tinjauan pustaka

TINJAUAN PUSTAKA
Mengkudu (Morinda citrifolia L.)
Mengkudu (Morinda citrifolia L.) dikenal secara komersial dengan sebutan
noni, banyak ditemukan di sepanjang Kepulauan Pasifik.
Mengkudu
pada
mulanya berasal dari wilayah daratan Asia Tenggara dan kemudian menyebar
sampai ke Cina, India, Filipina, Hawaii, Tahiti, Afrika, Australia, Karibia, Haiti,
Fiji dan Florida. Mengkudu dikenal dengan berbagai nama yaitu mengkudu,
pace, kemudu, kudu (Jawa), cangkudu (Sunda), kodhuk (Madura), wengkudu
(Bali), noni (Hawaii), nono (Tahiti), nonu (Tonga), ungcoikan (Myanmar) dan
ach (Hindi), indian mulberry (Inggris), kikiri di pulau Solomon, kura di Fiji dan
lain-lain (Nelson, 2006).
Pengklasifikasian mengkudu adalah :
Filum
: Angiospermae
Sub filum
: Dycotiledones
Divisi
: Lignosae
Famili
: Rubiaceae
Genus
: Morinda
Spesies
: citrifolia
Mengkudu
merupakan tanaman perdu atau pohon kecil yang tumbuh agak
membengkok dengan tinggi 3-8m, banyak bercabang dengan ranting persegi
empat. Letak daun berhadapan secara bersilang, bertangkai, bentuknya bulat telur
sampai berbentuk oval, panjang 10-40cm dengan lebar 5-17cm, tebal mengkilap,
tepi rata, ujung runcing, bagian pangkal menyempit, tulang daun menyirip dan
bewarna hijau tua (Wijayakusuma, 1998). Pohon mengkudu dapat dilihat pada
Gambar 1.
Mengkudu dapat tumbuh dalam lingkungan yang kurang subur, tanah yang
asam dan basa baik tanah kering maupun basah.
Semua bagian tanaman
mengkudu mempunyai manfaat dibidang kesehatan maupun industri. Akar dan
kulit pohon digunakan untuk pewarna dan obat, batang untuk kayu bakar dan
membuat peralatan, serta daun dan buah yang dijadikan sebagai makanan dan
obat-obatan (Nelson 2006).
5
Gambar 1. Pohon Mengkudu
Daun
mengkudu
sangat
bermanfaat
dalam
menyembuhkan
luka,
meningkatkan imunitas, menghambat pertumbuhan sel pra kanker. McClatchey
(2002) menyebutkan bahwa ekstrak mengkudu dengan butanol dapat digunakan
dalam terapi kanker karena mempunyai efek anti-proliferatif melawan sel kanker
payudara dan sel kanker kolon. Thani et al. (2010) juga melaporkan bahwa daun
mengkudu segar yang diekstrak dengan diklorometan dan daun mengkudu kering
yang diekstrak dengan methanol dapat berfungsi sebagai antiproliferatif yaitu
menghambat pertumbuhan sel kanker baik yang dicobakan
payudara, servik dan hati manusia serta
pada sel kanker
ginjal monyet Afrika tetapi tidak
mengganggu sel normal.
Selain itu daun mengkudu juga digunakan sebagai penyembuh luka di zaman
kuno oleh suku Indian. Rasal et al. (2008) menyebutkan bahwa daun mengkudu
dapat dijadikan sebagai penyembuh luka karena daun mengkudu yang diekstrak
dengan air dapat meningkatkan kadar kolagen pada tikus yang luka. Penggantian
kolagen merupakan salah satu dari lima fase penyembuhan luka. Fase
penyembuhan luka ini terjadi bersamaan tetapi tidak tergantung satu dengan yang
lain. Fase-fase tersebut adalah fase ganulasi (granulation),
daerah luka (wound contraction),
fase penyusutan
penggantian kolagen (collagen deposition),
penutupan epitel (epithelialisation) dan pemulihan luka (scar remodeling).
Daun mengkudu mengandung protein dan asam amino penyusun protein
yaitu
asam aspartat, treonin, serin, asam glutamat, prolin, glisin, alanin, sistein
valin, metionin, isoleusin, leusin, tirosin, phenylalanine, histidin, lisin, arginin
6
serta triptofan (EFSA, 2008). Hal yang sama juga dinyatakan oleh Wijayakusuma
(1998) bahwa daun mengkudu mengandung protein, zat kapur, zat besi, karoten
dan askorbat, selain itu juga mengandung asam kapron dan kaprilat yang mudah
menguap. Komposisi kimia daun mengkudu dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi Kimia Daun Mengkudu (mentah)
Komposisi Daun Mengkudu
Air
Protein
Lemak
Karbohidrat
Serat
Abu
Kalsium
Fosfor
Besi
Beta karoten
Riboflavin
Niasin
Asam askorbat
Sumber : EFSA (2008)
Satuan
g
g
g
g
g
g
ng
mg
mg
mg
mg
mg
mg
Per 100 g
93.7
1
0.2
4.4
1.1
0.7
0.7
93
4.4
0.3
0.07
5.6
50
Protease Tumbuhan
Semua sel tumbuhan mengandung lebih dari 10.000 protein. Beberapa dari
protein ini mungkin tidak dibutuhkan lagi karena sudah tidak berfungsi. Beberapa
yang lain mungkin rusak selama sintesis atau karena kelebihan panas atau karena
stress lainnya. Lainnya beberapa enzim didisain berumur pendek karena hanya
dibutuhkan pada awal reaksi dan protein yang mengalami misfolding. Alasan ini
membuat protein merupakan subjek untuk didegradasi oleh enzim proteolitik yang
disebut protease (Hopkin dan Norman (2004).
Degradasi protein adalah bentuk kegiatan menjaga sel atau pemeliharaan sel
dimana protein yang tidak diinginkan atau rusak diurai menjadi asam amino dan
dapat digunakan kembali. Biasanya hampir separuh protein penyusun sel diganti
setiap 4-7 hari. Protein didegradasi di beberapa bagian sel seperti kloroplas,
nukleus, mitokhondria, vakuola serta sitosol (Hopkin dan Norman, 2004).
Selama proses
pelayuan tumbuhan, kadar total protein menurun seiring
dengan meningkatnya aktifitas enzim proteolitik dan menurunnya sintesa protein.
7
Degradasi protein dan
remobilisasi dari asam amino ke jaringan yang
berkembang merupakan proses metabolisme yang utama dalam proses pelayuan
(Nooden, 2004).
Klasifikasi Protease
Naz (2002)
mengklasifikasikan protease menjadi beberapa subklas.
Diantaranya yaitu serin (EC. 3.4.21) memiliki residu ser pada sisi aktif, sistein
(EC.3.4.22) yang memiliki residu cys pada sisi aktif, aspartat (EC.3.4.23)
tergantung residu Asp pada aktifitas katalitiknya dan metalloprotease (EC.3.4.24)
yang menggunakan ion metal pada mekanisme katalitiknya.
Protease sistein menghidrolisa ikatan peptida protein dan dapat dihambat
oleh peraksi sulfidril. Protease sistein yang diambil dari tumbuhan diantaranya
papain dari pepaya (EC.3.4.4.10), fisin dari fig (EC.3.4.4.12), dan bromelain dari
nenas (EC.3.4.4.24). Protease sistein dipercaya sebagai protease utama yang
terlibat dalam hidrolisis protein. Protease sistein telah diidentifikasi dari pelayuan
daun, pelayuan bunga dan pematangan buah (Nooden, 2004).
Protease sistein atau thiol protease memegang peranan penting dalam respon
tanaman menghadapi ransangan. Ransangan seperti protein rusak dan misfolded,
pathogen, suhu lingkungan seperti panas atau dingin, kekurangan
air
dan
lainnya. Protein rusak atau protein yang mengalami misfolded harus dihilangkan
dengan degradasi protein dan digantikan oleh protein yang baru. Peristiwa
degradasi atau rusaknya protein selalu diikuti oleh penyusunan protein yang baru
(Grudkowska dan Zagdanska, 2004) .
Protease sistein muncul pada daun gandum sebagai respon menghadapi
kekurangan air
seperti yang dilaporkan oleh Simova-Stoilova et al. (2010).
Forsthoefel et al. (1998) juga mengidentifikasi protease sistein yang muncul pada
daun Mesembryanthemum crystallinum dalam menghadapi tekanan lingkungan
yaitu salinitas yang tinggi.
Protease sistein juga terlibat dalam degradasi protein. Pada saat germinasi
biji barley, 42 protease terlibat dan 27 diantaranya adalah protease sistein (Zhang
dan Jones, 1996), sedangkan pada saat berkecambahnya jagung (De Baros dan
8
Larkins, 1990) dan gandum (Bottari et al., 1996), 90% protease yang terlibat
dalam degradasi prolamin (protein utama sereal) adalah protease sistein.
Programmed cell death (PCD) adalah salah satu mekanisme pertahanan
tanaman menghadapi serangan patogen (Grudkowska dan Zagdanska, 2004).
Caspase-like proteinase merupakan protease sistein yang terlibat dalam PCD yang
ditemukan pada tembakau yang terinfeksi tobacco mosaic virus (Del Pozo dan
Lam, 1998). Di bawah ini (Tabel 2) adalah beberapa protease sistein yang telah
dikenal masyarakat.
Kelas protease yang lain adalah protease serin. Protease serin pun telah
diisolasi dan dimurnikan dari berbagai tanaman dan organ tanaman. Protease
serin ada di biji, buah bahkan getah tanaman.
Protease serin yang berasal dari
biji diantaranya biji barley (Hordeum vulgare L cv Morex), kacang kedele
(Glycine max L. Merr) dan padi (Oryza sativa L). Protease serin yang diisolasi
dari getah diantaranya : Euphorbia supina, dandelion (Taraxacum officinale
Webb. SI.), dan nangka (Artocarpus heterophyllus L) (Antao dan Malcata, 2005).
Di bawah ini (Tabel 3) adalah beberapa protease serin yang telah diisolasi dari
berbagai tumbuhan.
Protease serin sangat berperanan dalam perkembangan dan pertumbuhan
tanaman. Fungsi protease serin pada tanaman diantaranya adalah respon tanaman
terhadap serangan
sehingga
pathogen yang mengakibatkan nekrosis dan kematian sel
pertumbuhan pathogen terganggu, pembelahan sel jaringan pada
tanaman, proses pelayuan, mikrosporogenesis
dan sebagainya (Antao dan
Malcata, 2005).
Protease aspartat adalah kelas protease yang lain. Pepsin dan renin adalah enzim
yang tergolong ke dalam kelas protease aspartat. Pepsin mempunyai berat
molekul 35kDa dan disusun oleh rantai polipeptida tunggal yang terdiri dari 321
asam amino. Penggunaan renin dalam pembuatan keju telah dikenal luas (Naz,
2002).
Kelas protease yang lain adalah metaloprotease.
metaloprotease
adalah
termolisin.
Termolisin
Salah satu contoh
diproduksi
oleh
Bacillus
stearothermophilus yang aktif dengan adanya ion Ca. Termolisin dan juga
metaloprotease lain dapat dihambat oleh senyawa pengkelat seperti EDTA, sitrat
9
dan fosfat yang sering digunakan dalam bahan tambahan pangan. Termolisin
mempunyai berat molekul 34kDa (Naz, 2002).
Tabel 2. Beberapa Protease sistein Tanaman
Enzim
Tumbuhan
Stem Bromelain
Fruit Bromelain
Bromelain
Stem bromelain
Bromelain
Stem bromelain
Nenas
Nenas
Nenas
Nenas
Nenas
Nenas
Stem bromelain
Ananain
Nenas
Bromelain batang
nenas
Papain
Papain
Protease sistein
Carica papaya
Carica papaya
Barley
38.922
23
29-37
Protease sistein
Protease sistein
jagung
Triticum aestivum
12-36
61-62,5
Phaseolus
vulgaris leaf
cysteine
proteinase 1 dan
3
Phaseolus
vulgaris
30 dan
25,1
Sumber : *) Wharton (1974)
**)
Fahmy et al (2004)
10
Berat
Moleku
l (kDa)
22.831
39.055
34.159
33
38.823
35
23
25 &
26
Metode Pemurnian
Referensi
Sedimentasi,
ultrasentrifugasi
Analisis asam
amino
SDS-PAGE
Kromatografi
afinitas, sepharose
semi carbazone,
kromatografi
penukar kation
-
UniProt (2010)
UniProt (2010)
UniProt (2010)
Murachi et al. (1964)*)
UniProt (2010)
Ota et al. (1964)*)
Filtrasi gel, SDSPAGE
Filtrasi gel, 2
kromatografi
penukar ion,
kromatografi
kovalen pada
tioprofil-sepharose
Bobb (1972)*)
Rowan et al. (1988)
UniProt (2010)
Naz (2002)
Poulle dan Jones
(1996)**),
Zhang
&Jones (1996)**)
Abe et al. (1977)**)
Fahmy et al. (2004)
Popovic et al. (1998)
Tabel 3. Berbagai Protease serin dari Tumbuhan
Enzim
Tumbuhan
Metode Pemurnian
Plantagolisis
Plantago maior
Protease serin
Cucumisin
(EC 3.4.21.25)
C.melo L.
C. melo L.var.Prince
Amm sulfat, kromatografi afinitas pada bacitrasinsepharose, kromatografi penukar ion pada mono-Q
Amm sulfat, filtrasi gel, kromatografi penukar ion
Kromatografi penukar ion pada CM-selulosa, filtrasi
gel sephadex G-75
Protease serin
Kiwano
protease
Protease B
Cucurbita ficifolia
Amm. Sulfat, filtrasi gel pada sephacryl S-300,
kromatografi penukar ion pada CM sepharose
Cucumis metuliferus Amm sulfat, kromatografi penukar ion pada CMsepharose
E. supine
Kromatografi penukar ion pada DEAE-sepharose,
Protease serin
filtrasi gel pada sepharil S-300
Triticum aestivum cv. Amm sulfat, filtrasi gel pada sepharil S-200,
Pro INTA Isla Verde kromatografi penukaranion pada kolom Q
*)
Sumber : Antao dan Malcata (2005)
Berat
Molekul
(kDa)
19
Referensi
Bogacheva (2001)*)
60
Noda et al. (1994)*)
Kaneda dan Tominaga
(1975)*), Yamagata et
al. (1989)*)
Curotto et al. (1989)*)
78
Uchikoba et al.(2001)*)
80
Arima et al. (2000)*)
110
Roberts et al. (2003)*)
26
54
11
Pemurnian Enzim
Pemurnian enzim bertujuan untuk memisahkan enzim yang diinginkan
dari senyawa lain yang tidak dikehendaki. Tahap-tahap pemurnian bergantung
pada tujuan akhir yaitu tujuan komersial atau penelitian. Enzim kasar atau yang
dimurnikan sebagian masih dapat digunakan untuk komersial, sedangkan enzim
murni atau hampir murni dikehendaki dalam penelitian
produk analitik.Harris (1989) menyebutkan,
atau dipakai dalam
minimal ada tiga strategi dalam
pemurnian enzim yang harus diperhatikan yaitu (1) kualitas; perlu tindakan untuk
mempertahankan aktifitas protein dengan cara mengurangi proteolisis dan
denaturasi, (2) kuantitas; pemakaian akhir dari protein murni akan menentukan
kuntitas enzim yang diperlukan, (3) ekonomis; merupakan hal penting bila akan
digunakan di industri atau diterapkan dalam skala laboratorium. Secara umum
pemurnian enzim dapat dibagi menjadi ekstraksi, pemekatan dan fraksinasi.
Ekstraksi Enzim
Ekstraksi bertujuan untuk memisahkan enzim dari sumbernya, yaitu
tanaman, hewan maupun
mikroba.
Adapun kelebihan
enzim dari tanaman
diantaranya adalah terjaganya ketersediaan yaitu bisa dipanen berulang-ulang.
Menurut Bollag dan Edelstein (1991) metode yang bisa dipilih dalam ekstraksi
tanaman
adalah
blade
homogenization
atau
blender
maupun
grinding
(penggerusan).
Buffer digunakan dalam proses ekstraksi enzim untuk menjaga pH
lingkungan sehingga diharapkan mampu meminimalkan denaturasi dan inaktivasi
enzim. Buffer ekstraksi dapat ditambah beberapa bahan kimia dengan tujuan
untuk mencegah kerusakan enzim.
Bahan kimia yang bisa ditambahkan
diantaranya EDTA, gliserol dan lain-lain (Harris, 1989).
Pemekatan Enzim
Pemekatan enzim dilakukan untuk memisahkan konsentrat protein dari
komponen biomolekul lainnya diantaranya karbohidrat, lemak dan asam nukleat.
Ada dua metode pemekatan enzim yaitu analitik dan preparatif (penyiapan).
12
Metode analitik menggunakan pengendapan asam (misalnya asam trikloroasetat),
pengendapan organik (misalnya aseton atau etanol), dan imunopresipitasi yang
dapat menyebabkan denaturasi protein. Metode preparatif bertujuan untuk tetap
mempertahankan aktifitas enzim, misalnya menggunakan garam, pelarut organik,
polimer organik, ultrafiltrasi dan liofilisasi (Bollag dan Edelstein, 1991).
Prinsip presipitasi dengan garam adalah
mengendapkan protein sehingga
protein terpisah dari komponen terlarut lainnya. Garam yang dapat digunakan
untuk presipitasi diantaranya ammonium sulfat dan sodium sulfat. Ammonium
sulfat lebih disukai karena solubilitasnya tinggi, harga murah, non toksik dan
tidak mempengaruhi struktur protein (Suhartono, 1989).
Sisa garam dari proses presipitasi enzim dihilangkan dengan cara dialisis
menggunakan kantong selofan dan ultrafiltrasi. Dengan demikian, konsentrat
enzim bebas garam dapat dimurnikan lebih lanjut dengan fraksinasi enzim (Bollag
dan Edelstein, 1991).
Fraksinasi enzim
Fraksinasi merupakan tahap akhir dalam pemurnian enzim, yang bertujuan
untuk memisahkan enzim dari protein non enzim lainnya. Metode fraksinasi
umum untuk pemurnian enzim, meliputi kromatografi kolom dan elektroforesis.
Elektroforesis
adalah
suatu
teknik
untuk
memisahkan
molekul-molekul
berdasarkan muatan dan berat molekul.
Elektroforesis
gel
poliakrilamid
(PAGE
=
Poly
Acrylamide
Gel
Electrophoresis) merupakan metode yang sering digunakan dalam analisis sampel
biologis karena kemampuannya dalam memisahkan campuran protein yang
kompleks dengan baik dan resolusi yang tinggi (Bollag dan Edelstein, 1991).
Elektroforesis pada gel poliakrilamida adalah metode yang paling sering
digunakan untuk karakterisasi protein dan campuran protein, karena prosedur ini
relatif cepat dan sensitif.
Elektroforesis didefnisikan sebagai perpindahan partikel-partikel bermuatan
karena pengaruh muatan medan listrik.
Mekanisme pada elektroforesis gel
poliakrilamida sodium dodesil sulfat (SDS-PAGE) adalah protein akan bereaksi
dengan SDS yang merupakan deterjen anionik membentuk kompleks berikatan
13
dengan SDS.
Kompleks protein yang bermuatan negatif ini kemudian akan
terpisahkan berdasarkan muatan dan ukurannya secara elektroforesis di dalam
matriks gel. Berat molekul protein dapat diukur menggunakan protein standar
yang telah diketahui berat molekulnya
dengan cara membandingkan nilai
mobilitas relatifnya (Rf) (Bollag dan Edelstein 1991).
Zimografi adalah teknik elektroforesis untuk menetapkan aktifitas enzim
secara in situ. Berbeda dengan SDS-PAGE, gel pemisah zimografi mengandung
substrat enzim yang akan dihidrolisis oleh enzim selama masa inkubasi. Enzim
dipisahkan dalam gel denaturasi (SDS), namun dalam kondisi tidak tereduksi.
Penambahan deterjen Triton X-100 akan melepaskan SDS sehingga protein
kembali melipat (renaturasi). Gel selanjutnya diwarnai sehingga molekul protein
yang memiliki aktifitas tampak sebagai pita bening. Metode zimografi bersifat
mudah, sensitif dan kualitatif dalam menganalisis aktifitas enzim. Adapun substrat
yang bisa digunakan untuk zimogram diantaranya kasein, gelatin dan lain-lain
(Leber dan Balkwill 1997).
Aplikasi Protease
Keunggulan utama penggunaan enzim pada proses industri adalah (a)
kespesifikan enzim terhadap substrat sehingga mampu menghasilkan produk
dalam jumlah maksimal dengan produk samping yang minimal, (b) enzim mampu
mereduksi konsumsi energi yang akan menurunkan Greenhouse Gas Emission
(GGE), (c) enzim juga mampu mereduksi konsumsi air dan produk limbah selama
proses industri berlangsung.
Keunggulan enzim tersebut akan meminimalkan
resiko dan dampak proses indutri bagi kehidupan manusia dan lingkungan.
Enzim protease dimanfaatkan diantaranya untuk pembuatan keju, pengempuk
daging, penjernih bir, pembuatan hidrolisa protein kedele, penyembuh luka serta
terapi untuk tumor, pembengkakan dan penggumpalan darah.
Pembuatan keju
Contoh klasik penggunaan protease adalah untuk pembuatan keju (Naz,
2002). Pengolahan susu menjadi keju menggunakan enzim protease. Contoh
protease yang bisa digunakan untuk mengolah keju adalah renin atau kimosin.
14
Renin
bisa diperoleh dari lambung anak sapi dan mikroba.
Aktifitas
penggumpalan kasein susu oleh renin berlangsung dengan hasil optimum
dibandingkan dengan protease lain seperti pepsin.
Kasein merupakan kompleks fosfoprotein yang membentuk suspensi koloid
yang terdiri dari α, β, γ dan kapa kasein. Renin menghidrolisa kapa kasein
hingga menimbulkan destabilisasi struktur koloid dan menimbulkan proses
penggumpalan α dan β kasein bila terdapat kalsium dan fosfat pada lingkungan.
Gumpalan ini merupakan jalinan molekul para kapa kasein dan makropeptida, air,
laktosa, mineral, globula lemak, vitamin dan sejumlah senyawa terlarut lainnya di
dalam
gumpalan tersebut (Suhartono, 1989) dan (Naz, 2002). Enzim renin
mempunyai berat molekul sebesar 31kDa.
Renin paling menonjol dalam
menggumpalkan kasein dibandingkan dengan protease lain (Suhartono, 1989).
Pengempuk daging
Penggunaan potease untuk pengempuk daging telah dilakukan dari zaman
dulu, yaitu menggunakan daun pepaya untuk mengempukkan daging. Setelah
diisolasi dan diteliti diketahui bahwa enzim yang berperanan dalam menguraikan
protein daging adalah protease. Protease yang diisolasi dari pepaya dikenal
dengan papain. Papain terdiri dari 102 asam amino berberat molekul 21kDa
dengan sisi aktif yang melibatkan histidin 159 dan sistein 25 (Suhartono, 1989).
Papain cocok digunakan untuk pengempuk daging karena aktif pada pH
daging. Enzim ini memotong protein daging pada sisi karboksil valin, lisin dan
arginin. Komponen yang paling aktif dari getah pepaya adalah kimopapain yang
aktif dalam lingkungan asam, optimum kimopapain adalah pH 5 dan sesuai
dengan pH daging.
Enzim protease yang diisolasi dari tanaman lain pun dapat juga digunakan
untuk melunakkan daging. Penelitian yang dilakukan oleh Naveena et al. (2004)
yang memanfaatkan protease dari Cucumis trigonus Roxb (kachri) dan Zingiber
officinale Roscoe (jahe) untuk mengempukkan daging kerbau.
15
Penjernih bir
Pada proses pembuatan bir, papain diperlukan untuk menghilangkan protein
penyebab kekeruhan pada bir. Kekeruhan ini disebabkan oleh komplek yang
dibentuk oleh protein dan tanin (Naz, 2002).
Pembuatan Hidrolisa Protein Kedele
Penggunaan hidrolisa protein kedele di industri pangan telah meluas,
walaupun demikian sifat fungsional protein tersebut tidak selalu diinginkan.
Modifikasi enzimatis digunakan untuk
menghasilkan protein dengan sifat
fungsional yang diinginkan (Naz, 2002). Hidrolisa protein kedele oleh protease
meningkatkan iso-electric solubility dari 5% menjadi 42%, kapasitas emulsi dari
100mL/g menjadi 280mL/g dan whipping expansion dari 20% menjadi 200% bila
dibandingkan dengan protein kedele sebelum dihidrolisa (Naz, 2002).
Penyembuh Luka
Protease dibidang kesehatan pun telah populer digunakan.
banyak digunakan dalam bidang kesehatan
Bromelain
karena dapat bertindak sebagai
penyembuh luka (Maurer, 2001). Menurut Suhartono (1989) proteolitik berfungsi
untuk mengurangi cairan luka, nanah dan jaringan nekrosa yang timbul pada luka
bakar, luka operasi maupun luka lainnya. Substrat enzim ini adalah jaringan
fibrin, mukoprotein, kolagen dan sebagainya. Enzim menguraikan jaringan ini
sehingga bekas luka menjadi bersih dan licin. Biasanya tripsin diberikan bersamasama dengan antibiotika dalam bentuk salep.
Terapi untuk Pencernaan dan Kanker
Pada sebagian orang, enzim pencernaan tidak diproduksi atau dikeluarkan
dalam jumlah yang cukup sehingga mengganggu pencernaan makanan. Oleh
karena itu dilakukan pemberian tambahan enzim dari luar untuk membantu
masalah pencernaan tersebut. Enzim yang biasa digunakan untuk mengatasi
masalah pencernaan diantaranya adalah protease (Suhartono, 1989).
16
Bromelain dapat diserap oleh usus dan tidak kehilangan aktifitas biologinya.
Castell et al. (1997) membuktikan bahwa bromelain masih ada dalam plasma
darah setelah beberapa saat terapi oral bromelain. Bromelain diambil dari batang
nenas dan diberikan secara oral pada laki-laki sehat sebanyak 3g per hari dan
dengan menggunakan immunoassay ditemukan 5.000pg bromelain dalam plasma
setelah 48 jam dan masih mempunyai aktifitas proteolitik.
Oleh karena itu
bromelain dapat dikonsumsi secara oral saat terapi enzim.
Bromelain dapat dijadikan sebagai alternatif pengobatan kanker. Bromelain
sebagai obat anti kanker bermula pada pengalaman masyarakat Asia Tenggara
dalam menyembukan kanker. Maurer (2001) menyebutkan bahwa aktifitas anti
kanker bromelain tergantung pada aktifitas proteolitiknya.
Chobotova et al. (2010) menyatakan bahwa bromelain mempunyai aktifitas
sebagai anti kanker. Hasil penelitian Mantovani et al. (2008) dan Chen et al.
2008)
seperti dikutip oleh Chobotova et al. (2010) menunjukkan bahwa
bromelain yang diuji secara in vitro pada sel tumor manusia (leukimia) dapat
menghambat aktifitas NF-kβ (neutrofil factor kappa β, sejenis darah putih).
Adapun target NF-kβ adalah cyclooxygenase (Cox-2) yang terlibat dalam sintesa
prostaglandin (PEG-2). Prostaglandin ini dapat memacu terjadinya kanker.
Bromelain dapat menghambat kanker, walaupun mekanisme detilnya belum
diketahui dengan jelas.
Terapi Inflamasi dan Blood Clotting (Pembekuan Darah)
Suhartono (1989) menyebutkan bahwa proses inflamasi (peradangan/
pembengkakan) melibatkan senyawa biogenik amin seperti histamin dan serotonin
dari sel yang mengalami kerusakan. Senyawa biogenik amin menimbulkan
pembengkakan pembuluh darah kapiler. Enzim-enzim yang dibebaskan oleh sel
yang rusak akan mengaktifkan kinin sehingga pembuluh darah tetap membesar
dan permeabilitasnya meningkat, hal ini mengakibatkan terjadinya kebocoran
cairan sehingga terjadi odema. Keadaan odema ini dipertahankan oleh senyawa
fibrin dari peredaran darah. Jadi, proses pembengkakan melibatkan jaringan
fibrin. Pengobatan pada kasus odema ditujukan untuk menguraikan fibrin.
17
Penelitian Netti et al. (1978), Smyth et al. (1962) dan Uhlig dan Seifert
(1981) seperti dikutip oleh Maurer (2001) menunjukkan bahwa bromelain paling
ampuh untuk pengobatan odema bila dibandingkan dengan pemberian obat-obatan
seperti indometasin, asam asetilsalisilat dan aescin.. Pemberian bromelain
dilakukan secara oral pada hewan percobaan.
Bromelain menyebabkan
fibrinolisis dan merangsang penyerapan kembali cairan oleh darah.
Blood clotting atau proses penggumpalan darah atau pembekuan darah
adalah proses normal ketika kulit terluka sehingga tidak terrjadi pendarahan. Saat
kulit terluka, trombosit pecah dan menghasilkan trombokinase.
Enzim
trombokinase akan merubah protrombin menjadi thrombin dengan adanya ion Ca
dan K. Trombin yang terbentuk akan merangsang fibrinogen membentuk benangbenang fibrin. Adanya benang fibrin menghambat sel-sel darah. Penyakit
trombosis atau penggumpalan darah (di luar keadaan normal) telah meningkatkan
mortalitas yang nyata di negara-negara Barat (Suhartono, 1989).
Pengobatan dapat dilakukan dengan obat anti koagulan dan pemberian
enzim protease. Pemberian enzim protease memanfaatkan daya proteolitiknya.
Bromelain yang diberikan secara oral pada tikus percobaan terbukti meningkatkan
fibrinolisis (Pirotta et al., 1978).
18