BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Tanaman Binahong (Anredera cordifolia) Tanaman binahong (Anredera cordifolia) merupakan tanaman tradisional yang hidup merambat baik pada daerah tropis maupun sub-tropis, taksonomi lengkap tanaman ini dapat dilihat pada gambar 1.12 Kingdom : Plantae Order : Caryophyllales Family : Basellaceae Genus : Anredera Species : Anredera cordifolia Gambar 1 Tanaman Binahong (Anredera cordifolia) dan taksonominya. (Foto oleh : Amertha P. Manuaba). 9 B. Penggunaan Binahong (Anredera cordifolia) Sebagai Obat Penggunaan binahong sebagai obat awalnya berkembang di negara Cina. Seperti kebanyakan obat tradisional Cina lainnya, binahong (Anredera cordifolia) memiliki sejarah panjang. Ramuan ini mulai populer sejak abad ke-16 pada masa Kaisar Shi Zong dari dinasti Ming. Dikalangan pemakai obat tradisional Cina, merek Pien Tze Huang (Anredera cordifolia) menjadi maskot, dan paling laris di kalangan pasien bedah, termasuk para ibu yang baru menjalani operasi cesar 6 kehamilan. Kemampuannya bertahan dari generasi ke generasi setidaknya menunjukkan bukti empiris keampuhannya. Memperhatikan keampuhannya, obat ini menjadi semacam nama generik seperti minyak telon atau galian singset. Tak mengherankan, di toko-toko obat cina, Pien Tze Huang (Anredera cordifolia) bisa didapati dalam aneka ragam produk.13-15 Bahkan keampuhan daun binahong sudah dikenal sejak perang Vietnam. Menurut beberapa sumber, tentara Amerika pada saat itu keheranan sewaktu berperang dengan tentara Vietnam karena saat bertempur keesokannya harinya luka para tentara Vietnam sudah sembuh, ternyata setelah diselidiki, luka tentara Vietnam tersebut diobati dengan daun binahong (Anredera cordifolia).13-15 Para dokter di Chinese University of Hongkong melaporkan Pien Tze Huang (Anredera cordifolia) terbukti memiliki aktivitas hepatoprotektor. Penelitian serupa juga dilakukan oleh Himpunan Farmakologi Kesehatan Tradisional Cina. Atas dasar penelitian itu, Zhang Zhou Pharmaceutical mengklaim obat ini bisa mengatasi problem liver, hepatitis, perlemakan hati, juga kerusakan liver akibat obat atau alkohol.13,14 Kobayashi dkk, juga melaporkan khasiat dari binahong (Anredera cordifolia) sebagai obat untuk menyembuhkan penyakit hepatitis kronik.13,14 Binahong (Anredera cordifolia) dapat berperan untuk memproteksi pengaruh karbon tetraklorida pada hati mencit coba.14 Bahkan tanaman obat ini juga dipercaya bisa menghambat perkembangan kanker hati dan diyakini bisa memperpanjang harapan hidup penderita. Khasiat lainnya, mempercepat penyembuhan luka akibat benda tajam dan benda tumpul. Khasiat inilah yang paling sering dicari para ibu yang tak ingin berlama-lama tidur di ranjang rumah sakit sesudah operasi cesar. 7 Di Bali, masyarakat telah banyak memanfaatkan daun binahong (Anredera cordifolia) untuk pengobatan berbagai jenis penyakit seperti bisulan, batuk, pilek, panas, dan luka. Sebagai contoh penggunaan kunyahan daun binahong sebagai obat luka terkena knalpot sepeda motor, dalam 2 hari luka tersebut sudah menampakkan kesembuhan seperti ditunjukan gambar 2. Gambar 2 Hasil Pengobatan Kunyahan Binahong pada Luka Akibat Terkena Knalpot (Foto Amertha P. M.) 9 Dilaporkan bahwa ekstrak daun binahong (Anredera cordifolia) efektif untuk menyembuhkan luka bakar pada anak ayam (Gambar 3). Bahkan dengan efektivitas yang lebih baik dibandingkan dengan salah satu obat luka bakar yang sudah digunakan secara klinis.9 Gambar 3 Pengobatan Luka Bakar pada Anak Ayam.9 a. Dengan Ekstrak Daun Binahong b. Dengan Obat Luka Bakar Klinis (Setelah 48 jam Pasca Pengobatan) 8 Memperhatikan kandungan bahan aktif dalam obat luka bakar klinis disamping berperan dalam mempercepat stimulasi proses regenerasi sel yang luka juga sebagai anti bakterial. Memperhatikan hal ini, walaupun efektivitas ekstrak daun binahong (Anredera cordifolia) lebih baik dibandingkan dengan salah satu obat luka bakar klinis, mekanisme kerja ekstrak tersebut belum diketahui dengan pasti. Kemungkinan ekstrak daun binahong dapat berperan ganda sebagai stimulan dalam regenerasi sel yang luka dan sekaligus juga berperan sebagai anti bakteri. Suatu senyawa anti bakteri dapat berperan sebagai anti bakteri melalui mekanisme penghambatan sintesis asam folat, dan penghambatan sintesis protein pada bakteri.16,17 Asam folat sangat penting bagi organisme baik bakteri maupun mamalia yang berfungsi sebagai prekursor pembentukkan DNA ataupun RNA. Peran anti bakteri sebagai penghambat sintesis asam folat adalah erat kaitannya dengan bagaimana sel bakteri tersebut membentuk makromolekul sel bakterinya. Terdapat tiga jenis kelas reaksi yang berperan dalam pembentukan makromolekul yaitu; 1. Reaksi kelas 1 yang melibatkan penggunaan glukosa dan beberapa sumber karbon untuk menghasilkan energi (ATP) dan beberapa senyawa sederhana seperti asam sitrat. 2. Reaksi kelas 2 memanfaatkan energi dan prekursor untuk membentuk molekul-molekul asam amino, nukleotida, fosfolipida, karbohidrat dan growth factor. 9 3. Reaksi kelas 3 menggabungkan molekul-molekul sederhana yang dihasilkan pada reaksi kelas 2 untuk dihasilkan molekul makro seperti protein, RNA, DNA, polisakarida dan peptidoglikan.16 Mekanisme kerja obat-obatan tradisional seperti daun binahong belum diketahui secara pasti walaupun pada kenyataannya telah dapat menyembuhkan suatu penyakit. Tidak demikian halnya dengan obat-obat yang telah digunakan secara klinis seperti bioplaceton, sebagai obat luka bakar mekanisme kerja obat adalah menstimulasi proses metabolisme sel termasuk meningkatkan konsumsi oksigen, regenerasi sel, dan penyembuhan jaringan. Demikian juga pada obat luka bakar selalu ditambahkan agen yang berperan sebagai obat anti bakteri, seperti pada bioplacenton ditambahkan Neomycin sulphate. Pada umumnya kerja suatu agen anti bakteri adalah mempengaruhi sintesis folat, sintesis protein, dan juga mempengaruhi topoisomerase II.18-23 C. Bakteri Bakteri adalah suatu organisme prokariot yang pada umumnya memiliki ukuran sel 0,5-1,0 µm kali 2,0-5,0 µm dan terdiri dari tiga bentuk dasar yaitu bulat (coccus), batang (basilus), dan spiral (spirilum).15,16 Berdasarkan komposisi dinding sel serta sifat pewarnaannya bakteri dibedakan menjadi dua kelompok yaitu bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif (Gambar 4). Selain perbedaan dalam sifat pewarnaan, bakteri gram positif dan negatif juga berbeda dalam sensitifitas terhadap kerusakan mekanis terhadap enzim, desinfektan, dan antibiotik.4,21 10 Gambar 4 a. Bakteri Gram Positif b. Bakteri Gram Negatif.21 Beberapa perbedaan sifat-sifat bakteri gram positif dan negatif dapat dilihat pada tabel 1.21 Tabel 1 Perbedaan sifat-sifat bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif PERBEDAAN RELATIF SIFAT Bakteri Gram Positif Bakteri Gram Negatif Komposisi dinding sel Kandungan lipid rendah Kandungan lipid tinggi Ketahanan terhadap penisilin Lebih sensitif Lebih tahan Kebutuhan nutrien Relatif komplek Relatif Sederhana Ketahanan terhadap perlakuan Lebih tahan Kurang Tahan fisik 1. Bakteri gram positif Salah satu contoh bakteri gram positif adalah Staphylococcus aureus. Bakteri ini berbentuk bola dengan diameter 1,0 µm dan tersusun dalam kelompokkelompok yang tidak teratur, cepat tumbuh pada suhu 30o C, tetapi pada suhu kamar akan berbentuk pigmen.17 11 a. Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus mengandung antigen polisakarida dan protein yang memungkinkan penggolongan strain dalam batas-batas tertentu. Staphylococcus aureus dapat menimbulkan penyakit dengan membentuk zat ekstra seluler dalam jumlah yang cukup banyak, antara lain eksotoksin, lekosidin, endotoksin, dan koagulase. Efek ekstra seluler yang bergabung dengan toksin bersifat infasif pada skala besar, merupakan jenis patogen yang cenderung menghasilkan koagulasi dan pigmen kuning yang bersifat hemofilik dan meragi manitol (Gambar 5). Staphylococcus aureus juga dikenal sebagai bakteri komensal di kulit manusia dan hewan, hampir 50% populasi manusia sehat dapat ditemukan adanya Staphylococcus aureus di kulit, lubang hidung, dan tenggorokan.17 Dalam keadaan seperti ini Staphylococcus aureus tidak dianggap sebagai suatu infeksi, namun apabila terjadi luka dan tidak ditangani dengan cepat, Staphylococcus aureus dengan cepat menginfeksi daerah luka tersebut dan memproduksi hyalurodinase yang dapat merusak jaringan, semakin dalam penetrasi bakteri Staphylococcus aureus maka semakin parah infeksi yang terjadi, bahkan bila infeksi terjadi cukup dalam, dapat menyebabkan komplikasi seperti staphylococcal scalded skin syndrome (SSSS), septic arthritis, staphylococcal endocarditis (infeksi katup jantung), dan pneumonia.21-23 Gambar 5 Staphylococcus aureus. 17 12 b. Enterococcus faecalis Enterococcus faecalis merupakan flora normal komensal yang habitatnya pada gastrointestinal dan rongga mulut. Akan tetapi, dapat menjadi mikroorganisme patogen penyebab infeksi pada luka, bakteremia, endokarditis, meningitis. Enterococcus faecalis dapat diisolasi dari berbagai infeksi rongga mulut serta berhubungan erat dengan respon inflamasi periradikular. Gambaran klinis nyata sebagai akibat infeksi bakteri ini adalah periodontitis apikal akut, periodontitis kronis, periodontitis apikal eksaserbasi, termasuk pada kasus periodontitis marginal, dan abses periradikular. 21-23 Enterococcus faecalis berada pada peringkat ketiga bakteri patogen nosokomial, serta resisten pada beberapa antibiotik seperti aminoglikosida, penisilin, tetrasiklin, klorampenikol, dan vankomisin. 80-90% kasus infeksi enterococcal pada manusia disebabkan oleh Enterococcus faecalis. Sekitar 23-70% dari hasil kultur positif, dapat diisolasi Enterococcus faecalis pada obturasi saluran akar dengan tanda-tanda periodontitis apikal kronis. Selain itu, bakteri tersebut dapat beradaptasi pada kondisi yang kurang baik serta memiliki pertahanan yang kuat pada infeksi saluran akar ketika nutrien sangat terbatas. Kemampuannya untuk bertoleransi dan beradaptasi pada lingkungan yang keras dapat menjadi keuntungan lebih dari spesies lainnya. Pada penelitian in vitro, Enterococcus faecalis terlihat memasuki tubulus dentin, dimana tidak semua bakteri memiliki kemampuan seperti ini. Pada penelitian lainnya, dilakukan kultur dari berbagai variasi bakteri yang diinokulasi ke dalam saluran akar. Terlihat adanya kolonisasi yang baik dan dapat bertahan dalam saluran akar tanpa dukungan dari bakteri lainnya. Keberadaan bakteri ini dalam saluran akar dapat diketahui dari hasil kultur dan metode PCR.21-23 13 Istilah ”Enterocoque”, pertama sekali dikemukakan oleh Thiercelin pada tahun 1899, kemudian oleh Lancefield, tahun 1930, mengklasifikasikan enterococi sebagai grup D-Streptococci. Pada tahun 1937, Sherman secara khusus menggolongkan Enterococcus faecalis sebagai streptococci yang tumbuh pada suhu 100 C - 450 C, pada pH 9.6, dan 6.5% NaCl, bertahan pada temperatur 600 C selama 30 menit. Tahun 1980-an, enterococci memiliki genus tersendiri yaitu enterococcus. Secara taksonomi, bakteri ini termasuk ke dalam phylum Firmicutes, kelas Bacilli, ordo Lactobacilles, family Enterococcaceae, dan genus Enterococcus. Enterococcus faecalis bersifat fermentatif, bentuk tidak berspora, fakultatif anareob, kokus gram positif. Bentuk selnya ovoid dengan diameter 0.5 – 1 µm. Bakteri ini dapat tumbuh tunggal, berpasangan, atau membentuk rantai pendek. Kebanyakan rantai bersifat non-hemolytic dan non-motile. Pada media Blood Agar, permukaan koloninya halus dan sirkular dapat dilihat pada gambar 6.4 Gambar 6 Enterococcus facealis. 17 2. Bakteri gram negatif a. Escherichia coli Salah satu contoh bakteri gram negatif adalah Escherichia coli (Gambar 7). Bakteri ini bersifat apatogen yang tidak menimbulkan penyakit pada hospes. Meskipun Escherichia coli merupakan bagian flora normal dalam usus halus, 14 bakteri ini telah lama dicurigai sebagai penyebab diare pada manusia dan hewan.17,20,21 Gambar 7 Escherichia coli. 17 b. Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri yang dapat menyebabkan penyakit pada hewan dan manusia (Gambar 8). Pseudomonas aeruginosa ditemukan dalam tanah, air, flora di kulit dan di sebagian besar lingkungan manusia di seluruh dunia. Tidak hanya berkembang di atmosfir biasa, tetapi juga dengan sedikit oksigen. Selain itu, Pseudomonas aeruginosa dapat menggunakan berbagai bahan organik pada makanan kita sehari-hari sebagai tempat hidupnya. Pseudomonas aeruginosa juga dapat hidup pada hewan, yang memungkinkan fleksibilitas organisme ini untuk menulari sel-sel rusak atau orang dengan kekebalan tubuh yang rendah. Gejala-gejala infeksinya berupa peradangan dan keracunan darah. Jika kolonisasi terjadi di organ tubuh penting seperti paru-paru, saluran kencing, dan ginjal, akibatnya bisa fatal. Bakteri ini berkembang di permukaan yang lembab, termasuk di dalam dan pada permukaan peralatan medis seperti kateter. Hal ini menyebabkan sering terjadinya infeksi di rumah sakit dan klinik.4 15 Bakteri ini merupakan jenis spesies dari genus Pseudomonas, gramnegatif, aerobik, bakteri berbentuk batang dengan unipolar motility. Pseudomonas aeruginosa juga merupakan patogen oportunistik pada tanaman. Identifikasi klinis definitif Pseudomonas aeruginosa sering memasukkan identifikasi produk pyocyanin dan fluorescein. Pseudomonas aeruginosa juga memiliki resistesi terhadap banyak obat anti mikroba sehingga akan berkembang biak bila flora normal yang peka ditekan.21-23 Gambar 8 Pseudomonas aeruginosa. 17 D. Mekanisme Kerja Anti Bakteri Pada Umumnya Pada umumnya anti bakteri berperan sebagai penghambat sintesis asam folat (Gambar 9). Seperti telah diketahui asam folat sangat penting bagi organisme baik bakteri maupun mamalia yang berfungsi sebagai prekursor pembentukkan DNA ataupun RNA. Pada mamalia kebutuhan asam folatnya dipenuhi melalui suplai makanan, sedangkan pada bakteri, mereka harus mensintesis kebutuhan asam folat tersebut. H2N N N N N O C N H2 H C C O O H(α) N H CH C H2 CH2 C O O H(γ) Gambar 9 Rumus Kimia Asam Folat. 16 16 Peran anti bakteri sebagai penghambat sintesis asam folat adalah erat kaitannya dengan bagaimana sel bakteri tersebut membentuk makromolekulnya seperti yang ditunjukkan dengan gambar 10. Gambar 10 Diagram Struktur dan Metabolisme Bakteri. 16 A. Skematik sebuah sel bakteri. B. Diagram alir sintesis makromolekul pada bakteri. Memperhatikan Gambar 10 B terlihat ada 3 jenis kelas reaksi yang berperan dalam pembentukan makromolekul sel bakteri seperti yang sudah dijelaskan di atas. Anti bakteri yang mempengaruhi sintesis folat adalah bekerja pada reaksi kelas 2, contoh-contoh obat anti bakteri golongan ini adalah: sulfonamida, trimetoprim, penisilin, sepalosporin, sepamisin, karbapenem, dan monobaktam. Seperti telah diuraikan di atas peran anti bakteri yang dapat mempengaruhi sintesis protein adalah terjadi pada reaksi kelas 3. Sebenarnya anti bakteri tipe ini sangat efektif karena setiap sel harus membentuk makromolekulnya tidak dapat diambil dari lingkungannya, di samping juga reaksi kelas 3 ini sangat berbeda antara sel mamalia maupun sel parasit (bakteri) sehingga agak mudah dalam 17 menentukan selektivitas toksisitas anti bakteri tersebut.15 Contoh-contoh obat anti bakteri tipe ini adalah: tetrasiklin, klorampenikol, aminoglikosida, makrolida, linkosamida, dan asam fusidat. E. Nilai Farmakologis Ekstrak Daun Binahong (Anredera cordifolia) Bioaktifitas tanaman sangat dipengaruhi oleh kandungan senyawa kimia yang terdapat di dalamnya. Perbedaan kandungan senyawa kimia yang ada menunjukkan perbedaan aktivitas farmakologisnya. Telah diketahui bahwa kandungan fitokimia dan bioaktivitas daun binahong sebagai antihyperlipidemic, anti inflamasi, analgesik, antipyretic, anticonvulsant, dan cytotoxic activities. Kandungan kimia daun binahong yang didapatkan adalah phytol, alpha-pinene dan 6,10,14-trimethyl pentadecanone. Senyawa lain yang didapatkan adalah neophytadiene, methyl hexadecanoate, methyl-9,12,15-octadecatrienoate, dan methyl-9,12-octadeca dienoate, dan C-flavone-glucosides.10 Saponin (fitonutrien) sering disebut “deterjen alam”, merupakan larutan berbuih dan diklasifikasikan oleh struktur aglykon kompleks ke dalam triterpenoid dan steroid saponin. Kedua senyawa ini mempunyai efek antiinflamasi, analgesik, dan sitotoksik. Saponin juga bersifat antibakteri dan antivirus, meningkatkan sistem kekebalan tubuh, meningkatkan daya tahan, mengurangi kadar gula darah, dan mengurangi penggumpalan darah. Saponin dapat menghambat kerja enzim proteolitik pada sistem pencernaan manusia, serta memiliki molekul ampifatik (mengandung bagian hidrofilik dan hidrofobik) yang dapat melarutkan protein membran. Ujung hidrofobik saponin berikatan pada regio hidrofobik protein membran sel dengan menggeser sebagian besar unsur 18 lipid yang terikat, ujung hidrofilik saponin merupakan ujung yang bebas akan membawa protein ke dalam larutan sebagai kompleks saponin-protein, mengganggu perkembangan protozoa dengan ikatan tersebut pada permukaan membran sel protozoa menyebabkan membran pecah, sel lisis, dan mati.7,13,24 Kandungan polifenol merupakan kelompok yang sangat luas dari metabolit sekunder tanaman seperti komponen fenolik sederhana, tanin, quinines. Kandungan tanin akan semakin tinggi pada daun yang masih hijau, dan semakin tua, kandungan tanin pada daun semakin sedikit. Tanin sebagai polifenol dan bagian dari senyawa fenolik kompleks tanaman berfungsi mengikat dan mengendapkan protein, sehingga diduga senyawa aktif tanin juga bekerja sebagai anti bakteri. 7,24,25 19