak. Plak menonjol ke dalam lumen pembuluh seiring dengan pertumbuhannya (Sherwood, 2001). Menurut Marinetti (1990, dalam Suryana, 2001) plak merupakan timbunan kolesterol, fosfolipid, sel-sel mati, kalsium dan komponen lain seperti kolagen. Plak dapat menebal sehingga dapat menghambat kelancaran aliran darah menuju jaringan. Lesi aterosklerotik ditandai oleh penebalan setempat dari tunika intima, proliferasi sel-sel otot polos dan elemen ekstrasel dari jaringan ikat serta penimbunan kolesterol dalam sel-sel otot polos dan makrofag. Bila penuh terisi lipid, sel-sel ini disebut sebagai sel busa dan membentuk berkas-berkas lemak dan plak yang tampak mencirikan aterosklerosis. Perubahan ini dapat meluas ke 9
10 bagian dalam tunika media dan penebalan ini dapat begitu hebatnya hingga menyumbat pembuluh (Junqueira et al. 1997). Kalsium juga seringkali mengendap pada lesi ini, sehingga membentuk plak kalsifikasi yang mengakibatkan arteri menjadi sangat keras. Plak menyebabkan penyempitan pembuluh darah yang membatasi aliran darah dan mengurangi elastisitas pembuluh darah pada jantung, otak dan paru-paru (Linder, 1992). Arteri koronaria termasuk yang sering terkena aterosklerosis (Junqueira et al. 1997). Banyak produk peradangan yang merangsang proliferasi sel otot polos sehingga sel-sel otot polos tumbuh ke dalam tunika intima. Kolesterol dan lemak plasma mendapat akses ke tunika intima karena permeabilitas lapisan endotel meningkat. Agregasi trombosit meningkat dan mulai terbentuk bekuan darah (trombus) apabila cedera dan peradangan terus berlanjut. Sebagian dinding pembuluh diganti oleh jaringan parut sehingga struktur dinding berubah. Hasil akhirnya adalah penimbunan kolesterol dan lemak, pembentukan jaringan parut, pembentukan bekuan yang berasal dari trombosit, dan poliferasi sel otot polos. Semua faktor ini menyebabkan berkurangnya garis tengah arteri dan peningkatan kekakuan arteri (Corwin, 1997). Menurut Leeson et al. (1996) setiap arteri memperlihatkan pola tatabentuk yang umum. Dinding arteri pada umumnya terdiri atas tiga tunika, yaitu: a. Tunika intima (interna) yang paling dalam, terdiri atas selapis sel endotel sebelah dalam, diluarnya diliputi oleh lapisan subendotel yang merupakan jaringan ikat fibroelastis halus, dan yang paling luar berupa sabuk serat elastis yang disebut membran elastika interna (tunika elastika interna), yang mungkin tidak terdapat pada pembuluh yang lain. b. Tunika media, lapis tengah, terutama terdiri atas sel otot polos yang tersusun melingkar. Serat-serat elastin dan kolagen dalam jumlah yang beragam terselip di antara sel-sel otot polos. c. Tunika adventisia, lapisan luar, terutama terdiri atas jaringan ikat yang kebanyakan unsurnya tersusun sejajar sumbu panjang pembuluh (memanjang). Berbatasan dengan tunika media mungkin terdapat tunika elastika eksterna yang jelas. Tata bangun dan ketebalan relatif dari setiap lapisan tergantung pada jenis dan ukuran pembuluh. 10
11 1 2 3 4 5 6 A a b B Gambar 2. Potongan Melintang Aorta. A. Aorta Normal. Pewarnaan Hematoksilin-Eosin. Perbesaran 50x. 1= tunika adventisia; 2= tunika media; 3= membran elastika interna; 4= lumen aorta; 5= tunika intima, 6= endotelium (Fiore, 1986). B. Aorta Abnormal. Pewarnaan von Kossa. a= kalsifikasi pada aorta; b= lumen aorta Penyebab aterosklerosis masih belum jelas. Banyak faktor-faktor resikotinggi tertentu yang dikaitkan dengan peningkatan insidensi aterosklerosis dan penyakit jantung koroner. Diantara faktor-faktor tersebut adalah predisposisi genetik, kegemukan, usia lanjut, merokok, hipertensi, diabetes melitus, kurang berolahraga, ketegangan saraf, dan yang paling signifikan adalah kelebihan kolesterol dalam darah (Sherwood, 2001). Menurut Libby (1998) faktor resiko aterosklerosis dapat dibagi dua yaitu faktor resiko yang dapat diubah dan yang tidak dapat diubah. Faktor resiko yang dapat diubah meliputi hiperkolesterolemia, level HDL yang rendah, hipertensi, merokok, inaktifitas fisik, obesitas, stres psikologis, diet tinggi lemak jenuh, oksidasi kolesterol, dan kalori. Faktor resiko yang tidak dapat diubah yaitu jenis kelamin pria, riwayat keluarga, dan usia. 11