Pengujian Aktivitas Antitrombotik Beberapa Varietas Bawang Putih (Allium sativum L.) yang Tumbuh di Indonesia
PENGUJIAN AKTlVlTAS ANTITROMBOTIK BEBERAPA VARIETAS
BAWANG PUTlH (Allium sativum, 1 . 1 YANG TUMBUH Dl INDONESIA
Ole h
ARIF
HARTOYO
F 26. 0623
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Arif Hartoyo. F26.0623. Pengujian Aktivitas Antitrombotik Beberapa Varietas Bawang
Putih (Allilrin sativum, L) yang Tumbuh di Indonesia. Di bawah bimbingan Deddy Muclitadi
dan C. Hanny Wijaya.
Ringkasan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi antitrombotik beberapa varietas
bawang putih yang tumbuh di Indonesia.
Penelitian ini merupakan tahap awal dari suatu
rangkaian penelitian untuk menghasilkan "antithrombotic-agent" yang dapar digunakan sebagai
"Health Food Suplement" pencegah timbulnya penyakit jantung koroner.
Lima varietas bawang putih yaitu varietas Jawi berasal dari Tawangmangu (Solo),
Lengkong dari Kretek (Wonosobo), Lumbu ijo dari Ciwidey (Bandung), varietas lokal dari
Padang (Sumatera Barat) dan Belu (NTT),disiapkan dalam bentuk ekstrak-metanol. Ekstrak ini
dianaiisis antitrombotiknyadengan metode Born (1963) menggunakan alat agrecoder: kandungan
senyawa volatil pereduksi dengan alat VRS; dan profil senyawa volatil akrifnya dengan alar
kromatografi gas. Untuk bawang putih utuh dianalisis kadar airnya.
Hasil analisis dari data yang diperoleh didapat bahwa konsentrasi minimum ekstrak
bawang putih untuk menghambat agregasi trombosit sebesar 50 % (D,,)dari varietas Jawi
sebesar 0.035 mglml PPP, varietas lokal Padang sebesar 0.048 mglml PPP. varietas Lumbu ijo
sebesar 0.115 mglml PPP serta varietas Lengkong dan lokal Belu masing-masing sebesar 0.1 16
dan 0.160 mglml PPP.
Jumlah bawang putih yang diperlukan setiap varietas untuk mendapatkan konsentrasi
ekstrak bawang putih minimum yang dapat menghambat agregasi trombosit sebesar 50 % (D,,)
dari varietas Jawi, lokal Padang, Lumbu Ijo, Lengkong dan lokal Belu secara berurutan adalah
3.21, 5.40, 5.22, 4.69 dan 15.46 g.
Kadar air bawang putih yang diuji berkisar antara 51.50-62.20 %.
Sedangkarl
rendemen ekstrak bawang putih berkisar antara 0.06 - 0.18 g1100 g. Dari data kadar air dan
rendemen didapat bahwa kadar air yang iendah tidak selalu rnenghasilkan rendernen ekstrak yang
tinggi. Selain itu bawang putih dengan rendernen ekstrak yang tinggi tidak selalu diikuti dengan
aktivitas antitrornbotik yang tinggi pula.
Hasil pengukuran kandungan senyawa volatil pereduksi (VRS) menghasilkan nilai
berkisar 3225.17
-
10353.32 meqlg. Dari data VRS didapat bahwa tidak ada korelasi antara
nilai VRS dengan kemarnpuan antitrombotik.
Dari hasii penelitian yang telah dilaporkal~
dikecahui bahwa tidak sernua komponen volatil bawang bersifat antitrobotik dan sebaliknya
ko~nponendalarn bawang putih yang bersifat antitrornbotik tidak semuanya bersifat volatil.
Hasil analisis profil kornponen volatil aktif rnenggunakan krornatografi gas
~nenunjukltan bahwa bawang putih varietas Jawi yang mempunyai aktivitas antitrombotik
rertinggi ~nempunyaipersentase lkornpone~l bersifat antitrombotik lebih besar dibandingkan
densan varietas lokal Belu yang mernpunyai aktivitas antitrombotik rerendah.
Persenrase
kornponen volatil bersifat antitrombotik dalam varietas Jawi dan lokal Belu secara berururan
adalah sebagai berikut : Metil allil trisulfid (1.64 dan 0.34), 3-vinil-(4H)-I.7-ditiin (19.15 darl
17.49). Diallil trisulfid (42.90 dan 32.91) dan 2-vinil-(4H)-I,3-ditiin (15.57 dan 8.47).
Dari
liasil ini diduga bahwa perbedaan aktivitas antitrombotik dalam bawang putih disebabkan
persentase komponen bersifat antitrombotiknya yang berbeda.
Berdasarkan kernarnpuan aktivitas antitrombotik (nilai D,,,) dan jumlah bawang putih
yang diperlukan untuk rnendapatkan D,
bawang putih variecas Jawi dan Lengkong rnempunyai
potensi untuk dirnanfaatkan dalam pengolahan lebih lanjut.
PENGUJIAN AKTIVITAS ANTITROMBOTIK BEBERAPA VARIETAS
BALVANG PUTIK (Allimn sntivrtm, L.) YANG TUMBUH DI INDONESIA
SKRIPSI
sebzgai saizh sari syarat ulituk memperolzh gelai
SARJAhT.4 TEKNOLOGI PERTANIAN
pad? j~rusanTek:iologi Pangan dac? Gizi
Fakulras Teknoiogi Pertania~?
Insriiut Perranian Bogor
Oleh
ARIF HARTOErO
F 26.0623
1994
FAXULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR.
BOGOR
NSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEXCNOLOGI PERTANLAN
BAWANG PUTIH (Allium sativum, L) YANG TUMBIM DX INDONESIA
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Telcnologi Pangan dan Gizi
Fakultas Telmologi Pertanian
h t i t u t Pertanian Bogor
Oleh
ARLF EfARTOYO
F 26.0623
Dilahirltan pada tanggal 30 April 1970
Di Purbaiingga
Tanggal lulus : 14 Juli 1994
Dr. Ir. C. Hamy Wijaya, M.Sc.
Dosen Pembimbiig 11
.Deddy Muchtadi, M.S.
Dosen Pembiibing I
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Illahi Robbi. Hanya dengan karuiiia dan
rahmmat-Nya, laporan ini dapat diselesaikan. Laporan ini disusun bkrdasarkan hasil penelitian
yang dilaksanakan di laboratorium Kimia dan Biokimia, PAU Pangan dan Gizi IPB; laboratorium
jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian IPB; laboratorium Patologi
Klinik RSCM Jakarta.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga
kepada:
I.
Bapak (Alm.) dan lbu penulis, yang dengan tulus ikhlas memberikan dorongan serta doa
restu untuk keberhasilan penulis.
2.
Bapak Dr. Ir. Deddy Muchtadi, EV1.S. dan lbu Dr. Ir. Hanny Wijaya, MSc. yang
~nembimbingpenulis selama kuliah di jurusan Teknologi Pangan dan Gizi. Fateta. IPB.
3.
lbu dr. Rahayuningsih yang banyak ~nemberikansaran dan inasukan kepada penulis.
4.
Bapak Ir. Herianus dan Agung Prihambodo, atas kerjasama yang terjalin rapi selarna
penelitian.
5.
Kakak-kakakku tercinta yang banyak memberikan dorongan.
6.
Rekan-rekanku seperjuangan.
7.
Semua pihak yang dengan senang hati membantu selama penelitian sampai tersusunnya
laporan ini.
Semoga laporan penelitian ini bermanfaat bagi yang memerlukannya. Amin.
Bogor,
Agustus 1994
Penulis
DAFTAR LSI
Halaman
...............................................................
DAFTAR IS1..........................................................................
DAFIAR GAMBAR ................................................................
DAFTAR TABEL ....................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................
I . PENDAHULUAN..............................................................
A. LATAR BELAKANG ....................................................
B. TUJUAN PENELITIAN.................................................
KATA PENGANTAR
II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................
........................................................
1. Botani dan Kandungan Zat Gizi Bawang Putih ................
2 . Komponen Bioaktif Bawang Putih ................................
B. AGREGASI TROMBOSIT.............................................
1. Proses Pembentukan Trombosit ...................................
2 . Proses Pembekuan Darah ...........................................
m. BAHAN DAN METODE PENELITW .................................
A. BAHAN DAN ALAT .....................................................
1.Bahan ....................................................................
2 . Alat ......................................................................
B . METODE ..................................................................
1. Persiapan Sampel .....................................................
2 . Analisis ..................................................................
a . Aktivitas Antitrombotik ..........................................
A. BAWANG PUTM
i
ii
iv
v
vi
1
I
2
3
3
3
6
9
9
14
20
20
20
20
21
21
21
21
.......................................
c.Analisis Profil Komponen Volatil Aktif .......................
d. Kadar Air ...........................................................
e. Rendemen Hasil Ekstraksi .......................................
IV . HASDL DAN PEMBAHASAN ..............................................
A. AKTNITAS ANTITROMBOTM:.....................................
.
b Senyawa VolatiI Pereduksi
.
......................................
C. SENYAWA VOLATIL PEREDUKSI (VRS)..........................
D. PROFIL SENYAWA VOLATIL AKTIF...............................
V . KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................
A . KESIMPULAN ............................................................
B. SARAhi ......................................................................
DAFTAR PUSTAKA ................................................................
B KADAR AIR DAN RENDEMEN
D r n A R GAMBAR
Halaman
.
............
Gambar 2 . Proses pembekuan darah ..........................................
Gambar 1 Konsep perangsangan trombosit serta akibatnya
........
Gambar 4 . Skema cara mendapatkan PRP-PPP ............................
Gambar 5 . Tipe kurva agregasi dengan beberapa konsentrasi ADP ...
Gambar 6 . Kurva agregasi darah ..............................................
Gambar 7 . Grafik hubungan a g r e g a s i m a k s i dengan konsentrasi
ekstrak bawang putih ..............................................
Gambar 8 . Kadar air bawang putih ...........................................
Gambar 9 . Rendemen ekstrak bawang putih ................................
Gambar 3 . Diagram prosedur penyiapan ekstrak bawang put ih
Gambar 10. Kandungansenyawa volatilpereduksiekstrak bawang putih
......................................................................
Gambar 11. Kromatogram kromatografi gas senyawa standar ...........
Gambar 12. Pola kromatogram dari referensi ................................
Gambar 13. Kromatogram kromatografi gas ekstrak bawang putih varietas Jawi
13
16
19
21
27
28
29
32
33
34
39
40
............................................................
41
Gambar 14 Kromatogram kromatografi gas ekstrak bawang putih varietas lokal Belu
42
.
.....................................................
.
.............
Tabel 2. Kandungan zat gizi umbi bawang ....................................
Tabel 3 . Faktor-faktor pembekuan darah......................................
Tabel 4.Konsentrasi minimum ekstrak bawang putihuntuk menghambat agregasi 50% @, ) ..................................................
Tabel 5 .Jumlah bawang putih yang diperlukanuntukmendapatkannilai D5........................................................................
Tabel 6. Persentase komponen senyawa volatil bawang put& .............
Tabel 1 Perkembangan produksi bawang put& di Indonesia
5
6
15
30
32
37
Halaman
Lampiran 1. Data agregasi maksimum darah k e b c i dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas Lumbu Ijo
..........
49
Lampiran 2. Data agregasi maksimum darah kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas Jawi
..................
50
Lampiran 3. Data agregasi maksimum darab kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas Lengkong
...........
51
Lampiran 4. Data agregasi maksimum darah kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas lokal Padang
.......
52
Lampiran 5. Data agregasi maksimum darah kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas lokal Belu
53
...........
A. LATAR BELAKANG
Memasuki era Pembangunan Jangka Panjang ke dua (PJP 11) selain masalah gizi yang
berkaitan dengan masalah kemiskinan dan penyakit infeksi, Indonesia dihadapkan pula pada
masalah peningkatan penderita penyakit kronik non-infeksi, diantaranya penyakit jantung
koroner. Data hasil Survey Rumah Tangga yang diperoleh Dep.Kes. R1 pada tahun 1980
menunjukkan bahwa prevalensi penyakit jantung koroner di Indonesia telah meningkat dan
menempati urutan ke 6, serta menempati urutan ke 3 penyebab kematian. Bahkan menurut
hasil Survey Kesehatan Rumah Tangga tahun 1992, penyakit ini menjadi pembunuh nomer
satu (Baraas, 1992).
Dengan meningkatnya pendapatan dan perubahan gaya hidup sebagian pendudub
akibat keberhasilan pembangunan ekonomi dan pengaruh budaya global, maka masalah gizi
lebih (over nutrition) akan mengancam kehidupan penduduk golongan menegah ke aras
serta kelompok usia lanjut. Dikala angka kematian turun 15 per 1000 penduduk, dikala
usia harapan hidup meningkat antara 55-60 tahun, maka penyakit jantung dan pernbuluh
darah muncul sebagai persoalan utania kesehatan di negara-negara dunia ke tiga, termasuk
Indonesia
I).
Oleh karena itu pencegahan dan penanggulangan masalah tersebut harus
segera diupayakan.
Bawang, terutama bawang merah dan bawang putih meskipun dalam jumlah sedikit
tak pernah terpisahkan dalam setiap masakan Indonesia. Bahan tersebut menjadi penyedap
Kompas tanggal 18 Oktober 1990
.2
yang memberikan rasa dan aroma yang disukai banyak orang. Selain sebagai bumbu,
bawang (terutama bawang putih) telah lama dikenal mampu menanggulangi berbagai
penyakit seperti stroke, atherosklerosis, "platelet agregation", kanker dan berbagai
penyakit lainnya (Nakata, 1973; Ariga et al., 1981; Bordia, 1978)
Mengingat bawang putih mempunyai potensi baik dari rasa, gizi serta khasiatnya,
~nalcaperlu dilakukan usaha untuk menghasilkan suatu produk yang tidak hanya diterima
dari segi rasa, tetapi juga bermanfaat bagi tubuh.
B. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi antitrombotik beberapa
varietas bawang putill yang tumbuh di Indonesia.
Penelitian ini merupakan tahap awal dari rangkaian penelitian untuk menghasilkan
"antithrombotic agent" yang dapat digunakan sebagai "Health Food Suplement" pencegall
timbulnya penyakit jantung koroner.
11. TINJAUAN PUSTAKA
A.
BAWANG PUTIFl
1.
Botani dan Kandungan Zat Gii Bawang Putih
Bawang (Allium) merupakan salah satu jenis tanaman dalam famili
Liliaceae yang memiliki lebih dari 500 spesies. Diduga tanaman ini berasal dari
Asia Tengah, Asia Barat dan Mediterania yang kemudian diusahakan secara
meluas di daerah Asia yang beriklim tropis (Tindall, 1986). Di Indonesia tumbuh
dan dikembangkan beberapa jenis bawang diantaranya bawang merah (Allium
ascolonicum), bawang putih (Allium satvum, L.), bawang bombay (Allium cepa
Val-.
cepa) dan bawang kucai (Allium schoenoprasum) (Soetomo, 1987).
Bawang putih umumnya diusahakan di daerah dataran tinggi dengan iklim
kering.
Tanaman ini memiliki daun yang pipih, lurus dan padat, sedangkan
umbinya terbagi menjadi bagian kecil-kecil atau dalam bentuk tunggal yang
dililidungi lapisan kulit (Tindall, 1986). Bawang putih dapat dipanen apabila
tanda-tanda umur panen tanaman sudah terlihat yaitu bila 35-65 % daunnya sudah
mengu~iing,ulnbi berhenti tumbuh dan menonjol di atas permukaan tanah serta
ujung umbi mulai berwarlia kecoklatan. Umumnya bawang putih dipanen pada
umur 105-120 hari (Purnomowati et al., 1992).
Waktu panen yang tidak tepat akan mempengaruhikualitas bawang putili
yang dillasilkan. Pemanenan yang terlalu dini dapat lneltyebabkan unibi lnenjadi
keriput, tidak licin dan dagingnya menjadi agak lunak setelah dikeringkan.
4
Sedangkan pemanenan yang terlambat akan memungkinkan timbulnya akar-akar
sekunder selama penyimpanan (Wibowo, 1990).
Setelah dipanen bawang putih kemudian dikeringkan, dibersihkan dari
kotoran, dikelompokkan menurut mut dan ukurannya kemudian disimpan atau
langsung dipasarkan (Purnomowati et al., 1992).
Bawang putih diusahakan di berbagai daerah di Indonesia. Jenis bawang
putih yang banyak dijumpai di Indonesia adalah Lumbu Ijo dan Lumbu Kuning
yang merupakan varietas unggul, Lengkong, Cirebon, Tawangmangu, jenis llocos
dari Philipina dan jenis Tl~ailand. Beberapa jenis bawang putih yang lain dapat
ditemukan di berbagai daerah Indonesia. Tempi jenis-jenis lain itu berasal dari
sumber yang sama. Diduga merupakan modifikasi dari yang sudah ada. Karena
bawang putih diperbanyak dengan umbi secara terus menerus
kernungkinan
terjadi murasi sangat besar yang akan mengubah sifat-sifat bawang putih. Jenis
Santong di Lombok
misalnya, serupa dengan varietas Lumbu Ijo.
Jenis
Tawangmangu dan Cirebon serupa dengan varietas Lumbu Kuning (Wibowo,
1990).
Senira produksi bawang putih di Indonesia antara lain di Jawa Barat, Jawa
Tengah, Jawa timur, Bali dan Nusa Tenggara.
Pada tahun 1989 , dari total
produksi diseluruh wilayali Iiidonesia sebesar 107.407 ton, 42.344 ton (39.4 %)
dihasilkan didaerah Jawa Tengah, 23.669 ton (22 %) dari Jawa Tirnur, Jawa
Barat sebesar 8.94 ton (8.3 %), Bali dan Nusa Tenggara sebesar 22.459 toll (20,9
%).
Meskipun produksi bawang putih di Indonesia meningkat dari tahun ke
tahun, tetapi masih jauh dari mencukupi kebutuhan di daam negeri.
Untuk
mencukupi kebutuhan bawang putih di dalam negeri sarnpai saat ini Indonesia
memerlukan impor yang cukup besar. Kecenderungan peningkatan produksi dan
konsumsi tampak pada Tabel 1. Diperkirakan jumlah konsumsi bawang putih di
lndonesia akan terus meningkat dari tahun ke tahun (Purnomowati, et al., 1992).
Tabel 1.
Perkernbangan produksi bawang putih di Indonesia, 1979-1985
(dalam ton).
Tahun
Produksi
lmpor
Kaanrsl
Sumber : BPS (Purnomowati er al., 1992)
Nilai gizi bawang bervariasi untuk setiap jenis bawang serta bagian yang
dirnakan. Menurut Fenwick dan Hanley (1985) faktor lain yang dapar mempengaruhi kandungan zat gizi bawang adalah kondisi pertumbuhan, waktu panen,
penyimpanan dan pengolahan. Kandungan zat gizi beberapa jenis bawang dapat
dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.
X a n d u n g a n z a t g i z i umbi b a w a n g / 1 0 0 g bagian yang dapat
dimakan
A i r (ml)
Energi (kal)
P r o t e i n (g)
Lemak ( g )
Karbohidrat (g)
S e r a t (g)
K a l s i u m (mg)
P h o s p o r (mg)
B e s i (mg)
V i t . A (ug)
V i t . E l (mg)
" ~ i n d a l l (1986)
.
."
b .putihl'
b .merahl'
b .b o m b a y "
66
122
7
0.3
25
1.1
26
109
1.2
kelumit
0.23
81
67
1.9
0.3
15
0.7
36
45
87.5
45
1.4
0.2
10.3
0.8
kelumit
0.04
-
32
44
0.5
50
0.03
Soetomo (1987)
2. Komponen Bioaktif Bawang Putih
Bawang-bawangan banyab mengandung senyawa belerang sebagai
komponen cita rasa (Shagir et al., 1964; Wahlroos dan Vitanen, 1965). Hasil
identifikasi menunjukkan bahwa seperiima kandungan
minyak netralnya
merupaltan senyawa belerang.
Wertheim (1844,1845) lelah mengisolasi beberapa senyawa volatil dari
minyak bawang putih dengan destilasi uap, Senyawa tersebut terutama terdiri atas
diallil disulfida dan sedikit dialil trisulfida serta diallil polisulfida. Bau khas
bawang baru timbul bila jaringan tanaman tersebut terluka. Stoll dan Seebeck
(1949) dalam penelitiannya pada bawang putih mendapatkan bahwa alliin yang
terkandung dalam jaringan tanaman akan berubah menjadi allisin berdasarkan
reaksi enzimatis. Pada reaksi ini enzim allinase akan bekerja terhadap alliin
sehingga terbentuk allisin, piruvat dan amonia.
Bau dan rasa beberapa jenis bawang dibedakan oleh adanya turunan Spropil dan S-propenil. Prekursor utama pada bawang merah, bawang bombay.
7
bawang kucai dan beberapa jenis bawang lainnya adalah S-(1 propeni1)-sistein
sulfoksida yang akan terhidrolisis dengan cepat oleh enzim allinase secara
hipotetis membentuk asam sulfonat, asam piruvat dan amonia. Selanjutnya asam
sulfonat akan berubah lebih lanjut menghasilkann senyawa "lacrimatory" dan
thiopropanal.5-oksida. Sedangkan pada bawang putih prekursor utamanya adalah
S-(2-propeni1)- sistein sulfoksida yang oleh allinase terhidrolisis membentuk 2propenil propenethiosulfonat (allil thiosulfonat, allisin) (Freeman, 1979).
Jumlah senyawa belerang yang merupakan komponen cita rasa dalam
bawang tergantung pada varietas, kematangan, kultur, kondisi lingkungan, dan
metode dalam persiapan sampel (Shagir et al., 1965). Diallil dlsulfida adalah
komponen utama dalam hancuran bawang putih yang terdapat pada "head spacr"
(Brondnist et al., 1971). Bawang putih yang diekstrak dengan destilas~u i
menghasilkan diallil sulfida sebagai komponen utama. Bila diekstrak dengan etil
alkohol dan air pada suhu ruang akan dihasilkan allisin dan bila diekstrak dengan
etil alkohol murni pada suhu di bawah P C dihasilkan alliin (Block, 1985).
Komponen belerang yang dikandung bawang tidak hanya memberiltan
flavor khas tetapi juga memiliki beberapa sifat sebagai senyawa biologis akt~f.
Paavo Airola yang dikutip oleh Soetomo (1987) berhasil mengisolasi dan
menemukan sejumlah komponen bio-aktif pada bawang putih. Senyawa bio-aktif
tersebut antara lain (1) Allisin, yang bersifat antibakteri dan daya anti radang, (2)
Alliin, bersifat antibiotik, (3) Gurwithrays, merangsang pertumbuhan sel tubuh
dan mempunyai daya peremajaan pada sernua fungsi tubuh, (4) Antihemofillk
..
8
faktor, faktor anti lesu darah, (5)Scordinin, mempercepat pertumbuhan tubuh,
menyembuhkan penyakit kardiovaskuler dan sebagai antioksidan, (6)Merilallil
trisulfida, mencegah pengentalan darah (trombosis) yang dapat menyumbat
pembuluh darah ke jantung dan otak.
Secara tradisional, bawang-bawangan dimanfaatkan sebagai pengawet.
Sifat pengawet bawang terutama disebabkan oleh sifat antimikroba dari senyawa
belerang yang terkandung seperti halnya alliin, allisin dan diallil disulfida dan
sebagainya (Cavallito et aL.,1984; Stoll dan Seebeck, 1951). Selain itu juga
sebagai antioksidan dan obat berbagai penyakit.
Khasiat bawang dalam pengobatan telah lama dikenal. Bangsa Mesir,
Cina, dan India menggunakan bawang putih untuk mengobati berbagai penyaltit
seperti keracunan, cacingan, tumor dan sebagainya. Aristoteles dan Hipocrates
merekomendasikan bawang putih mengingat daya pengobatannya yang luar biasa
(Block, 1985).
Di samping khasiatnya sebagai pencegah tumor atau menghalangi
pengembangan berbagai jenis kanker ke stadium lanjut (Nakata, 1973; Belman,
1983; Cadwel dan Danzer, 1988), bawang-bawanganpun dikenal dengan
khasiatnya sebagai antikolesterol (Bordia, 1978) serta mencegah penyumbatan
pembululi darah (anti-trombotic) dengan komponen-komponennya: meeril allil
trisulfid (Ariga et al., 1981), alliin (Kyriakides et al., 1985), allisin (Kyriakides
et al., 1985), vinilditiins, dialiltrisulfid dan ajoene (Apitz-Castro et al., 1986) yang
umumnya juga berperan sebagai komponen rasa.
B.
AGREGASI TROMBOSIT
1.
Proses Pembentukan Trombosit
Secara alami, bila terjadadi perdarahan tubuh akan bereaksi mencegah
kehilangan darah lebih lanjut. Proses penghentian perdarahan yang terjadi akibat
trauma terputusnya integritas pembuluh darah disebut hemostasis (Mayes et al.,
1987).
Ada beberapa sistem yang berperan dalam hemostasis yaitu sistem
vaskuler, sistem trombosit dan sistem pembekuan darah (Oesman dan Setiabudy,
1992).
Apabila pembuluh darah mengalami luka, maka akan terjadi vasokonstrilcsi
yang mula-mula secara reflektoris dan kemudian akan dipertahankan ole11 faktor
lokal seperti 5-hidroksitriptamin (5-HT, serotonin) dan epinefrin. Vasokonstriksi
ini akan mengurangi aliran darah pada daerah yang luka.
Aktivasi trombosit terjadi ketika lapisan endotel pembuluh darah rusak
yang menyebabkan jaringan ikat di bawah endotel seperti serat kolagen, serat
elastin dan membraii basalis terbuka. Aktivasi trombosit ini menyebabkan adesi
trombosit daii pernbentukan sumbat trombosit. Di samping itu terjadi aktifasi
faktor peinbekuan darah baik jalur intrinsik maupun jalur ekstrinsik yang
menyebabkan peinbentukan fibrin.
Troinbosit adalah suatu sel yang tidak berinti, besarnya antara 2-3 inikron.
Berbentuk lonjong dan pipih seperti cakrain dan pada keadaan tertentu dapat
10
beruball menjadi bulat dengan tepi yang tidak rata karena tonjolan yang disebut
pseudopod (Wintrobe, 1981).
Di dalam trombosit metabolisme yang penting adalah metabolisme
nukleotida dan metabolisme prostaglandin untuk menghasilkan energi dan
menjalankan fungsinya. Nukleotida dalam trombosit terdapat dalam dua pool yaitu
pool metabolik dan pool penyimpanan. Pool metabolik menyediakan kebutuhan
energi untuk melaksanakan fungsi trombosit, sedangkan pool penyimpanan berisi
ADP dan ATP yang tidak aktif dalam metabolisme dan dikeluarkan dalam proses
"release" (Wintrobe, 1981).
Dalam metabolisme prostaglandin, fosfolipid dari membran trombosit
diubah menjadi asam arakhidonat oleh fosfolipase, yang selanjutnya ole11
siklooksigenase diubah menjadi prosraglandin endoperoksida (PGG2 dan PGH2).
Zat ini merupakan pelopor terjadinya tromboksan A2 (TXA2) dengan bantuan
tromboksan sintetase. TXA2 ini penting dalam proses agregasi trombosit yang
dalaln waktu singkat akan diubah menjadi tromboksan B2 (TXB2) yang lama
berada dalam darah (Smith, 1980). Di dalam dinding pembuluh darah PGG2 dan
PGH2 oleh pei~garuh mikrosom diubah menjadi prostasiklin (PG12). Zat ini
menghainbat agregasi dan melebarkan pembuluh darah (Mielke dan Rodvien,
1978).
Fungsi trombosit dalam hemostasis adalah membentuk sumbat trombosit.
Pembentukan sumbat trombosit ini melalui beberapa tahap yaitu perubahan
bentuk, adesi, agregasi primer yang diikuti "release", agregasi sekunder yang
11
disusul dengan proses koagulasi, stabilisasi dan konsolidasi (Wintrobe, 1981).
Pembentukan sumbat trombosit ini terjadi karena adanya kerusakan endotel
sehingga terjadi kontak langsung antara trombosit denga jaringan sub endotel
(Born dan Foulks, 1977).
Agregasi trombosit adalah peristiwa melekatnya trombosit dengan
trombosit lainnya. Peristiwa ini terjadi bila trombosit mengalami perangsangan
oleh satu atau lebih induktor. Banyak zat yang merangsang trombosit untuk
beragregasi , baik yang berasal dari dalam (faktor endogen) maupun yang berasal
dari luar (faktor eksogen). ADP yang berasal dari plasma darah, adanya virus,
bakteri , endotoksin da~isel kanker termasuk faktor eksogen. Sedangkan yang
termasuk faktor endogen adalah ADP yang dikeluarkan pada proses "release",
juga serotonin, fibrinogen dan asam arakhidonat.
Pada proses agregasi ini
diperlukan dikation misalnya ion Ca atau Mg dan fibrinogen (Day, 1978:
Packham, 1983).
Menurut beberapa peneliti agregasi trombosit dapat terjadi rnelalui
beberapa mekanisme yaitu efek langsung terhadap trombosit, pelepasan ADP dan
serotonin dari granula trombosit, pembentukan prostaglandin peroksida (PGG2
da~iPGH2) dan TXA2 serta melalui aktivasi oleh "platelet activating factor "
(PAF) (Day, 1978; Packham, 1983).
ADP dapat menimbulkan agregasi trombosit yang reversibel tanpa inelalui
pe~igeluaranisi gra~iulalnaupuli pembentukan PGG2, PGH2 dan TXA2. I-Ial ini
terjadi pada medium dengan kadar ion Ca yang fisiologik. Pada inedium dengan
12
kadar ion Ca rendah, kadar ADP yang rendah menimbulkan agregasi yang
reversibel, sedangkan kadar ADP yang tinggi menimbulkan agregasi yang
ireversibel karena pengeluaran isi granula dan aktivasi jalur arakhidonat.
Kolagen, komplek anti gen-antibodi, virus, dan bakteri menimbulkan agregasi
melalui pelepasan isi granula trombosit dan aktivasi jalur arakhidonat (Packham,
1983).
Bila trombosit mengalami aktivasi maka fosfolipase A2 akan diaktifl~an
sehingga aka11 dilepaskan asam arakhidonat dari fosfolipid membran trombosit.
Selanjutnya asam arakhidonat akan diubah menjadi PGG2 dan PGH2 oleh enzim
siklooksigenase. Kemudian PGH2 akan diubah oleh tromboksan sintetase ineiljadi
TXA2. TXA2 ini dapat merangsang agregasi trombosit (Marcus, 1983). TXA:!
akan merangsang mobilisasi ion Ca dari tempat penyimpanannya. yang
\ ase.
mengakibatkan pelepasan ADP dan penghambatan aktivitas adenilat sil-l
Penghambatan adenilat siklase melibatkan penurunan kadar c AMP (Marcus,
1983). Konsep perangsangan trombosit serta akibatnya dapat diliihat pada Gambar
1.
PGG2 dan PGH2 dalain endotel pembuluh darah akan diubah oleh
prostasiklin sintetase menjadi prostasiklin (PGI2). PGI2 merangsang adenilat
siklase sehingga kadar c AMP meningkat. SikIik AMP menghambat aktivitas
fosfolipase A2 dan siklooksigenase serta mobilisasi ion Ca, sehingga pelepasan
ADP dari granula dan agregasi dillambat. Jadi PG12 meinpuilyai sifat yang
berlawanan dengan TXA2 yaitu menghambat agregasi (Marcus, 1983).
Gambar 1.
Konsep perangsangan trombosit serta akibatnya
Beberapa keadaan seperti diabetes mellitus, hiperlipoproteine~nia.
kebiasaan nierokok serta pemakaian kontrasepsi hormonal dapat menyebabkan
agregasi tro~nbosityang meningkat (Bprne, 1977). Pada penderita diaberes
lnellitus pelnbenrukan PGI2 berkurang.
Pada hiperlipoproteinemia ierjadi
peningkatan aktivitas trombosit karena kolesterol dapat mengubah karakteristik
niembran tro~nbositmenjadi lebih aktif. Pada perokok terjadi peningkatan karbon
nionoksida yang rneyebabkan pengeluaran epinefrin dari kelenjar anak gi~ijal
meningkat seliingga menginduksi agregasi trombosit.
Dilaporkan bahwa
14
kontrasepsi hormonal dapat meningkatkan agregasi trombosit , tetapi mekanisme
yang jelas belum diketahui.
2.
Proses Pembekuan Darah
Proses pembekuan darah terdiri dari rangkaian reaksi enzimatik yang
melibatkan protein plasma, fosfolipid, dan ion Ca. Lebih dari 30 substansi yang
mempengaruhi proses pernbekuan darah. Mereka ditemukan di dalam darah dan
jaringan lainnya, sebagai "procoagualan" dan "anticoagulan". Membeku tidaknya
darah tergantung keseimbangan dari kedua substansi tersebut (Guyton, 1964).
Menurut Guyton (1964) proses pembekuan darah melalui tiga taliapan
dasar yaitu: (1) Suatu substansi yang disebut tromboplastin akan dibebaskan ltetika
suatu jaringan teriuka.
(2) Tromboplastin tersebut akan menginisiasi suatu
rangkaian reaksi kimia daiam plasma yang mengubah protrombin menjadi
trombin. (3) Trombin melakukan aktivitas sebagai enzim mengubah fibrinogen
menjadi benang-benang fibrin yang akan mengikat sel darah merah, platelet dan
plasma membentuk suatu bekuan yang disebut trombus.
Berbagai faktor
pembekuan (Tabel 3) turut mengambil bagian.
Teori yang banyak dianut untuk menerangkan proses pembekuan adalah
teori Cascade dan Waterfall.
Menurut teori ini tiap faktor pembekuan darah
diubah menjadi bentuk aktif oleh faktor sebelumnya dalam reaksi enzimatik.
Faktor pembekuan darah beredar dalam darah sebagai prekursor yang akan diubali
menjadi enziln bila diaktifkan. Etizim ini akan mengubah prekursor selanjutnya
menjadi enzim.
Jadi mula-mula faktor pembekuan darah bertindak sebagai
substrat dan kemudian sebagai enzim (Oesman dan Setiabudy, 1992).
Tabel 3. Faktor-faktor pembekuan darah '
Faktor
Nama
I
I1
I11
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XI1
XI11
Fibrinogen
Protrombin
Faktor jaringan
Ion Ca
Proakselerin
Prokonvertin
Faktor Anti Hemofili (AHF)
Komponen tromboplastin plasma
Faktor Stuart
Anteceden Tromboplasti~iPlasma (PTA)
Faktor Hageman
Faktor penstabil fibrin (PSF)
High Moleculer Weight Kininogen (HMWK)
Pre Kallikrein (PK)
.
Tortura dan Anagnosrakos (1990)
Proses pembekuan darah dimulai melalui dua jalur intrinsik yang
dicetuskan oleh aktivasi kontak dan melibatkan F XII, F XI, F IX, F VIII,
HMWK, PK, Platelet Faktor 3 (PF 3) dan ion Ca, s e r a jalur ektrinsuik yang
dicetuskan oleh tromboplastin jaringall dan melibatkan F VII, ion Ca. Ke dua
jalur i ~ i kemudian
i
aka11bergabung menjadi jalur bersama yang melibatkan F X,
F V, PF 3, protrombin dan fibrinogen (Oesman dan Setiabudy, 1992). Proses
pembekuan selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 2.
INTRINSIT
Kerusakan
EKSTRINSIT
1
Jaringan rusak
:.
yaktor jaringan (TF)
VII
VII ter- VII teraktivasi
> X terak-
X
X ter-
+
BENANG-BENANG
FIBRIN LEPAS
Proses p e m b e k u a n d a r a h
n o s t a k o s , 1990)
BENANG FIBRIN STABIL
(Tortora dan Anaq-
17
Menurut Guyton (1964) pada dasarnya pembekuan darah terjadi karena
dua ha1 yaitu: (1) Permukaan pembuluh darah yang kasar (kemungkinan
dikarenakan arterosklerosis, infeksi atau luka) yang menyebabkan melekatnya
platelet dan selanjutnya menginisisasi pembekuan darah (2) Darah kadang-kadang
membeku ketika mengalir sangat lambat melalui pembuluh darali yang
mengakibatkan konsentrasi faktor-faktor pembekuan meningkat cukup tinggi untuk
lnenginisiasi koagulasi.
Pembekuan darah merupakan proses autokatalitik dimana sejumlah enzini
yang terbentuk pada tiap reaksi akan menimbulkan enzim dalam julnlah besar
pada reaksi selanjutnya.
mencegah aktivasi dan
Oleli karena icu perlu ada lnekanislne kontrol untuk
pemakaianfaktor pembekuan darah secara berlebiliaii
yaitu melalui aliran darah, mekanisme pelnbersihan (clereance) seluler dan
inhibitor alamiah (Oesman dan Setiabudy, 1992).
Aliran darah akan menghilangkan dan mengencerkan faktor pembekuan
darah yang aktif dari tempat luka. Di samping itu faktor pembekuan darah yang
aktif akan dibersihlcan dari sirkulasi darah oleh hati. Sel retikuloendotial pada
hati berperan dalam menghilangkan F IXa, F Xa dan F VIIa (Oesman dan
Setiabudy, 1992).
Permukaan yang halus dari endotial mengliindari melekatnya platelet dan
selanjutnya mencegah pembebasan trornboplastin dari platelet (Guyton, 1964).
Dalaln keadaan normal plasma lnengandung sejumlah protein yang yang dapat
~iienghambatenziln proteolitik dan disebut inhibitor protease, seperti antitrombin
18
3 (AT 3), alfa-2 makroglobulin, C1 esterase inhibitor, alfa-1 antitripsin dan
protein C (Oesman dan Setiabudy, 1992).
AT 3 memegang peranan penting dalam mekanisme kontrol karena
disamping menghambat aktivitas trombin, juga menghambat F XIIa, F XIa, F Xa,
F IXa, F VIIa, plasmin dan kallikrein. AT 3 disebut juga kofaktor heparin
karena heparin tidak dapat bekerja tanpa AT 3, sebaliknya aktivitas AT 3 akan
diperbesar dengan adanya heparin.
C1 inhibitor mempunyai fungsi utama menghambat F Xla, F Xla dan
kallikrein. Alfa-1 antitripsin adalah inhibitor protease yang paling tinggi kadarnya
di dalam plasma serta berperan menginaktifkan trombin, F Xla, kallikrein dan
HMWK.
Protein C berperan dalam menginaktifkan F Va dan F VIIa. Protein C
beredar dalam bentuk tidak aktif dan akan diaktifkan oleh trombin dengan adanya
kofalctor trombomodulin yang dikeluarkan oleh sel endotel. Protein C yang aktif
akan memecah faktor Va dan F VIIIa menjadi bentuk yang tidak aktif.
Tortora dan Anagnostakos (1990) menjelaskan bahwa walaupun dalam
tubuh manusia terdapat mekanisme antikoagulan tertentu untuk mengontrol
pembekuan darah, namun pembekuan darah masih dapat terjadi dalam sistern
peredaran darah (kardiovaskuler).
Bila terjadi penyumbatan aliran darah ke
organ-organ fital akibat adanya bekuan darah dapat rnenyebabkan stroke.
Beberapa jenis antikoagulan buatan telah diproduksi. Antikoagulan ini
dalam bentuk obat yang dipakai untuk mencegah terjadinya trombosis, yang
19
kerjanya menghambat proses pembekuan darah. Berdasarkan mekanisme kerjanya
antikoagulan buatan ini dapat dibagi 3 kelompok yaitu yang bekerja pada jalur
prostaglandin, yang bekerja dalam meningkatkan c AMP dan yang bekerja
langsung pada membran trombosit (Setiabudy, 1996).
Obat yang bekerja pada jalur prostaglandin dapat dibagi atas 3 kelompok
yaitu penghambat fosfolipase contohnya trifluoperazin, flurazepam dan mepakrin
(Smith, 1980), penghambat siklooksigenase contohnya aspirin (Hoak, 1983),
penghambat tromboksan sintetase contohnya simetidin dan dazoksiben (Barradas,
1985).
Obat yang bekerja dengan meningkatkan c AMP adalah perangsang
adenilat siklase, contohnya prostaglandin El (PGEI) (Moncada dan Vane 1978).
dan penghambat fosfodiesterase contohnya dipiridamol dan papaverin (Packham.
1983). Sedangkan obat yang bekerja langsung terhadap membran tro~nbosir
contohnya tiklopidin dan ekstrak bawang putih (Bruno, 1983; Apitz- Castro er ai.,
1986).
A.
BAHAN DAN ALAT
1.
Bahan
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah umbi bawang putih
dari beberapa varietas yaitu varietas Jawi yang berasal dari Tawangmangu (Solo),
varietas Lengkong dari Kretek (Wonosobo), Lumbo Ijo dari Ciwidey (Bandung),
varietas lokal dari Padang (Sumatera Barat) dan Belu (Nusa Tenggara Timur).
Bahan baku bawang putih dipilih dari daerah sentra produksi bawang putih di
Indonesia.
Bahan kimia yang digunakan untuk persiapan sampel dan analisis antara lain
metanol, dietil eter, KMnO,, Na,SO,, KI, dan Na,S,O,.
Untuk pemeriksaan agregasi trombosit digunakan Platelet Rich Plasma (PRP)
dan Platelet Poor Plasma (PPP) darah kelinci ras white New-Zealand, dengan jenis
penginduksi ADP.
2.
Alat
Alat yang digunakan selama penelitian antara lain pisau, waring blender,
neraca analitik, aggrecoder, vakum evaporator, sentrifuse, kromatografi gas dan alatalat dari gelas.
1.
Persiapan Sampel
Pada penelitian ini sampel bawang putih disiapkan dalam bentuk ekstrak
dengan cara mengekstrak 200 gram bawang putih segar dengan metanol. Kemudian
dievaporasi pada suhu 50°C dalam keadaan vakum.
Hasil evaporasi diekstralc
kembali dengan dietil eter. Fase eter dicuci dengan air destilata dan ditambahkan
an-hidrous sulfat untuk menghilangkan airnya.
Setelah dievaporasi kembali
kemudian liasilnya dilarutkan dalam metanol dan disimpan pada suhu -20°C (ApitzCastro et al., 1986). Prosedur penyiapan ekstrak bawang putih selengkapnya dapat
dililiat pada Gambar 3.
Elcstrak bawang putih ini kemudian dianalisis aktivitas anti-trombotik, jumlali
komponen pembentuk senyawa volatil dengan alat VRS dan analisis profil kompoiien
aktif bawang dengan kromatografi gas. Untuk bawang putih utuh dianalisis kadar
airnya.
a.
Alctivitas Antitrombotik
Pengujian aktivitas antitrombotik dilakukan dengan cara in-vitro
inenggunakan platelet darah kelinci (Born, 1963) yaitu berdasarkan perubahail
transmisi callaya. Transrnisi cahaya rnelaui PRP adalah rendah. Dengan
penambahan agregator maka trombosit akan beragregasi dan mengendap
sehingga transmisi cahaya meningkat.
7
FILTRAT
BAWANG PUTIH
e
DIKUPAS
,&T-I
7
LABU PISAH
i-'
FILTRAT
+
'r'
'iSARINGAN VAKUM
LABU PISAH
EVAPORATORVAKUM
SUHU RUANG
EKSTRAK BAWANG PUTIH
ID1Sl3LPXS PXD.4 SUHU
Gambar 3. Diagram prosedur penyiapan ekstrak bawang putih
-70°C
I
23
Pemeriksaan agregasi trombosit menggunakan aiat Aggrecoder Daiichi
PA 3210. Cara pemeriksaan agregasi trombosit adalah sebagai berikut : Darah
kelinci sebanyak 9 mi dicampur dengan 1 ml Sodium sitrat 0.109 M.
Campuran ini kemudian disentrifuse dengan kecepatan 1000 rpm selama 10
menit untuk mendapatkan PRP (Platelet Rich Plasma). Supernatan diambil dan
sisa darah disentrifuse lagi dengan kecepatan 2500 rpm selama 10 menit untuk
mendapatkan Platelet Poor Plasma (PPP).
sup=rna:zn
BAWANG PUTlH (Allium sativum, 1 . 1 YANG TUMBUH Dl INDONESIA
Ole h
ARIF
HARTOYO
F 26. 0623
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Arif Hartoyo. F26.0623. Pengujian Aktivitas Antitrombotik Beberapa Varietas Bawang
Putih (Allilrin sativum, L) yang Tumbuh di Indonesia. Di bawah bimbingan Deddy Muclitadi
dan C. Hanny Wijaya.
Ringkasan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi antitrombotik beberapa varietas
bawang putih yang tumbuh di Indonesia.
Penelitian ini merupakan tahap awal dari suatu
rangkaian penelitian untuk menghasilkan "antithrombotic-agent" yang dapar digunakan sebagai
"Health Food Suplement" pencegah timbulnya penyakit jantung koroner.
Lima varietas bawang putih yaitu varietas Jawi berasal dari Tawangmangu (Solo),
Lengkong dari Kretek (Wonosobo), Lumbu ijo dari Ciwidey (Bandung), varietas lokal dari
Padang (Sumatera Barat) dan Belu (NTT),disiapkan dalam bentuk ekstrak-metanol. Ekstrak ini
dianaiisis antitrombotiknyadengan metode Born (1963) menggunakan alat agrecoder: kandungan
senyawa volatil pereduksi dengan alat VRS; dan profil senyawa volatil akrifnya dengan alar
kromatografi gas. Untuk bawang putih utuh dianalisis kadar airnya.
Hasil analisis dari data yang diperoleh didapat bahwa konsentrasi minimum ekstrak
bawang putih untuk menghambat agregasi trombosit sebesar 50 % (D,,)dari varietas Jawi
sebesar 0.035 mglml PPP, varietas lokal Padang sebesar 0.048 mglml PPP. varietas Lumbu ijo
sebesar 0.115 mglml PPP serta varietas Lengkong dan lokal Belu masing-masing sebesar 0.1 16
dan 0.160 mglml PPP.
Jumlah bawang putih yang diperlukan setiap varietas untuk mendapatkan konsentrasi
ekstrak bawang putih minimum yang dapat menghambat agregasi trombosit sebesar 50 % (D,,)
dari varietas Jawi, lokal Padang, Lumbu Ijo, Lengkong dan lokal Belu secara berurutan adalah
3.21, 5.40, 5.22, 4.69 dan 15.46 g.
Kadar air bawang putih yang diuji berkisar antara 51.50-62.20 %.
Sedangkarl
rendemen ekstrak bawang putih berkisar antara 0.06 - 0.18 g1100 g. Dari data kadar air dan
rendemen didapat bahwa kadar air yang iendah tidak selalu rnenghasilkan rendernen ekstrak yang
tinggi. Selain itu bawang putih dengan rendernen ekstrak yang tinggi tidak selalu diikuti dengan
aktivitas antitrornbotik yang tinggi pula.
Hasil pengukuran kandungan senyawa volatil pereduksi (VRS) menghasilkan nilai
berkisar 3225.17
-
10353.32 meqlg. Dari data VRS didapat bahwa tidak ada korelasi antara
nilai VRS dengan kemarnpuan antitrombotik.
Dari hasii penelitian yang telah dilaporkal~
dikecahui bahwa tidak sernua komponen volatil bawang bersifat antitrobotik dan sebaliknya
ko~nponendalarn bawang putih yang bersifat antitrornbotik tidak semuanya bersifat volatil.
Hasil analisis profil kornponen volatil aktif rnenggunakan krornatografi gas
~nenunjukltan bahwa bawang putih varietas Jawi yang mempunyai aktivitas antitrombotik
rertinggi ~nempunyaipersentase lkornpone~l bersifat antitrombotik lebih besar dibandingkan
densan varietas lokal Belu yang mernpunyai aktivitas antitrombotik rerendah.
Persenrase
kornponen volatil bersifat antitrombotik dalam varietas Jawi dan lokal Belu secara berururan
adalah sebagai berikut : Metil allil trisulfid (1.64 dan 0.34), 3-vinil-(4H)-I.7-ditiin (19.15 darl
17.49). Diallil trisulfid (42.90 dan 32.91) dan 2-vinil-(4H)-I,3-ditiin (15.57 dan 8.47).
Dari
liasil ini diduga bahwa perbedaan aktivitas antitrombotik dalam bawang putih disebabkan
persentase komponen bersifat antitrombotiknya yang berbeda.
Berdasarkan kernarnpuan aktivitas antitrombotik (nilai D,,,) dan jumlah bawang putih
yang diperlukan untuk rnendapatkan D,
bawang putih variecas Jawi dan Lengkong rnempunyai
potensi untuk dirnanfaatkan dalam pengolahan lebih lanjut.
PENGUJIAN AKTIVITAS ANTITROMBOTIK BEBERAPA VARIETAS
BALVANG PUTIK (Allimn sntivrtm, L.) YANG TUMBUH DI INDONESIA
SKRIPSI
sebzgai saizh sari syarat ulituk memperolzh gelai
SARJAhT.4 TEKNOLOGI PERTANIAN
pad? j~rusanTek:iologi Pangan dac? Gizi
Fakulras Teknoiogi Pertania~?
Insriiut Perranian Bogor
Oleh
ARIF HARTOErO
F 26.0623
1994
FAXULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR.
BOGOR
NSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEXCNOLOGI PERTANLAN
BAWANG PUTIH (Allium sativum, L) YANG TUMBIM DX INDONESIA
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Telcnologi Pangan dan Gizi
Fakultas Telmologi Pertanian
h t i t u t Pertanian Bogor
Oleh
ARLF EfARTOYO
F 26.0623
Dilahirltan pada tanggal 30 April 1970
Di Purbaiingga
Tanggal lulus : 14 Juli 1994
Dr. Ir. C. Hamy Wijaya, M.Sc.
Dosen Pembimbiig 11
.Deddy Muchtadi, M.S.
Dosen Pembiibing I
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Illahi Robbi. Hanya dengan karuiiia dan
rahmmat-Nya, laporan ini dapat diselesaikan. Laporan ini disusun bkrdasarkan hasil penelitian
yang dilaksanakan di laboratorium Kimia dan Biokimia, PAU Pangan dan Gizi IPB; laboratorium
jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian IPB; laboratorium Patologi
Klinik RSCM Jakarta.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga
kepada:
I.
Bapak (Alm.) dan lbu penulis, yang dengan tulus ikhlas memberikan dorongan serta doa
restu untuk keberhasilan penulis.
2.
Bapak Dr. Ir. Deddy Muchtadi, EV1.S. dan lbu Dr. Ir. Hanny Wijaya, MSc. yang
~nembimbingpenulis selama kuliah di jurusan Teknologi Pangan dan Gizi. Fateta. IPB.
3.
lbu dr. Rahayuningsih yang banyak ~nemberikansaran dan inasukan kepada penulis.
4.
Bapak Ir. Herianus dan Agung Prihambodo, atas kerjasama yang terjalin rapi selarna
penelitian.
5.
Kakak-kakakku tercinta yang banyak memberikan dorongan.
6.
Rekan-rekanku seperjuangan.
7.
Semua pihak yang dengan senang hati membantu selama penelitian sampai tersusunnya
laporan ini.
Semoga laporan penelitian ini bermanfaat bagi yang memerlukannya. Amin.
Bogor,
Agustus 1994
Penulis
DAFTAR LSI
Halaman
...............................................................
DAFTAR IS1..........................................................................
DAFIAR GAMBAR ................................................................
DAFTAR TABEL ....................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................
I . PENDAHULUAN..............................................................
A. LATAR BELAKANG ....................................................
B. TUJUAN PENELITIAN.................................................
KATA PENGANTAR
II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................
........................................................
1. Botani dan Kandungan Zat Gizi Bawang Putih ................
2 . Komponen Bioaktif Bawang Putih ................................
B. AGREGASI TROMBOSIT.............................................
1. Proses Pembentukan Trombosit ...................................
2 . Proses Pembekuan Darah ...........................................
m. BAHAN DAN METODE PENELITW .................................
A. BAHAN DAN ALAT .....................................................
1.Bahan ....................................................................
2 . Alat ......................................................................
B . METODE ..................................................................
1. Persiapan Sampel .....................................................
2 . Analisis ..................................................................
a . Aktivitas Antitrombotik ..........................................
A. BAWANG PUTM
i
ii
iv
v
vi
1
I
2
3
3
3
6
9
9
14
20
20
20
20
21
21
21
21
.......................................
c.Analisis Profil Komponen Volatil Aktif .......................
d. Kadar Air ...........................................................
e. Rendemen Hasil Ekstraksi .......................................
IV . HASDL DAN PEMBAHASAN ..............................................
A. AKTNITAS ANTITROMBOTM:.....................................
.
b Senyawa VolatiI Pereduksi
.
......................................
C. SENYAWA VOLATIL PEREDUKSI (VRS)..........................
D. PROFIL SENYAWA VOLATIL AKTIF...............................
V . KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................
A . KESIMPULAN ............................................................
B. SARAhi ......................................................................
DAFTAR PUSTAKA ................................................................
B KADAR AIR DAN RENDEMEN
D r n A R GAMBAR
Halaman
.
............
Gambar 2 . Proses pembekuan darah ..........................................
Gambar 1 Konsep perangsangan trombosit serta akibatnya
........
Gambar 4 . Skema cara mendapatkan PRP-PPP ............................
Gambar 5 . Tipe kurva agregasi dengan beberapa konsentrasi ADP ...
Gambar 6 . Kurva agregasi darah ..............................................
Gambar 7 . Grafik hubungan a g r e g a s i m a k s i dengan konsentrasi
ekstrak bawang putih ..............................................
Gambar 8 . Kadar air bawang putih ...........................................
Gambar 9 . Rendemen ekstrak bawang putih ................................
Gambar 3 . Diagram prosedur penyiapan ekstrak bawang put ih
Gambar 10. Kandungansenyawa volatilpereduksiekstrak bawang putih
......................................................................
Gambar 11. Kromatogram kromatografi gas senyawa standar ...........
Gambar 12. Pola kromatogram dari referensi ................................
Gambar 13. Kromatogram kromatografi gas ekstrak bawang putih varietas Jawi
13
16
19
21
27
28
29
32
33
34
39
40
............................................................
41
Gambar 14 Kromatogram kromatografi gas ekstrak bawang putih varietas lokal Belu
42
.
.....................................................
.
.............
Tabel 2. Kandungan zat gizi umbi bawang ....................................
Tabel 3 . Faktor-faktor pembekuan darah......................................
Tabel 4.Konsentrasi minimum ekstrak bawang putihuntuk menghambat agregasi 50% @, ) ..................................................
Tabel 5 .Jumlah bawang putih yang diperlukanuntukmendapatkannilai D5........................................................................
Tabel 6. Persentase komponen senyawa volatil bawang put& .............
Tabel 1 Perkembangan produksi bawang put& di Indonesia
5
6
15
30
32
37
Halaman
Lampiran 1. Data agregasi maksimum darah k e b c i dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas Lumbu Ijo
..........
49
Lampiran 2. Data agregasi maksimum darah kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas Jawi
..................
50
Lampiran 3. Data agregasi maksimum darab kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas Lengkong
...........
51
Lampiran 4. Data agregasi maksimum darah kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas lokal Padang
.......
52
Lampiran 5. Data agregasi maksimum darah kelinci dengan penambahan ekstrak bawang putih vartietas lokal Belu
53
...........
A. LATAR BELAKANG
Memasuki era Pembangunan Jangka Panjang ke dua (PJP 11) selain masalah gizi yang
berkaitan dengan masalah kemiskinan dan penyakit infeksi, Indonesia dihadapkan pula pada
masalah peningkatan penderita penyakit kronik non-infeksi, diantaranya penyakit jantung
koroner. Data hasil Survey Rumah Tangga yang diperoleh Dep.Kes. R1 pada tahun 1980
menunjukkan bahwa prevalensi penyakit jantung koroner di Indonesia telah meningkat dan
menempati urutan ke 6, serta menempati urutan ke 3 penyebab kematian. Bahkan menurut
hasil Survey Kesehatan Rumah Tangga tahun 1992, penyakit ini menjadi pembunuh nomer
satu (Baraas, 1992).
Dengan meningkatnya pendapatan dan perubahan gaya hidup sebagian pendudub
akibat keberhasilan pembangunan ekonomi dan pengaruh budaya global, maka masalah gizi
lebih (over nutrition) akan mengancam kehidupan penduduk golongan menegah ke aras
serta kelompok usia lanjut. Dikala angka kematian turun 15 per 1000 penduduk, dikala
usia harapan hidup meningkat antara 55-60 tahun, maka penyakit jantung dan pernbuluh
darah muncul sebagai persoalan utania kesehatan di negara-negara dunia ke tiga, termasuk
Indonesia
I).
Oleh karena itu pencegahan dan penanggulangan masalah tersebut harus
segera diupayakan.
Bawang, terutama bawang merah dan bawang putih meskipun dalam jumlah sedikit
tak pernah terpisahkan dalam setiap masakan Indonesia. Bahan tersebut menjadi penyedap
Kompas tanggal 18 Oktober 1990
.2
yang memberikan rasa dan aroma yang disukai banyak orang. Selain sebagai bumbu,
bawang (terutama bawang putih) telah lama dikenal mampu menanggulangi berbagai
penyakit seperti stroke, atherosklerosis, "platelet agregation", kanker dan berbagai
penyakit lainnya (Nakata, 1973; Ariga et al., 1981; Bordia, 1978)
Mengingat bawang putih mempunyai potensi baik dari rasa, gizi serta khasiatnya,
~nalcaperlu dilakukan usaha untuk menghasilkan suatu produk yang tidak hanya diterima
dari segi rasa, tetapi juga bermanfaat bagi tubuh.
B. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi antitrombotik beberapa
varietas bawang putill yang tumbuh di Indonesia.
Penelitian ini merupakan tahap awal dari rangkaian penelitian untuk menghasilkan
"antithrombotic agent" yang dapat digunakan sebagai "Health Food Suplement" pencegall
timbulnya penyakit jantung koroner.
11. TINJAUAN PUSTAKA
A.
BAWANG PUTIFl
1.
Botani dan Kandungan Zat Gii Bawang Putih
Bawang (Allium) merupakan salah satu jenis tanaman dalam famili
Liliaceae yang memiliki lebih dari 500 spesies. Diduga tanaman ini berasal dari
Asia Tengah, Asia Barat dan Mediterania yang kemudian diusahakan secara
meluas di daerah Asia yang beriklim tropis (Tindall, 1986). Di Indonesia tumbuh
dan dikembangkan beberapa jenis bawang diantaranya bawang merah (Allium
ascolonicum), bawang putih (Allium satvum, L.), bawang bombay (Allium cepa
Val-.
cepa) dan bawang kucai (Allium schoenoprasum) (Soetomo, 1987).
Bawang putih umumnya diusahakan di daerah dataran tinggi dengan iklim
kering.
Tanaman ini memiliki daun yang pipih, lurus dan padat, sedangkan
umbinya terbagi menjadi bagian kecil-kecil atau dalam bentuk tunggal yang
dililidungi lapisan kulit (Tindall, 1986). Bawang putih dapat dipanen apabila
tanda-tanda umur panen tanaman sudah terlihat yaitu bila 35-65 % daunnya sudah
mengu~iing,ulnbi berhenti tumbuh dan menonjol di atas permukaan tanah serta
ujung umbi mulai berwarlia kecoklatan. Umumnya bawang putih dipanen pada
umur 105-120 hari (Purnomowati et al., 1992).
Waktu panen yang tidak tepat akan mempengaruhikualitas bawang putili
yang dillasilkan. Pemanenan yang terlalu dini dapat lneltyebabkan unibi lnenjadi
keriput, tidak licin dan dagingnya menjadi agak lunak setelah dikeringkan.
4
Sedangkan pemanenan yang terlambat akan memungkinkan timbulnya akar-akar
sekunder selama penyimpanan (Wibowo, 1990).
Setelah dipanen bawang putih kemudian dikeringkan, dibersihkan dari
kotoran, dikelompokkan menurut mut dan ukurannya kemudian disimpan atau
langsung dipasarkan (Purnomowati et al., 1992).
Bawang putih diusahakan di berbagai daerah di Indonesia. Jenis bawang
putih yang banyak dijumpai di Indonesia adalah Lumbu Ijo dan Lumbu Kuning
yang merupakan varietas unggul, Lengkong, Cirebon, Tawangmangu, jenis llocos
dari Philipina dan jenis Tl~ailand. Beberapa jenis bawang putih yang lain dapat
ditemukan di berbagai daerah Indonesia. Tempi jenis-jenis lain itu berasal dari
sumber yang sama. Diduga merupakan modifikasi dari yang sudah ada. Karena
bawang putih diperbanyak dengan umbi secara terus menerus
kernungkinan
terjadi murasi sangat besar yang akan mengubah sifat-sifat bawang putih. Jenis
Santong di Lombok
misalnya, serupa dengan varietas Lumbu Ijo.
Jenis
Tawangmangu dan Cirebon serupa dengan varietas Lumbu Kuning (Wibowo,
1990).
Senira produksi bawang putih di Indonesia antara lain di Jawa Barat, Jawa
Tengah, Jawa timur, Bali dan Nusa Tenggara.
Pada tahun 1989 , dari total
produksi diseluruh wilayali Iiidonesia sebesar 107.407 ton, 42.344 ton (39.4 %)
dihasilkan didaerah Jawa Tengah, 23.669 ton (22 %) dari Jawa Tirnur, Jawa
Barat sebesar 8.94 ton (8.3 %), Bali dan Nusa Tenggara sebesar 22.459 toll (20,9
%).
Meskipun produksi bawang putih di Indonesia meningkat dari tahun ke
tahun, tetapi masih jauh dari mencukupi kebutuhan di daam negeri.
Untuk
mencukupi kebutuhan bawang putih di dalam negeri sarnpai saat ini Indonesia
memerlukan impor yang cukup besar. Kecenderungan peningkatan produksi dan
konsumsi tampak pada Tabel 1. Diperkirakan jumlah konsumsi bawang putih di
lndonesia akan terus meningkat dari tahun ke tahun (Purnomowati, et al., 1992).
Tabel 1.
Perkernbangan produksi bawang putih di Indonesia, 1979-1985
(dalam ton).
Tahun
Produksi
lmpor
Kaanrsl
Sumber : BPS (Purnomowati er al., 1992)
Nilai gizi bawang bervariasi untuk setiap jenis bawang serta bagian yang
dirnakan. Menurut Fenwick dan Hanley (1985) faktor lain yang dapar mempengaruhi kandungan zat gizi bawang adalah kondisi pertumbuhan, waktu panen,
penyimpanan dan pengolahan. Kandungan zat gizi beberapa jenis bawang dapat
dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.
X a n d u n g a n z a t g i z i umbi b a w a n g / 1 0 0 g bagian yang dapat
dimakan
A i r (ml)
Energi (kal)
P r o t e i n (g)
Lemak ( g )
Karbohidrat (g)
S e r a t (g)
K a l s i u m (mg)
P h o s p o r (mg)
B e s i (mg)
V i t . A (ug)
V i t . E l (mg)
" ~ i n d a l l (1986)
.
."
b .putihl'
b .merahl'
b .b o m b a y "
66
122
7
0.3
25
1.1
26
109
1.2
kelumit
0.23
81
67
1.9
0.3
15
0.7
36
45
87.5
45
1.4
0.2
10.3
0.8
kelumit
0.04
-
32
44
0.5
50
0.03
Soetomo (1987)
2. Komponen Bioaktif Bawang Putih
Bawang-bawangan banyab mengandung senyawa belerang sebagai
komponen cita rasa (Shagir et al., 1964; Wahlroos dan Vitanen, 1965). Hasil
identifikasi menunjukkan bahwa seperiima kandungan
minyak netralnya
merupaltan senyawa belerang.
Wertheim (1844,1845) lelah mengisolasi beberapa senyawa volatil dari
minyak bawang putih dengan destilasi uap, Senyawa tersebut terutama terdiri atas
diallil disulfida dan sedikit dialil trisulfida serta diallil polisulfida. Bau khas
bawang baru timbul bila jaringan tanaman tersebut terluka. Stoll dan Seebeck
(1949) dalam penelitiannya pada bawang putih mendapatkan bahwa alliin yang
terkandung dalam jaringan tanaman akan berubah menjadi allisin berdasarkan
reaksi enzimatis. Pada reaksi ini enzim allinase akan bekerja terhadap alliin
sehingga terbentuk allisin, piruvat dan amonia.
Bau dan rasa beberapa jenis bawang dibedakan oleh adanya turunan Spropil dan S-propenil. Prekursor utama pada bawang merah, bawang bombay.
7
bawang kucai dan beberapa jenis bawang lainnya adalah S-(1 propeni1)-sistein
sulfoksida yang akan terhidrolisis dengan cepat oleh enzim allinase secara
hipotetis membentuk asam sulfonat, asam piruvat dan amonia. Selanjutnya asam
sulfonat akan berubah lebih lanjut menghasilkann senyawa "lacrimatory" dan
thiopropanal.5-oksida. Sedangkan pada bawang putih prekursor utamanya adalah
S-(2-propeni1)- sistein sulfoksida yang oleh allinase terhidrolisis membentuk 2propenil propenethiosulfonat (allil thiosulfonat, allisin) (Freeman, 1979).
Jumlah senyawa belerang yang merupakan komponen cita rasa dalam
bawang tergantung pada varietas, kematangan, kultur, kondisi lingkungan, dan
metode dalam persiapan sampel (Shagir et al., 1965). Diallil dlsulfida adalah
komponen utama dalam hancuran bawang putih yang terdapat pada "head spacr"
(Brondnist et al., 1971). Bawang putih yang diekstrak dengan destilas~u i
menghasilkan diallil sulfida sebagai komponen utama. Bila diekstrak dengan etil
alkohol dan air pada suhu ruang akan dihasilkan allisin dan bila diekstrak dengan
etil alkohol murni pada suhu di bawah P C dihasilkan alliin (Block, 1985).
Komponen belerang yang dikandung bawang tidak hanya memberiltan
flavor khas tetapi juga memiliki beberapa sifat sebagai senyawa biologis akt~f.
Paavo Airola yang dikutip oleh Soetomo (1987) berhasil mengisolasi dan
menemukan sejumlah komponen bio-aktif pada bawang putih. Senyawa bio-aktif
tersebut antara lain (1) Allisin, yang bersifat antibakteri dan daya anti radang, (2)
Alliin, bersifat antibiotik, (3) Gurwithrays, merangsang pertumbuhan sel tubuh
dan mempunyai daya peremajaan pada sernua fungsi tubuh, (4) Antihemofillk
..
8
faktor, faktor anti lesu darah, (5)Scordinin, mempercepat pertumbuhan tubuh,
menyembuhkan penyakit kardiovaskuler dan sebagai antioksidan, (6)Merilallil
trisulfida, mencegah pengentalan darah (trombosis) yang dapat menyumbat
pembuluh darah ke jantung dan otak.
Secara tradisional, bawang-bawangan dimanfaatkan sebagai pengawet.
Sifat pengawet bawang terutama disebabkan oleh sifat antimikroba dari senyawa
belerang yang terkandung seperti halnya alliin, allisin dan diallil disulfida dan
sebagainya (Cavallito et aL.,1984; Stoll dan Seebeck, 1951). Selain itu juga
sebagai antioksidan dan obat berbagai penyakit.
Khasiat bawang dalam pengobatan telah lama dikenal. Bangsa Mesir,
Cina, dan India menggunakan bawang putih untuk mengobati berbagai penyaltit
seperti keracunan, cacingan, tumor dan sebagainya. Aristoteles dan Hipocrates
merekomendasikan bawang putih mengingat daya pengobatannya yang luar biasa
(Block, 1985).
Di samping khasiatnya sebagai pencegah tumor atau menghalangi
pengembangan berbagai jenis kanker ke stadium lanjut (Nakata, 1973; Belman,
1983; Cadwel dan Danzer, 1988), bawang-bawanganpun dikenal dengan
khasiatnya sebagai antikolesterol (Bordia, 1978) serta mencegah penyumbatan
pembululi darah (anti-trombotic) dengan komponen-komponennya: meeril allil
trisulfid (Ariga et al., 1981), alliin (Kyriakides et al., 1985), allisin (Kyriakides
et al., 1985), vinilditiins, dialiltrisulfid dan ajoene (Apitz-Castro et al., 1986) yang
umumnya juga berperan sebagai komponen rasa.
B.
AGREGASI TROMBOSIT
1.
Proses Pembentukan Trombosit
Secara alami, bila terjadadi perdarahan tubuh akan bereaksi mencegah
kehilangan darah lebih lanjut. Proses penghentian perdarahan yang terjadi akibat
trauma terputusnya integritas pembuluh darah disebut hemostasis (Mayes et al.,
1987).
Ada beberapa sistem yang berperan dalam hemostasis yaitu sistem
vaskuler, sistem trombosit dan sistem pembekuan darah (Oesman dan Setiabudy,
1992).
Apabila pembuluh darah mengalami luka, maka akan terjadi vasokonstrilcsi
yang mula-mula secara reflektoris dan kemudian akan dipertahankan ole11 faktor
lokal seperti 5-hidroksitriptamin (5-HT, serotonin) dan epinefrin. Vasokonstriksi
ini akan mengurangi aliran darah pada daerah yang luka.
Aktivasi trombosit terjadi ketika lapisan endotel pembuluh darah rusak
yang menyebabkan jaringan ikat di bawah endotel seperti serat kolagen, serat
elastin dan membraii basalis terbuka. Aktivasi trombosit ini menyebabkan adesi
trombosit daii pernbentukan sumbat trombosit. Di samping itu terjadi aktifasi
faktor peinbekuan darah baik jalur intrinsik maupun jalur ekstrinsik yang
menyebabkan peinbentukan fibrin.
Troinbosit adalah suatu sel yang tidak berinti, besarnya antara 2-3 inikron.
Berbentuk lonjong dan pipih seperti cakrain dan pada keadaan tertentu dapat
10
beruball menjadi bulat dengan tepi yang tidak rata karena tonjolan yang disebut
pseudopod (Wintrobe, 1981).
Di dalam trombosit metabolisme yang penting adalah metabolisme
nukleotida dan metabolisme prostaglandin untuk menghasilkan energi dan
menjalankan fungsinya. Nukleotida dalam trombosit terdapat dalam dua pool yaitu
pool metabolik dan pool penyimpanan. Pool metabolik menyediakan kebutuhan
energi untuk melaksanakan fungsi trombosit, sedangkan pool penyimpanan berisi
ADP dan ATP yang tidak aktif dalam metabolisme dan dikeluarkan dalam proses
"release" (Wintrobe, 1981).
Dalam metabolisme prostaglandin, fosfolipid dari membran trombosit
diubah menjadi asam arakhidonat oleh fosfolipase, yang selanjutnya ole11
siklooksigenase diubah menjadi prosraglandin endoperoksida (PGG2 dan PGH2).
Zat ini merupakan pelopor terjadinya tromboksan A2 (TXA2) dengan bantuan
tromboksan sintetase. TXA2 ini penting dalam proses agregasi trombosit yang
dalaln waktu singkat akan diubah menjadi tromboksan B2 (TXB2) yang lama
berada dalam darah (Smith, 1980). Di dalam dinding pembuluh darah PGG2 dan
PGH2 oleh pei~garuh mikrosom diubah menjadi prostasiklin (PG12). Zat ini
menghainbat agregasi dan melebarkan pembuluh darah (Mielke dan Rodvien,
1978).
Fungsi trombosit dalam hemostasis adalah membentuk sumbat trombosit.
Pembentukan sumbat trombosit ini melalui beberapa tahap yaitu perubahan
bentuk, adesi, agregasi primer yang diikuti "release", agregasi sekunder yang
11
disusul dengan proses koagulasi, stabilisasi dan konsolidasi (Wintrobe, 1981).
Pembentukan sumbat trombosit ini terjadi karena adanya kerusakan endotel
sehingga terjadi kontak langsung antara trombosit denga jaringan sub endotel
(Born dan Foulks, 1977).
Agregasi trombosit adalah peristiwa melekatnya trombosit dengan
trombosit lainnya. Peristiwa ini terjadi bila trombosit mengalami perangsangan
oleh satu atau lebih induktor. Banyak zat yang merangsang trombosit untuk
beragregasi , baik yang berasal dari dalam (faktor endogen) maupun yang berasal
dari luar (faktor eksogen). ADP yang berasal dari plasma darah, adanya virus,
bakteri , endotoksin da~isel kanker termasuk faktor eksogen. Sedangkan yang
termasuk faktor endogen adalah ADP yang dikeluarkan pada proses "release",
juga serotonin, fibrinogen dan asam arakhidonat.
Pada proses agregasi ini
diperlukan dikation misalnya ion Ca atau Mg dan fibrinogen (Day, 1978:
Packham, 1983).
Menurut beberapa peneliti agregasi trombosit dapat terjadi rnelalui
beberapa mekanisme yaitu efek langsung terhadap trombosit, pelepasan ADP dan
serotonin dari granula trombosit, pembentukan prostaglandin peroksida (PGG2
da~iPGH2) dan TXA2 serta melalui aktivasi oleh "platelet activating factor "
(PAF) (Day, 1978; Packham, 1983).
ADP dapat menimbulkan agregasi trombosit yang reversibel tanpa inelalui
pe~igeluaranisi gra~iulalnaupuli pembentukan PGG2, PGH2 dan TXA2. I-Ial ini
terjadi pada medium dengan kadar ion Ca yang fisiologik. Pada inedium dengan
12
kadar ion Ca rendah, kadar ADP yang rendah menimbulkan agregasi yang
reversibel, sedangkan kadar ADP yang tinggi menimbulkan agregasi yang
ireversibel karena pengeluaran isi granula dan aktivasi jalur arakhidonat.
Kolagen, komplek anti gen-antibodi, virus, dan bakteri menimbulkan agregasi
melalui pelepasan isi granula trombosit dan aktivasi jalur arakhidonat (Packham,
1983).
Bila trombosit mengalami aktivasi maka fosfolipase A2 akan diaktifl~an
sehingga aka11 dilepaskan asam arakhidonat dari fosfolipid membran trombosit.
Selanjutnya asam arakhidonat akan diubah menjadi PGG2 dan PGH2 oleh enzim
siklooksigenase. Kemudian PGH2 akan diubah oleh tromboksan sintetase ineiljadi
TXA2. TXA2 ini dapat merangsang agregasi trombosit (Marcus, 1983). TXA:!
akan merangsang mobilisasi ion Ca dari tempat penyimpanannya. yang
\ ase.
mengakibatkan pelepasan ADP dan penghambatan aktivitas adenilat sil-l
Penghambatan adenilat siklase melibatkan penurunan kadar c AMP (Marcus,
1983). Konsep perangsangan trombosit serta akibatnya dapat diliihat pada Gambar
1.
PGG2 dan PGH2 dalain endotel pembuluh darah akan diubah oleh
prostasiklin sintetase menjadi prostasiklin (PGI2). PGI2 merangsang adenilat
siklase sehingga kadar c AMP meningkat. SikIik AMP menghambat aktivitas
fosfolipase A2 dan siklooksigenase serta mobilisasi ion Ca, sehingga pelepasan
ADP dari granula dan agregasi dillambat. Jadi PG12 meinpuilyai sifat yang
berlawanan dengan TXA2 yaitu menghambat agregasi (Marcus, 1983).
Gambar 1.
Konsep perangsangan trombosit serta akibatnya
Beberapa keadaan seperti diabetes mellitus, hiperlipoproteine~nia.
kebiasaan nierokok serta pemakaian kontrasepsi hormonal dapat menyebabkan
agregasi tro~nbosityang meningkat (Bprne, 1977). Pada penderita diaberes
lnellitus pelnbenrukan PGI2 berkurang.
Pada hiperlipoproteinemia ierjadi
peningkatan aktivitas trombosit karena kolesterol dapat mengubah karakteristik
niembran tro~nbositmenjadi lebih aktif. Pada perokok terjadi peningkatan karbon
nionoksida yang rneyebabkan pengeluaran epinefrin dari kelenjar anak gi~ijal
meningkat seliingga menginduksi agregasi trombosit.
Dilaporkan bahwa
14
kontrasepsi hormonal dapat meningkatkan agregasi trombosit , tetapi mekanisme
yang jelas belum diketahui.
2.
Proses Pembekuan Darah
Proses pembekuan darah terdiri dari rangkaian reaksi enzimatik yang
melibatkan protein plasma, fosfolipid, dan ion Ca. Lebih dari 30 substansi yang
mempengaruhi proses pernbekuan darah. Mereka ditemukan di dalam darah dan
jaringan lainnya, sebagai "procoagualan" dan "anticoagulan". Membeku tidaknya
darah tergantung keseimbangan dari kedua substansi tersebut (Guyton, 1964).
Menurut Guyton (1964) proses pembekuan darah melalui tiga taliapan
dasar yaitu: (1) Suatu substansi yang disebut tromboplastin akan dibebaskan ltetika
suatu jaringan teriuka.
(2) Tromboplastin tersebut akan menginisiasi suatu
rangkaian reaksi kimia daiam plasma yang mengubah protrombin menjadi
trombin. (3) Trombin melakukan aktivitas sebagai enzim mengubah fibrinogen
menjadi benang-benang fibrin yang akan mengikat sel darah merah, platelet dan
plasma membentuk suatu bekuan yang disebut trombus.
Berbagai faktor
pembekuan (Tabel 3) turut mengambil bagian.
Teori yang banyak dianut untuk menerangkan proses pembekuan adalah
teori Cascade dan Waterfall.
Menurut teori ini tiap faktor pembekuan darah
diubah menjadi bentuk aktif oleh faktor sebelumnya dalam reaksi enzimatik.
Faktor pembekuan darah beredar dalam darah sebagai prekursor yang akan diubali
menjadi enziln bila diaktifkan. Etizim ini akan mengubah prekursor selanjutnya
menjadi enzim.
Jadi mula-mula faktor pembekuan darah bertindak sebagai
substrat dan kemudian sebagai enzim (Oesman dan Setiabudy, 1992).
Tabel 3. Faktor-faktor pembekuan darah '
Faktor
Nama
I
I1
I11
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XI1
XI11
Fibrinogen
Protrombin
Faktor jaringan
Ion Ca
Proakselerin
Prokonvertin
Faktor Anti Hemofili (AHF)
Komponen tromboplastin plasma
Faktor Stuart
Anteceden Tromboplasti~iPlasma (PTA)
Faktor Hageman
Faktor penstabil fibrin (PSF)
High Moleculer Weight Kininogen (HMWK)
Pre Kallikrein (PK)
.
Tortura dan Anagnosrakos (1990)
Proses pembekuan darah dimulai melalui dua jalur intrinsik yang
dicetuskan oleh aktivasi kontak dan melibatkan F XII, F XI, F IX, F VIII,
HMWK, PK, Platelet Faktor 3 (PF 3) dan ion Ca, s e r a jalur ektrinsuik yang
dicetuskan oleh tromboplastin jaringall dan melibatkan F VII, ion Ca. Ke dua
jalur i ~ i kemudian
i
aka11bergabung menjadi jalur bersama yang melibatkan F X,
F V, PF 3, protrombin dan fibrinogen (Oesman dan Setiabudy, 1992). Proses
pembekuan selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 2.
INTRINSIT
Kerusakan
EKSTRINSIT
1
Jaringan rusak
:.
yaktor jaringan (TF)
VII
VII ter- VII teraktivasi
> X terak-
X
X ter-
+
BENANG-BENANG
FIBRIN LEPAS
Proses p e m b e k u a n d a r a h
n o s t a k o s , 1990)
BENANG FIBRIN STABIL
(Tortora dan Anaq-
17
Menurut Guyton (1964) pada dasarnya pembekuan darah terjadi karena
dua ha1 yaitu: (1) Permukaan pembuluh darah yang kasar (kemungkinan
dikarenakan arterosklerosis, infeksi atau luka) yang menyebabkan melekatnya
platelet dan selanjutnya menginisisasi pembekuan darah (2) Darah kadang-kadang
membeku ketika mengalir sangat lambat melalui pembuluh darali yang
mengakibatkan konsentrasi faktor-faktor pembekuan meningkat cukup tinggi untuk
lnenginisiasi koagulasi.
Pembekuan darah merupakan proses autokatalitik dimana sejumlah enzini
yang terbentuk pada tiap reaksi akan menimbulkan enzim dalam julnlah besar
pada reaksi selanjutnya.
mencegah aktivasi dan
Oleli karena icu perlu ada lnekanislne kontrol untuk
pemakaianfaktor pembekuan darah secara berlebiliaii
yaitu melalui aliran darah, mekanisme pelnbersihan (clereance) seluler dan
inhibitor alamiah (Oesman dan Setiabudy, 1992).
Aliran darah akan menghilangkan dan mengencerkan faktor pembekuan
darah yang aktif dari tempat luka. Di samping itu faktor pembekuan darah yang
aktif akan dibersihlcan dari sirkulasi darah oleh hati. Sel retikuloendotial pada
hati berperan dalam menghilangkan F IXa, F Xa dan F VIIa (Oesman dan
Setiabudy, 1992).
Permukaan yang halus dari endotial mengliindari melekatnya platelet dan
selanjutnya mencegah pembebasan trornboplastin dari platelet (Guyton, 1964).
Dalaln keadaan normal plasma lnengandung sejumlah protein yang yang dapat
~iienghambatenziln proteolitik dan disebut inhibitor protease, seperti antitrombin
18
3 (AT 3), alfa-2 makroglobulin, C1 esterase inhibitor, alfa-1 antitripsin dan
protein C (Oesman dan Setiabudy, 1992).
AT 3 memegang peranan penting dalam mekanisme kontrol karena
disamping menghambat aktivitas trombin, juga menghambat F XIIa, F XIa, F Xa,
F IXa, F VIIa, plasmin dan kallikrein. AT 3 disebut juga kofaktor heparin
karena heparin tidak dapat bekerja tanpa AT 3, sebaliknya aktivitas AT 3 akan
diperbesar dengan adanya heparin.
C1 inhibitor mempunyai fungsi utama menghambat F Xla, F Xla dan
kallikrein. Alfa-1 antitripsin adalah inhibitor protease yang paling tinggi kadarnya
di dalam plasma serta berperan menginaktifkan trombin, F Xla, kallikrein dan
HMWK.
Protein C berperan dalam menginaktifkan F Va dan F VIIa. Protein C
beredar dalam bentuk tidak aktif dan akan diaktifkan oleh trombin dengan adanya
kofalctor trombomodulin yang dikeluarkan oleh sel endotel. Protein C yang aktif
akan memecah faktor Va dan F VIIIa menjadi bentuk yang tidak aktif.
Tortora dan Anagnostakos (1990) menjelaskan bahwa walaupun dalam
tubuh manusia terdapat mekanisme antikoagulan tertentu untuk mengontrol
pembekuan darah, namun pembekuan darah masih dapat terjadi dalam sistern
peredaran darah (kardiovaskuler).
Bila terjadi penyumbatan aliran darah ke
organ-organ fital akibat adanya bekuan darah dapat rnenyebabkan stroke.
Beberapa jenis antikoagulan buatan telah diproduksi. Antikoagulan ini
dalam bentuk obat yang dipakai untuk mencegah terjadinya trombosis, yang
19
kerjanya menghambat proses pembekuan darah. Berdasarkan mekanisme kerjanya
antikoagulan buatan ini dapat dibagi 3 kelompok yaitu yang bekerja pada jalur
prostaglandin, yang bekerja dalam meningkatkan c AMP dan yang bekerja
langsung pada membran trombosit (Setiabudy, 1996).
Obat yang bekerja pada jalur prostaglandin dapat dibagi atas 3 kelompok
yaitu penghambat fosfolipase contohnya trifluoperazin, flurazepam dan mepakrin
(Smith, 1980), penghambat siklooksigenase contohnya aspirin (Hoak, 1983),
penghambat tromboksan sintetase contohnya simetidin dan dazoksiben (Barradas,
1985).
Obat yang bekerja dengan meningkatkan c AMP adalah perangsang
adenilat siklase, contohnya prostaglandin El (PGEI) (Moncada dan Vane 1978).
dan penghambat fosfodiesterase contohnya dipiridamol dan papaverin (Packham.
1983). Sedangkan obat yang bekerja langsung terhadap membran tro~nbosir
contohnya tiklopidin dan ekstrak bawang putih (Bruno, 1983; Apitz- Castro er ai.,
1986).
A.
BAHAN DAN ALAT
1.
Bahan
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah umbi bawang putih
dari beberapa varietas yaitu varietas Jawi yang berasal dari Tawangmangu (Solo),
varietas Lengkong dari Kretek (Wonosobo), Lumbo Ijo dari Ciwidey (Bandung),
varietas lokal dari Padang (Sumatera Barat) dan Belu (Nusa Tenggara Timur).
Bahan baku bawang putih dipilih dari daerah sentra produksi bawang putih di
Indonesia.
Bahan kimia yang digunakan untuk persiapan sampel dan analisis antara lain
metanol, dietil eter, KMnO,, Na,SO,, KI, dan Na,S,O,.
Untuk pemeriksaan agregasi trombosit digunakan Platelet Rich Plasma (PRP)
dan Platelet Poor Plasma (PPP) darah kelinci ras white New-Zealand, dengan jenis
penginduksi ADP.
2.
Alat
Alat yang digunakan selama penelitian antara lain pisau, waring blender,
neraca analitik, aggrecoder, vakum evaporator, sentrifuse, kromatografi gas dan alatalat dari gelas.
1.
Persiapan Sampel
Pada penelitian ini sampel bawang putih disiapkan dalam bentuk ekstrak
dengan cara mengekstrak 200 gram bawang putih segar dengan metanol. Kemudian
dievaporasi pada suhu 50°C dalam keadaan vakum.
Hasil evaporasi diekstralc
kembali dengan dietil eter. Fase eter dicuci dengan air destilata dan ditambahkan
an-hidrous sulfat untuk menghilangkan airnya.
Setelah dievaporasi kembali
kemudian liasilnya dilarutkan dalam metanol dan disimpan pada suhu -20°C (ApitzCastro et al., 1986). Prosedur penyiapan ekstrak bawang putih selengkapnya dapat
dililiat pada Gambar 3.
Elcstrak bawang putih ini kemudian dianalisis aktivitas anti-trombotik, jumlali
komponen pembentuk senyawa volatil dengan alat VRS dan analisis profil kompoiien
aktif bawang dengan kromatografi gas. Untuk bawang putih utuh dianalisis kadar
airnya.
a.
Alctivitas Antitrombotik
Pengujian aktivitas antitrombotik dilakukan dengan cara in-vitro
inenggunakan platelet darah kelinci (Born, 1963) yaitu berdasarkan perubahail
transmisi callaya. Transrnisi cahaya rnelaui PRP adalah rendah. Dengan
penambahan agregator maka trombosit akan beragregasi dan mengendap
sehingga transmisi cahaya meningkat.
7
FILTRAT
BAWANG PUTIH
e
DIKUPAS
,&T-I
7
LABU PISAH
i-'
FILTRAT
+
'r'
'iSARINGAN VAKUM
LABU PISAH
EVAPORATORVAKUM
SUHU RUANG
EKSTRAK BAWANG PUTIH
ID1Sl3LPXS PXD.4 SUHU
Gambar 3. Diagram prosedur penyiapan ekstrak bawang putih
-70°C
I
23
Pemeriksaan agregasi trombosit menggunakan aiat Aggrecoder Daiichi
PA 3210. Cara pemeriksaan agregasi trombosit adalah sebagai berikut : Darah
kelinci sebanyak 9 mi dicampur dengan 1 ml Sodium sitrat 0.109 M.
Campuran ini kemudian disentrifuse dengan kecepatan 1000 rpm selama 10
menit untuk mendapatkan PRP (Platelet Rich Plasma). Supernatan diambil dan
sisa darah disentrifuse lagi dengan kecepatan 2500 rpm selama 10 menit untuk
mendapatkan Platelet Poor Plasma (PPP).
sup=rna:zn