BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Tumbuhan Rimpang Lengkuas Merah
Uraian tumbuhan meliputi habitat (daerah tumbuh), morfologi tumbuhan, nama daerah, kandungan kimia, khasiat, tumbuhan, dan sistematik tumbuhan.
2.1.1 Habitat (Daerah Tumbuh)
Lengkuas ditemukan menyebar diseluruh dunia. Penyebarannya termasuk diseluruh indonesia, Asia tenggara, dibawah kaki pegunungan Himalaya sebelah timur hingga laut cina dan India barat daya diantara Chats dan Lautan Indonesia. Di Jawa tumbuh liar di hutan, semak belukar, umumnya ditanam ditempat yang terbuka sampai ditempat yang kenaungan. Tumbuh pada ketinggian tempat hingga ketiggian 1.200 meter diatas permukaan laut (Depkes RI, 1978). Untuk tumbuh, lengkuas menyukai tanah gembur, sinar matahari banyak, sedikit lembab, tetapi tidak tergenang air. Untuk mengembangbiakkan tanaman ini dapat dilakukan dengan potongan rimpang yang sudah memiliki mata tunas. Selain itu dapat pula dengan memisahkan sebagian rumpun anakan. Pemeliharannya mudah, seperti tanaman lain yang dibutuhkan cukup air dengan penyiraman atau menjaga kelembaban tanah dan pemupukan (Anonimc, 2009).
Sebenarnya lengkuas ada dua macam, yaitu lengkuas merah dan putih. Lengkuas putih banyak digunakan sebagai rempah atau bumbu dapur,
sedangkan yang banyak digunakan sebagai obat adalah lengkuas merah. Pohon lengkuas putih umumnya lebih tinggi dari pada lengkuas merah. Pohon lengkuas putih dapat mencapai 3 meter, sedangkan pohon lengkuas merah hanya sampai 1-1,5 meter (Sinaga, 2009).
2.1.2 Morfologi Tumbuhan Rimpang Lengkuas Merah
Merupakan terna berbatang semu, tinggi sekitar 1 sampai 2 meter. Biasanya tumbuh dalam rumpun yang rapat. Batangnya tegak, tersusun oleh pelepah-pelepah daun yang bersatu membentuk batang semu, berwarna hijau agak keputih-putihan. Batang muda keluar sebagai tunas dari pangkal batang tua. Daun tunggal, berwarna hijau, bertangkai pendek, tersusun berseling. Daun disebelah atas dan bawah biasanya lebih kecil dari pada yang ditengah. Bentuk daun lanset memanjang, ujung runcing, pangkal tumpul, dengan tepi daun rata. Pertulangan daun menyirip, panjang daun sekitar 20-60 cm, dan lebarnya 4-15 cm. Pelepah daun lebih kurang 15-30 cm, beralur, warnanya hijau. Pelepah daun ini saling menutup membentuk batang semu berwarna hijau. Bunga lengkuas merupakan bunga majemuk berbentuk lonceng, berbau harum, berwarna putih kehijauan atau putih kekuningan, terdapat dalam tandan bergagang panjang dan ramping, yang terletak tegak diujung batang (Sinaga, 2009).
Buahnya berbentuk bulat dan keras. Sewaktu masih muda berwarna hijau-kekuningan, setelah tua berubah menjadi hitam kecoklatan, berdimeter lebih kurang 1 cm. Ada juga yang buahnya berwarna merah. Bijinya kecil-kecil, berbentuk lonjong, berwarna hitam (Sinaga, 2009).
Rimpang kecil dan tebal, berdaging, berbentuk silindris, diameter sekitar 2-4 cm, dan bercabang-cabang. Bagian luar agak coklat berwarna kemerahan atau kuning kehijauan pucat, mempunyai sisik-sisik berwarna putih dan kemerahan, keras mengkilap, sedangkan bagian dalamnya berwarna putih. Daging rimpang yang sudah tua berserat kasar. Apabila udah dikeringkan rimpang berubah menjadi agak kehijauan, dan seratnya menjadi keras dan liat. Untuk mendapat rimpang yang masih berserat halus, panen harus dilakukan sebelum tanaman berumur lebih kurang 3 bulan. Rasanya tajam pedas, menggigit dan berbau harum karena kandungan minyak atsirinya (Sinaga, 2009).
2.1.3 Sistematika Tumbuhan
Sistematika tumbuhan Lengkuas merah adalah sebagai berikut (MEDA, 2013). Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Zingiberales Famili : Zingiberaceae Genus : Alpinia
Spesies : Alpinia purpurata (Vieill.) K. Sch
Sinonim : Alpinia pyramidata, Alpinia galanga (L.) Swartz., Alpinia
officinarum Hance, Languas galanga (L.) Merr., Languas galanga (L.) Stunz., Languas vulgare Koenig, Maranta galanga
L., Amomum galanga (L.) Lour, Amomum medium Lour
Nama asing :Lengkuas, Puar (Malaysia), Kha (Laos, Thailand), Hong dou ku (Cina), Galangal, Greater galangal, Java galangal, Siamese
ginger (Inggeris), Grote galanga, Galanga de I'Inde (Belanda), Galanga (Perancis)
Nama daerah :Lengkueus (Gayo), Langkueueh (Aceh), Halawas (Simalungun), Halas (Batak Toba), Lakuwe (Nias), Lengkuas (Melayu), lengkueh (Minang), Laja (Sunda), Laos (Jawa, Madura)
2.1.4 Sinonim Rimpang Lengkuas Merah
Alpinia pyramidata, Alpinia galanga (L.) Swartz., Alpinia officinarum
Hance, Languas galanga (L.) Merr., Languas galanga (L.) Stunz., Languas
vulgare Koenig, Maranta galanga L., Amomum galanga (L.) Lour, Amomum medium Lour (Sinaga, 2009).
2.1.5 Nama Asing Rimpang Lengkuas Merah
Lengkuas, Puar (Malaysia), Langkauas, Palia (Filipina), Padagoji (Burma), Kom deng, Pras (Kamboja), Kha (Laos, Thailand), Hong dou ku (Cina), Galangal, Greater galangal, Java galangal, Siamese ginger (Inggeris), Grote galanga, Galanga de I'Inde (Belanda), Galanga (Perancis), Grosser galgant (Jerman) (Sinaga, 2009).
2.1.6 Nama Daerah Rimpang Lengkuas Merah
Nama daerah dari lengkuas merah adalah Lengkueus (Gayo), Langkueueh (Aceh), Halawas (Simalungun), Halas (Batak Toba), Lakuwe (Nias), Lengkuas (Melayu), lengkueh (Minang), Laja (Sunda), Laos (Jawa, Madura) (Sinaga, 2009).
2.1.7 Kandungan Kimia
Kandungan kimia dari lengkuas merah yaitu 1% minyak atsiri berwarna kuning kehijauan yang terdiri dari metil-sinamat 48%, sineol 20-30%, eugenol,
kamfer 1%, galangin, flavanoid, saponin, tanin dan lain-lain. Penelitian yang lebih intensif menemukan bahwa rimpang lengkuas mengandung zat-zat yang dapat bersifat sebagai antitumor atau antikanker, diantaranya Asetoksi Chavikol Asetat yang mampu menghambat enzim xhantin oksidase (Anonimb, 2008).
Lengkuas merah adalah salah satu sumber alamiah terbaik dari kuersetin, suatu bioflavanoid yang secara khusus baik untuk melawan radikal bebas. Di samping kemampuan antioksidannya, kuersetin juga memiliki sifat mencegah kanker, anti jamur, antibakteri, dan anti peradangan (Klohs, 2012).
Sebagai antioksidan yang mampu mencegah kerusakan oksidatif dan kematian sel, kuersetin memiliki beberapa mekanisme kerja, antara lain menangkap radikal oksigen. Sifat antioksidan yang dimiliki ini membuat kuersetin mempunyai aktivitas sitoprotektif terhadap tukak lambung yang diinduksi oleh berbagai senyawa seperti etanol, asam asetat, dan obat-obat antiinflamasi non steroid (Coskun, dkk., 2004). Selain itu, menurut penelitian Suzuki, dkk., (2008), membuktikan bahwa selain menunjukkan aktifitas sitoprotektif pada lambung, kuersetin juga mempercepat penyembuhan tukak lambung, melalui kemampuan penangkal radikal bebasnya.
2.1.7 Khasiat Tumbuhan
Rimpang lengkuas sering digunakan untuk mengatasi gangguan lambung, misalnya kolik dan untuk mengeluarkan angin dari perut (stomachikum), menambah nafsu makan, menetralkan keracunan makanan, menghilangkan rasa sakit (analgetikum), melancarkan buang air kecil
(diuretikum), mengatasi gangguan ginjal, dan mengobati penyakit herpes. Juga digunakan untuk mengobati diare, disentri, demam, kejang karena demam, sakit tenggorokan, sariawan, batuk berdahak, radang paru-paru, pembesaran limpa. Dan untuk menghilangkan bau mulut. Disamping itu rimpang lengkuas juga dianggap memiliki khasiat sebagai antitumor atau sebagai antikanker terutama dibagian mulut dan lambung (Sinaga, 2009).
Antioksidan pada lengkuas merah dapat menekan efek karsinogenik dari senyawa radikal bebas penyebab kanker. Minyak atsiri yang terkandung dalam lengkuas merah dapat digunakan sebagai obat luar, untuk mengobati pegal linu, mematangkan bisul, mengatasi rambut rontok, mengobati pilek/flu, mengusir nyamuk, bakterisida dan fungisida kulit (Kurniawati, 2010).
2.2 Ekstraksi
Ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dengan menggunakan suatu pelarut cair. Senyawa aktif yang terdapat dalam berbagai simplisia dapat digolongkan kedalam golongan minyak atsiri, alkaloida, flavanoida, dan lain-lain. Dengan diketahuinya senyawa aktif yang dikandung simplisia akan mempermudah pemilihan pelarut dengan cara ekstraksi yang tepat (Depkes RI, 2000).
Ekstrak adalah sediaan kering, kental, atau cair dibuat dengan menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari langsung (Ditjen POM, 1979).
2.3 Metode-metode Ekstraksi
Menurut Depkes RI (2000), ada beberapa metode ekstraksi: 1. Cara dingin
Ekstraksi dengan cara dingin terdiri dari:
a. Maserasi, adalah proses pengekstraksian simplisia dengan menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur ruang (kamar). Secara teknologi termasuk ekstraksi dengan prinsip metode pencapaian konsentrasi pada keseimbangan. Maserasi kinetik berarti dilakukan pengadukan yang kontinu (terus-menerus). Remaserasi berarti dilakukan pengulangan penambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan maserat pertama dan seterusnya.
b. Perkolasi, adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai sempurna (exhaustive extraction) yang umumnya dilakukan pada temperatur ruang. Proses terdiri dari tahapan pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya (penetesan /penampungan ekstrak) terus menerus sampai diperoleh ekstrak (perkolat) yang jumlah nya 1 – 5 kali bahan.
2. Cara panas
Ekstraksi dengan cara panas terdiri dari:
a. Refluks, adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Umumnya dilakukan pengulangan proses
pada residu pertama sampai 3-5 kali sehingga dapat termasuk proses ekstraksi sempurna.
b. Sokletasi, adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru yang umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinu dengan jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik.
c. Digesti, adalah maserasi kinetik (dengan pengadukan kontinu) pada temperatur ruangan (kamar), yaitu secara umum dilakukan pada temperatur 40-50°C.
d. Infundasi, adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur penangas air (bejana infus tercelup dalam penangas air mendidih, temperatur terukur 96-98°C) selama waktu tertentu (15-20 menit).
e. Dekoktasi, adalah infus dengan waktu yang lebih lama (30 menit) dan temperatur sampai titik didih air.
2.4 Mutasi dan Mutagen 2.4.1 Mutasi
Mutasi merupakan perubahan materi genetik yang berupa gen atau kromosom dari suatu individu dan diwariskan ke generasi berikutnya. Mutasi yang terjadi pada sel-sel gamet (sel kelamin) akan bersifat menurun, tetapi jika mutasi tersebut terjadi pada sel-sel somatik (sel tubuh) maka perubahan itu hanya terjadi pada individu tersebut dan tidak bersifat menurun (Karmana, 2008).
2.4.1.1 Jenis-jenis Mutasi 1. Menurut kejadiannya
Mutasi dapat terjadi secara spontan (spontanneous mutation) dan juga dapat terjadi melalui induksi (induced mutation)
a. Mutasi spontan adalah mutasi (perubahan materi genetik) yang terjadi akibat adanya suatu pengaruh yang tidak jelas, baik dari lingkungan luar maupun dari internal organisme itu sendiri.
b. Mutasi terinduksi adalah mutasi yang terjadi akibat paparan dari suatu yang jelas, misalnya paparan sinar UV.
2. Berdasarkan sel yang bermutasi
Berdasarkan jenis sel yang mengalami mutasi, mutasi dibedakan atas mutasi somatik dan mutasi gametik atau germinal.
a. Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel somatik. Mutasi jenis ini dapat diturunkan dan dapat pula tidak diturunkan.
b. Mutasi gametik atau germinal adalah mutasi yang terjadi pada sel gamet. Karena terjadinya di sel gamet, maka akan diwariskan oleh keturunannya. 3. Berdasarkan bagian yang bermutasi
Berdasarkan bagian yang bermutasi, mutasi dibedakan menjadi mutasi DNA, mutasi gen, dan mutasi kromosom.
a. Mutasi DNA
Pertama: mutasi transisi, yaitu suatu pergantian basa purin dengan basa purin lain atau pergantian basa pirimidin dengan basa pirimidin lain.
Kedua: mutasi tranversi, yaitu suatu pergantian antara purin dengan pirimidin pada posisi yang sama.
Ketiga: Insersi, yaitu penambahan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu gen.
Keempat: Delesi, yaitu pengurangan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu gen.
b. Mutasi Gen
Mutasi gen dapat terjadi secara spontan atau secara induksi. Mutasi spontan secara alami dapat muncul pada semua sel. Mutasi yang diinduksi terjadi ketika organisme terkena agen mutagenik (mutagen). Mutasi terebut biasanya terjadi pada frekuensi yang lebih tinggi dari mutasi spontan. Untuk memahami mekanisme mutasi gen, diperlukan analisis pada tingkat molekul DNA dan protein. Adapun jenis-jenis mutasi gen adalah sebagai berikut: Pertama: Mutasi salah arti (Missens mutation), yaitu suatu perubahan kode genetik (umumnya pada posisi 1 dan 2 pada kodon) sehingga menyebabkan asam amino terkait (pada polipeptida) berubah. Perubahan pada asam amino dapat menghasilkan fenotip mutan apabila asam amino yang berubah merupakan asam amino yang essensial bagi protein tersebut. Jenis mutasi ini dapat disebabkan oleh peristiwa transisi dan tranversi.
Kedua: Mutasi Diam (Silince mutation), yaitu perubahan suatu pasangan basa dalam gen (pada posisi 3 kodon) yang menimbulkan perubahan satu kode genetik tetapi tidak mengakibatkan perubahan atau pergantian asam
amino yang di kode. Mutasi diam biasanya disebabkan karena terjadinya mutasi transisi dan tranversi.
Ketiga: Mutasi Tanpa Arti (Nonsense Mutation), yaitu perubahan kodon asam amino tertentu menjadi kodon stop. Hampir semua mutasi tanpa arti mengarah pada inaktifnya suatu protein sehingga menghasilkan fenotif mutan. Mutasi ini dapat terjadi baik oleh tranversi, transisi, delesi, maupun insersi.
Keempat: Mutasi perubahan rangka basa (frameshift mutation), yaitu mutasi yang terjadi karena delesi atau insersi satu atau lebih pasangan basa dalam satu gen sehingga ribosom membaca kodon tidak lengkap. Akibatnya akan menghasilkan fenotif mutan.
Contoh penyakit yang disebabkan mutasi gen
Beberapa tahun yang lalu, hampir seluruh mutagen kuat diketahui sebagai karsionogen yang dapat menyebabkan kanker (Yuwono, 2010; Ruddon, 2007; Gardner, et al., 1984). Mutagen dapat menimbulkan kerusakkan DNA sel. Kerusakkan DNA dalam sel telur atau sperma manusia dapat menurunkan kesuburan, aborsi spontan, cacat lahir, dan penyakit keturunan, selain itu mutagen juga dapat menyebabkan tumor baik pada hewan maupun manusia (Macdonald, et al., 2004).
c. Mutasi Kromosom
Mutasi kromosom yaitu mutasi yang disebabkan karena perubahan struktur kromosom atau perubahan jumlah kromosom. Mutasi kromosom sering
terjadi karena kesalahan pada meiosis maupun pada mitosis (Warianto, 2011).
2.4.2 Mutagen
Mutagen yaitu agen yang dapat menyebakan terjadinya mutasi dalam sel (Postlethwait, et al., 2006). Agen mutagen tersebut dapat berupa mutagen alami maupun mutagen buatan (Stansfield, et al., 2003). Mutagen yang pertama kali ditemukan yaitu gas mustard yang dikenal sebagai agen pengalkilasi (Gardner, et al., 1984). Mutagen dibagi 3, yaitu:
a. Mutagen bahan kimia seperti kolkisin. Kolkisin adalah zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase.
b. Mutagen bahan fisika, seperti sinar ultraviolet maupun sinar radio aktif. Sinar ultra violet dapat menyebabkan kanker kulit.
c. Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakteri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian virus yang dapat menyebakan terjadinya mutasi adalah DNA-nya (Pegala, 2010).
2.5 Metode Mikronukleus
Mikronukleus adalah nukleus kecil yang merupakan materi nukleus (DNA), ukurannya kecil apabila dibandingkan dengan nukleusnya. Kriteria mikronukleus adalah diameter kurang dari 1/5 diameter nukleus, lokasinya didalam sitoplasma, tidak ada kontak dengan nukleus dan intensitas pewarnaan sama dengan nukleus.
Metode mikronukleus digunakan sebagai indikator untuk kerusakan kromosom. Kebanyakan sel yang terinduksi oleh mutagen hanya mengandung 1-2 mikronukleus persentasenya 90-100%, sedangkan sel dengan 3-4 mikronukleus persentasenya 0-10% (Lusiyanti, dkk., 2011). Metode mikronukleus mudah dipelajari dan waktu yang diperlukan untuk mengamatinya singkat.
Pada mikronukleus, umumnya digunakan sumsum tulang hewan pengerat, karena:
a. Hewan pengerat sering digunakan sebagai model untuk respons biologis manusia. Ukuran tubuh yang kecil memudahkan dalam penanganan, sehingga sering digunakan dalam percobaan in vivo.
b. Sumsum tulang mudah diambil, kemudian dihapuskan di slide dan diwarnai. Tidak ada kultur jaringan, dan slide dapat segera diamati. Di sumsum tulang juga banyak ditemukan eritrosit sehingga mempermudah pengamatan dan meningkatkan keakuratan.
c. Pembentukan eritrosit di sumsum tulang berlangsung terus-menerus, dan sensitif terhadap efek dari mutagen.
Penggunaan sumsum tulang pada pengujian toksisitas genetik telah divalidasi. Pedoman mengenai metode mikronukleus yang telah diterbitkan menunjukkan bahwa sumsum tulang mencerminkan kerusakan kromosom (Tardiff, 1994).
2.6 Monosodium Glutamat (MSG)
MSG adalah garam natrium dari asam glutamat (glutamic acid). MSG telah dikonsumsi secara luas di seluruh dunia sebagai penambah rasa makanan dalam bentuk L-glutamic acid, karena penambahan MSG akan membuat rasa makanan menjadi lebih lezat. Masyarakat Indonesia rata-rata mengkonsumsi MSG sekitar 0,6 g/kg BB (Prawirohardjono, dkk., 2000).
Asam Glutamat adalah asam amino yang terdapat paling banyak pada cairan otak dan sumsum tulang belakang yang bekerja sebagai neurotransmitter. Asam glutamat merupakan komponen asam folat dan GTF (faktor toleransi glukosa) dan merupakan precursor dari GABA (gamma-amino
butyric acid). Sehingga efek penggunaan dalam dosis tiggi dapat menyebabkan
sakit kepala, mual dan muka menjadi merah (Tan dan Rahardja, 2002).
Penelitian dengan pemberian MSG 4 g/kg BB secara intraperitonial pada tikus yang baru lahir selama 2 hari sampai usia 10 hari memperlihatkan terjadinya hiperleptinemia, hiperadiposit, peningkatan kadar kortikosteron dan penurunan berat testis serta penurunan kadar LH dan FSH (Miskowiak, 1993).
MSG adalah asam amino yang mempengaruhi pada hampir setiap sistem utama organ dalam tubuh. Reseptor glutamat memicu tanggapan yang berbeda dan bisa lebih dirangsang untuk menyebabkan kematian sel dan masalah sistemik lainnya. Selama tiga puluh tahun, para ilmuwan dan peneliti telah menggunakan MSG dalam percobaan mereka untuk sengaja menciptakan obesitas dan pra-diabetes subjek tes, memicu serangan epilepsi, membuat stroke iskemik, dan menghancurkan jaringan sel di vivo dan in vitro. Jumlah
penelitian yang menggunakan MSG menyebabkan efek negatif diterbitkan dalam berbagai medis dan jurnal ilmiah (Bellisle, dkk., 2000).
Menurut Blaylock (1997), penulis buku Excitotoxins The Taste That
Kills, MSG adalah excitotoxin yaitu zat kimia yang merangsang dan dapat
mematikan sel-sel otak. Blaylock menyatakan bahwa MSG dapat memperburuk gangguan saraf degeneratif seperti alzheimer, penyakit parkinson, autisme serta ADD (attention deficit disorder). MSG juga meningkatkan resiko dan kecepatan pertumbuhan sel-sel kanker. Ketika konsumsi glutamat ditingkatkan, kanker tumbuh dengan cepat, dan kemudian ketika glutamat diblok, secara dramatis pertumbuhan kanker diperlambat. Para peneliti telah melakukan beberapa eksperimen di mana mereka menggunakan pemblokir glutamat yang dikombinasi dengan pengobatan konvensional, seperti kemoterapi, dan hasilnya sangat baik. Pemblokiran glutamat secara signifikan meningkatkan efektivitas obat-obat antikanker.
