Daya Anti-Aterosklerosis Zn-Turunan Klorofil dari

I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Upaya pemenuhan gizi masyarakat lndonesia menghendaki peningkatan
ketersediaan dan konsumsi pangan, baik di tingkat nasional maupun rumah tangga. Hal
ini dimaksudkan agar sumberdaya manusia yang berkualitas dapat diperoleh, sehingga
kinej a pembangunan manusia Indonesia dapat lebih ditingkatkan. Beberapa penelitian
mutakhir telah memperlihatkan bahwa dari banyak faktor yang berperan dalam
menentukan kualitas sumberdaya manusia, gizi merupakan salah satu faktor yang paling
penting (Syarief, 1997).
Berbagai jenis zat gizi dan atau metabolit sekunder yang diperlukan tubuh dapat
diperoleh dari konsumsi beragam jenis pangan. Dalam susunan menu makanan
masyarakat Indonesia, jenis-jenis pangan yang
diharapkan dapat memberikan
sumbangan zat gizi dan atau metabolit sekunder dapat dilihat dari pola 4 sehat 5
sempuma serta beberapa pesan dalam 13 Pedoman Umum Gizi Seirnbang. Salah satu
dari jenis pangan tersebut adalah sayuran.
Sayuran telah dikenal luas oleh masyarakat lndonesia karena harganya yang
murah serta mudah didapat. Jenis pangan ini dapat digunakan sebagai salah satu bentuk
masakan atau makanan olahan yang lezat (prepared dishes), meskipun pada beberapa
kelompok masyarakat sayuran lebih suka dikonsumsi dalam bentuk mentah sebagai
lalapan.
Telah diketahui bahwa sayuran dapat menyumbang bebempa zat gizi dan atau
metabolit sekunder, seperti vitamin, mineral, serat pangan dan antioksidan.
Pada
umumnya sayuran mempunyai kadar air yang tinggi, tetapi mengandung protein dan
lemak dalam jumlah relatif rendah. Sayuran merupakan sumber karbohidrat yang dapat
dicema (pati dan gula) dan yang tidak dapat dicema tubuh (serat pangan).
Konsumsi sayuran telah dikaitkan dengan menurunnya insiden serta angka
mortalitas akibat penyakit kanker. Sayuran juga dapat mencegah timbulnya penyakit
degeneratif, melengkapi zat gizi yang kurang, memelihara kesehatan tubuh secara umum,
memperlambat proses penuaan, memelihara sistem kekebalan tubuh, mengatasi stres
serta membantu menghambat perkembangan penyakit (Karyadi, 1996).
Perlindungan terhadap
berbagai
penyakit
seperti
penyakit
degeneratif
dimungkinkan oleh adanya antioksidan dalam sayuran. Antioksidan merupakan substansi
yang dapat menghambat atau mengurangi kerusakan oksidati suatu molekul. Di dalam
tubuh manusia antioksidan berperan dalam manangkap atau menghancurkan radikal
bebas, sehingga tubuh terlindung dari kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas
yang tidak terkontrol.
Sebagai molekul yang sangat labil radikal bebas dapat membentuk kompleks
dengan molekul lain untuk menghasilkan senyawa baru. Radikal bebas dibentuk melalui
dua cara, yaitu secara endogen, sebagai respon normal dari rantai proses biokimia di
dalam tubuh, serta secara eksogen atau diperoleh dari lingkungan (Supari, 1996).
Beberapa radikal bebas di dalam tubuh, seperti anion superoksida (023, singlet oksigen
('02)~
dan radikal bebas hidroksil ('OH), dapat digunakan oleh sel fagositik (phagocytic
cells) untuk membunuh mikroba, sel kanker dan virus (Roitt, 1991). Namun, radikal bebas
tersebut dapat pula menyerang, menyebabkan kerusakan atau menghancurkan sel-sel
tubuh yang sehat jika terdapat dalam jumlah tidak terkontrol. Oksidasi lipoprotein densitas
rendah (Low Density LypoproteinlLDL) merupakan salah satu contoh akibat banyaknya
radikal bebas di dalam tubuh yang pada tahap selanjutnya dapat menimbulkan terjadinya
penyakit aterosklerosis.
Kerusakan karena serangan radikal bebas secara umum dapat menyebabkan
timbulnya suatu penyakit atau kematian sel hidup, meningkatkan resiko timbulnya kanker
dan penyakit jantung, mengurangi umur harapan hidup dan menurunkan kualitas hidup
(Setright, 1993).
Penyakit-penyakit lain yang mungkin terjadi adalah aterosklerosis,
stroke, infark miokardiak, artritis, inflamasi, shock, traumatic injuv pada otak dan spinal
cord (Gutteridge & Halliwell, 1994), lesi iskhemik perfusi, lesi vaskuler serebral, parkinson,
alzheimer, penuaan, emfisemia, dan diabetes (Nabet, 1996).
Pada kenyataannya radikal bebas dapat menimbulkan bahaya patologis bagi
tubuh. Oleh karena itu, antioksidan yang bertindak sebagai penangkap atau penghancur
radikal bebas haws dikonsumsi setiap hari dalam jumlah cukup. Efektivitas antioksidan
dalam mencegah atau rnengurangi terjadinya reaksi oksidasi di dalam tubuh yang pada
akhimya dapat berakibat pada terjadinya penyakit kardiovaskuler dan kanker telah
dilaporkan oleh banyak peneliti. Penelitian di daerah Linxlian, China Tengah selama lebih
dari 5 tahun memperlihatkan bahwa orang-orang yang rnengkonsumsi formula antioksidan
mengandung p-karoten, vitamin El dan selenium organik setiap hari mempunyai resiko
terkena kanker lambung yang lebih rendah, turun sampai 21%, kanker oesofagus turun
sampai 4%, dan penurunan tingkat kematian dari penyebab lainnya turun sampai 9%
(Setright, 1993). Kadar antioksidan dalam darah yang rendah berhubungan dengan
meningkatnya resiko penyakit kardiovaskuler dan serangan jantung, tetapi resiko tersebut
dapat diturunkan dengan suplementasi vitamin E (Gey et el., 1993; Stocker, 1999) dan
likopen (Rissanen, 2000).
Antioksidan dapat diperoleh sebagai antioksidan alami atau sintesis dari pangan
dan suplemen pangan. Mengkonsumsi pangan kaya antioksidan, terutama dari sayuran
dan buah-buahan dapat meningkatkan kadar antioksidan di dalam jaringan tubuh.
Sayuran atau buah-buahan mengandung antioksidan, baik sebagai zat gizi maupun
metabolit sekunder. Beberapa zat gizi yang berperan sebagai antioksidan adalah vitamin
A, vitamin C, vitamin El vitamin B2, karotenoid, Zn, Cu, Se, protein gliadin dan ovalbumin.
Sementara itu, antioksidan alamiah yang tidak dikategorikan sebagai zat gizi bagi manusia
antara lain amin biogenik, fenol, polifenol, tanin, dan komponen tetrapirolik (terutama
klorofil dan pirofeofitin) (Nabet, 1996).
Dari berbagai antioksidan yang terdapat dalam sayuran atau buah-buahan,
kemampuan klorofil sebagai antioksidan alami mulai banyak dipelajari peneliti. Pada
dasamya klorofil hampir seialu dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia melalui konsumsi
sayuran hijau. Jika konsumsi sayuran hijau adalah sekitar 26.75 g sehari (Abuhendra,
1998), dan rata-rata terdapat 1.5 mg klorofillg sayuran hijau, maka dalam sehari konsumsi
klorofil oleh masyarakat Indonesia adalah sekitar 40.1 mg. Nilai ini temyata jauh lebih
rendah dibandingkan dengan anjuran konsumsi harian (Acceptable Daily Intake) klorofil
untuk orang dewasa dengan berat badan 60 kg menurut Komite Ahli Aditif Pangan
(JECFA) FAOMIHO, yaitu 450 mg/orang/hari (Chiu, Kong & Ooi, 2003).
Klorofil sebenamya merupakan pigmen tanaman yang paling penting karena
terlibat dalam proses fotosintesis serta transformasi cahaya matahari menjadi energi
kimia. Namun, sekarang telah diketahui bahwa klorofil dan beberapa senyawa turunannya
dapat memberikan manfaat bagi manusia, seperti sebagai pewama makanan dan sebagai
bahan penghilang aroma yang kurang sedap pada tubuh. Beberapa penelitian
memperlihatkan bahwa klorofil dan turunannya memiliki kemampuan sebagai antioksidan
dan antikanker (Breinholt et al., 1995; Hasegawa et al., 1995; Keller et el., 1996 & Tassetti
et a/., 1997). Klorofil juga telah ditemukan mempunyai aktivitas sebagai zat antiinflamasi
(Okai & Okai, 1997) serta antigenotoksik (Nagishi, Rai & Hayatsu, 1997).
Penelitian Vlad et el. (1995) sacara in vivo menggunakan tikus perwbaan
memperlihatkan efek anti-aterosklerosis dari cuprofilin, yaitu suatu kompleks an.tara
turunan klorofil dengan ion tembaga (cu2'). Pada penelitian tersebut ditemukan bahwa
cuprofilin mampu menurunkan kadar kolesterol, trigliserida dan lipid serum darah tikus
secara nyata. Oleh karena itu, tampaknya klorofil atau senyawa turunannya mempunyai
potensi sebagai komponen anti-aterosklerosis pada hewan percobaan.
Meskipun telah terbukti mampu betperan sebagai komponen yang memberikan
fungsi tertentu bagi tubuh %taubersifat fungsional (functional food), seperti menurunkan
kadar kolesterol darah dan sebagai antioksidan, banyak penelitian yang masih mencoba
mempelajari efek biologis dan fisiologis klorofil, terutama dalam bentuk turunannya. Salah
satu turunan klorofil yang belum banyak dipelajari efeknya bagi tubuh adalah seng-turunan
klorofil (Zn-turunan klorofil). Seng-turunan klorofil merupakan suatu kompleks antara ion
zn2+ dengan turunan klorofil, seperti feofitin dan pirofeofitin, yang dibuat dengan cara
mengganti ion ~ g yang
~ 'terdapat pada inti porfirin klorofil asal dengan ion zn2'.
Beberapa penelitian telah memperlihatkan bahwa Zn-turunan klorofil merupakan
salah satu senyawa turunan klorofil yang dianggap bertanggung jawab terhadap
pembentukan wama hijau yang lebih cerah pada sayuran. Garam Zn dengan sengaja
ditambahkan ke dalam larutan blanching pada proses pengalengan sayuran komersial (di
Amerika Serikat dikenal sebagai Veri-Gmen) karena mampu mempertahankan dan
meningkatkan wama sayuran hijau yang dikalengkan, seperti kacang polong, buncis dan
bayam. Wama yang dihasilkan bahkan lebih stabil dibandingkan dengan wama klorofil
asal (von Elbe et al., 1986; Canjura et a/, 1999).
Walaupun kompleks Zn dengan turunan klorofil telah dimanfaatkan dalam proses
pengolahan pangan, pengaruh kompleks ini terhadap keadaan biokimia dan patologis
tubuh belum pemah dilaporkan. Untuk itu, pada penelitian ini dipelajari pengaruh tersebut
dengan menggunakan hewan percobaan.
Dari berbagai hasil penelitian yang telah dilaporkan terlihat bahwa klorofil
mempunyai potensi besar sebagai komponen fungsional pangan. Apalagi sampai saat ini
belum ada laporan tentang efek toksik dari klorofil atau senyawa turunannya pada
manusia (Benitez & Wens, 1996). Namun demikian, penelitian tentang aspek keamanan
dan sifat menguntungkan dari klorofil perlu terus dilakukan, apalagi jika dilihat bahwa
klorofil selama ini memang telah menjadi bagian dari susunan makanan yang dikonsumsi
sehari-hari oleh masyarakat Indonesia. Hal penting yang juga haws dilakukan adalah
penentuan kandungan klorofil berbagai jenis sayuran Indonesia, sehingga dapat diketahui
potensi sayuran sebagai sumber klorofil utama bagi tubuh.
Pada penelitian ini dipelajari kandungan klorofil berbagai jenis sayuran, cara
pembuatan turunan klorofil dalam bentuk kompleks Zn-turunan klorofil, peranan klorofil
sebagai senyawa anti-aterosklerosis, serta manfaat klorofil dalam mencegah tejadinya
gangguan atau kelainan pada hati dan ginjal hewan percobaan. Hal ini didasarkan pada
belum banyaknya inforrnasi tentang manfaat turunan klorofil tersebut, terutama yang
berkaitan dengan daya anti-aterosklesosis.
Saat ini penyakit aterosklerosis telah menjadi perhatian besar para ilmuwan karena
penyakit ini merupakan penyebab kematian utama, baik di Indonesia maupun dunia.
Aterosklerosis dapat menyebabkan timbulnya berbagai penyakii seperti penyakit jantung
koroner (PJK) dan stroke. Gambaran global WHO (1993) menunjukkan bahwa pada
tahun 1990 tercatat sebanyak 10.9 juta kematian di negara berkembang, dan lebih dari 5.3
juta kematian disebabkan oleh PJK dan stroke. Sementara itu, hasil Survei Kesehatan
Rumah Tangga Indonesia tahun 1972 menunjukkan bahwa PJK menduduki peringkat ke11 sebagai penyebab kematian, tetapi meningkat menjadi peringkat ke-3 pada tahun
1980. Sejak tahun 1992 hingga sekarang PJK ternyata telah menjadi penyebab kematian
utama di Indonesia, terutama di wilayah kota besar (Tumbelaka, 2000). Tejadinya
keadaan ini diduga berkaitan dengan transisi pola makan masyarakat Indonesia, yaitu dari
pola makan tradisional yang banyak mengandung karbohidrat dan sayuran ke pola barat
yang lebih banyak lemak, protein, gula dan garam, tetapi rendah serat pangan. Oleh
karena itu, berbagai upaya untuk mencegah timbulnya penyakit atemsklerosis ini harus
terus dilakukan, sehingga derajat kesehatan masyarakat Indonesia menjadi lebih baik.
Salah satu yang dapat dilakukan adalah dengan mempelajari daya anti-aterosklerosis dari
turunan klomfil dalam bentuk Zn-turunan klorofil, sehingga dapat dimanfaatkan menjadi
bahan dalam mencegah berbagai akibat yang ditimbulkan oleh aterosklerosis.
TuJuan Penelitian
Tuluan Umum
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kemampuan Zn-turunan
klorofil sebagai komponen fungsional pangan, melalui bentuk molekul utuh atau
metabolitnya, dalam mencegah terjadinya aterosklerosis dan kelainan histologis hati dan
ginjal kelinci percobaan.
Tuluan Khusus
Tujuan khusus penelitian ini adalah untuk :
1. Menentukan kandungan klorofil beberapa jenis sayuran hijau.
2.
Mempelajari pembuatan kompleks Zn-turunan klorofil melalui penggantian ion
Mg2'
dalam klorofil asal dengan ion zn2' pada beberapa konsentrasi ion zn2'.
3.
Mempelajari beberapa karakteristik fisik kompleks Zn-turunan klorofil yang dihasilkan.
4.
Mempelajari manfaat Zn-turunan klorofil sebagai komponen fungsional pangan dalam
mencegah kejadian aterosklerosis pada kelinci percobaan yang diberi ransum
mengandung Zn-turunan klorofil.
5.
Mempelajari manfaat Zn-turunan klorofil sebagai komponen fungsional pangan dalam
mencegah kelainan histopatologis hati dan ginjal kelinci percobaan yang diberi
ransum mengandung Zn-tunman klorofil.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
Penggantian ion M ~ dalam
~ ' klorofil dengan ion zn2' menghasilkan kompleks Znturunan klorofil yang mempunyai karakteristik berbeda dengan klorofil asal.
Perbedaan jumlah ion 2n2' yang ditambahkan untuk menggantikan ion ~ g ~ '
memberikan pengaruh berbeda
pula terhadap stabilitas dan kecerahan warna
kompleks Zn-turunan klorofil yang dihasilkan.
Kompleks Zn-turunan klorofil mempunyai kemampuan dalam mencegah kenaikan
kadar kolesterol darah kelinci percobaan.
Kompleks Zn-turunan klorofil dapat rrlencegah pembentukan lesi aterosklerosis pada
aorta kelinci percobaan.
Kompleks Zn-turunan klorofil dapat mencegah terjadinya periemakan hati dan
pengendapan protein pada ginjal kelinci percobaan.
Kegunaan Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat berguna untuk :
Memberikan informasi tentang kandungan klorofil dari beberapa jenis sayuran hijau,
sehingga dapat memperkaya daftar komposisi bahan makanan yang ada di Indonesia.
Memberikan informasi tentang daya anti-aterosklerosis Zn-turunan klorofil, sehingga
dapat dikembangkan preparat kesehatan yang mengandung Zn-turunan klorofil
dengan khasiat sebagai pencegah penyakit aterosklerosis.
Memberikan inforrnasi tentang keamanan konsumsi Zn-turunan klorofil melalui
pengaruhnya terhadap organ tubuh kelinci yang penting dan sensitif, yaitu hati dan
ginjal.