7 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA A. Kajian Pustaka
1. Kacang Merah (Phaseolus vulgaris, L.) a. Karakteristik kacang merah
Gambar 1. Biji Kacang Merah (Phaseolus vulgaris, L.)
Kacang merah atau biasa dikenal dengan sebutan kacang buncis, merupakan tanaman semusim yang berbentuk perdu. Buahnya (polongnya) pendek, sekitar 12 cm, lurus atau bengkok dan warnanya bermacam-macam. Kacang merah sangat digemari oleh masyarakat, karena rasanya enak dan gurih, juga merupakam sumber protein nabati penting dan banyak mengandung vitamin A, vitamin B, dan vitamin C, terutama pada bagian bijinya (Hendro Sunaryo & Rismunandar, 1984: 132).
Kacang merah, dalam lingkungan masyarakat, dapat dengan mudah di taman di daerah daerah yang tingginya antara 300-600 m dari
8
permukaan air laut. Namun, tempat-tempat yang tingginya lebih dari 1000 m di atas permukaan air laut merupakan tempat yang paling baik untuk bertanam kacang merah ini. Untuk perawatan tanaman ini memerlukan beberapa perlakuan khusus, tapi tidak sulit dilakukan. Syarat-syarat penting yang harus diperhatikan untuk pertumbuhanya ialah: ketersediaan air tanah yang cukup dan tidak menggenang, suhu antara 20°-25°C dan iklimnya kering selama pertumbuhan.uantuk derajat keasaman (pH) berkisar antara 5,5-6. Waktu bertanam yang paling baik ialah menjelang akhir musim hujan (Maret/April) atau pada musim hujan, asalkan pembuangan airnya memadai dan teratur, sehingga tidak menyebabkan adanya air yang menggenang. Tanaman kacang merah ini sangat responsif terhadap tanah yang subur. Bila pada tanah yang subur tumbuhnya gemuk tapi buahnya menjadi sedikit, yang berarti hasilnya rendah. Itulah sebabnya, pemupukan yang berat, terutama dengan ZA, justru akan menurunkan hasil panen (Hendro Sunaryo & Rismunandar, 1984:133-134).
b. Jenis kacang merah
Kacang merah (Phaseolus vulgaris L.) atau dapat juga disebut kacang buncis, termasuk sub famili Papilonaceae (famili Leguminisae). Kacang merah itu banyak sekali macam dan ragamnya, akan tetapi pada garis besarnya dapat dibedakan menjadi 2 golongan, yaitu: yang membelit (merambat) dan yang tidak membelit. Hendro Sunaryo & Rismunandar
9
(1984: 134), menyatakan bahwa dari golongan yang membelit itu diantaranya ada yang disebut ‘buncis’, kacang lompeh, kacang kopak dan lainnya. Tapi yang terkenal ialah kacang yang disebut ‘koro buncis’ atau buncis. Buncis ada yang berbiji ungu, hitam, dan putih. Buncis itu biasanya dimakan saat buah (polongnya) masih muda. Dari golongan kacang buncis yang tidak membelit (biasa disebut kacang jago) yang terkenal adalah:
1) Kacang merah atau kacang jago (rode boom). Tanaman ini pendek, tingginya sekitar 30 cm, bijinya berwarna merah atau merah bintik-bintik putih. Kacang ini hanya dimakan bijinya, yakni dari buah yang telah tua. Jenis inilah yang banyak ditanam di Jawa Barat.
2) Kacang coklat (bruine boon). Tanaman kacang coklat ini pendek, tingginya hanya sekitar 40 cm. Warna biji-biji kacang coklat ini beranekaragam. Jenis kacang ini pun yang dimakan juga bagian bijinya saja, tapi dapat juga dimakan saat buahnya masih muda.
Peter Goldsworthly dan Fisher (1992: 405), menyatakan bahwa kacang merah (Phaseolus vulgaris, L.) adalah tanaman yang ditanam terluas diantara empat spesies Phaseolus yang diusahakan, yang semuanya berasal di Amerika. P. acoccius (runner bean) ditaman pada ketinggian >2000 m, daratan-daratan tinggi tropik Amerika latin dan garis-garis lintang iklim sedang. P. accutifolius (tepary bean) sangat sesuai untuk iklim-iklim subtropik yang hangat dan kering, sementara P.
10
lunatus (lima bean) sesuai untuk ketinggian sedang dan rendah didaerah tropik. Produksi P. vulgaris saja menaggung kira-kira 95% produksi kacang Phaseolus dunia total sebesar 8,3 juta ton, sehingga kurang dari 5% produksi total adalah dari spesies lainnya yang diusahakan.
c. Klasifikasi kacang merah
Berdasarkan USDA (Unites State Departement of Agriculture) kalsifikasi kacang merah yaitu sebagai berikut:
Kingdon : Plantae Subkingdom : Tracheobionta Superdevision : Spermatophyta Devision : Magnoliophyta Class : Magnoliopsida Subclass : Rosidae Order : Fabales
Family : Fabaceae/ Leguminosae Genus : Phaseolus L.
Spesies : Phaseolus vulgaris, L. (Sumber: USDA, 2015)
d. Kandungan Gizi Kacang merah
Kacang merah banyak mengandung protein dan karbohidrat. Keunggulan lainnya yaitu kacang merah bebas kolesterol, sehingga aman untuk dikonsumsi oleh semua golongan masyarakat dari berbagai
11
kelompok umur. Protein kacang merah juga dapat digunakan untuk menurunkan kadar kolesterol LDL yang bersifat jahat bagi kesehatan manusia, serta meningkatkan kadar kolesterol HDL yang bersifat baik bagi kesehatan manusia Made Astawan (2009: 22).
Komposisi zat gizi biji kacang merah sangat bervariasi, tergantung pada kondisi tanaman dan cara perawatannya. Jenis-jenis protein yang terdapat dalam kacang merah adalah faseolin 20% (berat kering), faselin 2%, konfaseolin 0,36-0,40%. Lebih jelasnya adalah sebagai berikut: Tabel 1. Komposisi Zat Gizi Kacang Merah Per 100 gram
No Komponen Per 100g Kacang Merah
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Energi (mg) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Fosfor (mg) Zat besi (mg) Vitamin A (Sl) Vitamin B1 (mg) Vitamin B2 (mg) 336 22,3 1,7 61,2 260 410 5,8 30 0,5 0,2 (Sumber: Direktorat Gizi, Depkes, 1992)
12
Tabel 2. Komposisi Asam Amino dalam Kacang Merah
No Komponen Asam Amino mg/g protein
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Isoleusin Leusin Lisin Metionin Fenilalanin Tirosin Triptofan Valin Arginin Histidin Alanin Sistein 41,52 76,16 72 10,56 53,16 25,28 10,08 45,92 56,80 28,32 52,16 8,48 (Sumber: Kay, 1979)
Kandungan karbohidrat pada kacang merah juga sangat tinggi, yaitu mencapai 61gr/100gr. Komponen karbohidrat pada kacang merah terdiri dari gula 1,6%, dekstrin 2,7%, pati 35,2%, pentosa 8,4%, galaktan 1,3%, dan pektin 0,7%. Tingginya kadar karbohidrat pada kacang merah merupakan sumber energi yang baik, yaitu sekitar 348 kkal per 100 gram. Sedangkan kadar lemak pada kacang merah juga relafif rendah, yaitu 1,5 g per 100 g. Adapun komponen lemak dari kacang merah terdiri atas asam lemak jenuh 19% dan asam lemak tak jenuh 63,3%. Selain itu, Kacang merah merupakan sumber mineral yang baik. Komposisi mineral per 100 gram kacang merah kering adalah fosfor(410mg), kalsium (260 mg), mangan (194 mg), besi (5,8 mg), tembaga (0,95 mg), serta natrium (15 mg) (Made Astawan, 2009: 23-24).
13
Ratna Djamil dan Tria A (2009), dalam jurnal penelitiannya menyebutkan bahwa kacang merah mengandung berbagai jenis zat kimia. Berikut ini merupakan hasil penapisan fitokimia estrak kacang merah dalam penelitian Ratna Djamil (2009), yaitu:
Tabel 3. Komposisi Senyawa Kimia yang Terdapat Dalam Ekstrak Kacang Merah
Nama senyawa Hasil analisis kandungan kacang merah Alkaloid - Flavanoid + Saponin + Tanin + Kuinon - Steroid/triterpenoid + Kumarin + Minyak atsiri -
e. Kandungan Fitoestrogen Kacang Merah
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa dalam kacang merah mengandung zat kimia berupa fitroestrogen, ditunjukkan dengan adanya senyawa flavanoid. Biben (2012: 2), menyatakan bahwa fitoestrogen adalah senyawa yang terkandung dalam kelompok tanaman, baik biji-bijian, kacang-kacangan, sayuran, dan buah-buahan yang memiliki sifat khasiat menyerupai hormon estrogen. Meskipun saat ini, sifat atau khasiat tersebut menimbulkan pro dan kontra, terhadap perannya pada sistem reproduksi, namun kenyataan bahwa pengguna, pemakai fitoestrogen, disadari atau tidak tentang khasiat serupa estrogen tersebut, terus
14
meningkat. Peningkatan ini selain merupakan suatu kebiasaan menggunakan/memakai kandungan jenis fitoestrogen dalam makanan sehari-hari, juga penelitian epidemiologi, menemukan relatif menurunnya atau berkurangnya, penyakitpenyakit reproduksi, terkait dampak hormon estrogen dan ada juga kelompok fitoestrogen ini termasuk ke dalam golongan fitofarmaka, sebagai obat-obatan herbal.
Terdapat kurang lebih 20 golongan tanaman yang telah diidentifikasi berkhasiat estrogen dari sejumlah 300 jenis tanaman yang berasal dari 16 gugus tanaman. Banyak diantara tanaman yang termasuk golongan ini menjadi bahan makanan sehari-hari seperti bawang putih, gandum, kacang-kacangan, beras, kentang, wortel, apel, kurma, biji kopi, dan berbagai sayuran. Dari kelompok fitoestrogen ini yang paling banyak diteliti adalah kelompok lignan, termasuk kedalamnya buah-buahan & sayur-sayuran, kelompok isoflavon termasuk kedalamnya kacang-kacangan dan biji-bijian, dan kelompok koumestan termasuk ke dalamnya sejenis rumput umputan dan biji bunga matahari (Biben, 2012: 2).
Fitoestrogen merupakan senyawa alami yang berasal dari tumbuhan. Stuktur kimianya dan fungsinya mirip dengan hormon 17 β-estradiol, mengandung komponen defenolik yang berubah menjadi bahan estrogenik dalam saluran cerna. Dikenal 2 klasifikasi biokimia yaitu lignans (enterolacton, enterodiol) dan isoflavon (genistein, daizein, bio-chanin-A, formononetin dan glycetin), yang jumlahnya lebih sedikit yaitu
15
komestan, lactones dan teroles. Fitoestrogen genestein dan daizein banyak terdapat dalam kacang kedelai dan produk olahannya (Wolf A.S, 2000 dalam Rizani Amran, 2011:12).
Struktur kimia fitoestrogen yang mirip dengan 17β-estradiol membuatnya mampu berikatan dengan reseptor estrogen. Afinitas ikatan masing-masing anggota fitoestrogen dengan reseptor estrogen (RE) berbeda satu dengan yang lainya. Afinitas ikatan relatif genistein terhadap RE-β 36/100, sedangkan terhadap Re-α sebesar 5/100 dibandingkan dengan 17β-estradiol. RE-β terdistribusi tinggi di organ kelenjar prostat, ovarium, paru-paru, kandung kemih, ginjal, uterus dan testis, sehingga efek fitoestrogen akan tampil nyata khususnya di organ-organ tersebut. Estradiol akan dihambat ikatanya terhadap reseptor estrogen oleh isoflavon dan lignan pada konsentrasi relatif aman terhadap endometrium karena efeknya pada endometrium hanya 0,08% dibandingkan 17β-estradiol (Wolf A.S, 2000 dalam Rizani Amran, 2011:13).
16
Gambar 2. Persamaan struktur antara fitoestrogen dan estradiol : (1) 17β-estradiol, (2) geniestein (isoflavon), (3) trans-resveratrol (stibene), (4) coumestrol (coumestan), (5) mataresinol (lignan), dan (6) 8-prenyl naringenin. (Sumber: Elsevier, 2012)
Lignans dan isoflavon memiliki aktivitas biologis estrogen yang rendah, antiestrogenik parsial, antimikoba, antikarsinogenik, dan antiinflamasi melalui mekanisme peningkatan SHBG (menurunkan hormon steroid bebas termasuk androgen dan estradiol), memblok reseptor estrogen (menghambat poliferasi), dan menghambat enzim intrasel (Wolf A.S, 2000 dalam Rizani Amran, 2011:13).
Efek klinis fitoestrogen diantaranya yaitu menurunkan keluhan klimaterium, mencegah esteoporosis, efek perlindungan terhadap kardiovaskuler, dan pencegahan keganasan kanker pada payudara dan prostat (Wolf A.S, 2000 dalam Rizani Amran, 2011:13).
17
USDA menyatakan kacang merah (Phaseolus vulgaris, L.) mentah mengandung fitoestrogen jenis isoflavon yang terdiri dari genistein dan daidzein, dengan rincian sebagai berikut: genistein sebanyak 0,29 mg/100 g dan daidzein sebanyak 0,30 mg/100 g. Sehingga total isoflavon dalam 100 g kacang merah adalah 0,59 mg. Selain mengandung fitoestrogen jenis isoflavon, kacang merah (Phaseolus vulgaris, L.) juga mengandung fitoestrogen jenis coumestan dengan jumlah 0,01 mg/100 g kacang merah.
f. Khasiat Kacang Merah
Kacang merah sering digunakan dalam berbagai hidangan, terutama beras, kari, salad dan topping. Destrivana (2013), mengungkapkan ada banyak manfaat kesehatan dari kacang merah yang perlu kita ketahui. Berikut adalah manfaat kesehatan dari kacang merah: 1) Memasok banyak energi
Kacang merah dapat meningkatkan energi karena tinggi kandungan zat besi. Makanan ini mengandung banyak zat besi yang merupakan sumber utama yang diperlukan untuk meningkatkan metabolisme dan energi tubuh. Kacang merah juga membantu sirkulasi oksigen ke seluruh tubuh.
18 2) Mengontrol berat badan
Makanan ini baik dikonsumsi bagi mereka yang ingin mengontrol berat badan karena memberi rasa kenyang yang lebih lama.
3) Menjaga gula darah
Kacang merah terkenal kaya serat. Serat ini dapat menurunkan tingkat metabolisme kandungan karbohidrat dalam kacang-kacangan. 4) Baik untuk otak
Kacang merah menawarkan manfaat yang luar biasa bagi otak. Makanan ini mengandung banyak vitamin K yang menyediakan nutrisi penting untuk otak dan sistem saraf.
5) Sumber vitamin
Kacang merah juga merupakan sumber yang baik untuk vitamin B, yang penting untuk sel-sel otak. Vitamin ini memelihara saraf otak dan sel-sel yang mencegah penyakit yang terkait usia seperti Alzheimer.
6) Mempermudah buang air besar
Serat yang hadir dalam kacang merah dapat membantu mempertahankan gerakan usus yang sehat. Jika dimakan dalam jumlah yang tepat, kacang merah membantu membersihkan saluran pencernaan. Buang air besar secara teratur berhubungan dengan rendahnya risiko kanker usus besar.
19 7) Kardiovaskular
Kacang merah juga mengandung banyak magnesium dan serat yang bertanggung jawab untuk menurunkan kadar kolesterol jahat. Ingin terhindar dari risiko stroke, serangan jantung, dan penyakit pembuluh darah perifer.
2. Tikus Putih (Rattus norvegicus, L.) a. Karakteristik tikus putih
Gambar 3. Tikus Putih (Rattus norvegicus, L.) Galur Wistar
Tikus (Rattus sp) termasuk binatang pengerat yang merugikan dan termasuk hama terhadap tanaman petani. Selain menjadi hama yang merugikan, hewan ini juga membahayakan kehidupan manusia. Sebagai pembawa penyakit yang berbahaya, hewan ini dapat menularkan penyakit seperti wabah pes dan leptospirosis. Hewan ini, hidup bergerombol dalam sebuah lubang. Satu gerombol dapat mencapai 200 ekor. Di alam tikus ini dijumpai di perkebunan kelapa, selokan dan padang rumput. Tikus ini
20
mempunyai indera pembau yang sangat tajam. Tikus albino (tikus putih) merupakan jenis tikus yang banyak digunakan sebagai hewan percobaan di laboratorium. (Budhi Akbar, 2010: 4).
b. Klasifikasi
Berdasarkan ITIS (Interagency Taxonomic Information System) klasifikasi tikus putih adalah sebagai berikut:
Kingdom : Animalia Subkingdom : Bilateria Phylum : Chordata Subphylum : Vetebrata Class : Mamalia Subclass : Theria Order : Rodentia Family : Muridae Genus : Rattus
Spesies : Rattus norvegicus 3. Ovarium tikus putih
Gambar 4. Foto Mikroskopis Ovarium Tikus Putih (HE, 100x), Hewan betina tidak saja menghasilkan sel-sel kelamin betina yang penting untuk membentuk satu individu baru, tetapi juga menyediakan
21
lingkungan dimana individu tersebur terbentuk, diberi makanan dan berkembang selama masa permulaan hidupnya (Feradis, 2010: 33).
Ovarium, merupakan alat kelamin yang paling utama. Ovarium menghasilkan sel kelamin betina (ovum) melalui peristiva oogenesis dan menghasilkan hormon ovarium terutama estrogen dan progesteron. Ovarium disokong oleh pelebaran peritonium yang disebut dengan mesovarium. Mesovarium tersebut mengandung pembuluh darah dan saraf. Ukuran ovarium sangat bervariasi tergantung pada spesies, umur, dan status kebuntingan (I Ketut Puja, 2010: 9).
Dellman (1992: 489), mengungkapkan bahwa ovarium merupakan kelenjar ganda, yaitu sebagai kelenjar eksokrin dan kelenjar endokrin, misalnya, sebagai kelenjar eksokrin mampu menghasilkan sekreta berupa ovum, dan sebagai kelenjar endokrin mampu menghasilkan hormon ovarium, terutama estrogen dan progesteron. Secara normal, struktur ovarium sangat bervariasi, tergantung pada spesies, umur dan tahap siklus seksual. Bentuknya lonjong dan pada sayatan memanjang tampak adanya bagian korteks dan medula. Berikut ini merupakan bagian-bagian dari ovarium secara umum pada setiap spesies, yaitu:
a. Korteks
Korteks pada ovarium merupakan daerah tepi yang lebar, mengandung folikel dan korpus luteum (corpus lutea), dan dibalut oleh epitel permukaan berbentuk kubus rendah. Stroma korteks berupa
22
jaringan ikat padat longgar. Tunika albuginea tebal dan merupakan lapis yang langsung di bawah epitel permukaan. Tebal tunika albuginea dapat menipis dan bahkan menghilang karena terdesak oleh perkembangan folikel ovariun serta korpus luteum selama aktivitas ovarium meningkat. b. Medula
Medula merupakan bagian dalam yang mengandung saraf, banyak pembuluh darah dengan bentuk mengulir dan pembuluh limfe, terdiri dari jaringan ikat longgar dengan jalur otot polos, berlanjut dengan otot mesovarium. Rete ovarii terdapat dalam medula, berbentuk jalinan saluran yang tidak teratur dan bibalut oleh epitel kubus atau tali sel-sel pekat. Rete ovarii tersebut dapat berdeferensiasi menjadi sel-sel folikel bila terletak jukstaposisi terhadap oosit yang cukup jelas pada karnivora dan ruminansia.
c. Folikel ovarium
Folikel ovarium, memiliki beberapa tahap perkembangan. Berikut ini merupakan tahap perkembangan folikel ovarium berdasarkan pernyataan dari Dellman (1992: 493), yaitu:
1) Folikel primer
Folikel primer (folikel unilaminar) terdiri dari oosit primer, berdiameter sekitar 20 μm pada kebanyakan jenis hewan, dikelilingi oleh epitel pipih atau kubus selapis, disebut sel-sel folikel. Folikel primer paling muda (paling awal) dikelilingi oleh epitel pipih selapis, yang
23
disebut folikel primordia. Pada stadium lebih lanjut, epitel berubah menjadi kubus sebaris. Folikel primer, berdiameter sekitar 40μm, dikelilingi oleh membran basal dan terletak dibagian luar korteks dibawah epitel permukaan.
Apparatus golgi dan mitokondria pada oosit, terdapat di dekat inti. Mikrovili dapat tampak pada sebagian permukaan oosit. Beberapa ratus ribu sampai satu juta oosit potensial, terdapat pada sebuah ovarium saat partus pada berbagai spesies. Hanya beberapa ratus yang dapat diovulasikan selama hidup. Kebanyakan mengalami degenerasi sebelum lahir. Proses yang menyangkut seleksi folikel yang harus tumbuh dari kelompok folikel primordia yang tidak berproliferasi belum banyak diketahui.
2) Folikel sekunder
Folikel sekunder (folikel multilaminar atau folikel tumbuh) terdiri dari epitel banyak lapis dari sel-sel granulosa berbentuk polihedral dan mengitari oosit primer. Rongga yang berisi cairan belum terbentuk diantara sel-sel folikel. Folikel sekunder ditandai oleh berkembangnya 3 sampai 5 μm lapis glikoprotein tebal, disebut zona pellucida, mengitari membran plasma oosit. Terdapat penetrasi parsial di daerah ini oleh mikrovili permukaan oosit. Zona pellucida dihasilkan oleh sel-sel granulosa yang langsung mengitari oosit dan sebagian oosit itu sendiri. Penjuluran sitoplasma sel-sel granulosa
24
yang mengitari oosit menembus zona pellucida dan berkaitan erat dengan mikrovili permukaan oosit.
Karena perkembangan folikel berlanjut, rongga kecil berisi cairan terbentuk diantara sel-sel granulosa. Lapis vaskular yang terdiri dari sel-sel berbebtuk kincir, disebut sel-sel teka, mulai terbentuk mengitari lapis sel-sel granulosa pada tahap akhir folikel tersier.
3) Folikel tersier
Folikel tersier (folikel antrum, veskular, atau de Graff) ditandai dengan perkembangan rongga sentral yang disebut folikel antrum. Antrum ini terbebtuk bila cairan pengisi celah antara selsel granulosa pada folikel sekunder bergabung untuk membentuk satu rongga besar yang menyimpan cairan folikel (liquor folliculi). Folikel tersier yang hampir mengalami ovulasi disebut folikel matang (mature folicle).
Oosit primer pada folikel tersier berdiameter 150 sampai 300 μm tergantung pada spesiesnya. Bentuk bulat, inti terletak di tengah dengan jalinan kromatin tipis, dan nukleus jelas. Apparatus golgi mula-mula tersebar dalam sitoplasma, kemudian terkonsentrasi dekat memptan plasma. Butir lipid dan pigmen lipolrom terjadi dalam sitoplasma. Akibat folikel antrum yang mulai membesar dengan meningkatkan liquor folliculi, oosit terdesak kearah tepi, lazimnya dibagian folikel yang paling dekat dengan pusat ovarium. Oosit
25
terdapat didaerah akumulasi sel-sel granulosa disebut kumulus ooforus. Pada folikel tersier yang besar, bentuk sel-sel granulosa yang langsung mengitari oosit menjadi silinder dengan susunan radial, yang dikenal sebagai korona radiata. Sel-sel yang membentuk korona radiata dianggap menjamin nutrisi bagi oosit (Dellman, 1992: 493). 4) Folikel atresia
Folikel ovarium tidak semuanya berkembang secara normal. Ovarium juga selalu memiliki sejumlah folikel tertentu yang mengalami degenerasi dan folikel yang mengalami atresia. Atresia folikuler biasanya menyertai pembentukan dan pemasakan folikel, serta ovarium dianggap tidak normal hanya bila sejumlah besar folikel menjadi atretik. Pembentukan folikel yang tidak normal, yaitu folikel yang akan mengalami atresia, ternyata ditandai dengan reaksi pengecatan yang menbrana disekitar telur. Membrana tercat biru tua atau ungu sangat berbeda bila dibandingkan dengan folikel normal. Pada tahap atresia lanjut, maka tanda-tanda histologik yang menunjukkan degenerasi akan tampak, yaitu berupa butir-butis lemak dan granula kasar di dalam ovum, pengerutan ovum, lepasnya ovum dari sel-sel granulosa disekitarnya, dan akhirnya sel-sel granulosa degenerasi. Atresia dapat menimpa folikel pada ketiga tahap perkembangannya, tetapi pada hewan domestika yang paling umum terhadi pada tahap folikel tersier (Nalbanov, A. V, 1990: 24).
26 5) Korpus luteum
Ruang folikuler akan terisi dengan darah dan cairan limpa setelah terjadinya fase ovulasi. Beberapa spesies, misalnya babi, cairan tersebut sangat merengangkan folikel yang telah mengalami ovulasi, sehingga selama lima sampai tujuh hari setelah pecah, folikel tersebut lebih besar dari saat sebelum-sebelumnya. Spesies lain, seperti domba dan sapi, penimbunan cairan tidak terlalu mencolok, dan bahkan folikel lebih kecil dari sebelum terjadinya ovulasi. Pada saat luteinasi mengalami kemajuan, maka bekuan darah secara berangsur-angsur deserap, dan akhirnya ruangnya terisi korpus luteum. Secara histologi, korpus luteum hampir seluruhnya terdiri dari sel-sel granulosa, tetapi sel-sel teka pun dapat ikut dalam pembentukan korpus luteum. Bertambah besarnya ukuran folikel terjadi karena hipertrofi, hiperplasiana sel-sel granulosa, dan sel-sel teka. (Nalbanov, A. V, 1990: 24-25).
Saat korpus luteum yang telah melewati puncak aktivitas fungsionalnya, maka semakin banyak jaringan pengikat, lemak, dan subtansi mirip hialin timbul diantara sel-sel luteal. Seluruh korpus luteum berangsur-angsur mengecil, akhirnya menjadi jaringan parut yang tidak berarti yang terlihat di permukaan ovarium. Korpus luteum
27
juga kehilangan warna merah-coklat yang semula dimilikinya dan berubah menjadi putih atau coklat pucat. Bagian ini kemudian disebut korpus albikan (Nalbanov, A. V, 1990: 25).
4. Siklus estrus pada tikus putih
Gambar 5. Foto Mikroskopis Epitel Vagina Tikus Putih Fase Estrus Perbesaran 100x (Foto Hasil Dokumentasi Penelitian, 2015) a. Periode Siklus Estrus
Sistem reproduksi pada hewan betina yang telah memasuki masa dewasa biasanya mengalami perubahan-perubahan secara teratur yang disebut dengan siklus estrus. Estrus atau birahi adalah suatu periode secara psikologis maupun fisiologis yang bersedia menerima pejantan untuk berkopulasi. Lamanya waktu siklus estrus pada seekor hewan dihitung dari munculnya estrus, sampai munculnya estrus lagi pada periode berikutnya. Umumnya setiap hewan mamalia lama siklus estrus akan berbeda-beda. (Feradis, 2010: 113).
28
Siklus estrus adalah siklus seksual pada mamalia bukan primata yang tidak menstruasi. Siklus estrus merupakan cerminan dari berbagai aktivitas yang saling berkaitan antara hipotalamus, hipofisis, dan ovarium. Selama siklus estrus terjadi berbagai perubahan baik pada organ reproduksi maupun pada perubahan tingkah laku seksual. Tikus dan mencit termasuk hewan poliestrus. Artinya, dalam periode satu tahun terjadi siklus estrus yang berulang-ulang (Budhi Akbar, 2010: 10).
Feradis (2010: 114) menyatakan lamanya waktu yang dipergunakan dalam setiap periode berbeda-beda untuk setiap spesies. Siklus estrus pada mamalia dibedakan menjadi empat periode, yaitu periode estrus, metestrus, diestrus, dan proestrus, sedangkan menurut Budhi Akhbar (2010: 10), daur estrus dibedakan menjadi lima fase yaitu Proestrus, Estrus, Metestrus I, Metestrus II dan Diestrus.
Siklus estrus mencit berlangsung 4-5 hari, sedangkan tikus satu siklus bisa selesai dalam 6 hari. Meskipun pemilihan waktu siklus dapat dipengaruhi oleh faktor- faktor eksteroseptif seperti cahaya, suhu, status nutrisi dan hubungan sosial. Setiap fase dari daur estrus dapat dikenali melalui pemeriksaan apus vagina. Apus vagina merupakan cara yang sampai kini dianggap relatif paling mudah dan murah untuk mempelajari kegiatan fungsional ovarium. Melalui apus vagina dapat dipelajari berbagai tingkat diferensiasi sel epitel vagina yang secara tidak langsung mencerminkan perubahan fungsional ovarium (Budhi Akbar, 2010:10).
29
Berikut adalah penjelasan dari masing-masing periode pada siklus estrus menurut Budi Akhbar (2010: 11), yaitu:
1) Fase proestrus
Proestrus adalah fase sebelum estrus yaitu periode dimana folikel ovarium tumbuh menjadi folikel de Graff dibawah pengaruh FSH. Fase ini berlangsung 12 jam. Setiap folikel mengalami pertumbuhan yang cepat selama 2-3 hari sebelum estrus sistem reproduksi memulai persiapan-persiapan untuk pelepasan ovum dari ovarium. Akibatnya sekresi estrogen dalam darah semakin meningkat sehingga akan menimbulkan perubahan-perubahan fisiologis dan saraf, disertai kelakuan birahi pada hewan-hewan betina peliharaan. Perubahan fisiologis tersebut meliputi pertumbuhan folikel, meningkatnya pertumbuhan endometrium, uteri dan serviks serta peningkatan vaskularisasi dan keratinisasi epitel vagina pada beberapa spesies. Preparat apus vagina pada fase proestrus ditandai akan tampak jumlah sel epitel berinti dan sel darah putih berkurang, digantikan dengan sel epitel bertanduk, dan terdapat lendir yang banyak.
2) Fase estrus
Estrus adalah fase yang ditandai oleh penerimaan pejantan oleh hewan betina untuk berkopulasi, fase ini berlangsung selama 12 jam. Folikel de Graff membesar dan menjadi matang serta ovum mengalami perubahan-perubahan kearah pematangan. Pada fase ini
30
pengaruh kadar estrogen meningkat sehingga aktivitas hewan menjadi tinggi, telinganya selalu bergerak-gerak dan punggung lordosis. Ovulasi hanya terjadi pada fase ini dan terjadi menjelang akhir siklus estrus. Pada preparat apus vagina ditandai dengan menghilangnya leukosit dan epitel berinti, yang ada hanya epitel bertanduk dengan bentuk tidak beraturan dan berukuran besar.
Feradis (2010: 114) menyatakan periode estrus dapat ditandai dari tingkah laku dari hewan yang bersangkutan, seperti misalnya betina yang sedang estrus menyediakan diri untuk dikawini oleh hewan lawan jenisnya, meningkatnya aktivitas fisik, bagian vulva berwarna kemerahan dan berlendir.
3) Fase metestrus
Metestrus adalah periode segera sesudah estrus di mana korpus luteum bertumbuh cepat dari sel granulose folikel yang telah pecah di bawah pengaruh LH dan adenohypophysa. Metestrus sebagian besar berada di bawah pengaruh progesteron yang dihasilkan oleh korpus luteum. Progesteron menghambat sekresi FSH oleh adenohypophysa sehingga menghambat pembentukan folikel de Graff yang lain dan mencegah terjadinya estrus. Selama metestrus uterus mengadakan persiapan-persiapan seperlunya untuk menerima dan memberi makan pada embrio. Menjelang pertengahan sampai akhir metestrus, uterus menjadi agak lunak karena pengendoran otot uterus. Fase ini
31
berlangsung selama 21 jam. Pada preparat apus vagina ciri yang tampak yaitu epitel berinti dan leukosit terlihat lagi dan jumlah epitel menanduk makin lama makin sedikit.
4) Fase diestrus
Diestrus adalah periode terakhir dan terlama siklus birahi pada ternak-ternak dan mamalia. Korpus luteum menjadi matang dan pengaruh progesteron terhadap saluran reproduksi menjadi nyata. Endometrium lebih menebal dan kelenjar-kelenjar berhypertrophy. Serviks menutup dan lendir vagina mulai kabur dan lengket. Selaput mukosa vagina pucat dan otot uterus mengendor. Pada akhir periode ini korpus luteum memperlihatkan perubahan-perubahan yang signifikan. Endometrium dan kelenjar-kelenjarnya beregresi ke ukuran semula. Mulai terjadi perkembangan folikel-folikel primer dan sekunder dan akhirnya kembali ke proestrus. Pada preparat apus vagina dijumpai banyak sel darah putih dan epitel berinti yang letaknya tersebar dan homogen. Pada setiap fase akan terlihat perubahan dengan ciri-ciri yang berbeda antara fase proestrus, estrus, metestrus dan diestrus.
Feradis (2010: 114) menyatakan periode diestrus merupakan periode terpanjang dibandingkan ketiga periode siklus estrus lainnya. Periode ini sudah tampak pengaruh dari progesteron yang dihasilkan oleh korpus luteum, yang menyebabkan terjadinya perubahan pada saluran reproduksi.
32
Endometrium menebal, kelenjar dan urat daging pada uterus berkembang untuk menrawat embrio dari hasil pembuahan, keadaan ini tetap berlanjut selama masa kebuntingan, dan korpus luteum akan beregregasi. Korpus luteum pada masa kebuntingan ini tidak dinamakan korpus luteum gravidatum, tetapi korpus luteum periodikum. Sedangkan bila korpus luteum tidak mau beregregasi, sedangkan hewan tidak bunting maka korpus luteumnya dinamakan korpus luteum persistan. Keadaan ini merupakan gangguan reproduksi pada hewan yang bersangkutan.
5. Pengaturan Hormonal Pada Siklus Estrus
Siklus estrus pada dasarnya diatur oleh keseimbangan antara hormon-hormon steroid dan protein dari ovarium dan hormon-hormon- hormon-hormon gonadotropin dari hipopisa anterior, sedangkan fungsi dari hipopisa anterior sendiri diatur oleh hipotalamus. Dengan mengunakan teknik RIA (Radio Immuno Assay), uji kimia dan biologi terlihat perubahan-perubahan relatif yang terjadi pada hormon-hormon ovarium dan gonadotropin yang dimonitor selama periode siklus estrus. Hasilnya ditemukan lebih banyak kesamaan-kesamaan dibandingkan ketidaksamaan dari spesies-spesies yang diamati. Berdasarkan hal ini, disimpulkan bahwa progesteron mempunyai pengaruh yang dominan terhadap siklus estrus (Feradis, 2010: 118).
GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone) merupakan hormon yang disintesis di hipotalamus dan disekresikan ke hipofisis anterior melalui vena porta hipotalamo-hipofisis. Hipofisis anterior tidak mempunyai serabut saraf.
33
untuk Pelepasan hormon-hormonnya dirangsang oleh faktor-faktor hormonal melalui pembuluh darah. GnRH ini akan mempengaruhi sekresi FSH (Follicle Stimulating Hormone) dan LH (Luitinizing Hormone) dari hipofisis anterior. FSH dan LH akan merangsang ovarium untuk mensekresikan hormon estrogen dan progesteron yang akan mempengaruhi siklus estrus (Budhi Akbar, 2010: 14).
Saat fase proestrus folikel-folikel ovarium masih dalam ukuran kecil. Adanya FSH yang disintesis di hipofisa anterior menyebabkan selsel granulose yang terdapat didalam folikel akan cepat menjadi banyak. Kemudian akan terbentuk ruangan dalam folikel. Folikel ini disebut folikel de Graff. Pada sel-sel granulose di dalam folikel de Graff akan dihasilkan estrogen. Estrogen berperan untuk merangsang pertumbuhan epitel vagina dan folikel ovarium sehingga menjadi matang dan siap untuk ovulasi (Budhi Akbar, 2010: 14).
Folikel yang matang akan terus memproduksi estrogen, akibatnya estrogen dalam darah menjadi tinggi. Kadar estrogen yang tinggi dalam darah menandakan sedang dalam fase estrus dan estrogen ini akan merangsang GnRH untuk memproduksi LH. Pada tahap berikutnya akibat terus dihasilkannya LH akan terjadi lonjakan LH yang penting untuk terjadinya ovulasi setelah oosit ke luar, maka folikel berubah menjadi korpus luteum yang mampu menghasilkan progesteron. Progesteron menyebabkan perubahan-perubahan endometrium berupa perubahan lapisan endometrium.
34
Lapisan endometrium ini dipersiapkan untuk terjadinya implantasi. Fase pembentukkan lapisan ini terjadi pada fase metestrus (Budhi Akbar, 2010: 14).
Fase berikutnya yaitu diestrus, jika terjadi implantasi peningkatan kadar progesteron penting untuk pertumbuhan plasenta. Plasenta dapat membentuk gonadotropin yang pada manusia disebut HcG (Human Chorionic Gonadothropine) untuk mempertahankan korpus luteum. Korpus luteum akan mampu memproduksi estrogen dan progesteron sendiri. Jika tidak terjadi implantasi maka tidak terbentuk plasenta sehingga kadar estrogen dan progesteron akan menurun. Menurunnya kadar progesteron menyebabkan terjadinya pengelupasan lapisan endometrium (Budhi Akbar, 2010: 15). B. Kerangka Berfikir
Banyak jenis tumbuhan yang dapat menghasilkan senyawa yang menyerupai estrogen, yang disebut fitoestrogen, salah satunya yaitu dari golongan kacang-kacangan. Kacang merah merupakan salah satu jenis kacang-kacangan yang telah banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Kacang merah terdapat beberapa jenis senyawa yang terkandung seperti alkaloid, flavanoid, saponin, tanin, kuinon, steroid/tripernoid, kumarin dan minyak atsiri. Diantaranya seperti flavanoid, merupakan senyawa yang memiliki efek terhadap fertilitas.
Senyawa favanoid yang serupa dengan fitoestrogen ini diduga dapat memiliki pengaruh terhadap aktivitas hormonal dalam tubuh. Adanya penambahan senyawa lain dari luar yang menyerupai estrogen, akan
35
mempengaruhi sistem kerja dalam tubuh, terutama efeknya terhadap Progesteron yang sistem kerjanya saling berkebalikan. Budhi Akbar (2010: 14) menyatakan pelepasan hormon dirangsang oleh faktor-faktor hormonal melalui pembuluh darah. GnRH akan mempengaruhi sekresi FSH (Follicle Stimulating Hormone) dan LH (Luitinizing Hormone) dari hipofisis anterior. FSH dan LH inilah yang kemudian akan merangsang ovarium untuk mensekresikan hormon estrogen dan progesteron yang akan mempengaruhi siklus estrus.
Perkembangan folikel, berjalan sesuai dengan siklus estrus yang berlangsung, sehingga perkembangan folikel ini juga dipengaruhi oleh aktivitas hormon yang bekerja pada setiap tahapnya. Hal inilah yang kemudian dapat menjadi perhatian, dimana adanya penambahan senyawa flavanoid dalam kacang merah diharapkan memiliki efek yang jelas terhadap perkembangan folikel ovarium tikus putih, serta dapat mengetahui berapakah jumlah dosis optimum yang dapat menunjukkan perningkatan perkembangan folikel ovarium tikur putih. C. Hipotesis
1. Pemberian ekstrak kacang merah dapat meningkatkan perkembangan folikel ovarium pada tikus putih yang ditandai dengan perdedaan jumlah folikel pada setiap perlakuan.
