PEMANFAATAN FLAVONOID DI BIDANG KEDOKTER (1)
Publikasi pada Majalah Kedokteran Gigi (Dental Journal) FKG-Unair (Edisi Khusus
TIMNAS III), 2003, vol 36, hal. 81-87.
PEMANFAATAN FLAVONOID DI BIDANG KEDOKTERAN GIGI
Oleh Ardo Sabir
Abstrak
Flavonoid merupakan kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas yang
karakteristiknya adalah struktur benzo-γ-piron, dan banyak terdapat pada sel yang
mengalami fotosintesis. Oleh karena itu, flavonoid terdapat pada semua tumbuhan dan
saat ini dikonsumsi dalam jumlah banyak pada diet sehari-hari. Flavonoid mempunyai
banyak manfaat dalam bidang nutrisi. Selama berabad-abad, preparat yang mengandung
flavonoid sebagai bahan yang aktif secara fisiologis telah digunakan oleh masyarakat
dan para klinisi dalam upaya mengobati penyakit. Flavonoid mampu memodulasi
aktivitas enzim dan mempengaruhi berbagai sistem sel. Hal ini menyebabkan senyawa
ini memiliki kemampuan antibakteri, anti inflamasi, dan melindungi pembuluh darah,
dll. Artikel ini mendiskusikan mengenai struktur dan golongan flavonoid, biosintesis
flavonoid, farmakokinetik dan farmakodinamik flavonoid, aktivitas biologis dari
flavonoid, dan beberapa laporan mengenai aplikasi terapi dari flavonoid di bidang
Kedokteran Gigi. Artikel ini mengulas kejadian yang penting dari segi ilmu biologi
dasar yang diperlukan untuk merangsang rasa keingintahuan para klinisi untuk
melakukan penelitian lebih lanjut mengenai aplikasi terapi dari bahan alam ini di bidang
Kedokteran Gigi. Kesimpulan dari artikel ini adalah bahwa flavonoid memiliki
beberapa aktivitas biologis. Pengaruh ini dapat digunakan sebagai terapi. Namun
demikian, publikasi laporan mengenai keberhasilan klinis penggunaan flavonoid masih
sedikit.Oleh karena itu, penggunaan flavonoid didalam praktek kedokteran gigi masih
merupakan tantangan bagi para klinisi.
Kata Kunci: Flavonoid, Aktivitas Biologis, Potensi Farmakologis.
Bagian Konservasi Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Hasanuddin Makassar
1
THE USES OF FLAVONOIDS IN DENTISTRY
By Ardo Sabir
Abstract
Flavonoids are a widely distributed group of polyphenolic compounds
characterized by a common benzo-γ-pyrone structure, and are ubiquitous in
photosynthesizing cells. Therefore, it is widespread in the plant kingdom and currently
consumed in large amounts in the daily diet. A myriad of nutritional benefits has been
attributed to these phytochemicals. For centuries, laymen and physicians have used
preparations, which contain flavonoids as the principal physiologically active
constituents, in attempts to treat human diseases. Flavonoids are capable of modulating
the activity of enzymes and affect the behavior of many cell systems, suggesting that the
compounds may possess significant antibacterial, anti-inflammatory, and vascular
protection activities etc. This article discusses about the structure and classes of
flavonoids, the biosynthesis of flavonoids, the pharmacokenetics and
pharmacodynamics of flavonoids, biological activities of flavonoids, and the few
existing report about the therapeutic application of flavonoids in dentistry. This article
has been made to present the fundamental evidence from the basic biological sciences
which is required to stimulate the interest of clinicians to made further investigation
about the therapeutic application of these natural compounds in dentistry. The
conclusion from this article is that flavonoids possess several biological activities. These
effects may have therapeutic uses. However, only a few reports were published about
successful clinical use of flavonid in dentistry. Therefore, the use flavonoid in dental
practice is still a challenge to clinicians.
Key Words: Flavonoids, Biological Activity, and Pharmacological Potency.
Department of Conservative Dentistry , Faculty of Dentistry, Hasanuddin University,
Makassar
2
PENDAHULUAN
Flavonoid atau bioflavonoid merupakan suatu senyawa fenol yang tersebar luas
pada hampir semua tumbuh-tumbuhan (kecuali alga)1,2, dengan penyebaran terbesar
terdapat pada golongan Angiospermae1. Senyawa ini pada tumbuhan disintesis dalam
jumlah sedikit (0,5% - 1,5%)1,2. Lebih dari 4.000 flavonoid telah diidentifikasi pada
tumbuhan tingkat tinggi dan rendah hingga saat ini3.
Pada tumbuhan, flavonoid tidak hanya berperan sebagai pigmen yang memberi
warna pada bunga dan daun saja, namun juga sangat penting bagi pertumbuhan,
perkembangan, dan pertahanan tumbuhan3,4, misalnya sebagai enzim inhibitor,
prekursor bahan toksik, melindungi tumbuhan (dari bakteri, virus, herbivora, radikal
bebas, dan radiasi sinar ultraviolet), sebagai agen kelasi terhadap logam-logam yang
berbahaya bagi tumbuhan dengan membentuk senyawa kompleks, berperan dalam
fotosensasitasi dan transfer energi, morfogenesis dari tumbuhan, proses fotosintesis,
ekspresi gen tumbuhan, dan sebagai regulator hormon pertumbuhan dari tumbuhan4-7.
Senyawa ini ditemukan pada buah-buahan dan sayuran sehingga dapat dikatakan
bahwa flavonoid merupakan unsur yang penting pada diet manusia 8-10. Minuman seperti
teh, kopi, dan anggur juga mengandung sejumlah besar flavonoid 11. Oleh karena itu,
flavonoid bukan hanya penting untuk tumbuh-tumbuhan, tetapi juga bagi manusia.
Flavonoid diperkirakan terdapat pada tumbuh-tumbuhan sejak ribuan tahun lalu.
Adanya interaksi antara manusia dengan tumbuh-tumbuhan menyebabkan timbulnya
minat para peneliti untuk mengetahui aktivitas biokimia dan fisiologi dari senyawa ini4.
Penelitian secara in vivo maupun in vitro menunjukkan bahwa flavonoid memiliki
aktivitas biologis maupun farmakologis, antara lain bersifat antibakteri12-14, anti
inflamasi4,15-18, anti alergi4, antikarsinogen19-22, antioksidan9-11,23, dan melindungi
pembuluh darah4,10,24-26. Penggunaan flavonoid dibidang Kedokteran telah banyak
dilakukan misalnya2,4,11,16,25,27-29: pada pengobatan diabetes mellitus, penyakit inflamasi,
penyakit alergi, kanker, infeksi yang disebabkan oleh virus, tukak lambung,
kardiovaskuler, dan osteoporosis. Sementara penelitian maupun penggunaan flavonoid
sebagai bahan terapi di bidang Kedokteran Gigi masih sangat jarang dilaporkan2,29,30.
3'
8
7
6
9
A
5
1
O
B
2
C
10
4'
2'
4
O
1'
3
5'
6'
3
TUJUAN PENULISAN
Tujuan dari penulisan artikel ini yaitu mencoba menjelaskan mengenai struktur
dan golongan flavonoid, biosintesis flavonoid, farmakodinamik dan farmakokinetik
flavonoid, aktivitas biologis dari flavonoid, dan beberapa laporan mengenai aplikasi
terapi dari flavonoid di bidang Kedokteran Gigi.
MANFAAT YANG DIHARAPKAN
Artikel ini diharapkan menjadi dasar bagi para klinisi untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai aplikasi flavonoid sebagai bahan terapi di bidang Kedokteran
Gigi mengingat penelitian mengenai hal tersebut masih sangat sedikit dilakukan.
TINJAUAN PUSTAKA
STRUKTUR DAN GOLONGAN FLAVONOID
Nama “flavonoid” digunakan pertama kali oleh Geissman dan Hinreiner 31 sekitar
32 tahun yang lalu, yaitu untuk menamakan golongan senyawa yang mempunyai
struktur kerangka dasar C6 – C3 – C6 32. Setiap bagian C6 merupakan cincin benzena
yang dihubungkan dengan tiga atom karbon (C3) yang merupakan rantai alifatis yang
dapat pula membentuk cincin ketiga. Ketiga cincin tersebut diberi tanda A, B, dan C
untuk memudahkan dalam pembahasan. Atom karbon dinomori menurut sistem
penomoran yang menggunakan angka biasa untuk cincin A dan C serta angka beraksen
untuk cincin B (Gambar 1)1.
3'
8
7
6
9
A
5
1
O
C
10
4'
2'
B
2
1'
5'
6'
3
4
O
Gambar 1. Struktur umum flavonoid.
Sumber: Pustaka no 1.
Terdapat 2 macam istilah dengan pengertian yang berbeda, yaitu flavonoid dan
flavanoid. Istilah flavonoid berasal dari kata flavon atau fenil 2 kromon yang
mempunyai kerangka dasar piron, sedangkan istilah flavanoid berasal dari kata flavan
atau fenil 2 kroman yang mempunyai kerangka dasar piran. Namun saat ini istilah
flavonoid lebih umum digunakan dari pada flavanoid31,32.
4
Flavonoid dikelompokkan menjadi 6 golongan, yaitu: flavon, isoflavon, flavanon,
flavonol, khalkon, dan antosianidin (Gambar 2)33.
OH
OH
OH
OH
O
OH
OH
OH
O
OH
OH
O
OH
OH
O
OH
Flavon
O
OH
Flavonol
O
Flavanon
OH
OH
OH
OH
O
OH
+
O
OH
OH
OH
OH
Isoflavon
OH
OH
O
O
OH
Khalkon
Antosianidin
Gambar 2. Struktur dari golongan flavonoid.
Sumber: Pustaka no 33.
Penggolongan flavonoid ini berdasarkan pada perbedaan struktur kimianya, yaitu
perbedaan substituen cincin heterosiklik yang mengandung oksigen dan perbedaan
distribusi gugus hidroksil. Sebaliknya, perbedaan oksigenasi pada atom C3 menentukan
sifat, khasiat, dan tipe/golongan flavonoid1.
5
BIOSINTESIS FLAVONOID
Semua jenis flavonoid saling berkaitan karena memiliki jalur biosintesis yang
sama yaitu kombinasi dari 2 alur yaitu alur asam sikimat dan alur asetat malonat
(Gambar 3)1.
Gambar 3. Hubungan antar jenis monomer flavonoid.
Sumber: Pustaka no 1.
Masing-masing jalur memasukkan prazat, yaitu senyawa turunan asam sinamik
(fenilpropan) yang dihasilkan dari sintesis asam sikimat yang berperan sebagai senyawa
awal untuk sintesis polyketide, dan residu 3 asam asetat hasil sintesis asetat malonat4.
6
Flavonoid yang pertama kali terbentuk pada biosintesis adalah khalkon, sedangkan
turunan-turunan flavonoid lainnya diturunkan dari senyawa tersebut melalui hidroksilasi
dan reduksi1,4.
FARMAKOKINETIK DAN FARMAKODINAMIK FLAVONOID
Flavonoid dapat ditemukan pada hampir semua bagian tumbuhan, termasuk daun,
akar, kuncup, kayu, kulit kayu, tepung sari, nektar, bunga, buah, dan biji. Senyawa ini di
dalam jaringan tumbuhan, lazimnya ditemukan dalam bentuk glikosida (terikat dengan
molekul gula) atau aglikon (tidak terikat dengan molekul gula 1. Walaupun demikian,
tiap bagian dari tumbuhan mengandung flavonoid yang khas pula, misalnya antosianidin terdapat pada buah, bunga, dan daun, sedangkan flavon terdapat pada bunga34.
Laporan mengenai adanya flavonoid pada hewan sangat sedikit, misalnya pada
lebah dan kupu-kupu. Flavonoid yang terdapat pada hewan berasal dari tumbuhtumbuhan yang menjadi makanannya dan tidak dibiosintesis didalam tubuh hewan
tersebut1.
Oleh karena data mengenai farmakokinetik flavonoid khususnya pada manusia
masih sangat sedikit, dan tingkat kelarutan senyawa ini sangat beragam, maka untuk
memprediksi kecepatan flavonoid diabsorbsi pada intestinum dan penetrasinya melalui
permukaan kulit maupun mukosa masih sukar dilakukan4,35. Penelitian menunjukkan
bahwa bila flavonoid yang terdapat pada makanan dalam bentuk glikosida, maka
flavonoid tersebut tidak dapat diabsorbsi. Dalam hal ini, hanya flavonoid dalam bentuk
aglikon saja yang dapat melewati dinding usus. Hidrolisis ikatan glikosida terjadi
hanya pada usus besar (kolon) oleh bakteri, bersamaan dengan degradasi flavonoid yang
terdapat pada makanan. Hal ini disebabkan karena tidak ada enzim yang mampu
memecah ikatan antara flavonoid dengan gula atau mensekresikannya kedalam usus4.
Senyawa flavonoid dalam bentuk aglikon pada usus diabsorbsi bersama-sama asam
empedu dan melalui epitel masuk kedalam peredaran darah. Melalui vena porta,
sebagian besar flavonoid akan menuju ke hati yang merupakan organ utama tempat
metabolisme flavonoid selain dinding usus besar dan ginjal2,28. Metabolit flavonoid yang
dilabel misalnya 3,5-dihidroksifenilasetat dan 3-hidroksifenilasetat ditemukan pada
urine. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa tidak terdapat residu flavonoid yang
terakumulasi didalam tubuh2.
7
Bila flavonoid diabsorbsi, maka terjadi peningkatan beberapa fungsi biologis,
antara lain sintesis protein, diferensiasi dan proliferasi sel, serta angiogenesis 4.
Walaupun diketahui bahwa toksisitas flavonoid sangat rendah, namun bila senyawa ini
dikonsumsi secara berlebihan (dosis tinggi), maka senyawa ini mungkin dapat berperan
sebagai mutagen dan menghambat enzim-enzim tertentu yang penting untuk
metabolisme hormon36. Oleh karenanya, para peneliti merekomendasikan dosis
maksimal untuk orang dewasa adalah 1 g/hari 2.
AKTIVITAS BIOLOGIS FLAVONOID
Penelitian secara in vivo maupun in vitro menunjukkan bahwa flavonoid memiliki
aktivitas biologis maupun farmakologis. Beberapa aktivitas flavonoid yang diketahui
hingga saat ini adalah: (1) bersifat antibakteri13,14,37 , (2) bersifat anti inflamasi4,15-18, (3)
bersifat antialergi4, (4) bersifat antioksidan9-11,20,23, (5) bersifat melindungi pembuluh
darah4,10,24,25, dan (6) bersifat antikarsinogen8,19,21,22.
Flavonoid bersifat antibakteri karena mampu berinteraksi dengan DNA bakteri.
Hasil interaksi ini menyebabkan terjadinya kerusakan permeabilitas dinding sel bakteri,
mikrosom, dan lisosom37-38. Mekanisme lain dikemukakan oleh Mirzoeva dkk13, yang
menyatakan bahwa flavonoid bersifat antibakteri karena melepaskan energi tranduksi
terhadap membran sitoplasma bakteri dan menghambat motilitas dari bakteri. Namun Di
Carlo dkk4 menyatakan bahwa adanya kandungan gugus hidroksil yang dimiliki oleh
flavonoid menyebabkan senyawa ini bersifat antibakteri. Penelitian oleh Estrela dkk 39
menemukan bahwa ion hidroksil secara kimia menyebabkan perubahan komponen
organik dan transport nutrisi sehingga menimbulkan efek toksik terhadap sel bakteri.
Sifat anti inflamasi dari flavonoid telah terbukti baik secara in vitro maupun in
vivo. Mekanisme flavonoid dalam menghambat terjadinya inflamasi melalui 2 cara,
yaitu: (1) menghambat pelepasan asam arakidonat dan sekresi enzim lisosom dari sel
netrofil dan sel endothelial15,17,18, dan (2) menghambat fase proliferasi dan fase eksudasi
dari proses inflamasi4. Landolfi dkk15 melaporkan bahwa konsentrasi tinggi dari
beberapa senyawa flavonoid dapat menghambat pelepasan asam arakidonat dan sekresi
enzim lisosom dari membran dengan jalan memblok jalur siklooksigenase, jalur
lipoksigenase, dan fosfolipase A2, sementara pada konsentrasi rendah hanya memblok
jalur lipoksigenase. Terhambatnya pelepasan asam arakidonat dari sel inflamasi akan
menyebabkan kurang tersedianya substrat arakidonat bagi jalur siklooksigenase dan
8
jalur lipoksigenase, yang pada akhirnya akan menekan jumlah prostaglandin,
prostasiklin, endoperoksida, tromboksan disatu sisi dan asam hidroperoksida, asam
hidroksieikosatetraienoat, leukotrin disisi lainnya16,17,40.
Senyawa flavonoid bersifat anti alergi karena mampu menghambat enzim
fosfodiesterase pada siklus AMP dan enzim calcium-dependent ATPase. Kedua enzim
ini berperan dalam pelepasan histamin dari sel mast dan sel basofil4.
Setiap sel aerob senantiasa membutuhkan oksigen dalam metabolismenya agar sel
tersebut dapat tetap hidup dan memperbanyak diri. Hal ini menyebabkan pembentukan
radikal bebas oksigen juga terjadi terus menerus oleh karena pada metabolisme normal
sel aerob akan dihasilkan radikal bebas. Fenomena yang juga merupakan karakteristik
dari spesies ini dikenal dengan istilah “stress oksidasi”. Flavonoid mempunyai
kemampuan antioksidan terhadap radikal bebas. Kemampuan antioksidasi dari setiap
flavonoid pada prinsipnya berdasarkan struktur dari senyawa ini, yaitu kombinasi
substituen yang terdapat didalam strukturnya10.
Terdapat 3 kelompok struktur yang penting untuk menentukan kemampuan
antioksidasi flavonoid mulai dari terlemah hingga menjadi terkuat secara bertingkat,
berturut-turut yaitu23: (1) struktur O (ortho)-dihidroksi pada cincin B, yang akan
menstabilkan radikal aroksil. Hal ini terjadi akibat pengikatan hidrogen dan terjadinya
dislokasi elektron, (2) ikatan rangkap posisi 2,3 pada cincin B bersama-sama dengan 4oxo fungsional, yang bertanggungjawab atas dislokasi elektron dari cincin B, dan (3)
adanya gugus hidroksil pada posisi 3 dan 5 pada cincin B.
Pengaruh flavonoid pada pembuluh darah kapiler pertamakali dilaporkan oleh
Szent-Gyorgyi pada tahun 1938 yang mengisolasi flavonoid dari buah jeruk dan
menemukan bahwa senyawa ini memiliki aktivitas vitamin, sehingga diberi nama
vitamin P 10. Flavonoid berperan penting dalam menjaga permeabilitas serta meningkatkan resistensi pembuluh darah kapiler4,20,25, oleh karena itu flavonoid digunakan pada
keadaan patologis seperti terjadinya gangguan permeabilitas dinding pembuluh darah 4.
Terjadinya kerusakan pembuluh darah kapiler akibat jejas menyebabkan peningkatan
permeabilitas kapiler, sehingga darah (terutama plasma darah) akan keluar dari kapiler
ke jaringan, diikuti dengan terjadinya respons inflamasi. Flavonoid terutama bekerja
pada endotelium mikrovaskular untuk mengurangi terjadinya hiperpermeabilitas dan
udem10.
9
Walaupun mekanismenya belum jelas 4, beberapa peneliti menduga bahwa
aktivitas flavonoid terhadap pembuluh darah kapiler berkaitan erat dengan kemampuan
senyawa ini dalam menghambat adhesi platelet, agregasi platelet, leukosit, dan enzim
pembekuan darah15,25,26, walaupun daya hambat dari masing-masing flavonoid berbedabeda, tergantung dari tipe penyebab dan struktur senyawa tersebut 10. Mian dkk24
melaporkan bahwa fungsi flavonoid dalam melindungi dinding kapiler dimediasi oleh 2
mekanisme, yaitu: (1) terjadinya peningkatan proses biosintesis asam mukopolisakarida
substansi dasar dari jaringan ikat. Hal ini akan menyebabkan meningkatnya efek barrier
dari endotelium melalui stabilisasi fosfolipid membran, dan (2) adanya proses perbaikan
pada pembungkus perikapiler mukopolisakarida. Meningkatnya proses biosintesis asam
mukopolisakarida substansi dasar jaringan ikat ini menyebabkan terjadinya peningkatan
pembentukan kapiler baru dan serabut kolagen oleh flavonoid.
Akhir-akhir ini banyak peneliti yang melakukan penelitian secara in vitro terhadap
flavonoid pada tumbuhan, karena diduga merupakan senyawa yang bersifat
antikarsinogen, sehingga dapat digunakan sebagai agen kemoprotektif pada penyakit
kanker8,22,27. Kemampuan flavonoid untuk mengikat radikal bebas dan mengabsorbsi
sinar ultraviolet menyebabkan senyawa tersebut berperan pada semua tahap
karsinogenesis, yaitu pada tahap inisiasi, dengan mencegah terjadinya kerusakan DNA
sel normal5,22, tahap proliferasi, yaitu dengan menghambat metabolisme sel tumor,
seperti sintesis protein, replikasi DNA pada sel tumor dan mengganggu aktivitas dari
beberapa enzim (kinase C, fosfolipase, fosfodiesterase) yang berperan penting dalam
proses pertumbuhan dan proliferasi sel tumor21,27,41, dan pada tahap invasi, yaitu dengan
menghambat motilitas dari sel tumor19.
PEMANFAATAN FLAVONOID SEBAGAI TERAPI
Pemanfaatan flavonoid telah digunakan sejak dulu kala sebagai obat untuk
mengobati berbagai macam penyakit di bidang Kedokteran, antara lain 2,4,11,16,25,27-29: pada
pengobatan diabetes mellitus, penyakit inflamasi, penyakit alergi, kanker, infeksi yang
disebabkan oleh virus, tukak lambung, kardiovaskuler, dan osteoporosis.
Sementara laporan/penelitian mengenai pemanfaatan flavonoid sebagai bahan
terapi di bidang Kedokteran Gigi masih sangat sedikit. Beberapa laporan/penelitian
mengenai pemanfaatan flavonoid dibeberapa disiplin ilmu Kedokteran Gigi, antara lain:
(1) bidang Periodontologi yaitu pada pengobatan parodentosis yaitu suatu penyakit
10
dimana terjadi inflamasi pada jaringan periodonsium disertai adanya kerusakan jaringan
ikat. Flavonoid berperan dalam memperkuat dinding pembuluh darah kapiler sehingga
perdarahan yang timbul dapat berhenti, selain itu flavonoid juga berperan sebagai anti
inflamasi dengan cara menekan sintesis prostaglandin dan menstimulasi hidroksilasi
prolin. Prostaglandin diketahui merupakan mediator inflamasi sehngga jaringan gingiva
kembali normal2, (2) bidang Bedah Mulut. Flavonoid berperan dalam mempercepat
proses
penyembuhan
luka
pasca
pencabutan
gigi
dengan
cara
mening-
katkan/mempercepat proliferasi sel fibroblas dan produksi serabut kolagen2,29. Selain itu,
aplikasi flavonoid juga dapat mengurangi rasa sakit yang timbul pasca ekstraksi gigi
dengan cara menghambat jalur siklooksigenase dan fosfolipase A 2 sehingga sintesis
prostaglandin akan berkurang2, dan (3) bidang Konservasi Gigi. Flavonoid berperan
dalam meningkatkan regenerasi pulpa gigi melalui kemampuannya menginduksi
terbentuknya jembatan dentin pada perawatan kaping pulpa langsung30. Hal ini mungkin
berhubungan dengan beberapa sifat yang dimiliki oleh flavonoid yaitu: (a) kemampuan
flavonoid dalam meningkatkan proses mitogenesis, interaksi sel, dan adhesi molekul,
yang diketahui sangat penting pada proses proliferasi sel29, (b) reaktivitas flavonoid
yang sangat tinggi. Hal ini tercermin dari kemampuan flavonoid mengikat logam-logam
berat divalen untuk membentuk senyawa kompleks2, (c) kemampuan flavonoid dalam
menjaga permeabilitas dan meningkatkan resistensi pembuluh darah kapiler terhadap
jejas25,42, dan (d) adanya gugus hidroksil pada struktur flavonoid menyebabkan
flavonoid bersifat antibakteri4.
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa flavonoid memiliki
beberapa aktivitas biologis dan farmakologis penting yang dapat mempengaruhi
berbagai sistem. Pemanfaatan flavonoid didalam praktek kedokteran gigi masih sangat
terbatas oleh karena kurangnya dilakukan penelitian. Oleh karena itu, artikel ini dapat
menjadi dasar bagi para peneliti melakukan penelitian-penelitian yang lebih mendalam
mengenai flavonoid, sehingga kemungkinan pemanfaatan yang lebih luas dari bahan
alam ini di bidang Kedokteran Gigi dapat dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Markham KR. Techniques of flavonoid identification. London: Academic Press
Inc Ltd. 1982; pp.1-20.
11
2.
Havsteen B. Flavonoids, a class of natural products of high pharmacological
potency. Biochem Pharmacol.1983; 32: 1141-8.
3.
Harborne JB, Williams CA. Advances in flavonoid research since 1992.
Phytochemistry. 2000; 55: 481-504.
4.
Di Carlo G, Mascolo N, Izzo AA, Capasso F. Flavonoids: old and new aspects
of a class of natural therapeutic drugs. Life Sci. 1999; 65: 337-53.
5.
Kootstra M. Protection from UV-B induced DNA damage by flavonoids. Plant
Mol Biol. 1994; 26: 771- 4.
6.
Stapleton AE, Walbot V. Flavonoids can protect maize DNA from the induction
of ultraviolet radiation damage. Plant Physiol. 1994; 105: 881-9.
7.
Kostyuk VA, Potapovich AI, Vladykovskaya EN, Korkina LG, Afanas’ev IB.
In- fluence of metal ion on flavonoid protection against asbestos-induced cell
injury. Arch biochem Biophys. 2001; 385: 129-37.
8.
Hertog MG, Hollman PCH, Katan MB. Content of potentially anticarcinogenic
fla- vonoids of 28 vegetables and fruits commonly consumed in the Netherlands. J
Agric Food Chem. 1992; 40: 2379-83.
9.
Lee Y, Howard LR, Villalón B. Flavonoids and antioxidant activity of fresh
pepper (Capsicum annuum) cultivars. J Food Sci. 1995; 60: 473-6.
10.
Benavente-García O, Castillo J, Martin FR, Ortuño A, Del Río JA. Uses and
pro- perties of Citrus flavonoids. J Agric Food Chem. 1997; 45: 4505-15.
11.
Vinson JA, Dabbagh YA, Serry MM, Jang J. Plant flavonoids, especially tea flavonols, are powerful antioxidants using an in vitro oxidation model for heart
disease. J Agric Food Chem. 1995; 43: 2800-2.
12.
Pepeljnjak S, Jalšenjak I, Maysinger D. Flavonoid content in propolis extracts
and growth inhibition of Bacillus subtilis. Pharmazie.1985; 40: 122-3.
13.
Mirzoeva OK, Grishanin RN, Calder PC. Antimicrobial action of propolis and
some of its components: the effects on growth, membrane potential, and motility of
bacteria. Microbiol Res. 1997; 152: 239-46.
14.
Park YK, Koo MH, Abreu JAS, Ikegaki M, Cury JA, Rosalen PL.,
Antimicrobial activity of propolis on oral microorganisms. Current Microbiol. 1998;
36: 24-8.
15.
Landolfi R, Mower RL, Steiner M. Modification of platelet function and
arachidonic acid metabolism by bioflavonoids. Biochem Pharmacol.1984; 33: 152530.
16.
Gabor M. Anti-inflammatory and anti-allergic properties of flavonoids. Dalam V
Cody, E Middleton, JB Harborne, A Beretz (eds). Plant Flavonoids in Biology and
Medicine: Biochemical, Pharmacological, and Structure-Activity Relationships.
New York: Alan R Liss Inc. 1986; pp. 471-80.
17.
Tordera M, Ferrandiz ML, Alcaraz MJ. Influence of anti-inflamatory flavonoids
on granulation and arachidonic acid release in rat neutrophils. Z Naturforsch. 1994;
49: 235-40.
18.
Dehmlow C, Murawski N, de Groot H. Scavenging of reactive oxygen species
and inhibition of arachidonic acid metabolism by silibinin in human cells. Life Sci.
1996; 58: 1591-600.
19.
Bracke ME, Vyncke B, Opdenakker JM, Foidart G, de Pestel GH, Mareel M.,
Effect of catechins and citrus flavonoids on invasion in vitro. Clin Exp Metastasis.
1991; 9: 13-25.
12
20.
Hertog MGL, Feskeens EJM, Hollman CH, Katan MB, Kromhout D. Dietary
anti- oxidant flavonoids and risk of coronary heart disease: de Zutphen elderly
study. Lancet. 1993; 342: 1007-11.
21.
Huang YT, Kuo ML, Liu JY, Huang SY, Lin JK. Inhibitions of protein kinase C
and proto-oncogene expressions in NIH 3T3 cells by apigenin. Eur J Cancer. 1996;
32A: 146-51.
22.
Webster RP, Gawde MD, Bhattacharya RK. Protective effect of rutin, a flavonol
glycoside, on the carcinogen-induced DNA damage and repair enzymes in rats.
Cancer Lett. 1996; 109: 185-91.
23.
Bors W, Saran M. Radical scavenging by flavonoid antioxidants. Free Radical
Res Commun. 1987; 2: 289-94.
24.
Mian E, Curri SB, Lietti A, Bombardelli E. Anthocyanosides and the walls of
the microvessels: further aspects of the mechanism of action of their protective
effect in syndromes due to abnormal capillary fragility. Minerva Med. 1977; 68:
3565-81.
25.
Beretz A, Cazenave JP. The effect of flavonoids on blood-vessel wall
interactions. Dalam V Cody, E Middleton, JB Harborne, A Beretz (eds). Plant
flavonoids in biology and medicine II: biochemical, cellular, and medicinal
properties. New York: Alan R Liss Inc. 1988; pp. 187-90.
26.
Shu-Huey T, Wun-Chang K, Feng-Nien K, Che-Ming T. Inhibition of platelet
ag- gregation by some flavonoids. Thromb Res. 1991; 64: 91-100.
27.
Kandaswami C, Perkins E, Soloniuk DS, Drzewiecki G, Middleton E.
Antiprolife-rative effects of citrus flavonoids on a human squamous cell carcinoma
in vitro. Cancer Lett. 1991; 56: 147-52.
28.
Hollman PC, Katan MB. Bioavailability and health effects of dietary flavonols
in man. Arch Toxicol Suppl. 1998; 20: 237-48.
29.
Kim SJ, Lim MH, Chun IK, Won YH. Effects of flavonoids of Ginkgo biloba on
proliferation of human skin fibroblast. Skin Pharmacol. 1997; 10: 200-5.
30.
Sabir A. Pengaruh propolis Trigona sp terhadap pulpa gigi tikus pada perawatan
kaping pulpa langsung dan identifikasi flavonoidnya. Tesis. Yogyakarta: Universitas
Gadjah Mada. 2001.
31.
Soegihardjo CJ. Pemeriksaan kandungan flavonoid dan daya hepatotoksik dari
Souchus oleraceus L, Disertasi. Bandung: Institut Teknologi Bandung. 1984; hal.14.
32.
Pramono S. Pemisahan flavonoid. Yogyakarta: Program Pascasarjana
Universitas Gadjah Mada. 1989; hal. 1-18.
33.
Mabry TJ, Markham KR, Thomas MB. The systematic identification of
flavonoids. New York: Springer-Verlag. 1970; pp.12, 50-5.
34.
Geissman TA. The chemistry of flavonoid compounds. New York: The Mac
Millan Co. 1962; pp.154-60.
35.
Harborne JB. Phytochemical methods: a guide to modern techniques of plant
analysis. London: Chapman and Hall Ltd. 1973; pp. 52-5.
36.
Skibola CF, Smith MT. Potential health impacts of excessive flavonoid intake.
Free Radic Biol Med. 2000; 29: 375-83.
37.
Bryan LE. Bacterial resistance and suspectibility. Sydney: McGraw-Hill Co.
1982; pp.20-4.
38.
Wilson G. Kimia farmasi dan medisinal organic. edisi ke-8. terj oleh Achmad
Mustofa Fatah. Jakarta: Dirjen Dikti dan Kebudayaan. 1982; hal 25-32.
13
39.
Estrela C, Sydney GB, Bammann LL, Felippe Jr O. Mechanism of action
calcium and hydroxyl ions of calcium hydroxide on tissue and bacteria. Brazil Dent
J. 1995; 6: 85-90.
40.
Yoshimoto T, Furukawa M, Yamamoto S, Horie T, Watanabe-Kohno S.
Flavonoids: potent inhibitors of arachidonate 5-lipoxygenase. Biochem Biophys Res
Communs. 1983;116: 612-18.
41.
Hirano T, Oka K, Akiba M. Effects of synthetic and naturally occuring
flavonoids on Na+, K+-ATPase: aspects of structure-activity relationship and action
mechanisms. Life Sci. 1989; 45: 1111-7.
42.
Detre Z, Jellinek H, Miskulin M, Robert AM. Studies on vascular permeability
in hypertension: action of anthocyanosides. Clin Physiol Biochem.1986; 4: 143-9.
14
TIMNAS III), 2003, vol 36, hal. 81-87.
PEMANFAATAN FLAVONOID DI BIDANG KEDOKTERAN GIGI
Oleh Ardo Sabir
Abstrak
Flavonoid merupakan kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas yang
karakteristiknya adalah struktur benzo-γ-piron, dan banyak terdapat pada sel yang
mengalami fotosintesis. Oleh karena itu, flavonoid terdapat pada semua tumbuhan dan
saat ini dikonsumsi dalam jumlah banyak pada diet sehari-hari. Flavonoid mempunyai
banyak manfaat dalam bidang nutrisi. Selama berabad-abad, preparat yang mengandung
flavonoid sebagai bahan yang aktif secara fisiologis telah digunakan oleh masyarakat
dan para klinisi dalam upaya mengobati penyakit. Flavonoid mampu memodulasi
aktivitas enzim dan mempengaruhi berbagai sistem sel. Hal ini menyebabkan senyawa
ini memiliki kemampuan antibakteri, anti inflamasi, dan melindungi pembuluh darah,
dll. Artikel ini mendiskusikan mengenai struktur dan golongan flavonoid, biosintesis
flavonoid, farmakokinetik dan farmakodinamik flavonoid, aktivitas biologis dari
flavonoid, dan beberapa laporan mengenai aplikasi terapi dari flavonoid di bidang
Kedokteran Gigi. Artikel ini mengulas kejadian yang penting dari segi ilmu biologi
dasar yang diperlukan untuk merangsang rasa keingintahuan para klinisi untuk
melakukan penelitian lebih lanjut mengenai aplikasi terapi dari bahan alam ini di bidang
Kedokteran Gigi. Kesimpulan dari artikel ini adalah bahwa flavonoid memiliki
beberapa aktivitas biologis. Pengaruh ini dapat digunakan sebagai terapi. Namun
demikian, publikasi laporan mengenai keberhasilan klinis penggunaan flavonoid masih
sedikit.Oleh karena itu, penggunaan flavonoid didalam praktek kedokteran gigi masih
merupakan tantangan bagi para klinisi.
Kata Kunci: Flavonoid, Aktivitas Biologis, Potensi Farmakologis.
Bagian Konservasi Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Hasanuddin Makassar
1
THE USES OF FLAVONOIDS IN DENTISTRY
By Ardo Sabir
Abstract
Flavonoids are a widely distributed group of polyphenolic compounds
characterized by a common benzo-γ-pyrone structure, and are ubiquitous in
photosynthesizing cells. Therefore, it is widespread in the plant kingdom and currently
consumed in large amounts in the daily diet. A myriad of nutritional benefits has been
attributed to these phytochemicals. For centuries, laymen and physicians have used
preparations, which contain flavonoids as the principal physiologically active
constituents, in attempts to treat human diseases. Flavonoids are capable of modulating
the activity of enzymes and affect the behavior of many cell systems, suggesting that the
compounds may possess significant antibacterial, anti-inflammatory, and vascular
protection activities etc. This article discusses about the structure and classes of
flavonoids, the biosynthesis of flavonoids, the pharmacokenetics and
pharmacodynamics of flavonoids, biological activities of flavonoids, and the few
existing report about the therapeutic application of flavonoids in dentistry. This article
has been made to present the fundamental evidence from the basic biological sciences
which is required to stimulate the interest of clinicians to made further investigation
about the therapeutic application of these natural compounds in dentistry. The
conclusion from this article is that flavonoids possess several biological activities. These
effects may have therapeutic uses. However, only a few reports were published about
successful clinical use of flavonid in dentistry. Therefore, the use flavonoid in dental
practice is still a challenge to clinicians.
Key Words: Flavonoids, Biological Activity, and Pharmacological Potency.
Department of Conservative Dentistry , Faculty of Dentistry, Hasanuddin University,
Makassar
2
PENDAHULUAN
Flavonoid atau bioflavonoid merupakan suatu senyawa fenol yang tersebar luas
pada hampir semua tumbuh-tumbuhan (kecuali alga)1,2, dengan penyebaran terbesar
terdapat pada golongan Angiospermae1. Senyawa ini pada tumbuhan disintesis dalam
jumlah sedikit (0,5% - 1,5%)1,2. Lebih dari 4.000 flavonoid telah diidentifikasi pada
tumbuhan tingkat tinggi dan rendah hingga saat ini3.
Pada tumbuhan, flavonoid tidak hanya berperan sebagai pigmen yang memberi
warna pada bunga dan daun saja, namun juga sangat penting bagi pertumbuhan,
perkembangan, dan pertahanan tumbuhan3,4, misalnya sebagai enzim inhibitor,
prekursor bahan toksik, melindungi tumbuhan (dari bakteri, virus, herbivora, radikal
bebas, dan radiasi sinar ultraviolet), sebagai agen kelasi terhadap logam-logam yang
berbahaya bagi tumbuhan dengan membentuk senyawa kompleks, berperan dalam
fotosensasitasi dan transfer energi, morfogenesis dari tumbuhan, proses fotosintesis,
ekspresi gen tumbuhan, dan sebagai regulator hormon pertumbuhan dari tumbuhan4-7.
Senyawa ini ditemukan pada buah-buahan dan sayuran sehingga dapat dikatakan
bahwa flavonoid merupakan unsur yang penting pada diet manusia 8-10. Minuman seperti
teh, kopi, dan anggur juga mengandung sejumlah besar flavonoid 11. Oleh karena itu,
flavonoid bukan hanya penting untuk tumbuh-tumbuhan, tetapi juga bagi manusia.
Flavonoid diperkirakan terdapat pada tumbuh-tumbuhan sejak ribuan tahun lalu.
Adanya interaksi antara manusia dengan tumbuh-tumbuhan menyebabkan timbulnya
minat para peneliti untuk mengetahui aktivitas biokimia dan fisiologi dari senyawa ini4.
Penelitian secara in vivo maupun in vitro menunjukkan bahwa flavonoid memiliki
aktivitas biologis maupun farmakologis, antara lain bersifat antibakteri12-14, anti
inflamasi4,15-18, anti alergi4, antikarsinogen19-22, antioksidan9-11,23, dan melindungi
pembuluh darah4,10,24-26. Penggunaan flavonoid dibidang Kedokteran telah banyak
dilakukan misalnya2,4,11,16,25,27-29: pada pengobatan diabetes mellitus, penyakit inflamasi,
penyakit alergi, kanker, infeksi yang disebabkan oleh virus, tukak lambung,
kardiovaskuler, dan osteoporosis. Sementara penelitian maupun penggunaan flavonoid
sebagai bahan terapi di bidang Kedokteran Gigi masih sangat jarang dilaporkan2,29,30.
3'
8
7
6
9
A
5
1
O
B
2
C
10
4'
2'
4
O
1'
3
5'
6'
3
TUJUAN PENULISAN
Tujuan dari penulisan artikel ini yaitu mencoba menjelaskan mengenai struktur
dan golongan flavonoid, biosintesis flavonoid, farmakodinamik dan farmakokinetik
flavonoid, aktivitas biologis dari flavonoid, dan beberapa laporan mengenai aplikasi
terapi dari flavonoid di bidang Kedokteran Gigi.
MANFAAT YANG DIHARAPKAN
Artikel ini diharapkan menjadi dasar bagi para klinisi untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai aplikasi flavonoid sebagai bahan terapi di bidang Kedokteran
Gigi mengingat penelitian mengenai hal tersebut masih sangat sedikit dilakukan.
TINJAUAN PUSTAKA
STRUKTUR DAN GOLONGAN FLAVONOID
Nama “flavonoid” digunakan pertama kali oleh Geissman dan Hinreiner 31 sekitar
32 tahun yang lalu, yaitu untuk menamakan golongan senyawa yang mempunyai
struktur kerangka dasar C6 – C3 – C6 32. Setiap bagian C6 merupakan cincin benzena
yang dihubungkan dengan tiga atom karbon (C3) yang merupakan rantai alifatis yang
dapat pula membentuk cincin ketiga. Ketiga cincin tersebut diberi tanda A, B, dan C
untuk memudahkan dalam pembahasan. Atom karbon dinomori menurut sistem
penomoran yang menggunakan angka biasa untuk cincin A dan C serta angka beraksen
untuk cincin B (Gambar 1)1.
3'
8
7
6
9
A
5
1
O
C
10
4'
2'
B
2
1'
5'
6'
3
4
O
Gambar 1. Struktur umum flavonoid.
Sumber: Pustaka no 1.
Terdapat 2 macam istilah dengan pengertian yang berbeda, yaitu flavonoid dan
flavanoid. Istilah flavonoid berasal dari kata flavon atau fenil 2 kromon yang
mempunyai kerangka dasar piron, sedangkan istilah flavanoid berasal dari kata flavan
atau fenil 2 kroman yang mempunyai kerangka dasar piran. Namun saat ini istilah
flavonoid lebih umum digunakan dari pada flavanoid31,32.
4
Flavonoid dikelompokkan menjadi 6 golongan, yaitu: flavon, isoflavon, flavanon,
flavonol, khalkon, dan antosianidin (Gambar 2)33.
OH
OH
OH
OH
O
OH
OH
OH
O
OH
OH
O
OH
OH
O
OH
Flavon
O
OH
Flavonol
O
Flavanon
OH
OH
OH
OH
O
OH
+
O
OH
OH
OH
OH
Isoflavon
OH
OH
O
O
OH
Khalkon
Antosianidin
Gambar 2. Struktur dari golongan flavonoid.
Sumber: Pustaka no 33.
Penggolongan flavonoid ini berdasarkan pada perbedaan struktur kimianya, yaitu
perbedaan substituen cincin heterosiklik yang mengandung oksigen dan perbedaan
distribusi gugus hidroksil. Sebaliknya, perbedaan oksigenasi pada atom C3 menentukan
sifat, khasiat, dan tipe/golongan flavonoid1.
5
BIOSINTESIS FLAVONOID
Semua jenis flavonoid saling berkaitan karena memiliki jalur biosintesis yang
sama yaitu kombinasi dari 2 alur yaitu alur asam sikimat dan alur asetat malonat
(Gambar 3)1.
Gambar 3. Hubungan antar jenis monomer flavonoid.
Sumber: Pustaka no 1.
Masing-masing jalur memasukkan prazat, yaitu senyawa turunan asam sinamik
(fenilpropan) yang dihasilkan dari sintesis asam sikimat yang berperan sebagai senyawa
awal untuk sintesis polyketide, dan residu 3 asam asetat hasil sintesis asetat malonat4.
6
Flavonoid yang pertama kali terbentuk pada biosintesis adalah khalkon, sedangkan
turunan-turunan flavonoid lainnya diturunkan dari senyawa tersebut melalui hidroksilasi
dan reduksi1,4.
FARMAKOKINETIK DAN FARMAKODINAMIK FLAVONOID
Flavonoid dapat ditemukan pada hampir semua bagian tumbuhan, termasuk daun,
akar, kuncup, kayu, kulit kayu, tepung sari, nektar, bunga, buah, dan biji. Senyawa ini di
dalam jaringan tumbuhan, lazimnya ditemukan dalam bentuk glikosida (terikat dengan
molekul gula) atau aglikon (tidak terikat dengan molekul gula 1. Walaupun demikian,
tiap bagian dari tumbuhan mengandung flavonoid yang khas pula, misalnya antosianidin terdapat pada buah, bunga, dan daun, sedangkan flavon terdapat pada bunga34.
Laporan mengenai adanya flavonoid pada hewan sangat sedikit, misalnya pada
lebah dan kupu-kupu. Flavonoid yang terdapat pada hewan berasal dari tumbuhtumbuhan yang menjadi makanannya dan tidak dibiosintesis didalam tubuh hewan
tersebut1.
Oleh karena data mengenai farmakokinetik flavonoid khususnya pada manusia
masih sangat sedikit, dan tingkat kelarutan senyawa ini sangat beragam, maka untuk
memprediksi kecepatan flavonoid diabsorbsi pada intestinum dan penetrasinya melalui
permukaan kulit maupun mukosa masih sukar dilakukan4,35. Penelitian menunjukkan
bahwa bila flavonoid yang terdapat pada makanan dalam bentuk glikosida, maka
flavonoid tersebut tidak dapat diabsorbsi. Dalam hal ini, hanya flavonoid dalam bentuk
aglikon saja yang dapat melewati dinding usus. Hidrolisis ikatan glikosida terjadi
hanya pada usus besar (kolon) oleh bakteri, bersamaan dengan degradasi flavonoid yang
terdapat pada makanan. Hal ini disebabkan karena tidak ada enzim yang mampu
memecah ikatan antara flavonoid dengan gula atau mensekresikannya kedalam usus4.
Senyawa flavonoid dalam bentuk aglikon pada usus diabsorbsi bersama-sama asam
empedu dan melalui epitel masuk kedalam peredaran darah. Melalui vena porta,
sebagian besar flavonoid akan menuju ke hati yang merupakan organ utama tempat
metabolisme flavonoid selain dinding usus besar dan ginjal2,28. Metabolit flavonoid yang
dilabel misalnya 3,5-dihidroksifenilasetat dan 3-hidroksifenilasetat ditemukan pada
urine. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa tidak terdapat residu flavonoid yang
terakumulasi didalam tubuh2.
7
Bila flavonoid diabsorbsi, maka terjadi peningkatan beberapa fungsi biologis,
antara lain sintesis protein, diferensiasi dan proliferasi sel, serta angiogenesis 4.
Walaupun diketahui bahwa toksisitas flavonoid sangat rendah, namun bila senyawa ini
dikonsumsi secara berlebihan (dosis tinggi), maka senyawa ini mungkin dapat berperan
sebagai mutagen dan menghambat enzim-enzim tertentu yang penting untuk
metabolisme hormon36. Oleh karenanya, para peneliti merekomendasikan dosis
maksimal untuk orang dewasa adalah 1 g/hari 2.
AKTIVITAS BIOLOGIS FLAVONOID
Penelitian secara in vivo maupun in vitro menunjukkan bahwa flavonoid memiliki
aktivitas biologis maupun farmakologis. Beberapa aktivitas flavonoid yang diketahui
hingga saat ini adalah: (1) bersifat antibakteri13,14,37 , (2) bersifat anti inflamasi4,15-18, (3)
bersifat antialergi4, (4) bersifat antioksidan9-11,20,23, (5) bersifat melindungi pembuluh
darah4,10,24,25, dan (6) bersifat antikarsinogen8,19,21,22.
Flavonoid bersifat antibakteri karena mampu berinteraksi dengan DNA bakteri.
Hasil interaksi ini menyebabkan terjadinya kerusakan permeabilitas dinding sel bakteri,
mikrosom, dan lisosom37-38. Mekanisme lain dikemukakan oleh Mirzoeva dkk13, yang
menyatakan bahwa flavonoid bersifat antibakteri karena melepaskan energi tranduksi
terhadap membran sitoplasma bakteri dan menghambat motilitas dari bakteri. Namun Di
Carlo dkk4 menyatakan bahwa adanya kandungan gugus hidroksil yang dimiliki oleh
flavonoid menyebabkan senyawa ini bersifat antibakteri. Penelitian oleh Estrela dkk 39
menemukan bahwa ion hidroksil secara kimia menyebabkan perubahan komponen
organik dan transport nutrisi sehingga menimbulkan efek toksik terhadap sel bakteri.
Sifat anti inflamasi dari flavonoid telah terbukti baik secara in vitro maupun in
vivo. Mekanisme flavonoid dalam menghambat terjadinya inflamasi melalui 2 cara,
yaitu: (1) menghambat pelepasan asam arakidonat dan sekresi enzim lisosom dari sel
netrofil dan sel endothelial15,17,18, dan (2) menghambat fase proliferasi dan fase eksudasi
dari proses inflamasi4. Landolfi dkk15 melaporkan bahwa konsentrasi tinggi dari
beberapa senyawa flavonoid dapat menghambat pelepasan asam arakidonat dan sekresi
enzim lisosom dari membran dengan jalan memblok jalur siklooksigenase, jalur
lipoksigenase, dan fosfolipase A2, sementara pada konsentrasi rendah hanya memblok
jalur lipoksigenase. Terhambatnya pelepasan asam arakidonat dari sel inflamasi akan
menyebabkan kurang tersedianya substrat arakidonat bagi jalur siklooksigenase dan
8
jalur lipoksigenase, yang pada akhirnya akan menekan jumlah prostaglandin,
prostasiklin, endoperoksida, tromboksan disatu sisi dan asam hidroperoksida, asam
hidroksieikosatetraienoat, leukotrin disisi lainnya16,17,40.
Senyawa flavonoid bersifat anti alergi karena mampu menghambat enzim
fosfodiesterase pada siklus AMP dan enzim calcium-dependent ATPase. Kedua enzim
ini berperan dalam pelepasan histamin dari sel mast dan sel basofil4.
Setiap sel aerob senantiasa membutuhkan oksigen dalam metabolismenya agar sel
tersebut dapat tetap hidup dan memperbanyak diri. Hal ini menyebabkan pembentukan
radikal bebas oksigen juga terjadi terus menerus oleh karena pada metabolisme normal
sel aerob akan dihasilkan radikal bebas. Fenomena yang juga merupakan karakteristik
dari spesies ini dikenal dengan istilah “stress oksidasi”. Flavonoid mempunyai
kemampuan antioksidan terhadap radikal bebas. Kemampuan antioksidasi dari setiap
flavonoid pada prinsipnya berdasarkan struktur dari senyawa ini, yaitu kombinasi
substituen yang terdapat didalam strukturnya10.
Terdapat 3 kelompok struktur yang penting untuk menentukan kemampuan
antioksidasi flavonoid mulai dari terlemah hingga menjadi terkuat secara bertingkat,
berturut-turut yaitu23: (1) struktur O (ortho)-dihidroksi pada cincin B, yang akan
menstabilkan radikal aroksil. Hal ini terjadi akibat pengikatan hidrogen dan terjadinya
dislokasi elektron, (2) ikatan rangkap posisi 2,3 pada cincin B bersama-sama dengan 4oxo fungsional, yang bertanggungjawab atas dislokasi elektron dari cincin B, dan (3)
adanya gugus hidroksil pada posisi 3 dan 5 pada cincin B.
Pengaruh flavonoid pada pembuluh darah kapiler pertamakali dilaporkan oleh
Szent-Gyorgyi pada tahun 1938 yang mengisolasi flavonoid dari buah jeruk dan
menemukan bahwa senyawa ini memiliki aktivitas vitamin, sehingga diberi nama
vitamin P 10. Flavonoid berperan penting dalam menjaga permeabilitas serta meningkatkan resistensi pembuluh darah kapiler4,20,25, oleh karena itu flavonoid digunakan pada
keadaan patologis seperti terjadinya gangguan permeabilitas dinding pembuluh darah 4.
Terjadinya kerusakan pembuluh darah kapiler akibat jejas menyebabkan peningkatan
permeabilitas kapiler, sehingga darah (terutama plasma darah) akan keluar dari kapiler
ke jaringan, diikuti dengan terjadinya respons inflamasi. Flavonoid terutama bekerja
pada endotelium mikrovaskular untuk mengurangi terjadinya hiperpermeabilitas dan
udem10.
9
Walaupun mekanismenya belum jelas 4, beberapa peneliti menduga bahwa
aktivitas flavonoid terhadap pembuluh darah kapiler berkaitan erat dengan kemampuan
senyawa ini dalam menghambat adhesi platelet, agregasi platelet, leukosit, dan enzim
pembekuan darah15,25,26, walaupun daya hambat dari masing-masing flavonoid berbedabeda, tergantung dari tipe penyebab dan struktur senyawa tersebut 10. Mian dkk24
melaporkan bahwa fungsi flavonoid dalam melindungi dinding kapiler dimediasi oleh 2
mekanisme, yaitu: (1) terjadinya peningkatan proses biosintesis asam mukopolisakarida
substansi dasar dari jaringan ikat. Hal ini akan menyebabkan meningkatnya efek barrier
dari endotelium melalui stabilisasi fosfolipid membran, dan (2) adanya proses perbaikan
pada pembungkus perikapiler mukopolisakarida. Meningkatnya proses biosintesis asam
mukopolisakarida substansi dasar jaringan ikat ini menyebabkan terjadinya peningkatan
pembentukan kapiler baru dan serabut kolagen oleh flavonoid.
Akhir-akhir ini banyak peneliti yang melakukan penelitian secara in vitro terhadap
flavonoid pada tumbuhan, karena diduga merupakan senyawa yang bersifat
antikarsinogen, sehingga dapat digunakan sebagai agen kemoprotektif pada penyakit
kanker8,22,27. Kemampuan flavonoid untuk mengikat radikal bebas dan mengabsorbsi
sinar ultraviolet menyebabkan senyawa tersebut berperan pada semua tahap
karsinogenesis, yaitu pada tahap inisiasi, dengan mencegah terjadinya kerusakan DNA
sel normal5,22, tahap proliferasi, yaitu dengan menghambat metabolisme sel tumor,
seperti sintesis protein, replikasi DNA pada sel tumor dan mengganggu aktivitas dari
beberapa enzim (kinase C, fosfolipase, fosfodiesterase) yang berperan penting dalam
proses pertumbuhan dan proliferasi sel tumor21,27,41, dan pada tahap invasi, yaitu dengan
menghambat motilitas dari sel tumor19.
PEMANFAATAN FLAVONOID SEBAGAI TERAPI
Pemanfaatan flavonoid telah digunakan sejak dulu kala sebagai obat untuk
mengobati berbagai macam penyakit di bidang Kedokteran, antara lain 2,4,11,16,25,27-29: pada
pengobatan diabetes mellitus, penyakit inflamasi, penyakit alergi, kanker, infeksi yang
disebabkan oleh virus, tukak lambung, kardiovaskuler, dan osteoporosis.
Sementara laporan/penelitian mengenai pemanfaatan flavonoid sebagai bahan
terapi di bidang Kedokteran Gigi masih sangat sedikit. Beberapa laporan/penelitian
mengenai pemanfaatan flavonoid dibeberapa disiplin ilmu Kedokteran Gigi, antara lain:
(1) bidang Periodontologi yaitu pada pengobatan parodentosis yaitu suatu penyakit
10
dimana terjadi inflamasi pada jaringan periodonsium disertai adanya kerusakan jaringan
ikat. Flavonoid berperan dalam memperkuat dinding pembuluh darah kapiler sehingga
perdarahan yang timbul dapat berhenti, selain itu flavonoid juga berperan sebagai anti
inflamasi dengan cara menekan sintesis prostaglandin dan menstimulasi hidroksilasi
prolin. Prostaglandin diketahui merupakan mediator inflamasi sehngga jaringan gingiva
kembali normal2, (2) bidang Bedah Mulut. Flavonoid berperan dalam mempercepat
proses
penyembuhan
luka
pasca
pencabutan
gigi
dengan
cara
mening-
katkan/mempercepat proliferasi sel fibroblas dan produksi serabut kolagen2,29. Selain itu,
aplikasi flavonoid juga dapat mengurangi rasa sakit yang timbul pasca ekstraksi gigi
dengan cara menghambat jalur siklooksigenase dan fosfolipase A 2 sehingga sintesis
prostaglandin akan berkurang2, dan (3) bidang Konservasi Gigi. Flavonoid berperan
dalam meningkatkan regenerasi pulpa gigi melalui kemampuannya menginduksi
terbentuknya jembatan dentin pada perawatan kaping pulpa langsung30. Hal ini mungkin
berhubungan dengan beberapa sifat yang dimiliki oleh flavonoid yaitu: (a) kemampuan
flavonoid dalam meningkatkan proses mitogenesis, interaksi sel, dan adhesi molekul,
yang diketahui sangat penting pada proses proliferasi sel29, (b) reaktivitas flavonoid
yang sangat tinggi. Hal ini tercermin dari kemampuan flavonoid mengikat logam-logam
berat divalen untuk membentuk senyawa kompleks2, (c) kemampuan flavonoid dalam
menjaga permeabilitas dan meningkatkan resistensi pembuluh darah kapiler terhadap
jejas25,42, dan (d) adanya gugus hidroksil pada struktur flavonoid menyebabkan
flavonoid bersifat antibakteri4.
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa flavonoid memiliki
beberapa aktivitas biologis dan farmakologis penting yang dapat mempengaruhi
berbagai sistem. Pemanfaatan flavonoid didalam praktek kedokteran gigi masih sangat
terbatas oleh karena kurangnya dilakukan penelitian. Oleh karena itu, artikel ini dapat
menjadi dasar bagi para peneliti melakukan penelitian-penelitian yang lebih mendalam
mengenai flavonoid, sehingga kemungkinan pemanfaatan yang lebih luas dari bahan
alam ini di bidang Kedokteran Gigi dapat dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Markham KR. Techniques of flavonoid identification. London: Academic Press
Inc Ltd. 1982; pp.1-20.
11
2.
Havsteen B. Flavonoids, a class of natural products of high pharmacological
potency. Biochem Pharmacol.1983; 32: 1141-8.
3.
Harborne JB, Williams CA. Advances in flavonoid research since 1992.
Phytochemistry. 2000; 55: 481-504.
4.
Di Carlo G, Mascolo N, Izzo AA, Capasso F. Flavonoids: old and new aspects
of a class of natural therapeutic drugs. Life Sci. 1999; 65: 337-53.
5.
Kootstra M. Protection from UV-B induced DNA damage by flavonoids. Plant
Mol Biol. 1994; 26: 771- 4.
6.
Stapleton AE, Walbot V. Flavonoids can protect maize DNA from the induction
of ultraviolet radiation damage. Plant Physiol. 1994; 105: 881-9.
7.
Kostyuk VA, Potapovich AI, Vladykovskaya EN, Korkina LG, Afanas’ev IB.
In- fluence of metal ion on flavonoid protection against asbestos-induced cell
injury. Arch biochem Biophys. 2001; 385: 129-37.
8.
Hertog MG, Hollman PCH, Katan MB. Content of potentially anticarcinogenic
fla- vonoids of 28 vegetables and fruits commonly consumed in the Netherlands. J
Agric Food Chem. 1992; 40: 2379-83.
9.
Lee Y, Howard LR, Villalón B. Flavonoids and antioxidant activity of fresh
pepper (Capsicum annuum) cultivars. J Food Sci. 1995; 60: 473-6.
10.
Benavente-García O, Castillo J, Martin FR, Ortuño A, Del Río JA. Uses and
pro- perties of Citrus flavonoids. J Agric Food Chem. 1997; 45: 4505-15.
11.
Vinson JA, Dabbagh YA, Serry MM, Jang J. Plant flavonoids, especially tea flavonols, are powerful antioxidants using an in vitro oxidation model for heart
disease. J Agric Food Chem. 1995; 43: 2800-2.
12.
Pepeljnjak S, Jalšenjak I, Maysinger D. Flavonoid content in propolis extracts
and growth inhibition of Bacillus subtilis. Pharmazie.1985; 40: 122-3.
13.
Mirzoeva OK, Grishanin RN, Calder PC. Antimicrobial action of propolis and
some of its components: the effects on growth, membrane potential, and motility of
bacteria. Microbiol Res. 1997; 152: 239-46.
14.
Park YK, Koo MH, Abreu JAS, Ikegaki M, Cury JA, Rosalen PL.,
Antimicrobial activity of propolis on oral microorganisms. Current Microbiol. 1998;
36: 24-8.
15.
Landolfi R, Mower RL, Steiner M. Modification of platelet function and
arachidonic acid metabolism by bioflavonoids. Biochem Pharmacol.1984; 33: 152530.
16.
Gabor M. Anti-inflammatory and anti-allergic properties of flavonoids. Dalam V
Cody, E Middleton, JB Harborne, A Beretz (eds). Plant Flavonoids in Biology and
Medicine: Biochemical, Pharmacological, and Structure-Activity Relationships.
New York: Alan R Liss Inc. 1986; pp. 471-80.
17.
Tordera M, Ferrandiz ML, Alcaraz MJ. Influence of anti-inflamatory flavonoids
on granulation and arachidonic acid release in rat neutrophils. Z Naturforsch. 1994;
49: 235-40.
18.
Dehmlow C, Murawski N, de Groot H. Scavenging of reactive oxygen species
and inhibition of arachidonic acid metabolism by silibinin in human cells. Life Sci.
1996; 58: 1591-600.
19.
Bracke ME, Vyncke B, Opdenakker JM, Foidart G, de Pestel GH, Mareel M.,
Effect of catechins and citrus flavonoids on invasion in vitro. Clin Exp Metastasis.
1991; 9: 13-25.
12
20.
Hertog MGL, Feskeens EJM, Hollman CH, Katan MB, Kromhout D. Dietary
anti- oxidant flavonoids and risk of coronary heart disease: de Zutphen elderly
study. Lancet. 1993; 342: 1007-11.
21.
Huang YT, Kuo ML, Liu JY, Huang SY, Lin JK. Inhibitions of protein kinase C
and proto-oncogene expressions in NIH 3T3 cells by apigenin. Eur J Cancer. 1996;
32A: 146-51.
22.
Webster RP, Gawde MD, Bhattacharya RK. Protective effect of rutin, a flavonol
glycoside, on the carcinogen-induced DNA damage and repair enzymes in rats.
Cancer Lett. 1996; 109: 185-91.
23.
Bors W, Saran M. Radical scavenging by flavonoid antioxidants. Free Radical
Res Commun. 1987; 2: 289-94.
24.
Mian E, Curri SB, Lietti A, Bombardelli E. Anthocyanosides and the walls of
the microvessels: further aspects of the mechanism of action of their protective
effect in syndromes due to abnormal capillary fragility. Minerva Med. 1977; 68:
3565-81.
25.
Beretz A, Cazenave JP. The effect of flavonoids on blood-vessel wall
interactions. Dalam V Cody, E Middleton, JB Harborne, A Beretz (eds). Plant
flavonoids in biology and medicine II: biochemical, cellular, and medicinal
properties. New York: Alan R Liss Inc. 1988; pp. 187-90.
26.
Shu-Huey T, Wun-Chang K, Feng-Nien K, Che-Ming T. Inhibition of platelet
ag- gregation by some flavonoids. Thromb Res. 1991; 64: 91-100.
27.
Kandaswami C, Perkins E, Soloniuk DS, Drzewiecki G, Middleton E.
Antiprolife-rative effects of citrus flavonoids on a human squamous cell carcinoma
in vitro. Cancer Lett. 1991; 56: 147-52.
28.
Hollman PC, Katan MB. Bioavailability and health effects of dietary flavonols
in man. Arch Toxicol Suppl. 1998; 20: 237-48.
29.
Kim SJ, Lim MH, Chun IK, Won YH. Effects of flavonoids of Ginkgo biloba on
proliferation of human skin fibroblast. Skin Pharmacol. 1997; 10: 200-5.
30.
Sabir A. Pengaruh propolis Trigona sp terhadap pulpa gigi tikus pada perawatan
kaping pulpa langsung dan identifikasi flavonoidnya. Tesis. Yogyakarta: Universitas
Gadjah Mada. 2001.
31.
Soegihardjo CJ. Pemeriksaan kandungan flavonoid dan daya hepatotoksik dari
Souchus oleraceus L, Disertasi. Bandung: Institut Teknologi Bandung. 1984; hal.14.
32.
Pramono S. Pemisahan flavonoid. Yogyakarta: Program Pascasarjana
Universitas Gadjah Mada. 1989; hal. 1-18.
33.
Mabry TJ, Markham KR, Thomas MB. The systematic identification of
flavonoids. New York: Springer-Verlag. 1970; pp.12, 50-5.
34.
Geissman TA. The chemistry of flavonoid compounds. New York: The Mac
Millan Co. 1962; pp.154-60.
35.
Harborne JB. Phytochemical methods: a guide to modern techniques of plant
analysis. London: Chapman and Hall Ltd. 1973; pp. 52-5.
36.
Skibola CF, Smith MT. Potential health impacts of excessive flavonoid intake.
Free Radic Biol Med. 2000; 29: 375-83.
37.
Bryan LE. Bacterial resistance and suspectibility. Sydney: McGraw-Hill Co.
1982; pp.20-4.
38.
Wilson G. Kimia farmasi dan medisinal organic. edisi ke-8. terj oleh Achmad
Mustofa Fatah. Jakarta: Dirjen Dikti dan Kebudayaan. 1982; hal 25-32.
13
39.
Estrela C, Sydney GB, Bammann LL, Felippe Jr O. Mechanism of action
calcium and hydroxyl ions of calcium hydroxide on tissue and bacteria. Brazil Dent
J. 1995; 6: 85-90.
40.
Yoshimoto T, Furukawa M, Yamamoto S, Horie T, Watanabe-Kohno S.
Flavonoids: potent inhibitors of arachidonate 5-lipoxygenase. Biochem Biophys Res
Communs. 1983;116: 612-18.
41.
Hirano T, Oka K, Akiba M. Effects of synthetic and naturally occuring
flavonoids on Na+, K+-ATPase: aspects of structure-activity relationship and action
mechanisms. Life Sci. 1989; 45: 1111-7.
42.
Detre Z, Jellinek H, Miskulin M, Robert AM. Studies on vascular permeability
in hypertension: action of anthocyanosides. Clin Physiol Biochem.1986; 4: 143-9.
14