Potency of Takokak (Solanum torvum) as Anti proliferation and Anti inflammation Cancer Cells

POTENSI TAKOKAK (Solanum torvum) SEBAGAI
ANTI-PROLIFERASI DAN ANTI-INFLAMASI
SEL KANKER

NUR RAHMAN

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK
CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Potensi
Takokak (Solanum torvum) sebagai Anti-proliferasi dan Anti-inflamasi Sel
Kanker adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor,

Maret 2014

Nur Rahman
NIM I162100071

RINGKASAN
NUR RAHMAN. Potensi Takokak (Solanum torvum) sebagai Anti-proliferasi dan
Anti-inflamasi Sel Kanker. Dibimbing oleh SRI ANNA MARLIYATI, FAISAL
ANWAR dan MUHAMMAD RIZAL MARTUA DAMANIK.
Penyakit kanker sebagai penyebab kematian menduduki urutan pertama di
dunia dengan jumlah kematian mencapai 7,4 juta jiwa atau 13 % dari total
kematian. Sebanyak 72 % dari jumlah tersebut terjadi di negara-negara yang
sedang berkembang termasuk Indonesia. Diantara penyakit yang tidak menular,
penyakit kanker menduduki peringkat keempat setara dengan penyakit diabetes
mellitus dengan prevalensi sebanyak 10,2 % setelah penyakit stroke, hipertensi,
dan jantung iskemik. Penyakit kanker merupakan penyebab kematian keenam

setara dengan penyakit diabetes mellitus.
Penelitian ini bertujuan untuk: (1) Mengetahui kandungan komponen kimia
kualitatif takokak (Solanum torvum); (2) Mengkaji ekstrak takokak pada tingkat
kematangan buah takokak dan pelarut etanol; (3) Mengkaji daya toksisitas
ekstrak takokak; (4) Mengkaji daya hambat ekstrak takokak (Solanum torvum);
(5) Mengkaji pengaruh pemberian ekstrak takokak (Solanum torvum) sebagai antiproliferasi sel kanker dan anti-inflamasi.
Penelitian ini dirancang dalam lima tahap yaitu: (1) Uji kualitatif
komponen kimia takokak (Solanum torvum); (2) Ekstraksi takokak dengan pelarut
etanol; (3) Uji daya toksisitas ekstrak takokak metode brine shrimp lethality test;
(BSLT) (4) Uji daya hambat ekstrak takokak pada cancer cells line dengan
metode MTT (5-dimethylthiazol-2,5-diphenyltetrazolium bromide); (5) Percobaan
hewan untuk mengkaji pengaruh pemberian ekstrak takokak terhadap kadar
TNF-α, IL-6, SOD, histopatologi, nodul dan proliferasi sel kanker pada tikus putih
yang terpapar 7,12-Dimethylbenz(a)anthracene (DMBA).
Hasil penelitian uji kualitatif menunjukkan bahwa ekstrak akar takokak
mempunyai komponen yang paling lengkap yaitu alkaloid, triterpenoid, tanin dan
flavonoid. Daya toksisitas ekstrak yang paling kuat adalah ekstrak daun takokak
yang segar dengan nilai LC50 yaitu sebesar 6,8 µg/ml.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak etanol 70 % buah takokak
umur tua yang dikeringkan mempunyai rendemen yang paling tinggi yaitu sebesar

32,7 %. Ekstrak etanol 70 % buah takokak umur tua yang segar mempunyai kadar
fenol yang paling tinggi yaitu sebesar 96.141,0 mg GAE/100 g. Ekstrak etanol
96 % buah takokak umur tua yang dikeringkan mempunyai aktifitas antioksidan
paling tinggi yaitu sebesar 1.406,0 mg AEAC/100 g.
Ekstrak buah takokak menghambat sel kanker paru (A549) dengan nilai
IC50 sebesar 335,7 µg/ml. Ekstrak buah takokak menghambat sel kanker payudara
(MCF-7) dengan nilai IC50 sebesar 1.153,5 µg/ml. Ekstrak buah takokak
menghambat sel kanker servik (Hela) dengan nilai IC50 sebesar 1.261,8 µg/ml.
Konsentrasi takokak berpengaruh signifikan terhadap peningkatan kadar TNF-α
(p=0,000) dan kadar SOD (p=0,023) serta berpengaruh signifikan menurunkan
kadar IL-6 (p=0,000).
Kata kunci: Solanum torvum, anti-proliferasi, anti-inflamasi

SUMMARY
NUR RAHMAN. Potency of Takokak (Solanum torvum) as Anti-proliferation and
Anti-inflammation Cancer Cells. Guided by SRI ANNA MARLIYATI, FAISAL
ANWAR and MUHAMMAD RIZAL MARTUA DAMANIK.
Cancer is the first ranks as the cause of death in the world, which is
reaching out of total deaths number 7.4 million people or 13 % of total deaths. 72
% of total death in developing countries one of these is Indonesia. Among non

infectious diseases, cancer rank is found equal to the prevalence of diabetes
mellitus (4th rank) as much as 10.2 % after stroke, hypertension, and ischemic
heart. Cancer is a leading cause of death equivalent diabetes mellitus which note
as 6th rank.
This study aims to: (1). Study the qualitative chemical component content of
takokak (Solanum torvum). (2). Analyse degree of ripeness of the takokak fruit
extracts ethanol on yield, total phenol and antioxidant activity (3). Analyse the
toxicity of extracts takokak. (4). Analyse the inhibition mechanism of extracts
takokak on cells line cancer. (5). Study effect of extracts takokak as a cancer cells
anti-proliferative and anti-inflammatory.
The study was designed in five stages: (1) Qualitative test chemical
components of takokak extracts. (2) Experimental studies of extraction ethanol of
takokak fruit. (3) Evaluation of toxicity levels of takokak extracts using brine
shrimp lethality test method. (4) Inhibition test of takokak extract using MTT (5dimethylthiazol-2, 5-diphenyltetrazoliumbromide) method. (5) Experimental
studies to examine the effect of the extracts takokak as anti-inflamation and antiproliferation.
The results of the study indicated that the qualitative test takokak root
extracts has the most complete component, that were alkaloids, triterpenoids,
tannins and flavonoids. The highest toxicity levels of extracts was leaves takokak
extracts with LC50 value is 6.8 μg/ml.
The results showed that extracts of dried dark fruit takokak ethanol 70 %

had the highest yield that had 32.7%. The highest level of total phenol content was
fresh dark fruit takokak extracts ethanol 70 % was 96,141.0 mg GAE/100 g. The
highest level of antioxidant activity was takokak old dried fruit extracts 96 %
ethanol was 1,406.0 g AEAC/100 mg.
Extracts takokak fruit inhibited lung cancer cells (A549) with IC50 was
335.7 μg/ml. Extracts takokak fruit inhibited breast cancer cells (MCF-7) with
IC50 was 1,153.5 μg/ml. Extracts takokak fruit inhibited servic cancer cells (HeLa)
with IC50 was 1,261.8 μg/ml. Concentration takokak extracts significant effected
increasing levels of TNF-α (p=0.000) and levels of SOD (p=0.023). Concentration
takokak extracts significantly effected decreasing levels of IL-6 (p=0.000).
Keywords : Solanum torvum , anti-proliferation, anti-inflammation

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini

dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

vi

POTENSI TAKOKAK (Solanum torvum) SEBAGAI
ANTI-PROLIFERASI DAN ANTI-INFLAMASI
SEL KANKER

NUR RAHMAN

Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Studi Ilmu Gizi Manusia

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Penguji pada Ujian Tertutup: drh Adi Winarto, PhD
Prof Dr Ir Evy Damayanthi, MS

Penguji pada Ujian Terbuka: Prof drh Ekowati Handharyani, MSi PhD APvet
Dr dr Noorwati Soetandyo, SpPD KHOM

Judul Disertasi : Potensi Takokak (Solanum torvum) sebagai Anti-proliferasi dan
Anti-inflamasi Sel Kanker.
Nama
NRP

: Nur Rahman
: I162100071

Diketahui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Sri Anna Marliyati, MS
Ketua

Prof Dr Ir Faisal Anwar, MS
Anggota

Prof drh M. Rizal M. Damanik, MRepSc PhD
Anggota

Ketua Program Studi
Ilmu Gizi Manusia

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Ir. Ali Khomsan, MS

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 10 Maret 2014

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Syukur Alhamdulillahirobbillaalamin, berkat rahmat dan hidayah ALLAH
SWT penulis telah menyelesaikan disertasi dengan judul Potensi Takokak
(Solanum torvum) sebagai Anti-proliferasi dan Anti-inflamasi Sel Kanker. Kami
mengucapkan banyak terimakasih kepada:
1. Ibu Dr Ir Sri Anna Marliyati, MS yang telah memilihkan judul serta
membimbing dan mengarahkan untuk menghadapi tahap penyelesaian
disertasi.
2. Bpk Prof Dr Ir Faisal Anwar, MS yang telah membimbing dan
mengarahkan untuk menghadapi tahap penyelesaian disertasi.
3. Bpk Prof drh Muhammad Rizal Martua Damanik, MRepSc PhD yang
telah bersedia sebagai ketua penelitian Unggulan Strategis Nasional serta
membimbing dan mengarahkan untuk menghadapi tahap penyelesaian
disertasi.
4. Ibu Prof drh Ekowati Handharyani, MSi PhD APVet yang bersedia dalam
menguji pada ujian terbuka dan bersedia meluangkan waktu untuk
berdiskusi.
5. Ibu Dr dr Noorwati Soetandyo, SpPD KHOM yang bersedia dalam
menguji pada ujian terbuka dan bersedia meluangkan waktu untuk
berdiskusi.

6. Bpk drh Adi Winarto, PhD yang telah meluangkan waktu untuk berdiskusi
dan bersedia dalam menguji pada ujian tertutup.
7. Ibu Prof Dr Ir Evy Damayanthi, MS yang telah bersedia dalam menguji
pada ujian tertutup dan bersedia sebagai pembahas pada ujian lisan dan
meluangkan waktu untuk berdiskusi.
8. Ibu Dr Ir Dyah Iswantini Pradono, MAgr yang telah bersedia sebagai
penguji pada ujian lisan.
9. Bpk Dr Ir Budi Setiawan, MS dan yang telah bersedia sebagai pembahas
pada kolokium.
10. Ibu Dr Dra Nastiti Kusumorini yang telah bersedia sebagai pembahas pada
kolokium.
11. Bpk Prof Dr Ir Ahmad Sulaeman, MS yang telah bersedia hadir dan
memberikan masukan dan saran pada ujian tertutup dan ujian terbuka.
12. Bpk Prof Dr Ir Dodik Briawan, MCN yang telah bersedia hadir dan
memberikan masukan dan saran pada ujian lisan dan ujian terbuka.
13. Bpk Prof Dr Ir Dadang Sukandar, MSc yang telah bersedia diskusi terkait
pengolahan data. dr Imam Sarwono, SpPA yang menyediakan waktu untuk
berdiskusi terkait kanker. drh Analis Wisnu Wardhana, MBiomed yang
telah menyediakan waktu untuk berdiskusi terkait penanganan hewan coba.
14. Ketua Program Studi Ilmu Gizi Manusia Prof Dr Ir Ali Khomsan, MS,

seluruh Dosen pengajar dan Staf Program Ilmu Gizi Manusia Departemen
Gizi Masyarakat Fakultas Ekologi Manusia Institut Pertanian Bogor.
15. Ketua Departemen Gizi Masyarakat Dr Rimbawan, seluruh Dosen dan
Staf Departemen Gizi Masyarakat Fakultas Ekologi Manusia Institut
Pertanian Bogor yang telah memberikan semangat.

16. Direktur Politeknik Kesehatan Malang Bpk B Doddy Riyadi, SKM MM
dan Staf Politeknik Kementerian Kesehatan Malang yang telah
memberikan dana tugas belajar melalui Daftar Isian Pelaksanaan
Anggaran Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Malang.
17. Ketua Jurusan Gizi Malang Bpk IDN Supariasa, MPS, seluruh Dosen
pengajar dan Staf Jurusan Gizi Politeknik Kesehatan Kementerian
Kesehatan Malang yang telah memberikan semangat. Bpk Ibnu Fajar,
SKM MKes yang telah hadir dalam ujian terbuka mewakili staf Jurusan
Gizi Malang. Ibu Isnaeni DTN, SKM MKes, Bpk Poedyasmoro, SKM
yang telah memberikan semangat dalam menempuh studi Doktor. Pak
Hasan Aroni, SKM Mkes, pak Sugeng Iwan, SKM Mkes, Ibu Diwe
Sulistyorini, S.ST Mkes yang membantu dalam penambahan dana
penelitian.
18. Kawan-kawan Program Studi Ilmu Gizi Manusia Ibu Tety, Ibu Nia, Ibu
Betty, Pak Muksin, Pak Slamet, Pak Dadi atas dukungannya. Kawankawan Mas Abi, mas Taufik di Laboratorium Universitas Islam Negeri
Maulana Malik Ibrahim Malang. Mas Didin, Mas Arie, Pak Satuman,
Mbak Umi dan Mbak Kiki di Laboratorium Faal Universitas Brawijaya
Malang. Ibu Silmi di Laboratorium Pusat Studi Satwa Primata Institut
Pertanian Bogor. Ibu Titi, Mas Mashudi di Laboratorium Gizi Masyarakat
Fakultas Ekologi Manusia Institut Pertanian Bogor. Seluruh Mahasiswa
Pascasarjana khusus program Studi Ilmu Gizi Manusia dan Gizi
Masyarakat angkatan Tahun 2011, angkatan Tahun 2012 dan angkatan
Tahun 2013.
19. Ibunda yang tersayang Hj Dewi Mariah dan Ayahanda Muhadjir (Alm),
Ibunda Mertua Hj Siti Zubaidah (Alm), Ayahanda Hj Asmuri (Alm) yang
telah memberikan semangat, motivasi dan telah membesarkan anaknya
tanpa pamrih, tanpa mengharap imbalan apapun demi keberhasilan putraputrinya. Seluruh saudara kandungku: Kang Ahmad Said, Kang Zainal
Arifin, Mbak Siti Rokhanah, Mbak Siti Khomariah (Alm), Kang Lutfi
Ahmad, Muhammad Fauzan, Siti Rokhimah serta semua saudara iparku:
Mbak Sri Rejeki, Mas Mahmudi, Mbak Siti Mariam, Mas Mahfud, Mas
Amirul Mustofa, Mbak Mahmudahmawati, Mas Muhaimin. Keponakankeponakanku Unggul, Hari, Diki, Kiki, Iin, Fitri, Novi Yuli, Rio, Iik dan
seluruh Keponakan yang tidak dapat ditulis satu persatu.
20. Isteriku yang tercinta Chusnul Mar’ati, anak-anakku tersayang Nauval
Falah Akbar dan Daffa Kemal Kautsar yang telah mengorbankan waktu
dan kesempatan. Kami berharap disertasi ini bermanfaat bagi
perkembangan ilmu dan teknologi khususnya Ilmu Gizi Manusia.
Saran untuk penyempurnaan penulisan sangat kami harapkan.
Bogor, Maret 2014
Nur Rahman

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Hipotesis
Kerangka Pemikiran

xiv
xiv
xv
1
1
2
2
2
3

2 TINJAUAN PUSTAKA
Takokak
Kanker
Tumor Supressor Gene (Gen p53)
Apoptosis
Kontrol Siklus Sel
7,12-Dimethylbenz(a)anthracene (DMBA)
Inflamasi

5
5
6
8
10
10
12
17

3 METODE
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Pelaksanaan Penelitian
Pengolahan Data
Ethical Clearance

24
24
24
24
31
31

4 TOKSISITAS EKSTRAK ETANOL TAKOKAK (Solanum torvum)
DENGAN METODE Brine Shrimp Lethality Test (BSLT)
Pendahuluan
Metode
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan

32
32
33
35
37

5 AKTIFITAS ANTIOKSIDAN DAN KANDUNGAN TOTAL FENOL
EKSTRAK ETANOL BUAH TAKOKAK (Solanum torvum)
38
Pendahuluan
38
Metode
39
Hasil dan Pembahasan
41
Kesimpulan
44
6 DAYA HAMBAT EKSTRAK ETANOL TAKOKAK (Solanum
torvum) TERHADAP SEL KANKER PAYUDARA (MCF-7), SEL
KANKER PARU (A549) DAN SEL KANKER SERVIK (HeLa) IN
VITRO
45
Pendahuluan
45

Metode
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan

46
48
53

7 POTENSI EKSTRAK ETANOL TAKOKAK (Solanum torvum)
TERHADAP KADAR TNF-α, KADAR IL-6, KADAR SOD DAN
PROLIFERASI SEL KANKER PADA TIKUS YANG TERPAPAR
7,12-Dimethylbenz(a)anthracene (DMBA)
Pendahuluan
Metode
Hasil Pembahasan
Kesimpulan

54
54
56
59
66

8 PEMBAHASAN UMUM

67

9 SIMPULAN DAN SARAN

72

DAFTAR PUSTAKA

73

LAMPIRAN

81

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Mekanisme fitokimia sebagai dengan inflamasi
Hasil uji fitokimia bagian takokak ekstrak etanol 96 %
Nilai LC50 ekstrak etanol 96 % bagian takokak
Data rendemen ekstrak takokak berdasarkan jenis buah dan konsentrasi
etanol
5 Data kadar total fenol ekstrak takokak berdasarkan jenis buah dan
konsentrasi etanol
6 Data aktifitas antioksidan ekstrak takokak berdasarkan jenis buah dan
konsentrasi etanol
7 Persen kematian sel kanker
8 Jenis sel kanker dan nilai IC50
9 Kadar TNF-α tikus selama penelitian
10 Kadar IL-6 tikus selama penelitian
11 Kadar SOD tikus selama penelitian
12 Jumlah nodul, berat nodul, persentase nodul dan jumlah sel proliferasi
minggu ke-16

23
36
36
41
42
43
48
49
62
63
65
66

DAFTAR GAMBAR
1
2

Kerangka pemikiran
Foto Takokak (Solanum torvum)

4
5

3
4
5
6
7
8
9
10

Diagram komponen fitokimia
Mekanisme karsinogen terhadap peran p53
Reaksi kerusakan DNA oleh karsinogen
Mekanisme fitokimia pada proses apoptosis oleh kemopreventif
Mekanisme NO* dengan inflamasi dan kanker
Bagan alir tahap penelitian
Pelaksanaan penelitian hewan coba
Foto sel kanker payudara (MCF-7), sel kanker paru (A549) dan sel kanker
servik (Hela) baik dengan perlakuan maupun tanpa perlakuan ekstrak
takokak
11 Berat badan perlakuan preventif
12 Berat badan perlakuan kuratif

6
10
13
16
19
25
28
50
60
61

DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisa sidik ragam pengaruh konsentrasi etanol terhadap rendemen
pada berbagai jenis buah takokak
81
2 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi etanol terhadap rendemen pada
berbagai jenis buah takokak
81
3 Hasil analisa sidik ragam pengaruh konsentrasi etanol terhadap kadar
fenol pada berbagai jenis buah takokak
81
4 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi etanol terhadap pada berbagai jenis
buah takokak
82
5 Hasil analisa sidik ragam pengaruh konsentrasi etanol terhadap aktifitas
antioksidan pada berbagai jenis buah takokak
82
6 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi etanol terhadap aktifitas antioksidan
pada berbagai jenis buah takokak
83
7 Hasil uji pengaruh konsentrasi takokak terhadap sel kanker payudara
(MCF-7), sel kanker servik (Hela) dan sel kanker paru (A549)
83
8 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi takokak terhadap prosen inhibisi
pada sel kanker payudara (MCF-7)
83
9 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi etanol terhadap prosen inhibisi
pada sel kanker paru (A549)
84
10 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi etanol terhadap prosen inhibisi
pada sel kanker servik (Hela)
84
11 Hasil analisa sidik ragam pengaruh konsentrasi takokak, penanganan dan
nekropsi terhadap kadar TNF-α
85
12 Hasil uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi takokak terhadap kadar
TNF-α
85
13 Hasil uji lanjut Duncan interaksi konsentrasi takokak dan penanganan
terhadap kadar TNF-α
85
14 Hasil analisa sidik ragam pengaruh konsentrasi takokak, penanganan
dan nekropsi terhadap kadar IL-6
86
15 Hasil uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi takokak terhadap kadar
IL-6
86

16 Hasil uji lanjut Duncan interaksi konsentrasi takokak dan penanganan
terhadap kadar IL-6
17 Hasil analisa sidik ragam pengaruh konsentrasi takokak, penanganan
Dan nekropsi terhadap kadar SOD
18 Hasil uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi takokak terhadap kadar
SOD
19 Hasil uji lanjut Duncan interaksi konsentrasi takokak dan penanganan
terhadap kadar SOD minggu ke-12
20 Hasil uji lanjut Duncan interaksi konsentrasi takokak dan penanganan
terhadap kadar SOD minggu ke-16
21 Hasil uji lanjut Duncan interaaksi konsentrasi takokak, penanganan dan
nekropsi terhadap kadar SOD.
22 Hasil uji Duncan pengaruh interaksi konsentrasi takokak dan penanganan
terhadap kadar SOD
23 Hasil analisa sidik ragam pengaruh konsentrasi takokak, penanganan
dan nekropsi terhadap berat badan tikus
24 Hasil uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi takokak terhadap berat
badan tikus
25 Gambar sel kanker kulit tanpa pemberian preventif takokak
(0 mg/kgBB)
26 Gambar sel kanker kulit tanpa pemberian preventif takokak
(800 mg/kgBB)
27 Gambar sel kanker kulit tanpa pemberian kuratif takokak
(400 mg/kgBB)
28 Gambar proses ekstraksi takokak
29 Gambar uji fitokimia
30 Gambar analisa toksisitas
31 Gambar analisa aktifitas antioksidan
32 Gambar analisa daya hambat
33 Gambar uji ekstrak pada hewan coba
34 Ethical Clearance
Riwayat Hidup

86
87
87
87
88
88
89
89
89
90
90
90
91
92
92
92
93
94
95
96

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kejadian penyakit kanker payudara pada negara-negara maju lebih tinggi
dibandingkan dengan negara-negara sedang berkembang (Bray 2004). Data
terakhir yang dikeluarkan oleh WHO pada Tahun 2008, menunjukkan bahwa
penyakit kanker di dunia menduduki urutan pertama sebagai penyebab kematian
dengan jumlah kematian mencapai 7,4 juta jiwa atau 13% dari total kematian.
Berdasarkan data tersebut, sebanyak 72% terjadi di negara berkembang termasuk
Indonesia. Kanker payudara merupakan penyebab kematian kelima (4 %) pada
kelompok masyarakat berpenghasilan tinggi dan peringkat kedelapan (2,1 %)
pada kelompok masyarakat berpenghasilan rendah (WHO 2008).
Di Amerika Serikat sebagai negara maju, kanker merupakan penyebab
kematian yang kedua (23,1 %) setelah penyakit jantung (26 %). Pada kelompok
wanita, kanker payudara merupakan penyebab kematian kedua (15 %) setelah
penyakit kanker paru sebesar (26 %). Ada kecenderungan bahwa angka kematian
yang disebabkan penyakit kanker terus meningkat yaitu mulai Tahun 1930
sebesar 50.000 orang dan pada Tahun 2006 menjadi 280.000 orang (Heron 2012).
Data Riskesdas Tahun 2010 menunjukkan bahwa prevalensi nasional
penyakit tumor atau kanker adalah sebesar 0,4 %. Diantara penyakit yang tidak
menular, penyakit kanker menduduki peringkat keempat setara dengan penyakit
diabetes mellitus dengan prevalensi sebanyak 10,2 % setelah penyakit stroke,
hipertensi, dan jantung iskemik. Penyakit kanker merupakan penyebab kematian
keenam setara dengan penyakit diabetes mellitus sebesar 5,7 % setelah penyakit
stroke, tuberkolosis, hipertensi, cedera dan perinatal.
Ada indikasi bahwa kanker diawali dengan adanya inflamasi kronis. Studi
epidemiologi menunjukkan bahwa inflamasi kronis sering berhubungan dengan
peningkatan resiko penyakit kanker. Hubungan antara kanker dan inflamasi terkait
adanya reaktif oksigen dan nitrogen spesies, walaupun inflamasi dapat membunuh
sumber infeksi, namun inflamasi juga dapat menyebabkan mutasi gen dan
menyebabkan inisiasi tumor (Haitian et al. 2006).
Penanganan penyakit kanker selain dengan cara konvensional yaitu
memakai obat-obat berbahan kimia, juga dengan menggunakan tanaman obat.
Ada kecenderungan bahwa pemakaian tanaman obat terus meningkat dikarenakan
hal-hal sebagai berikut; masyarakat mempunyai salah informasi tentang terapi
farmasi, mengurangi resiko dari obat sintetik, mengurangi biaya perawatan,
keanekaragaman hayati tanaman obat yang dimiliki Indonesia melimpah, obat
sintetis mahal dengan efek samping yang cukup besar (Wasito 2008).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa beberapa jenis terong-terongan
(Solanaseae) termasuk didalamnya Genus Solanum mempunyai daya hambat
yang tinggi, dan memungkinkan sebagai anti-kanker (Silva et al. 2007). Ekstrak
Solanum linnaenum, Solanum sodomaeum dan Solanum hermannii mampu
membunuh sel kanker dan tidak membahayakan sel normal (Cham 2007). Ekstrak
solasonin murni dari kentang mampu menghambat proliferasi sel dan
menginduksi apoptosis sel tumor (Ming et al. 2010). Ekstrak solasonin dari
(Solanum nigrum Linn) mampu menginduksi apoptosis (Ji et al. 2008).

2
Komponen-komponen kimia yang terdapat pada kelompok terong-terongan
(Solanasea) yang diduga sebagai anti-kanker antara lain adalah solasodin
glycoside, solamargin dan mono-glikosida atau di-glikosida, flavonoid, triterpenes,
polifenol, sterol, alkaloid, terpenoid, solavilin, solasdamin, solanin, asam gallik,
asam protokatekin, katekin, asam kafeat, epikatekin, rutin, naringenin (Nawab et
al. 2011). Buah takokak (Solanum torvum) jenis terong-terongan mengandung
komponen solasodin, solamargin, solasonin dan fitokimia lainnya yang diduga
sebagai anti-kanker dan anti-inflamasi. Oleh karena itu berdasarkan uraian diatas
peneliti tertarik untuk mengkaji potensi takokak (Solanum torvum) sebagai antiproliferasi dan anti-inflamasi sel kanker.

Tujuan
Tujuan Umum
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengkaji potensi takokak
(Solanum torvum) sebagai anti-proliferasi dan anti-inflamasi sel kanker.
Tujuan Khusus
1. Mengetahui kandungan komponen kimia takokak (Solanum torvum)
secara kualitatif.
2. Mengkaji ekstrak buah takokak (Solanum torvum) pada berbagai tingkat
kematangan dan pelarut etanol terhadap rendemen, kadar fenol dan
aktifitas antioksidan.
3. Mengkaji toksisitas ekstrak takokak (Solanum torvum) dengan
menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT).
4. Mengkaji daya hambat ekstrak takokak (Solanum torvum) terhadap cancer
cells line dengan metode 5-dimethylthiazol-2,5-diphenyltetrazolium
bromide (MTT).
5. Mengkaji pengaruh pemberian ekstrak takokak (Solanum torvum) sebagai
anti-proliferasi dan anti-inflamasi sel kanker terhadap kadar TNF-α, kadar
IL-6, kadar SOD, nodul dan proliferasi sel kanker pada tikus putih yang
terpapar 7,12-Dimethylbenz(a)anthracene (DMBA).

Manfaat Penelitian
Memberikan informasi bahwa takokak berpotensi untuk pencegahan awal
kanker dan inflamasi.

Hipotesis
1.Ho:Tingkat kematangan buah takokak dan konsentrasi etanol tidak berpengaruh
terhadap kadar rendemen, kadar total fenol dan aktifitas antioksidan.
H1:Tingkat kematangan buah takokak dan konsentrasi etanol berpengaruh
terhadap kadar rendemen, kadar total fenol dan aktifitas antioksidan.
2.Ho:Pemberian ekstrak takokak tidak berpengaruh terhadap proliferasi sel kanker
payudara (MCF-7), sel kanker servik (Hela) dan sel kanker paru (A549).

3
H1:Pemberian ekstrak takokak berpengaruh terhadap proliferasi sel kanker
payudara (MCF-7), sel kanker servik (Hela) dan sel kanker paru (A549).
3.Ho:Pemberian ekstrak takokak tidak berpengaruh terhadap kadar TNF-α, kadar
IL-6, kadar SOD, nodul dan proliferasi sel kanker pada tikus putih yang
terpapar DMBA.
H1: Pemberian ekstrak takokak berpengaruh terhadap kadar TNF-α, kadar IL-6,
kadar SOD, nodul dan proliferasi sel kanker pada tikus putih yang
terpapar DMBA.

Kerangka Pemikiran
Penyebab timbulnya penyakit kanker terdiri dari faktor lingkungan dan
faktor genetik. Faktor lingkungan antara lain gaya hidup seperti merokok, diet
yang tidak sehat dan sinar ultraviolet. Faktor lain yang secara tidak langsung
mempengaruhi individu seperti tingkat radiasi, bahan kimia, dan infeksi. Selain
itu proses alam yang tidak bisa dihindari seperti radikal bebas, hormon endogen
dan cosmic rays (sinar radiasi) juga bisa menginisiasi terbentuknya kanker. Faktor
genetik antara lain terkait monogenik disorder yaitu penyakit yang diturunkan dari
orang tua, secara umum hal ini jarang terjadi dan terkait polygenik disorder yaitu
penyakit yang disebabkan oleh multiple varian gene, sering terjadi yang
dikombinasikan dengan pengaruh lingkungan.
Salah satu penyebab terjadinya inisiasi kanker adalah bahan kimia
karsinogen, seperti DMBA. DMBA akan mengikat reseptor Aryl hydrocarbon
(Ahr atau reseptor pengikat bahan kimia dan phenol) yang kemudian akan
berlanjut pada membran. Adanya ikatan DMBA pada membran tersebut akan
mempengaruhi sistem oksidatif yaitu pada Cytochrom p450. Cytochrom p450
akan mengaktivasi karsinogen, dengan proses oksidasi. Reaksi akan berlanjut
menghasilkan diol epoksi (karsinogen aktif) yang akan mengakibatkan terjadinya
pemotongan ikatan covalent DNA ( DNA adduct). DNA adduct tersebut akan
menyebabkan mutasi DNA misalnya pergantian basa dari G ke T.
Inisiasi tumor ditandai dengan adanya peningkatan biomarker misalnya;
adanya peningkatan p53 (gen penekan tumor), HER2, cytotoxic dan T helper,
jumlah sel mitosis dan sintesis (plating dan seeding), IL-6, serta terjadi penurunan
ekspresi Bcl-2. Solasodine, β-karoten, fenol, terpene, tokoperol, coumaine,
flavonoid, triterpenoid akan berfungsi untuk mencegah terjadinya inisiasi tumor
dan inflamasi. Mekanisme tersebut melibatkan penghambatan proses seluler
dengan beberapa cara antara lain: blocking activity yaitu melindungi karsinogen
bereaksi dengan target seperti melindungi aktivasi karsinogen, peningkatan
detoksifikasi karsinogen dan menghambat terbentuknya karsinogen DNA adduct.
Antioksidant activity merupakan unsur sebagai blocking atau suppressing agent,
sedangkan antiproliferasi atau antiprogresi merupakan unsur yang secara tidak
langsung mempengaruhi karsinogen. Skema kerangka pemikiran dapat dilihat
pada Gambar 1.

4

Karsinogen

Takokak/
komponen kimia

DMBA
mengikat reseptor Ah,
yg kemudian berlanjut
ke membran

Blocking
agent
Cytocrom p450 mrp
system oksidatif akan
terpengaruh

INISIASI
TUMOR

PKC

k
s
i
d
a
n

Estrogen

Ahr

e
r
a
s
i

Suppressor
Anti-proliferasi

PROMOSI
TUMOR

Operasi
Diteliti

Nodul

TUMOR

Obat-obatan

a
n
t
i
o

Proliferasi

Genetik

Mutasi
G-> T

ROS

SOD

Bahan
alam;radikal
bebas,
hormon
endogen,
energi tinggi
(cosmic ray)

Produk oksidasi
akan hasilkan
DNA adduct
(8-OhdG)

T
r
a
n
s
k
r
i
p
s
i
&
p
r
o
l
i
f

TNF-α IL-6

Diol
epoksi
e

Gaya hidup;
rokok,
diet,
ultraviolet

Toksisitas

Faktor lain:
radiasi,
bahan kimia,
virus,
mikroba

Inflamasi

Kemoterapi
&radiasi
makanan

Immunitas
&antibodi
monoklonal

Tidak diteliti

Gambar 1. Kerangka pemikiran

5

2 TINJAUAN PUSTAKA
Takokak (Solanum torvum)
Genus takokak mengandung toxic alkaloid yang tersebar diseluruh bagian
tanaman. Beberapa Solanum species mengandung alkaloid glykosilat yang penting
untuk hormon steroid (Amador et al. 2007). Furostanol glycosides yang telah
diekstrak dari buah S. torvum mempunyai struktur yang unik yaitu seperti enzim
b-glucosidase yang spesifik (Arthan et al. 2005). Foto takokak (Solanum torvum)
dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Foto takokak (Solanum torvum)
Solasodin merupakan steroid alkaloid yang terdapat pada takokak.
Komponen esensial adalah nitrogen analog yaitu steroidal saponin. Di alam
alkaloid ini akan membantu mempertahankan tanaman dari predator. Aglycone
solasodine (senyawa alkohol yang bersenyawa dengan glikosida) mempunyai
struktur kimia yang hampir sama dengan diosgenin. Diosgenin merupakan
sumber bahan untuk sintesis obat steroid. Solasodin merupakan nitrogen analog
dari diosgenin dilaporkan dijual sebagai sumber cortisone dan progesterone.
Solasodin banyak ditemukan pada tanaman genus solanum (Cham 2007), (Makin
dan Gower 2010). Solasodin diduga sebagai anti-spermatozoal, anti-mitochondria
aktifity (Daunter dan Cham 1990), (Cham 2007).
Alkaloid pada umumnya tidak ditemukan atau jarang terdapat dalam
tumbuhan biji terbuka (gymnospermae), paku-pakuan, lumut dan tumbuhan
rendah (Simbala 2009). Alkaloid terdapat sebagai garam organik tumbuhan dalam
bentuk senyawa padat berbentuk kristal dan kebanyakan tidak berwarna. Pada
daun atau buah segar biasanya keberadaan alkaloid memberikan rasa pahit di lidah.
Alkaloid memiliki efek dalam bidang kesehatan berupa pemicu sistem saraf,
menaikan tekanan darah, mengurangi rasa sakit, antimikroba, obat penenang, obat
penyakit jantung dan lain lain (Simbala 2009). Alkloid merupakan senyawa kimia
bersifat basa yang mengandung satu atau lebih atom nitrogen, umumnya tidak
berwarna, dan berwarna jika mempunyai struktur komplek dan bercincin aromatik.

6
Alkaloid seringkali beracun bagi manusia dan banyak mempunyai kegiatan
fisiologis yang menonjol, sehingga banyak digunakan dalam pengobatan.
Alkaloid dapat ditemukan dalam berbagai bagian tumbuhan seperti biji, daun,
ranting dan kulit kayu. Alkaloid ditemukan pada tumbuhan tingkat tinggi dan
tingkat rendah bahkan pada hewan (Simbala 2009). Diagram komponen fitokimia
dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Diagram komponen fitokimia (Tiwari et al. 2013)

Kanker

Pengertian
Kanker merupakan pembawa penyakit yang menyebabkan kematian dan
sumber penyakit pada orang dewasa. Kejadian penyakit kanker meningkat
dengan meningkatnya umur. Pengaruh kuat dari gaya hidup, gender, etnik, infeksi
dan genetik. Penyakit kanker banyak terjadi pada usia diatas 35 tahun.
Pengertian tumor adalah sebutan untuk neoplasma atau pertumbuhan baru
atau lesi padat yang terbentuk akibat pertumbuhan sel tubuh yang tidak
semestinya, yang mirip dengan simtoma bengkak. Tumor berasal dari kata tumere
dalam bahasa latin yang berarti bengkak. Kanker sendiri berasal dari bahasa
Greek atau Yunani yaitu crab, karkinoma. Pertumbuhanya dapat digolongkan
sebagai ganas (malignan) atau jinak (benign). Tumor ganas disebut kanker.

7
Kanker memiliki potensi untuk menyerang dan merusak jaringan yang berdekatan
dan menciptakan metastase. Tumor jinak tidak menyerang jaringan berdekatan
dan tidak menyebarkan benih (metastase), tetapi dapat tumbuh secara lokal
menjadi besar. Tumor disebabkan oleh mutasi dalam DNA sel. Sel memiliki
mekanisme untuk memperbaiki DNA dan mekanisme lainnya yang menyebabkan
sel untuk menghancurkan dirinya melalui apoptosis. Tumor ganas tidak
mempunyai kapsul dan tumbuh menyerang pembulu darah, limpa, serta jaringan
sekitar (Mccance et al. 2010). Tumor merupakan pola pertumbuhan sel yang tidak
normal dan berada dibawah kontrol mekanisme homeostasis normal (Dunlop dan
Malbert 2004). Kanker merupakan pertumbuhan sel yang tidak normal akibat
banyaknya perubahan dalam ekpresi gen yang membuat ketidakteraturan
keseimbangan antara sel proliferasi serta kematian sel yang mengakibatkan
populasi sel bertambah dan dapat menyerang jaringan lain dan menyebar ke
beberapa tempat yang menyebabkan kesakitan dan bila tidak diobati akan
menyebabkan kematian (Ruddon 2007).
Pengelompokan Jenis Kanker
Pemberian nama kanker berasal dari tipe sel dimana mereka berasal.
Pemberian nama kanker antara lain sebagai berikut: Karsinoma yaitu kanker yang
berasal jaringan epitel (lapisan luar). Adenokarsinoma yaitu kanker yang berasal
dari ductal atau glandular, tumor ganas yang berasal dari jaringan glandular
payudara disebut mammary adenomakarsinoma. Sarkoma yaitu kanker yang
berasal jaringan penghubung, misalnya kanker otot rangka rhabdomyosarcomas.
Lymphoma yaitu kanker dari limpa. Leukemia yaitu kanker yang terbentuk di sel
darah (Mccance et al. 2010).
Tahap Terbentuknya Kanker
Proses terbentuknya kanker terdiri dari dua tahap utama, yaitu
diferentiation dan proliferasi. Pada sel normal proses pertumbuhan diatur dengan
sangat baik dan dibawah kontrol yang pasti. Jika salah satu atau keduanya
kehilangan proses pengaturannya, resikonya akan meningkat dari sel normal
menjadi tumor. Ada pertumbuhan jaringan baru, akan menyebabkan terjadinya
proses pembentukan sel (diferentiation) dengan dua kemungkinan beresiko yaitu
hyperplasia atau neoplasia. Persamaan dari keduanya adalah sama-sama
berhubungan dengan kontrol pertumbuhan. Hyperplasia adalah proses yang
berguna dan dikontrol oleh stimulus, sedangkan neoplasia adalah pertumbuhan
yang tak teratur dan tidak berguna. Berdasarkan hal tersebut pengertian proliferasi
yang tidak terkontrol merupakan ciri-ciri neoplasma yang dapat menjadi tumor,
baik ganas maupun tidak. Jika menghasilkan proliferasi yang tidak terkontrol akan
membentuk formasi jaringan masa yang tidak normal (Henry 2001).
Perkembangan Kanker
Sel kanker merupakan fenotif tidak normal, yang ditandai hilangnya
differentiation, peningkatan motilitas atau invasi, penurunan sensitivitas terhadap
obat. Terjadinya fenotip tidak normal akibat disregulasi pada kontrol siklus sel.
Kesalahan yang secara umum dapat mengakibatkan pertumbuhan tak normal
dengan cepat, tetapi sel kanker mengalami proliferasi yang lambat. Pertumbuahan
sel kanker ini diakibatkan karena kekurangan kontrol respon signal. Transformasi

8
dari sel normal ke sel kanker tergantung dari mutasi gen yang mengontrol siklus
sel untuk proses progresi. Jika kontrol siklus sel ini hilang maka akan terjadi
hilangnya pengaturan pertumbuhan. Mutasi gen akan berakibat pada beberapa hal
antara lain; peningkatan aktifitas oncogen, penurunan penghambatan siklus sel
progresi (hilangnya gen penekan tumor), peningkatan signal anti-apoptosis (over
ekspresi BCL-2), penurunan pro-apoptosis signal (penurunan BAX atau mutasi
p53) (Vincent et al. 1997).
Faktor Resiko
1. Faktor lingkungan.
a. Gaya hidup seperti merokok, diet yang tidak sehat, sinar ultraviolet.
b. Faktor lain yang secara tidak langsung mempengaruhi individu seperti
tingkat radiasi, bahan kimia, dan infeksi, virus, bakteri.
c. Proses alam yang tidak bisa dihindari seperti radikal bebas, hormon
endogen, energi tinggi (cosmic rays).
2. Faktor genetik
a. Terkait monogenik disorder yaitu penyakit yang diturunkan dari orang
tua, secara umum hal ini jarang terjadi.
b. Terkait polygenik disorder yaitu penyakit yang disebabkan oleh
multiple varian gene, sering terjadi yang dikombinasikan dengan
pengaruh lingkungan.

Tumor Suppressor Gene (Gen p53)
Gen penekan tumor diatur oleh gen p53. Gen p53 menghambat progresi
siklus sel dengan cara menginduksi. Gen p53 menghambat progresi aktivasi
transkripsi dengan penghambatan protein yang mengontrol progresi sel dalam
siklus sel atau cyclin (cdk). Pada proses penghambatan cdk akan mengakibatkan
posphorilasi susbtrat tidak berjalan. Gen p53 berkontribusi pada checkpoint signal
transduksi siklus sel yang menyebabkan G1 berhenti atau sel apoptosis berhenti
setelah terjadi kerusakan DNA. Penurunan apoptosis akan berdampak ada proses
malignant tranformasi. Sebesar 50 % tumor mempunyai gen p53 yang tak normal.
Beberapa tumor berkembang dengan mekanisme menginaktivasi gen p53, dengan
cara over ekspresi p53 mengikat protein yang mengatur p53 atau mdm2 (murine
double minute) (Vincent et al. 1997).
Tumor suppressor gen p53 dipertimbangkan sebagai tahap kritis dalam
perkembangan beberapa kanker pada manusia. Perubahan gen ini terdeteksi
sangat luas pada tumor manusia, termasuk kanker payudara. Gen p53 berlokasi di
kromosom 17p, dan menghasilkan sebuah nuclear phosphoprotein. Protein p53
diidentifikasi sebagai faktor transkripsi pada sekuen spesifik DNA dan pengatur
masuknya tahap S pada siklus sel (cycle cell). Protein p53 diketahui juga sebagai
induksi apoptosis pada sel ganas. Pada penelitian pasien payudara tahap awal,
tidak ada nodul, tetapi perubahan gen p53 berhubungan dengan prediksi adanya
kanker (Sjogren 1995). Pada sel normal, p53 akan terekpresi dalam jumlah rendah
(1.000 molekul/sel) tetapi akan meningkat jika terinduksi oleh kerusakan seluler
(celluler stress) seperti: (kerusakan DNA, hypoxia atau kehilangan nukleotida),
jumlah protein p53 akan meningkat 5 sampai 100 kali pada kasus sel tumor atau

9
sel yang mengalami transformasi. Pengaturan gen yang menyebabkan siklus
pemberhentian sel (cell cycle arrest) pada G1 dimana gen dalam kondisi rusak.
Peningkatan nilai p53 juga akan menyebabkan apoptosis. Protein p53 akan
mengikat DNA sebagai tetramer: ekspresi satu mutan allele dapat berpengaruh
pada aktivitas p53 komplek dan sebagai catatan bahwa p53 tidak menunjukkan
reaksi gen resesiv. Phosporilasi serin akan terjadi pada respon dimana terjadi
kerusakan DNA yang akan menghambat interaksi dengan mouse double minute 2
homolog (MDM2) (pengatur negatif) dan menyebabkan promosi transactivation
oleh p53.
Gen p53 merupakan faktor trankripsi yang menahan pertumbuhan dan
apoptosis. Gen p53 diidentifikasi sebagai ekspresi tumor manusia yang
diklasifikasi sebagai oncogen. Gen p53 terekspresi rendah ditemukan pada
jaringan normal. Dilaporkan bahwa protein ini berperan sebagai pengantar pesan
(signaltransduction), pengatur proses transkripsi (regulation transcription),
kontrol siklus sel (cell cycle control), dan genomic instability. Pada keadaan
kerusakan seluler p53 akan terjadi peningkatan protein dan stabilitas protein.
Beberapa mekanisme dilaporkan bahwa kenaikan termasuk induksi p14
mengambat interaksi MDM2-p53 seperti phosporilasi dan acetylasi p53.
Peningkatan level p53 protein dapat meningkatkan aktivitas transkripsi dan
menginduksi proses transkripsi CDK1 gen p21. Peningkatan protein p21 akan
menyebabkan siklus sel berhenti (cell cycle arrest) di G1 dan G2. DNA yang
sudah mengalami kerusakan parah tidak dapat diperbaiki kembali. Protein p53
dapat menginduksi ekspresi gen yang menyebabkan apoptosis (apoptosis
promoting gene) seperti protein proapoptosis atau BAX (Bcl-2-associated X
protein) dan menginisiasi progam kematian sel (cell death). Protein p53
merupakan celluler gatekeeper yang berguna untuk pertumbuhan dan division.
Protein p53 merupakan contoh yang baik untuk analisis tumor suppresses gene.
Hal ini karena p53 mengikat DNA sebagai tetramer untuk aktivasi gene
expression, partial atau total deletions dan nonsense atau mutasi gen yang
memotong jumlah nukleotida pada tempat khusus dengan memotong intron yang
terjadi selama proses prekusor messenger RNA ke dalam mature messenger RNA
(splice site mutations) yang dapat melindungi molekul. Molekul tersebut terdiri
dari beberapa unit monomer (oligomerization) (Zarbl 2006).
Pembelahan sel normal diatur oleh protein p53. Protein p53 mengikat
DNA kemudian menstimulasi gen lain untuk memproduksi protein p21 yang akan
berinteraksi dengan protein yang memacu pembelahan sel (cell division
stimulating protein) atau (CDK2) sehingga dihasilkan sinyal stop untuk
pembelahan sel. Protein p53 dapat mengalami mutasi oleh pengaruh radiasi, virus,
kimiawi, karsinogen, bahkan spontan. Mutasi p53 tidak dapat mengikat DNA,
sehingga tidak terbentuk protein p21 akibatnya sinyal stop tidak dihasilkan dan
pembelahan sel tidak terkontrol (Naziya 2006).
Protein p53 tidak hanya sebagai anti-proliferasi dan anti-transformasi
tetapi juga mempunyai kemampuan menginduksi apoptosis, tetapi setelah sel
terekspos oleh iradiasi dan faktor lain yang dapat menyebabkan mutasi maka akan
terjadi kerusakan DNA. Protein p53 sebagai faktor pengatur pertumbuhan yang
mempunyai waktu pendek (5-20 menit pada sel normal tikus, dan 1-2 jam pada
sel normal manusia). Protein p53 mengatur transkripsi jumlah sel yang direplikasi

10
berhubungan dengan gen (Ruddon 2007). Mekanisme karsinogen terhadap peran
p53 dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Mekanisme karsinogen terhadap peran p53 (Ruddon 2007).

Apoptosis
Apoptosis disebut juga progam kematian. Apoptosis dicirikan sebagai
bentuk dari; kondensasi inti sel, fragmentasi, sel pertanda kematian (cell shrinke),
dan terjadi DNA fragmentasi. Proses apoptosis distimulasi oleh iradiasi,
kemoterapi, infeksi virus, faktor pertumbuhan, hormon, serta matinya daya
hambat sel darah putih (lymphocyt). Apoptosis terjadi ketika ada konflik pada
signal siklus sel yang terpacu aktif pada sel atau signal yang berasal dari peptida
ekstra selluler survive terblokir. Disfungsi gen p53 atau over ekspresi protein
pengatur apoptosis atau B-Cell Lymphoma 2 (BCL-2) secara genetik dapat
menghambat inisisasi respon kematian (Vincent et al. 1997).

Kontrol Siklus Sel
Mekanisme
Siklus sel adalah fungsi sel yang paling mendasar berupa duplikasi akurat
sejumlah besar DNA di dalam kromosom dan kemudian memisahkan hasil
duplikasi tersebut hingga terjadi dua sel baru yang identik. Dalam proses
pembelahan sel, replikasi, pembelahan sel menjadi sel kembarannya tergantung 2
fase yaitu fase fungsional (fase S dan M), serta fase persiapan (fase G1 dan G2).

11
Fase fungsional dalam siklus sel merupakan pengkopian yang tepat dari DNA
yang diketahui sebagai fase S atau replikasi DNA, pemisahan yang tepat dari
rangkain duplikat kromosom antara sel kembarannya disebut sebagai fase M atau
mitosis. Persiapan sel secara biokimia dari fase S disebut fase G1, sedangkan
persiapan untuk mitosis disebut sebagai fase G2. Sel yang tidak melakukan
pembelahan disebut fase G0. Pengontrolan akan dilakukan secara intraseluler dan
dipengaruhi oleh faktor extraseluler. Faktor ekstraseluler yang berpengaruh adalah
faktor pertumbuhan, mitogen, antimitogen, differentiation inducers, kontak antar
sel dan zat gizi. Koordinasi dari reaksi komplek tersebut menyebabkan adanya
perubahan dari enzim ekstra seluler yaitu enzim protein yang mengontrol siklus
sel atau Cyclin dependen kinases (CDK), dan beberapa protein seperti polimer
protein inti DNA yang mengatur proliferasi sel atau PCNA (proliferating cell
nuclear antigen) dan CDK inhibitor (Kastan 1997).
Fase S (Sintesis)
Fase S (Sintesis) merupakan fase dimana terjadi proses pengaturan
progresi siklus sel. Pada fase S, setelah sel mulai melakukan replikasi DNA, akan
berlanjut sampai terjadi copi DNA. Pada umumnya sel tubuh manusia
membutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk menyesuaikan tahap ini. Enzim yang
terlibat dalam proses copi DNA adalah DNA polymerase (lewis 2010).
Fase M (Mitosis)
Interval waktu fase M kurang lebih 1 jam. Fase M (Mitosis) merupakan
tahap terjadinya pembelahan sel. Pada fase M, sel membelah diri membentuk dua
anak sel yang terpisah. Dalam fase M terjadi beberapa jenjang fase yaitu profase,
prometafase, metaphase, anaphase, telofase dan sitokinase (lewis 2010).
Fase G (gap)
Fase G yang terdiri dari G1 dan G2 adalah fase sintesis zat yang diperlukan
pada fase berikutnya. Pada sel mamalia, interval fase G2 berlangsung sekitar 2 jam,
sedangkan interval fase G1 sangat bervariasi antara 6 jam hingga beberapa hari.
Sel yang berada pada fase G1 terlalu lama, dikatakan berada pada fase G0 atau
quiescent (diam). Pada fase ini, sel tetap menjalankan fungsi metabolismenya
dengan aktif, tetapi tidak lagi melakukan proliferasi secara aktif. Sebuah sel yang
berada pada fase G0 dapat memasuki siklus sel kembali, atau tetap pada fase
tersebut hingga terjadi apoptosis. Pada umumnya, sel pada orang dewasa berada
pada fase G0. Sel tersebut dapat masuk kembali ke fase G1 oleh stimulasi antara
lain berupa perubahan kepadatan sel, mitogen atau faktor pertumbuhan atau
asupan nutrisi (lewis 2010).
Interfase
Interfase merupakan sebuah jeda panjang antara satu mitosis dengan yang
lain. Jeda tersebut termasuk fase G1, S, dan G2 (lewis 2010).

12
7,12-Dimethylbenz(a)anthracene (DMBA)
DMBA merupakan immunosupresor bahan kimia yang secara spesifik
dapat menyebabkan karsinogen. DMBA banyak digunakan pada penelitian yang
terkait kanker, karena DMBA diperlukan untuk mutasi pada inisiasi kanker atau
kanker pada tahap awal (Gao et al. 2008).
Bahan kimia karsinogen akan bereaksi dengan sel untuk dimetabolisme
dan hasil dari metabolisme akan dikeluarkan atau ditahan oleh sel. Komponen
kimia karsinogen dapat mempengaruhi ekspresi gen baik secara langsung maupun
tidak langsung. Beberapa karsinogen bersifat genotoksik, membentuk DNA
adduct atau membuat kromosom menjadi tidak normal. Contoh ion karsinogen
adalah; nikel, arsen, dan cadmium yang dapat menginduksi aneuploidy. Beberapa
karsinogen bersifat non-genotoksik, dengan mekanisme terjadi inflamasi, penekan
imunitas atau suppressing immunity, terbentuknya kerusakan Reactive oxygen
species (ROS) (bahan kimia reaktif yang mengandung O2), atau dengan jalan
mengaktifasi signal, seperti reseptor aryl hydrocarbon receptor (AhR), estrogen
receptor, PKC, epigenetic silencing (Pelengaris dan Khan 2006).
Ada dua tahap terbentuknya kanker dengan DMBA, yaitu tahap initiation
dan promotion. Pada tahap initiasi melibatkan terbentuknya covalent adduct pada
metabolit epoxide dari DMBA ke basa guanine DNA, yang dapat menyebabkan
mutasi. Beberapa bahan yang aktif pada minyak croton antara lain; phorbol ester,
tetradecanoyl phorbol acetat (TPA), yang dapat mengikat membrane reseptor,
protein kinase C, aktivasi cytoplasmicserine atau threonine protein kinase
cascade yang dapat meningkatkan transkripsi gen dan proliferasi sel. Pada tahap
promosi merupakan tahap sel mengalami proliferasi dan mulai terjadi
pembentukan pembuluh darah baru (Pelengaris dan Khan 2006).
Aktivasi Karsinogen
Karsinogen dapat bereaksi baik dengan aktivasi maupun tidak. Sebagian
besar karsinogen perlu aktivasi untuk bereaksi sebagai pro-karsinogen agar
menghasilkan karsinogen. Karsinogen yang bereaksi secara langsung antara lain
alkylating agent, polycyclic hydrocarbon (rokok), aromatic amines dan
nitrosamine yang diaktivasi oleh enzim katalase dengan mengoksidasi bahan
organic atau hepatic cytochrome p450 yang berfungsi pada proses sistem oksidasi
(Pelengaris dan Khan 2006).
Beberapa komponen karsinogen merupakan mutagenik yang dapat
menginduksi mutasi DNA. Reaksi komponen elektrofilik dapat bereaksi secara
langsung dengan DNA. Sebagian besar kimia mutagen dibentuk oleh aktivitas
metabolik setelah terpapar oleh komponen donor elektron yang berikatan kimia
atau inert nucleophilic procarcinogenes seperti aromatik, heterocyclic amine,
aminoazo dyes, PAHs, dan N-nitrosamines (Pelengaris dan Khan 2006).
Konversi metabolik prokarsinogen melibatkan bagian enzim mikrosomal
seperti cytochrome-P450-dependent monooxygenases (CYPs). Jenis CYP
diketahui terlibat dalam aktivasi karsinogen termasuk didalamnya CYP1A1 pada
paru dan CYP1A2, CYP2A6 serta CYP2E1 pada hati. Karsinogen juga bisa
dimetabolisme menjadi bentuk intermediates seperti transferase-catalyzed
conjugation menjadi molekul yang polar, seperti glutattion oleh glutathione Stransferases (GSTs), glucuronicacid oleh glucuronosyltransferases, sulfate oleh

13
sulfotransferases (SULTs) dan acetic acid oleh N-acetyltransferases (NATs).
Enzim-enzim ini berkontribusi mengaktivasi komponen prokarsinogen menjadi
komponen yang berinteraksi dengan DNA. Turunan N-hydroxy pro-carcinogen
seperti arylamine atau amides, aminoazo dyes, atau heterocyclic amines
dikonversi oleh enzim NAT atau SULT menjadi komponen ester intermediates
yang sangat reaktif mengikat DNA (Pelengaris dan Khan 2006). Reaksi kerusakan
DNA oleh karsinogen dapat dilihat pada Gambar 5.

Transport/uptake
elektron

Enzim metabolit
Karsinogen

Aktivasi
Sensitif DNA
damage

DNArepair
gene

Inaktivasi
DNA
damage

DNA
repair

Gambar 5. Reaksi kerusakan DNA oleh karsinogen (Pelengaris dan
Khan 2006).

Mekanisme Penghambatan Karsinogen
Klasifikasi penghambatan berdasarkan pada tahap karsinogen aktif. Ada
3 katagori penghambatan antara lain yaitu; a) Komponen yang melindungi
terbentuknya karsinogen dari precursor (prevent agent). b) Komponen yang
menghambat karsinogen, melindungi agent karsinogen bereaksi dengan target
seperti jaringan (blocking agent). c) Komponen yang menekan agent, sebab
komponen tersebut menekan ekspresi neoplasia dalam sel yang telah terekspos
oleh karsinogen.
Blocking activity merupakan aktivitas melindungi karsinogen bereaksi
dengan target seperti melindungi aktivasi karsinogen, peningkatan detoksifikasi
karsinogen dan menghambat terbentuknya karsinogen DNA adduct. Aktivitas
antioksidan juga merupakan agent sebagai blocking atau suppressing agent.

14
Sebaliknya suppressing agent atau anti-proliferasi atau anti-progresi tidak secara
langsung mempengaruhi karsinogen. Mekanisme ini melibatkan penghambatan
proses seluler.
Beberapa aktivitas blocking agent antara lain; Menghambat proses uptake
karsinogen, menghambat aktivasi pembentukan karsinogen, deactivation
carcinogens, peningkatan detoksifikasi reaksi enzimatis, melindungi karsinogen
berikatan dengan DNA dan peningkatan perbaikan DNA. Mekanisme antioksidant
aktiviy adalah sebagai berikut; menangkal reaksi electrophiles dan menangkal
oksigen radikal. Sedangkan mekanisme anti-proliferasi adalah sebagai berikut;
mengatur signal transduction, mengatur faktor pertumbuhan, menghambat
aktivitas oncogen, menghambat polyamine metabolism, menginduksi terminal
differentiation, restoration immunerespone, meningkatkan intercellular
communication, restoration dari fungsi tumor suppressor, menginduksi program
apoptosis, mengkoreksi keseimbangan DNA methylasi serta menghambat
angiogenesis dan aktivasi