BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Ketertarikan masyarakat terhadap obat alami semakin meningkat karena berkembangnya kepercayaan bahwa obat alami lebih sehat dan sedikit menimbulkan efek samping daripada obat sintesis. Saat ini terjadi peningkatan industri tanaman obat karena ketertarikan terhadap tanaman obat meningkat. Kehadiran senyawa biologis aktif dalam minyak volatil jintan hitam (Nigella sativa) telah menyoroti penggunaan obat tradisional tersebut. Biji jintan hitam telah digunakan di Timur Tengah sebagai obat alami untuk berbagai penyakit selama lebih dari 2000 tahun. Banyak senyawa aktif yang telah diisolasi dari biji Nigella sativa termasuk timoquinon yang menunjukkan aktivitas anti bakteri dan anti jamur (Kamel et al. 2011). 2.1 Morfologi Jintan Hitam (Nigella sativa) Jintan hitam atau yang dikenal dengan nama black cumin (Nigella sativa) merupakan tanaman asli Eropa Selatan dan banyak ditemukan di India. Tanaman jintan hitam merupakan jenis tanaman rempah yang tergolong dalam famili Ranunculaceae. Tanaman ini ditumbuhkan di berbagai daerah di dunia, khususnya di negara-negara Timur Tengah (Nergiz dan Ötles 1993). Klasifikasi jintan hitam (Hutapea 1994) : Kingdom : Plantae Subkingdom : Tracheobionta Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Bangsa : Ranunculales Suku : Ranunculaceae Marga : Nigella Jenis : Nigella sativa Gambar 1 Tanaman dan biji jintan hitam. (sumber: Vobiscum 2011). 5 Tanaman jintan hitam merupakan tanaman semak dengan ketinggian lebih kurang 30 cm. Ekologi dan penyebaran tanaman ini tumbuh mulai dari daerah Levant (Mediterania) ke arah timur Samudra Indonesia sebagai gulma semusim dengan keanekaragaman yang kecil. Budidaya perbanyakan tanaman dilakukan dengan biji. Batang jintan hitam berwarna hijau kemerahan, tegak, lunak, beralur, berusuk dan berbulu kasar, rapat atau jarang, dan disertai dengan adanya bulubulu yang berkelenjar. Akar tanaman ini termasuk akar tunggang dan berwarna coklat. Daunnya berbentuk daun lanset garis (lonjong), panjang 1.5-2 cm. Daunnya tunggal dengan ujung dan pangkal yang runcing, tepi beringgit dan berwarna hijau. Pertulangan daun menyirip dengan tiga tulang daun yang berbulu (Hutapea 1994). Jintan hitam memiliki kelopak bunga kecil, berjumlah lima, berbentuk bundar telur, ujungnya agak meruncing sampai agak tumpul, pangkal mengecil membentuk sudut yang pendek dan besar (Gambar 1). Tanaman ini memiliki bunga majemuk dan berbentuk karang. Benang sari jintan hitam jumlahnya banyak, kepala sari jorong dan sedikit tajam, berwarna kuning serta tangkai sari berwarna kuning. Buah jintan hitam seperti polong, bulat panjang, dan coklat kehitaman. Bijinya kecil, bulat, hitam, jorong bersusut tiga tidak beraturan, sedikit berbentuk kerucut, panjang 3 mm, dan berkelenjar (Hutapea 1994) (Gambar 2). Gambar 2 Biji jintan hitam (sumber: Paarakh 2010). 6 2.2 Kandungan Bahan Aktif Jintan Hitam Biji dan daun jintan hitam mengandung saponin, polifenol, minyak atsiri, minyak lemak, melantin (saponin), nigelin (zat pahit), nigelon, dan timoquinon. Kandungan biji jintan hitam lainnya, yaitu ditimoquinon, timol, carvacrol, nigelicine, nigelidine, nigelimine-N-oxide, dan alpha-hedrin. Komposisi biji jintan hitam disajikan pada Tabel 1. Biji jintan hitam juga mengandung logam yang berjumlah sekitar 1510.8 mg per 100 g biji. Kandungan logam biji jintan hitam tersaji pada Tabel 2. Tabel 1 Komposisi biji jintan hitam Komposisi Jumlah (mg/100g) Air (moisture) 6.4 ± 0.15 Lemak 32.0 ± 0.54 Serat Kasar 6.6 ± 0.69 Protein 20.2 ± 0.82 Abu 4.0 ± 0.29 Karbohidrat 37.4 ± 0.87 Sumber : (Nergiz dan Ötles 1993) Tabel 2 Kandungan logam dalam biji jintan hitam Komposisi Kalsium Jumlah (mg/100g) 188.0 ± 1.50 57.5 ± 0.50 85.3 ± 1180.0 ± 16.07 10.00 Besi Natrium Kalium Sumber : (Nergiz dan Ötles 1993) Komposisi asam lemak biji jintan hitam juga cukup beragam. Biji jintan hitam mengandung asam lemak tak jenuh dan asam lemak esensial, yaitu asam linoleat dan asam linolenat. Secara lengkap komposisi asam lemak dan sterol biji jintan hitam tersaji pada Tabel 3. 7 Tabel 3 Komposisi asam lemak dan sterol biji jintan hitam Asam lemak Miristat (C14:0) Palmitat (C16:0) Stearat (C18:0) Oleat (C18:1) Linoleat (C18:2) Arakhidat (C20:0) Eicosadienoat Jumlah (mg/100g) 1.2 ± 0.04 11.4 ± 1.00 2.9 ± 0.24 21.9 ± 1.00 60.8 ± 2.67 Sedikit 1.7 ± 0.11 Sterol Campesterol Stigmasterol β-sitosterol Jumlah (mg/100g) 11.9 ± 0.99 18.6 ± 1.52 69.4 ± 2.78 Sumber : (Nergiz dan Ötles 1993) Kandungan tokoferol dan polifenol dalam biji jintan hitam menunjukkan adanya senyawa fenolik yang merupakan faktor utama yang berkhasiat sebagai obat dan zat pembentuk rasa. Kandungan tokoferol dan polifenol dari minyak biji jintan hitam tersaji pada Tabel 4. Biji jintan hitam dapat direkomendasikan sebagai makanan tambahan yang cukup bergizi. Kandungan vitamin biji jintan hitam tersaji pada Tabel 5. Tabel 4 Kandungan tokoferol dan polifenol minyak biji jintan hitam Komposisi Jumlah (mg/100g) Total tokoferol 340 ± 8.66 Alfa-tokoferol 40 ± 10.00 Beta-tokoferol 50 ± 15.00 Gamma-tokoferol 250 ± 13.00 Total polifenol 1 744 ± 10.60 Sumber : (Nergiz dan Ötles 1993) Tabel 5 Komposisi vitamin dalam biji jintan hitam Vitamin (mg/100g) B1 (Thiamin) 831 ± 11.36 B2 (Riboflavin) 63 ± 3.32 B6 (Pyridoxin) 789 ± 8.89 PP (Niasin) 6 311 ± 16.52 Asam Folat 42 ± 4.58 Sumber : (Nergiz dan Ötles 1993) 8 Selain komposisi kimia dan kandungan komponen aktif yang beragam, kandungan gizi jintan hitam cukup tinggi. Hal tersebut dilihat berdasarkan kandungan asam amino dan asam lemaknya. Jintan hitam mengandung delapan jenis dari sepuluh asam amino esensial dan tujuh jenis dari sepuluh asam amino non esensial. Komposisi asam amino biji jintan hitam tersaji pada Tabel 6. Tabel 6 Persentase komposisi asam amino dalam biji jintan hitam Asam amino Alanin Valin Glisin Isoleusin Leusin Prolin Treonin (mg/100g) 3.77 3.06 4.17 4.03 10.88 5.34 1.23 Asam amino Serin Asam aspartat Metionin Fenilalanin Asam glutamat Tirosin Lisin Arganin (mg/100g) 1.98 5.02 6.16 7.93 13.21 6.08 7.62 19.52 Sumber : (Babayan et al. 2006) 2.3 Manfaat Jintan Hitam (Nigella sativa) dalam Penelitian Jintan hitam umumnya digunakan di Timur Tengah sebagai obat tradisional untuk memperbaiki berbagai kondisi kesehatan manusia. Biji jintan hitam biasanya ditambahkan pada makanan tradisional dan dicampur dengan roti ataupun madu sebagai pemberi cita rasa (Al-Saleh et al. 2006). Biji jintan hitam berkhasiat sebagai anthelmintik. Biji jintan hitam juga berguna sebagai pelancar ASI, peluruh gas dalam saluran pencernaan, pencegah muntah, pencahar, pengelat dan pengobatan pasca persalinan (Hutapea 1994). Menurut Achyad dan Rasyidah (2000), kandungan biji jintan hitam antara lain minyak atsiri, minyak lemak, melantin (saponin), zat pahit nigelin, nigelon, dan timoquinon. Minyak atsiri pada umumnya bersifat anti bakteri, anti peradangan, dan dapat menghangatkan perut. Minyak biji jintan hitam (Nigella sativa) mengandung sejumlah bahan kimiawi yang mempunyai aktivitas sebagai anti alergi, anti asma, anti inflamasi, anti prostaglandin dan anti histamin (Subiyanto dan Diding 2008). . 9 Gambar 3 Ekstrak minyak jintan hitam komersial. Hasil penelitian pada Cancer and Immuno Biological Laboratory mengemukakan jintan hitam dapat menstimulasi sumsum tulang dan sel imun, produksi interferon, melindungi sel normal dari perusakan sel oleh virus, menghancurkan sel tumor dan memproduksi sel B sehingga meningkatkan jumlah antibodi. Jintan hitam juga baik dikonsumsi oleh orang yang sehat karena jintan hitam mengikat radikal bebas dan menghilangkannya. Selain itu jintan hitam mengandung beta-carotene yang dikenal dapat menghancurkan sel karsinogenik. Biji jintan hitam kaya akan sterol khususnya betasterol yang dikenal mempunyai aktivitas anti karsinogenik (CCR 2000). Menurut Houghton dan Zarka (1995) timoquinon yang terkandung dalam minyak Nigella sativa dapat menghambat jalur siklooksigenase dan lipooksigenase dari metabolisme arakhidonat. Lipooksigenase dapat mengatalisis pembentukan leukotrienes dari asam arakhidonat yang berfungsi sebagai mediator dari alergi dan peradangan. Siklooksigenase adalah enzim yang pertama dalam metabolisme siklooksigenase yang dihasilkan dari asam arakhidonat yang akhirnya menghasilkan prostaglandin dan trombosit. Prostaglandin juga merupakan mediator peradangan. Timoquinon juga dapat menghambat peroksidasi non enzimatis. Asam lemak tidak jenuh yang tidak lazim yang mirip dengan asam arakhidonat juga berperan dalam penghambatan substrat. Hal ini dapat mendukung fakta bahwa minyak Nigella sativa dapat melawan rematik dan peradangan (El-Dakhakhny et al. 2002). 10 2.4 Madu Manfaat madu yang sangat banyak bagi kesehatan menyebabkan penggunaannya sangat beragam. Salah satu pemanfaatan madu adalah dengan menambahkan atau mencampurkan herbal yang memiliki khasiat tertentu seperti memelihara kesehatan, mengobati penyakit, dan perawatan tubuh. Tanaman yang sering dipakai sebagai campuran madu herbal antara lain adas, bawang putih, asam jawa, ciplukan, belimbing wuluh, kayu manis, kapulaga, teh, sirih, cengkeh, jahe, jeruk nipis, mengkudu, dan jintan hitam (Suranto 2004). Madu adalah sari nektar bunga yang dihisap oleh lebah dan dikumpulkan dalam sarangnya untuk lebah ratunya. Madu sebagai zat manis yang dihasilkan oleh lebah madu, berasal dari nektar bunga yang berkembang atau dari sekresi tanaman yang dikumpulkan oleh lebah. Nektar kemudian diubah bentuk dan dikombinasikan dengan zat khusus yang ada pada tubuh lebah, selanjutnya disimpan hingga masak di dalam ruang penghasil madu di dalam sarang lebah. Karakteristik madu secara umum adalah manis sedikit asam, kental, dan berwarna kuning coklat. Karakteristik ini dipengaruhi oleh jenis nektar yang dihisap oleh lebah penghisap madu. Nektar adalah cairan yang kandungan utamanya terdiri dari berbagai macam gula. Senyawa lain adalah senyawa bernitrogen, mineral, vitamin, asam organik, pigmen, dan sedikit zat beraroma. Madu memiliki kandungan gizi yang cukup lengkap. Madu mengandung berbagai jenis gula, yaitu monosakarida, disakarida dan trisakarida. Monosakarida terdiri atas glukosa dan fruktosa sekitar 70%, disakarida, yaitu maltosa sekitar 7% dan sukrosa antara 1-3%, sedangkan trisakarida antara 1-5%. Dalam madu juga terdapat banyak kandungan asam amino, vitamin, mineral, enzim serta serat. Asam amino yang terdapat dalam madu berjumlah 18 jenis. Vitamin dalam madu berupa thiamin, riboflavin, niasin, asam pantotenat, folat, vitamin B6, B12, C, A, D, E dan vitamin K. Enzim yang terkandung dalam madu antara lain enzim invertase, amilase atau diastase, glukosa oksidase, katalase, dan asam fosfatase. Madu mengandung sekitar 15 jenis asam sehingga pH madu sekitar 3,9 (Tirtawinata 2006). Semua enzim dalam madu berguna untuk metabolisme tubuh. Madu memiliki kandungan gula berupa fruktosa dan glukosa, kandungan karbohidrat yang tinggi tetapi rendah lemak (Suranto 2004). 11 Manfaat madu bagi kesehatan, yaitu menghasilkan energi, meningkatkan daya tahan tubuh, dan stamina tubuh. Madu dapat mengatasi penyakit lambung, radang usus, jantung, dan hipertensi. Manfaat madu lainnya, yaitu mengobati penyakit tuberkulosis, sakit mata, tekanan darah rendah, penyakit liver, impotensi, dan penyakit infeksi saluran kemih. Karakteristik madu yang kental dan sedikit asam membuat madu memiliki daya simpan yang cukup lama. Menurut Tirtawinata (2006) madu memiliki kadar pH 3.9. Nilai pH yang cukup rendah ini tidak terasa saat madu dikonsumsi karena rasa asam ini tertutupi oleh rasa manis madu. Jumlah mineral Fe dalam madu dapat meningkatkan jumlah eritrosit dan kadar hemoglobin dalam darah. Madu mengandung energi rata-rata 326 Kkal per 100 g, terutama merupakan kontribusi dari gula. Selain mengandung gula yang memberikan rasa manis, madu mengandung vitamin B, C, K, antibiotik, dan enzim yang berasal dari lebah saat mengekstrak madu (Suranto 2004). Gambar 4 Ekstrak minyak jintan hitam kombinasi madu komersial. Campuran antara madu dan rempah-rempah disebut madu herbal. Madu dengan penambahan herbal dapat bermacam-macam sesuai jenis maupun olahan herbal yang ditambahkan pada madu. Pembuatan madu herbal dapat bermanfaat dalam menambah manfaat madu, memberikan keragaman produk madu dan rempah-rempah yang selama ini masih terbatas, serta mengembangkan produk madu herbal sebagai pemanis alami yang memiliki sifat dan fungsi tertentu. Rempah-rempah dicampurkan dalam bentuk ekstrak airnya pada pembuatan madu herbal (Suranto 2004). 12 2.5 Mencit (Mus musculus) Hewan percobaan atau hewan laboratorium, yaitu semua jenis hewan dengan persyaratan tertentu untuk dipergunakan sebagai salah satu sarana dalam kegiatan penelitian biologi dan kedokteran. Hewan percobaan adalah hewan yang sengaja dipelihara dan diternakkan untuk dipakai sebagai hewan model guna mempelajari dan mengembangkan berbagai bidang ilmu dan skala penelitian serta pengamatan laboratorik. Hewan sebagai model atau sarana percobaan haruslah memenuhi persyaratan tertentu seperti genetis atau keturunan, lingkungan yang memadai dalam pengelolaannnya, faktor ekonomi, mudah tidaknya diperoleh, dan mampu memberikan reaksi biologis (Malole dan Pramono 1989). Mencit adalah hewan pengerat (rodensia) yang cepat berkembang biak, mudah dipelihara dalam jumlah banyak, variasi genetiknya cukup besar serta sifat anatomis dan fisiologisnya terkarakteristik dengan baik (Malole dan Pramono 1989). Mencit termasuk ordo rodensia, memiliki sepasang gigi seri yang berbentuk pahat, sangat tajam, dan senantiasa tumbuh terus (Sigit 2004). Sistem taksonomi mencit menurut Besselsen (2004): Kingdom : Animalia Filum : Chordata Subfilum : Vertebrata Kelas : Mamalia Subkelas : Theria Ordo : Rodensia Suborder : Sciurognathi Famili : Muridae Subfamili : Murinae Genus : Mus Spesies : Mus musculus Gambar 5 Mencit (Mus musculus). (Sumber: Raslytetebano 2011). Data biologis mencit diantaranya memiliki berat lahir pada mencit berkisar 0.5-1.0 g. Lama hidup mencit sekitar 1-3 tahun, dapat mencapai 3 tahun. Usia mencapai pubertas mencit dewasa 35 hari. Saat mencapai dewasa, berat tubuh mencit jantan dapat mencapai 20-40 g, sedangkan pada betina hanya 18-35 g. 13 Suhu tubuh mencit sekitar 35-39ºC. Lama kebuntingan mencit adalah 19-21 hari. Jumlah anak yang dilahirkan berkisar 6-15 ekor. Aktivitas hewan ini lebih banyak di malam hari karena termasuk hewan nokturnal. Indera penciumannya sangat peka untuk mendeteksi pakan, predator, dan signal (feromon). Penglihatan mencit jelek karena sedikit sel conus sehingga tidak dapat membedakan warna. Mencit merupakan hewan yang hidup soliter atau berkelompok (Smith dan Mangkoewidjojo 1988). 2.6 Lambung dan Usus Mencit (Mus musculus) 2.6.1 Lambung Sistem pencernaan pada vertebrata terdiri atas dua bagian besar, yaitu saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Kelenjar pencernaan umumnya berupa kelenjar mukosa, hati, dan pankreas. Sistem pencernaan pada hewanhewan vertebrata dibangun oleh pembuluh-pembuluh yang sifatnya sangat muskuler. Sistem pencernaan dimulai dari bagian mulut sampai ke anus. Adapun organ-organnya adalah rongga mulut, faring, esofagus, lambung, usus halus (duodenum, jejunum, dan ileum), usus besar yang terdiri atas kolon dan rektum, serta usus buntu yang pertumbuhannya rudimenter pada sebagian hewan (Ganong 2005). Fungsi motorik lambung, yaitu penyimpanan sejumlah besar makanan sampai makanan dapat diproses di dalam duodenum. Pencampuran makanan ini dibantu dengan sekresi dari lambung sampai membentuk suatu campuran setengah cair yang disebut kimus. Fungsi pengosongan makanan dengan lambat dari lambung ke dalam usus halus pada kecepatan yang sesuai untuk pencernaan dan absorpsi yang tepat oleh usus halus (Guyton dan Hall 1997). Secara histologi lambung terdiri dari beberapa bagian, yaitu mukosa, kelenjar lambung, dan tunika muskularis. Membran mukosa lambung membentuk lipatan longitudinal yang disebut rugae dan terdiri atas 3 komponen, yaitu epitelium, lamina propia, dan muskularis mukosa. Kelenjar lambung berbentuk sederhana dan bertipe tubular, serta mengandung berbagai jenis sel, yaitu sel parietal, sel utama (Chief cell), dan sel lendir leher (mucous neck cell). Sel parietal dapat ditemukan di daerah mukosa yang mengelompok di daerah proksimal kelenjar dan menghasilkan sekreta asam klorida (HCl) (Gartner dan Hiatt 2001). 14 Gambar 6 Histologi lambung secara 3 dimensi (sumber: NIPHE 2011). SP SC Gambar 7 Sel parietal dan sel chief dengan pewarnaan HE. Keterangan (SP) sel parietal (SC) dan sel chief (sumber: SAHB 2009). 15 Sel utama (Chief cell) melapisi bagian bawah kelenjar lambung dan mengeluarkan enzim pepsinogen yang merupakan prekursor dari enzim pencernaan pepsin. Sel lendir leher terletak menyebar diantara sel-sel parietal pada bagian leher kelenjar dan berfungsi mensekresi mukus di permukaan. Tunika muskularis terdiri dari tiga lapisan otot. Lapisan dalam berupa lapisan otot miring, lapisan tengah berupa lapisan otot sirkuler, dan lapisan luar berupa lapisan otot longitudinal (Gartner dan Hiatt 2001). 2.6.2 Usus Halus Intestinum merupakan salah satu organ sistem pencernaan. Fungsi utama saluran pencernaan, yaitu mencerna dan memecah makanan menjadi lebih kecil dan sederhana sehingga dapat diserap oleh sirkulasi tubuh guna menunjang kehidupan organisme. Secara makroskopis usus halus dibagi menjadi duodenum, jejunum, dan ileum. Ketiga bagian ini pada dasarnya mempunyai struktur histologi yang hampir sama. Lapisan-lapisan penyusun dinding usus halus mulai dari dalam ke luar lumen usus terdiri dari tunika mukosa, tunika submukosa, tunika muskularis, dan tunika serosa (Frappier 2006). Histologi lapisan-lapisan penyusun dinding usus halus dapat dilihat pada Gambar 8. Gambar 8 Histologi duodenum dengan pewarnaan HE. Keterangan (1) tunika mukosa, (2) tunika submukosa, (3) tunika muskularis, (4) tunika serosa, (5) vili, (6) kripta pada mukosa, (7) kelenjar Brunner pada submukosa (sumber: Gunin 2000). 16 Mukosa duodenum terdiri atas beberapa lapisan, yaitu epitelium, lamina propia, dan muskularis mukosa. Epitel duodenum merupakan epitel silindris sebaris yang terdiri dari beberapa sel, yaitu sel penyerap, sel goblet, dan sel DNES (Diffuse Neuroendocrine System). Sel penyerap mengandung beberapa enzim seperti alkalin posphatase, ATPase, maltase, dan amino peptidase. Sel goblet terletak menyebar diantara sel penyerap dan sel ini membuat musinogen yang merupakan komponen mukus lapisan pelindung lumen. Sel DNES memproduksi hormon parakrin dan endokrin (Gartner dan Hiatt 2001). Lamina propia terdiri atas jaringan ikat retikular dan fibroplastik yang longgar dan kaya pembuluh darah, saraf, maupun otot licin. Pencernaan di usus halus ditunjang oleh vili. Vili merupakan penjuluran mukosa yang berbentuk jari dan merupakan ciri khas usus halus. Tinggi vili ini bervariasi tergantung pada daerah dan jenis hewannya. Panjang vili usus halus pada mencit neonatus lebih pendek dibandingkan mencit dewasa (Shackelford dan Elwell 1999). Gambar 9 Sel goblet pada duodenum tikus dengan pewarnaan HE (sumber: SAHB 2009). Submukosa duodenum terdiri dari kelenjar Brunners yang mensekresikan lendir. Selain itu ditemukan pula serabut-serabut saraf dan sel ganglion yang disebut pleksus submukosa atau pleksus Meissner. Pleksus ini berperan dalam pengaturan sekresi dan aliran darah serta membantu beberapa fungsi sensorik 17 seperti menerima sinyal-sinyal terutama dari epitel usus dan dari reseptor regangan di dalam dinding usus (Guyton dan Hall 1997). Tunika muskularis dari duodenum terdiri dari lapis eksterna longitudinal dan lapis interna sirkular yang memiliki serabut otot halus berbentuk sirkuler. Diantara kedua lapis tersebut terdapat pleksus saraf parasimpatis yang disebut plexus Auerbach’s. Suplai darah untuk usus halus diberikan melalui cabang-cabang dari arteri mesenterica celiaca dan cranialis yang menembus tunika muskularis kemudian tunika submukosa. Lapisan terluar usus halus atau tunika serosa merupakan suatu lapisan jaringan penyambung yang tertutup mesotel (Frappier 2006).