BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Landasan Teori 1. Salvinia molesta
a. Morfologi Salvinia molesta
Salvinia molesta dalam bahasa daerah memiliki beberapa nama
seperti dalam bahasa jawa disebut kiambang, dan dalam bahasa sunda disebut kayambang. Salvinia molesta merupakan tanaman yang bersal dari Brazil bagian tenggara yang memiliki iklim sub tropis.11 Tanaman ini hidup mengapung diatas permukaanair dan merupakan tanaman paku air.12 Salvinia molesta ini biasanya dianggap sebagai gulma air (duckweed) karena pertumbuhan tanaman ini sangat pesat melebihi tanamanan utamanya,13 yakni 45 sampai 110 ton bahan kering/ha/tahun.14 Tanaman ini di Indonesia banyak ditemukan di daerah rawa, danau, sawah, kolam atau genangan air, sedangkan didaerah jawa tengah banyak ditemukan di Danau Rawa Pening, Semarang.
Menurut USDA , klasifikasi Salvinia molesta adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Subkingdom :Tracheobionta Division : Pteridophita Class : Filicopsida Ordo : Hydropteridales Family : Salviniaceace Genus : Salvinia
Species : Salvinia molesta15
Salvinia molesta memiliki ciri-ciri daun berwarna hijau dengan
mempunyai cabang tumbuh mendatar dan banyak ditumbuhi bulu panjang mencapai 30 cm.16
Gambar 2.1 Ilustrasi Salvinia molesta
Salvinia molesta mampu bertahan hidup pada daerah tropis
dengan pH kurang dari 7,5 selama 15 minggu. Tumbuhan ini tumbuh melaui tiga fase, pertama daun akan tumbuh mendatar sampai diameter berkisar 15mm, kemuadian pada fase kedua daun mengalami pertumbuhan lagi sampai 20 sampai 50 mm, dan melipat kearah atas. Fase ketiga, daun berdiameter 60 mm, hamper tegak dan melipat. Ketiga fase ini terjadi ketika Salvinia molesta hidup dibawah kondisi lingkungan yang kurang optimal dan dalam waktu 2-3 minggu.17
b. Kandungan Salvinia molesta
Salvinia molesta termasuk jenis tanaman air (duckweed)
yang potensial sebagai alternatif sumber bahan diet karena mengandung mineral, protein berserat, dan zat aktif asam lemak esensial, pigmen β-karoten serta xanthophyll yang baik untuk tubuh. Beberapa tanaman air mengandung protein sekitar 20,4%, crude fat 3,3 %, crude fiber 15,5 %, dan crude ash 20,4%.18 Kandungan asam lemak esensial pada tanaman air yaitu omega-3 sebesar 11,6%, dan omega-6 sebesar 10,67%,19 sedangkan kandungan asam lemak pada Salvinia cuculata yakni omega-3 1,4% dan omega-6 1,6%.20 Komposisi Polyunsaturated Fatty Acid (PUFA) diduga cukup tinggi pada tanaman air.21
c. Manfaat Salvinia molesta
PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acid) atau Asam lemak tak jenuh ganda yaitu asam lemak yang terkandung dalam Salvinia
molesta menpunyai ikatan rangkap dua atau lebih. Contoh asam
lemak tak jenuh ganda yaitu omega-3 dan omega-6. Omega-3 dan omega-6 termasuk asam lemak esensial.
Peranan penting PUFA yakni dalam fungsi imun, transport dan metabolism lemak, mempertahankan integritas dan fungsi sel.6 Rasio asam lemak tak jenuh dan asam lemak jenuh dalam makanan maerupakan faktor penting sebagai penurunan kadar kolesterol dalam plasma darah, sehingga dapat mencegah terjadinya penyakit jantung koroner.7 Asam lemak omega-3 mampu membersihkan plasma darah dari lipoprotein kilomikron, dan menurunkan kadar trigliserid. Omega-3 menurunkan kadar asam lemak untuk sintesis trigliserid sehingga akan menekan pembentukan trigliserid.36 Mekanisme kerja penurunan trigliserid yaitu dengan menurunkan sekresi dan produksi partikel VLDL (Very Low Density Lipoprotein) dan VLDL apolipoprotein B bekerjasama dengan
pengaturan aktivitas lipolysis plasma atau klirens lipoprotein lipase serta menstimulasi oksidasi asam lemak yang lain didalam hati. Peningkatan aktivitas lipolysis plasma dan tingkat klirens trigliserid oleh omega-3.36
Selain berperan penting dalam pencegahan penyakit jantung, omega-3 juga penting untuk retina mata dan otak.6 Salah satu produk turunan dari omega-3 yaitu DHA, akan menurunkan ekspresi dari sitokin proinflamasi seperti TNFα, IL1β, dan IL6, serta menurunkan ekspresi molekul adesi seperti VCAM1, E-Selektin, P-selektin dan ICAM1 yang merupakan penyebab awal terjadinya aterosklerosis.35
Asam lemak esensial menghasilkan asam lemak eikosanoat yang diturunkan menjadi senyawa eikosanoid. Contoh kelompok senyawa eikosaniod yaitu kelompok prostagalandin, tromboksan, lipoksin, dan leukotriene. Peranan prostaglandin sebagai modulator aktivitas adenilil siklase, misalnya sebagai pengontrol agregasi trombosit, dan menghambat kerja hormone antidiuretik. Leukotriene bersifat kontraktan otot, dan kemotaktik yang menunjukkan peranan penting senyawa ini dalam reaksi inflamasi dan alergi.7,22
Asam lemak esensial merupakan asam lemak yang sangat diperlukan untuk kesehatan tubuh, akan tetapi asam lemak ini tidak dapat disintesis oleh tubuh, oleh sebab itu pengaturan diet yang mengandung PUFA sangat penting.23
2. Pembentukan sel busa
Aterosklerosis adalah penebalan dan kekakuan arteri yang melibatkan deposisi kolesterol pada lapisan sub intima, modifikasi kolesterol terutama oleh oksidasi, ambilan kolesterol oleh makrofag dan pelepasan berbagai factor inflamasi serta proliferasi sel otot polos dan produksi matrik kolagen.28
Aterosklerosis dipengaruhi oleh tingginya kadar kolesterol, kurangnya aktivitas fisik, tekanan darah yang tinggi, merokok, obesitas, dan diabetes mellitus. Tingginya kadar kolesterol merupakan factor risiko penting dalam kejadian ateroslerosis. Makanan yang mengandung tinggi kolesterol salah satunya adalah kuning telur, kuning telur dapat menimbulkan peningkatan LDL, trigliserida dan menurunkan HDL. Keadaan ini merupakan salah satu faktor utama penjejas pada lapisan endotel pembuluh darah sehingga akan mudah untuk terjadinya aterosklerosis.28
Patogenesis aterosklerosis diawali dengan terjadinya jejas pada endotel arteri (akibat paparan factor resiko dan respon imun) sehingga terjadi disfunsi endotel. Disfungsi endotel memicu adhesi monosit pada dinding pembuluh darah, peran system imun proses inflamasi sehingga mengakibatkan perubahan prostaglandin dan metabolisme lipid, akibatnya terjadi hiperkoagulan yang merupakan risiko terjadinya thrombosis.24
Pertama, terjadi perubahan peningkatan permeabilitas endotel untuk lipoprotein dan konstituen plasma lain, proses ini diperantarai oleh nitric oxide, prostasiklin, platelet-derived growth factor (PDGF), angiotensin II, dan endotelin.24
Kedua, up-regulation molekul pemicu adesi leukosit, seperti L-selektin, integrin, platelet-endothelial-cell adhesion molecule 1 (PECAM 1), dan molekul adesi endotel seperti E-selektin, P-selektin,
intracellular adhesion molecule 1 (ICAM 1), dan vascular-cell adhesion molecule 1 (VCAM 1).24
Ketiga, memicu terjadinya migrasi leukosit ke dalam dinding arteri oleh perantara LDL-oks, monocyte chemotactic protein 1 (MCP1), IL-8, PDGF, macrophage colony-stimulating factor (MCSF), dan osteopontin. 24
a. Disfungi endotel
LDL yang tinggi dalam darah merupakan factor utama penjejas pada endotel dan miosit selain factor lain yang mempengaruhi. LDL mempunyai kemampuan untuk mengalami peruban oleh proses oksidasi, glikasi (pada penderida diabetes), agregasi, dan berhubungan dengan proteoglikan, atau bergabung dengan kompleks imun.24
Mediator inflamasi dari disfungsi endotel, TNF-α memberikan efek pada endoltel melalui reseptornya yakni TNFR. Ikatan TNFR dengan TNF- α mengakibatkan penurunan ekspresi protein dari eNOS dengan cara menekan aktivitas promotornya dan destabilisasi dari mRNA. TNFR menekan aktivitas eNOS dengan mencegah degradasi dari inhibitor endogennya, ADMA (asymmetric dimethylarginine). TNFR juga memberikan sinyal untuk menginduksi transkripsi dari factor NF-kB untuk meningkatkan ekspresi dari molekul adhesi (ICAM-1; VCAM-1), TNF- α dan Nox1 (NADPH-oxidase-1). Induksi NF-kB deperantarai oleh LDLox, ROS dan ikatan dari berbagai macam ikatan autoantibodi (AECA: anti-endothelial cell antibodies; APLA: antiphospholipid antibodies; anti-oxLDL: anti-oxidized LDL antibodies). Pemisahan eNOS dimediasi oleh ROS kemudian diubah menjadi NO yang tereduksi. Mekanisme inilah yang menjelaskan awal terjadinya disfungsi endotel.26
Gambar 2.2 Disfungsi endotel.24 b. Monosit rekruitmen
Monosit akan menempel pada daerah lesi karena adanya pelepasan molekul adesi saat terjadi pengaktifan sel-sel endotel (gambar 2.2). Adesi awal melibatkan selektin, dengan mediasi rolling interaksi, dan menempel lebih erat oleh adanya integrin. Selanjutnya monosit mengalami migrasi kedalam ruang subendotel karena pengaruh molekul kemokontraktan. VCAM 1 mungkin petunjuk awal adanya makrofag, sebab up-regulation terjadi karena adanya LDL-oks.25
Bagian-bagian tertentu pada arteri seperti percabangan,
bifucartion, dan curvatures, terjadi perubahan aliran darah, yakni
menurunkan shear stress dan meningkatkan turbulensi. Pada daerah ini, terjadi pembentukan molekul adesi yang renponsif terhadap penempelan, migrasi dan akumulasi dari monosit dan sel T. Molekul adesi bertindak sebagai reseptor glycoconjugates dan intergrin pada monosit dan sel T, termasuk beberapa selektin, ICAM, dan VCAM. Molekul-molekul ini berhubungan dengan molekul migrasi untuk
perpindahan leukosit melintasi endotelium seperti PECAM, yang kerjanya bersama dengan molekul kemokontraktan yang diproduksi oleh endotel, otot polos, dan monosit (seperti MCP 1, osteopontin, dan LDL modifikasi) untuk menarik monosit dan T sel untuk menempel ke dinding arteri.24
Gambar 2.3 Rekruitmen Monosit pada dinding arteri.25
Monosit yang telah mingrasi kedalam lapisan tunika intima kemuudian berubah menjadi makrofag dan memfagosit LDL yang telah teroksidasi melalui scavenger receptor. Hasil dari proses fagositosis ini kemudian yang disebut sel busa (foam cell) yang kemudian pada tahap selanjutnya akan berkembang menjadi fatty
Gambar 2.4 Sel busa27 c. Pembentukan fatty-streak
Fatty-streak awal berisi lipid-laden monosit dan makrofag (sel
busa) bersama dengan Limfosit-T. Kemudian mereka bergabung kedalam berbagai variasai sel otot polos. Pada tahap ini, terjadi proses migrasi dari otot polos, yang distimulasi oleh PDGF, FGF 2, dan
transforming growth factor β (TGF β), aktivasi sel-T (yang dimediasi
oleh TNF-α, IL-2, dan granulocyte-macrophage colony stymulatin
factor). Aktivasi sel busa yang dimediasi oleh LDL-ox, granulocyte-macrophage colony stymulatin factor, TNF-α, IL-1. Dan penambahan
serta agregasi platelet yang distimulasi oleh integrin, P-selektin, fibrin, tromboksan A2, tissue factor dan factor yang dideskripsiakan pada gambar 2.1 yang responsif terhadap penambahan dan migrasi leukosit.24
Gambar 2.5 Pembentukan fatty-streak.24 d. Pembentukan lesi tingkat lanjut (fibrous cap)
Seperti pembentukan fatty streak sampai lesi tingkat lanjut, lesi cenderung membentuk fibrous cap (topi fibrous) pada dinding arteri. Ini merupakan tipe penyembuhan atau respon fibrous terhadap adanya cedera. Fibrous cap berisi campuran dari leukosit, lipid, dan debris yang mungkin mengandung inti nekrotik. Lesi ini melebar kea rah bahu dari fibrous cap karena adanya adesi leukosit terus menerus dan masuk (migrasi) seperti pada tahap awal. Faktor utama berhubungan dengan akumulasi makrofag termasuk macrophage colony-stimulating factor, MCP 1, LDL-ox. Inti nekrotik menggambarkan hasil dari adanya apoptosis dan nekrosis, peningkatan aktivitas proteolitik, dan akumulasi lipid. Fibrous cap merupakan hasil dari adanya peningkatan aktivitas PDGF, transforming growth factor β, IL-1, TNF α, dan osteopontin dan penurunan degradasi jaringan ikat. 24
Gambar 2.6 Fibrous cap.24 3. Injeksi adrenalin
Injeksi adrenalin dapat menginduksi jejas dengan menimbulkan respon iflamasi seluler dan akan mempengaruhi homeostasis dari sel-sel endotel. Akibat jejas pada sel endotel akan mengakibatkan perubahan hemodinamik yang akan memicu respon inflamasi gan perubahan ekspresi endotel sehingga menginisiasi terjadinya aterosklerosis.28
B. Kerangka Teori Keterangan : : Menghambat Intake kolesterol é kolesterol Oksidasi LDL Disfungsi endotel Salvinia molesta Anti oksida n Omega 6 1.LA 2. AA Monosit rekruitme n Omega 3 1. DHA 2. EPA Sel busa Fatty streak Aterosklerosi s Fagositosis LDL oks Injeksi Adrenalin
C. Kerangka Konsep
D. Hipotesis
Pemberian tepung Salvinia molesta berpengaruh terhadap jumlah sel busa pada aorta tikus Rattus novergicus
Tepung Salvinia molesta Jumlah sel busa aorta tikus Rattus
