6
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Petai (Parkia speciosa)
2.1.1. Taksonomi
Taksonomi tanaman Petai (Parkia speciosa) adalah sebagai berikut (CABI, 2019) :
Kingdom : Plantae
Filum : Spermatophyta Subfilum : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Fabales Famili : Fabaceae Subfamili : Mimosoidae Genus : Parkia
Spesies : Parkia speciosa 2.1.2. Morfologi Tanaman
Parkia speciosa merupakan tanaman bermanfaat yang tumbuh di daerah trofis, salah satunya di Indonesia. Parkia speciosa adalah pohon dengan tinggi hingga 15-40 dengan diameter 50-100 cm. Branchlets berbulu. Parkia speciosa memiliki polong tidak bertepung, menggelembung di tiap ruas bijinya, biji membulat telur, lebar dan lunak, kulit biji tipis berwarna putih dan berwarna jingga jika masak. Biji Parkia speciosa tesusun rapi dalam kulit buah yang menggantung di pohon dan pada setiap
kulit buah berisi 10-18 biji berukuran besar (Orwa et al., 2009; Rugayah, Hidayat dan Hafid, 2014).
Parkia speciosa ditandai dengan daun yang berujung tumpul dan memiliki pinak daun 3-4 pasang. Bagian pangkal basal Parkia speciosa memiliki aurikel runcing. Dilihat dari ketebalan daunnya, Parkia speciosa memiliki daun yang tebal. Karakter anatomi daun, rongga selnya lebih banyak. Tebal lamina daunnya adalah 121 – 150.04 µm. Ragam stomata Parkia speciosa adalah anomositik dan dinding selnya memiliki lekuk dangkal (Rugayah, Hidayat dan Hafid, 2014).
(CABI, 2019)
Gambar 2. 1 Petai (Parkia speciosa)
A. Biji petai dengan mantel B. Biji petai tanpa mantel
2.1.3. Kandungan Petai
Petai dalam100 gramnya terdapat 91 kalori, 0,37 gram lemak, 16,62 gram karbohidrat, dan 6,58 gram protein (Afidatul dan Yuliana, 2019). Biji petai mengandung banyak nilai gizi seperti protein, lemak, karbohidrat, dan sumber mineral yang baik. Bijinya juga mengandung vitamin E dan vitamin C yang cukup banyak. Di antara empat belas jenis sayuran yang umum dikonsumsi, biji P. speciosa memiliki kandungan thiamin tertinggi (vitamin B 1 , 2,8 g/g). Tingginya konsentrasi tannin terdeteksi di mantel, biji, dan polongnya dibandingkan dengan bagian lainnya (Kamisah et al., 2013).
Tabel 2. 1 Nilai nutrisi biji petai
Komponen Komposisi (per porsi 100g)
Bubuk (g) 1.2-4.6
Protein (g) 6.0-27.5
Lemak (g) 1.6-13.3
Karbohidrat (g) 13.2-52.9
Serat (g) 1.7-2.0
Energi (kcal) 91.0-441.5
Kalsium (mg) 108.0-265.1
Besi (mg) 2.2-2.7
Fosfor (mg) 115.0
Potasium (mg) 341.0
Magnesium (mg) 29.0
Mangan (ppm) 42.0
Tembaga (ppm) 35.7
Zink (ppm) 8.2
Vitamin C (mg) 19.3
𝛼-Tocopherol (mg) 4.15
Thiamin (mg) 0.28
(Kamisah et al., 2013)
Hampir semua senyawa kimia utama terdapat dalam biji petai. Pada bijinya, terpenoid yang terdeteksi yaitu β-sitosterol, stigmasterol, lupeol, campesterol, dan squalene. Lupeol yang ditemukan memiliki sifat antikarsinogen, antinosiseptif, dan anti-inflamasi. Pada uji kolorimetri
ekstrak etanol petai di deteksi kandungan flavonoid seperti quercetin, myricetin, luteolin, kaempferol, atau apigenin. Alkaloid dan saponin juga ditemukan pada tanaman tersebut (Kamisah et al., 2013).
Tabel 2. 2 Zat fitokimia petai
Bagian Alkaloid Saponin Terpenoid Fenolik Flavonoid Tanin
Biji + - + + + -
Batang + - - + - ND
Daun - - + + + ND
Mantel + + - - + +
Polong ND ND ND + ND +
(Kamisah et al., 2013)
Keterangan : +: terdapat ; -: tidak terdapat ; ND: Not Determined (tidak ada gambaran)
Flavonoid yang memiliki sifat antioksidan terdeteksi dalam ekstrak biji etanol, tetapi tidak ditemukan dalam ekstrak metanolnya. Petai memiliki kandungan antioksidan yang tinggi terutama jumlah total fenoliknya. Kandungan fenolik memiliki banyak potensi yang dapat dikembangkan sebagai fitomedis. Kedua senyawa ditemukan lebih tinggi pada ekstrak etanol daripada ekstrak metanol, yang bisa disebabkan lebih banyak senyawa hidrofobik yang dipertahankan dalam etanol dibandingkan dengan ekstrak metanol. Ada berbagai faktor yang dapat mempengaruhi kandungan atau komposisi kimia pada tumbuhan seperti jenis, cara pengambilan, kondisi penyimpanan, musim dan umur bagian tumbuhan pada saat panen serta faktor geografis (Kamisah et al., 2013). Pada penelitian lain menunjukkan ekstrak etanol petai memiliki kandungan fenolik dan flavonoid yang lebih tinggi dibandingkan ekstrak aqueous, dimana ekstrak etanol lima kali lebih tinggi kandungannya dibandingkan ekstrak aqueous (Izzah Ahmad et al., 2019).
Tabel 2. 3 Aktivitas antioksidan di ekstrak aqueous, methanol, dan etanol petai
Bagia n Petai
ekstrak Kandungan fenolik total (mgGAE/g)a
Kandungan flavonoid
total (mgR/g)a
Kandungan tannin total
(mg/g)a
Referensi
Kulit &
biji
Aqueous 1557.6b,c - - Ayub Ali et
al.
Kulit &
biji
Metanol 2464.3b,c - - Ayub Ali et
al.
Kulit Etanol - - 250 Tunsaringkarn
et al.
Biji Etanol 51.9a 20.3a - Maisuthisakul
et al.
Biji Metanol - 0 - Miean and
Mohamed
Biji Metanol 120 b,c - - Tangkanakul
et al.
Biji Aqueous 6.5 - - Reihani and
Azhar Mantel
petai
Etanol - - 350 Tunsaringkarn
et al.
Daun Etanol 44.7 - - Tangkanakul
et al.
Daun Aqueous 22.7 - - Wong et
al.
(Kamisah et al., 2013)
Keterangan : a Berat kering, b berat segar, c (mg GAE / 100 g), d (mg Trolox / 100 g), e (mg setara vitamin C / g), dan f (mg setara BHA / g).
2.1.4. Manfaat Tanaman
Petai (Parkia speciosa) termasuk tanaman yang memiliki sifat yang potensial, antara lain :
a. Aktivitas antioksidan
Stres oksidatif berperan penting dalam berbagai kondisi patologis seperti hipertensi, hiperbilirubinemia, lesi lambung akibat stres,
hiperhomosisteinemia, kanker, aterosklerosis, dan diabetes. Parkia speciosa merupakan tanaman potensial yang memiliki antioksidan yang relatif tinggi. Berdasarkan hasil skrining antioksidan sifat Parkia speciosa ditemukan kapasitas antioksidan relatif sangat tinggi pada campuran polong dan biji. Aktivitas antioksidan juga terdapat dalam biji dan daun Parkia speciosa tetapi dengan aktivitas yang lebih rendah jika dibandingkan dengan aktivitas campuran polong dan biji (Kamisah et al., 2013).
b. Aktivitas Hipoglikemik
Ekstrak polong Parkia speciosa menunjukkan penghambatan aktivitas 𝛼-glukosidase. 𝛼-glukosidase adalah enzim yang terlibat dalam penyerapan karbohidrat di usus. Oleh karena itu, penghambatan enzim tersebut akan bermanfaat dalam pengobatan non-insulin-dependent diabetes melitus karena menghambat pengambilan glukosa di saluran usus. Ekstrak bijinya juga dapat meningkatkan pelepasan insulin (Kamisah et al., 2013).
c. Aktivitas Antimikroba
Biji Parkia speciosa telah digunakan oleh Orang Asli di Malaysia Barat untuk mengobati gangguan ginjal yang diyakini sebagai infeksi saluran kemih. Studi mengenai sifat antimikroba Parkia speciosa masih belum banyak dilakukan, namun dari hasil skrinning fitokimia biji Parkia speciosa terbukti memiliki aktivitas antimikroba (Kamisah et al., 2013).
2.2. Aterosklerosis
2.2.1. Definisi Aterosklerosis
Aterosklerosis merupakan penyakit inflamasi yang ditandai dengan terjadinya inflamasi dan respon sistem imun yang berkontribusi pada inisiasi dan progresivitas penyakit hingga destabilisasi plak (Hu et al., 2016). Plak terdiri dari lemak, kolesterol, kalsium, dan zat lain yang ditemukan di dalam darah. Plak akan mengeras dan mempersempit arteri sehingga membatasi aliran darah yang kaya oksigen ke organ dan bagian lain dari tubuh (NIH, 2020).
(NIH, 2020)
Gambar 2. 2 Perbedaan arteri normal dan arteri dengan penumpukan plak Gambar A menunjukkan arteri normal dengan aliran darah normal. Gambar sisipan menunjukkan penampang arteri normal. Gambar B menunjukkan arteri dengan penumpukan plak. Gambar sisipan menunjukkan penampang arteri dengan penumpukan plak.
2.2.2. Etiologi Aterosklerosis
Etiologi aterosklerosis masih belum diketahui, tetapi terdapat beberapa faktor yang berkontribusi pada perkembangan plak aterosklerotik yaitu genetik dan faktor yang didapat. Proses yang terlibat dalam aterosklerosis termasuk koagulasi, peradangan, metabolisme lipid, cedera intimal, dan proliferasi sel otot polos (Elena R, 2019).
2.2.3. Faktor Risiko Aterosklerosis
Faktor-faktor risiko aterosklerosis, antara lain (Lazarov, 2019; NIH, 2020):
a. Kadar kolesterol darah yang tidak sehat
Kolesterol LDL yang tinggi dan HDL rendah.
b. Tekanan darah tinggi
Tekanan darah disebut tinggi apabila tetap atau diatas 140/90 mmHg selama periode waktu tertentu.
c. Merokok
Dapat merusak dan menyempitkan pembuluh darah, menaikkan tingkat kolesterol, dan meningkatkan tekanan darah. Merokok memungkinkan tidak cukupnya oksigen mencapai jaringan tubuh.
d. Resistensi insulin
Terjadi apabila tubuh tidak dapat menggunakan insulinnya dengan baik. Insulin merupakan hormon yang membantu memindahkan gula darah ke dalam sel untuk digunakan sebagai sumber energi.
e. Diabetes
Diabetes merupakan penyakit dimana kadar gula darah dalam tubuh tinggi karena tubuh tidak membuat cukup insulin atau tidak dapat menggunakan insulinnya dengan baik.
f. Overweight atau kegemukan
Kelebihan berat badan dari otot, tulang, lemak, dan/atau air, obesitas mengalami kelebihan berat lemak tubuh.
g. Kurangnya aktivitas fisik
Kurangnya aktivitas fisik dapat memperburuk faktor risiko lain untuk aterosklerosis, seperti kadar kolesterol darah yang tidak sehat, tekanan darah tinggi, diabetes, serta kelebihan berat badan dan obesitas.
h. Diet tidak sehat
Pola makan yang tidak sehat dapat meningkatkan risiko aterosklerosis. Makanan yang tinggi lemak jenuh dan trans, kolesterol, natrium (garam), dan gula dapat memperburuk faktor risiko aterosklerosis lainnya.
i. Usia yang lebih tua
Risiko aterosklerosis meningkat apabila usia semakin lebih tua.
Faktor genetik atau gaya hidup dapat menyebabkan penumpukan plak di arteri. Pada pria, risiko meningkat setelah usia 45 tahun. Pada wanita, risiko meningkat setelah usia 55 tahun.
j. Riwayat keluarga penyakit jantung dini
Risiko aterosklerosis meningkat apabila ayah atau saudara laki-laki dalam keluarga didiagnosis dengan penyakit jantung sebelum usia 55
tahun, atau jika ibu atau saudara perempuan dalam keluarga didiagnosis menderita penyakit jantung sebelum usia 65 tahun.
2.2.4. Klasifikasi Lesi Aterosklerosis
The American Heart Association (AHA) Committee on Vascular Lesions membedakan sistem klasifikasi histopatologi plak aterosklerotik sesuai dengan morfologi dan kriteria jaringan yang kemudian dimodifikasi untuk tujuan pencitraan.
Tabel 2. 4 Klasifikasi plak aterosklerosis konvensional dan modifikasi American Heart Association (AHA)
Klasifikasi AHA konvensional Klasifikasi AHA yang dimodifikasi untuk teknik pencitraan
Tipe I: lesi awal dengan sel busa Tipe I/II: ketebalan dinding mendekati Tipe II: fatty streaks dengan
beberapa lapisan sel busa
normal, tidak ada kalsifikasi
Tipe III: preateroma dengan Tipe III: penebalan intimal secara akumulasi lipid ekstraseluler diffuse atau plak eksentrik kecil, tidak
ada kalsifikasi
Tipe IV: ateroma dengan jaringan Tipe IV/V: plak dengan inti lipid atau dengan kemungkinan kalsifikasi nekrotik dikelilingi oleh fibrosa
Tipe V: fibroateroma jaringan dengan kemungkinan kalsifikasi Tipe VI: plak yang kompleks Tipe VI: plak yang kompleks dengan dengan kemungkinan permukaan kemungkinan permukaan yang yang rusak, perdarahan, atau
trombus
rusak, perdarahan, atau trombus
Tipe VII: plak fibrotik tanpa inti Tipe VII: plak fibrotik tanpa inti lipid
lipid dan dengan kemungkinan kalsifikasi yang
kecil
(Hetterich et al., 2016)
2.2.5. Patofisiologi Aterosklerosis
Sel endotel memproduksi dan melepaskan berbagai macam zat bioaktif untuk mengontrol dan memelihara fungsi dan struktur pembuluh darah yang utuh melalui keseimbangan antara oksidasi dan anti-oksidasi, serta inflamasi dan anti-inflamasi pada dinding pembuluh darah, proliferasi dan anti-proliferasi sel otot polos pembuluh darah, pelebaran dan kontraksi pembuluh, dan koagulasi dan fibrinolisis darah. Demikian, peningkatan kadar kolesterol low-density lipoprotein (LDL), hiperglikemia, stres oksidatif, dan merokok dapat menyebabkan disfungsi endotel vaskular yang dapat menyebabkan aterosklerosis (Katakami, 2018).
(Katakami, 2018)
Gambar 2. 3 Proses pembentukkan lesi aterosklerosis
(1) Sel endotel vaskular yang terluka oleh stres oksidatif atau faktor lain mengekspresikan molekul adhesi dan melepaskan sitokin dan kemokin. (2) Kemokin menarik monosit dari sirkulasi darah ke daerah yang cedera, dan monosit menempel pada endotel melalui interaksi dengan molekul adhesi. (3) Monosit menembus ruang subendotel, berdiferensiasi menjadi makrofag yang melepaskan sitokin. Ketika kadar kolesterol LDL tinggi, kolesterol LDL menyusup ke ruang subendotel dan tertahan di intima tempat kolesterol tersebut dioksidasi atau jika tidak dimodifikasi. (4) Makrofag mengambil dan mengakumulasi kolesterol LDL teroksidasi, menyebabkan pembentukan sel busa dan aterogenesis. (5) Lipid teroksidasi memicu sekresi berbagai faktor pertumbuhan oleh endotelium. Sel otot polos berubah dan bermigrasi ke dalam dan secara aktif menghasilkan matriks ekstraseluler. Sel otot polos pembuluh darah yang diubah ini juga mengambil kolesterol LDL teroksidasi dan berubah menjadi sel yang berkontribusi terhadap aterogenesis.
Pembentukan lesi aterosklerotik dipicu oleh peradangan lokal pada dinding vaskuler yang disebabkan oleh dislipidemia, khususnya kadar kolesterol LDL yang tinggi, dan kadar protein sisa yang tinggi, serta berbagai faktor penyakit lainnya (Katakami, 2018).
(Edae, 2020)
Gambar 2. 4 Peran stres oksidatif dalam aterosklerosis
LDL akan menembus ke dalam intima vaskular melalui faktor risiko tertentu dan terakumulasi di lapisan intima arteri. Kemudian, ROS mengubah LDL menjadi Ox-LDL reaktif dan akan tetap berada di intima vascular. Lipid yang teroksidasi (Ox-LDL) menginduksi aktivasi sel endotel dan endotel yang diaktifkan sel melepaskan faktor proinfammatori seperti sitokin. Sitokin menginduksi ekspresi molekul adhesi monosit pada permukaan endotel dan akan menyebabkan akumulasi monosit di intima dinding pembuluh darah. Makrofag mengenali dan memfagosit molekul Ox-LDL. Akhirnya, makrofag menjadi sel busa, dan agregasi sel busa kuning di dinding arteri menyebabkan perkembangan fatty streak.
Stres oksidatif memiliki peran penting dalam perkembangan aterosklerosis yang berhubungan dengan penyakit kardiovaskular (Edae, 2020). Proses perkembangan aterosklerosis diawali dengan terlukanya sel endotel pembuluh darah yang disebabkan oleh stres oksidatif (Katakami, 2018).
Menurut teori stres oksidatif, aterosklerosis merupakan hasil dari modifikasi oksidatif Low Density Lipoprotein (LDL) di dinding arteri oleh
Reactive Oxygen Species (ROS). ROS menginisiasi proses yang terlibat dalam aterogenesis seperti ekspresi adhesi molekul, stimulasi proliferasi otot polos pembuluh darah dan migrasi, apoptosis di endotelium, oksidasi lipid, aktivasi matriks metaloproteinase, dan perubahan vasomotor aktivitas (Edae, 2020).
Oksidasi lipoprotein adalah fase awal dalam perkembangan aterosklerosis dengan efek merusak dan toksik pada sel endotel. Salah satu produk oksidasi lipoprotein, Ox LDL, menginduksi disfungsi endotel, ekspresi adhesi molekul, migrasi dan proliferasi sel otot polos, dan pembentukan sel busa. Aterosklerosis memiliki tiga hal penting yaitu tahapan yang ditandai dengan pembentukan fatty streak, induksi ateroma, dan plak aterosklerotik yang akhirnya menyebabkan aterotrombosis. LDL akan menembus ke dalam intima vaskular melalui faktor risiko tertentu dan terakumulasi di lapisan intimal arteri. Kemudian, ROS mengubah LDL menjadi Ox-LDL reaktif dan akan tetap berada di intima vaskuler. Lipid yang teroksidasi (Ox-LDL) menginduksi aktivasi sel endotel dan endotel yang diaktifkan sel melepaskan faktor proinfammatori seperti sitokin.
Sitokin termasuk faktor nekrosis tumor (TNF-α), interleukin (IL-1, IL-4, IL- 6) dan interferon gamma (IFN-γ) yang menginduksi ekspresi molekul adhesi monosit seperti Adhesi Sel Vaskular Molekul-1 (VCAM), Interseluler Adhesi Molekul-1 (ICAM), dan E-selectin pada permukaan endotel dan akan menyebabkan akumulasi monosit di intima dinding pembuluh darah. Makrofag mengenali dan menyerap molekul Ox-LDL.
Akhirnya, makrofag menjadi sel busa, dan agregasi sel busa kuning di dinding arteri menyebabkan perkembangan fatty streak (Edae, 2020).
Fibrosa cap aterosklerosis dibuat selama migrasi sel otot polos dari media ke lapisan intima vaskular dan selama induksi pembentukan matriks ekstraseluler pada ateroma. Fibrosa cap aterosklerotik terdiri dari jaringan serat kaya kolagen, sel otot halus, dan makrofag. Makrofag dan T limfosit mensekresi metaloproteinase dan TNF-α di tepi plak yang berkembang untuk melisiskan fibrosa cap ekstraseluler matriks dan menghambat sintesis kolagen di sel otot polos. Matriks ekstraseluler yang lisis menyebabkan hancurnya fibrosa cap dan kandungan trombogenik akan terpapar ke aliran darah sehingga akan memulai proses koagulasi, pembentukan pembekuan darah, adhesi trombosit, dan pembentukan thrombus yang dapat benar- benar memblokir arteri (Edae, 2020).
(Edae, 2020)
Gambar 2. 5 Peran enzim yang menghasilkan stres oksidatif (ROS) dalam aterosklerosis Enzim yang menghasilkan ROS terlibat dalam beberapa fungsi sel dan perubahannya sehingga dapat mengakibatkan status redoks yang tidak seimbang. Sumber enzim penting yang bertanggung jawab untuk produksi ROS meliputi, NAD (P) H oksidase, Xanthine Oksidase (XO), Myeloperoxidase (MPO), dan bentuk Nitric Oxide Synthase (NOS) yang tidak berpasangan.
Stres oksidatif (H2O2) mempengaruhi aterogenesis melalui transkripsi faktor-faktor seperti faktor nuklir dan protein aktivator 1 (AP-1), yang berpartisipasi dalam ekspresi molekul adhesi, seperti vascular molekul adhesi seluler (VCAM-1), adhesi intraseluler molekul (ICAM-1), E-selectin dan sitokin lainnya. Enzim yang menghasilkan ROS terlibat dalam beberapa fungsi sel dan perubahannya sehingga dapat mengakibatkan status redoks yang tidak seimbang. Sumber enzim penting yang bertanggung jawab untuk produksi ROS meliputi, NAD (P) H oksidase, Xanthine Oksidase (XO), Myeloperoxidase (MPO), dan bentuk Nitric Oxide Synthase (NOS) yang tidak berpasangan. Beberapa enzim penghasil ROS dapat ditemukan di sirkulasi sehingga dapat digunakan sebagai penanda stres oksidatif (Edae, 2020).
2.3. Malondialdehid (MDA)
Stres oksidatif merupakan kondisi yang disebabkan oleh ketidakseimbangan antara akumulasi dan produksi Reactive Oxygen Species (ROS) dalam sel dan jaringan serta kemampuan untuk mendetoksifikasi produk reaktif ini (Pizzino et al., 2017). Stres oksidatif ini terjadi karena tingginya kadar LDL dan kolesterol total pada kondisi hiperkolesterolemia yang mengakibatkan terjadinya peningkatan produksi Reactive Oxygen Species (ROS) yang berlangsung terus-menerus sehingga menyebabkan kerusakan sel (Nelson, 2013; Siasos et al., 2013; Budi, Kadri dan Asri, 2019).
Produksi Reactive Oxygen Species (ROS) yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya aterosklerosis dengan cara memodifikasi Low Density Lipoprotein (LDL) di dinding arteri sehingga terjadilah oksidasi lipid. Lipoprotein LDL yang teroksidasi (oxLDL) menstimulasi akumulasi lipid ke dalam dinding pembuluh, pembentukan sel busa, migrasi dan proliferasi sel otot pembuluh darah dan pelepasan respon inflamasi. Proses tersebut merupakan tahapan terjadinya aterosklerosis (Siasos et al., 2013;
Edae, 2020).
Biomarker adalah karakteristik yang diukur secara objektif dan dievaluasi sebagai indikator proses biologis normal, proses patogen, atau respons farmakologis terhadap sebuah intervensi terapeutik. Biomarker stres oksidatif penting untuk menilai status redoks biologis, keadaan dan perkembangan penyakit, dan efek peningkatan kesehatan karena antioksidan pada manusia. Pendekatan yang paling banyak digunakan untuk menilai biomarker stres oksidatif adalah mengukur hasil produk sampingan stabil yang dimodifikasi dalam kondisi stres oksidatif oleh spesies reaktif yang berlebih dan yang telah memasuki sirkulasi (Edae, 2020).
Stres oksidatif memiliki berbagai biomarker seperti 4-HNE, MDA, isoprostan (IsoPs), isolelevuglandin, 3-Nitrotirosin, protein glutathione, dan sebagainya (Ho et al., 2013; Frijhoff et al., 2015; Edae, 2020). MDA merupakan senyawa organik aldehid reaktif yang dapat menyebabkan stres toksik pada sel dan membentuk sumbatan protein pada sel. Degradasi
Polyunsaturated Fatty Acids (PUFA) oleh ROS menghasilkan MDA (Budi, Kadri dan Asri, 2019).
(Ayala, Muñoz dan Argüelles, 2014) Gambar 2. 6 Proses pembentukan MDA
MDA dihasilkan melalui proses nonenzimatik oleh endoperoksida bisiklik yang dihasilkan selama peroksidasi lipid (jalur merah). MDA dapat dihasilkan secara in vivo dengan dekomposisi asam arakidonat (AA) dan PUFA sebagai produk samping melalui proses enzimatik selama biosintesis tromboksan A2 (TXA2) dan asam 12-l-hidroksi-5,8,10- heptadekatrienoik (HHT) (jalur biru). MDA yang terbentuk dapat dimetabolisme secara enzimatis (jalur hijau).
MDA memberikan efek merusak pada sel endotel melalui jalur yang bergantung pada FGF2 (Fibroblast growth factor 2) yang menyebabkan terjadinya disfungsi endotel (Yang et al., 2014). Reactive oxygen species secara aktif memengaruhi modifiksi protein dan asam nukleat melalui produksi MDA. Interaksi antara MDA dan sisi amino dari rantai apoprotein B 100 akan membentuk epitop baru yang tidak dikenal oleh reseptor LDL.
Oxidatively modified LDL (OxLDL) yang terbentuk tidak lagi dianggap menjadi milik sendiri (self) melainkan menjadi milik luar (nonself),
kemudian akan diingesti oleh monosit atau makrofag menjadi sel busa yang berada di intima pembuluh darah. Sel busa yang telah terbentuk akan memanggil monosit atau makrofag lain untuk berubah bentuk juga menjadi sel busa yang lebih banyak. Akumulasi dari banyaknya sel busa di bawah jaringan endotelium ini akan memicu terbentuknya lapisan lemak yang menjadi gambaran histopatologi terbentuknya plak aterosklerosis (Mimić- Oka, Simić dan Simić, 2008).
Saat ini MDA lebih sering digunakan dalam penelitian biomedis sebagai petanda stres oksidatif khususnya pada berbagai keadaan klinis yang berkaitan dengan proses peroksidasi lipid. Sifat MDA yang lebih stabil secara kimiawi membuat senyawa ini lebih sering digunakan sebagai petanda stres oksidatif dibanding dengan 4- HNE (Grotto et al., 2009).
MDA biasanya diukur dari sampel plasma dengan metode yang paling sering digunakan yaitu dengan menggunakan tes Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) (Ho et al., 2013; Pizzino et al., 2017).
Prinsip metode TBARS berdasarkan kepada kemampuan pembentukan komplek berwarna merah jambu antara MDA dan Asam Tiobarbiturat (TBA) (Sutari et al., 2013). Untuk menentukan kadar MDA dalam tubuh dapat dilakukan menggunakan spektrofotometrik maupun flurometrik.
Karena MDA merupakan produk yang sangat tidak stabil maka cara penyimpanan sampel harus terlindung dari cahaya, dan bila tidak segera diperiksa harus disimpan pada suhu -70°C. Penyimpanan -20°C tidak memadai (Irawan, 2013).
Tingginya kadar MDA plasma akibat stres oksidatif dapat ditangani dengan meningkatkan pertahanan antioksidan tubuh (Budi, Kadri dan Asri, 2019).
2.4. Antioksidan
Antioksidan merupakan senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh. Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut dapat dihambat. Peran antioksidan adalah mencegah pembentukan radikal bebas dalam tubuh (Katakami, 2018). Antioksidan diperlukan untuk meredam kerusakan oksidatif (Shinta dan Kusuma, 2015).
Kerusakan oksidatif ini terjadi karena tingginya kadar LDL dan kolesterol total pada kondisi hiperkolesterolemia yang mengakibatkan terjadinya peningkatan produksi Reactive Oxygen Species (ROS) yang berlangsung terus-menerus sehingga menyebabkan kerusakan sel (Nelson, 2013; Siasos et al., 2013; Budi, Kadri dan Asri, 2019).
Produksi Reactive Oxygen Species (ROS) yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya aterosklerosis dengan cara memodifikasi Low Density Lipoprotein (LDL) di dinding arteri sehingga terjadilah oksidasi lipid. Lipoprotein LDL yang teroksidasi (oxLDL) menstimulasi akumulasi lipid ke dalam dinding pembuluh, pembentukan sel busa, migrasi dan proliferasi sel otot pembuluh darah dan pelepasan respon inflamasi. Proses
tersebut merupakan tahapan terjadinya ateroskelosis (Siasos et al., 2013;
Edae, 2020).
Produksi ROS yang berlebihan disebabkan oleh sistem antioksidan yang rendah sehingga aktivitasnya dalam mencegah ROS menjadi kurang efektif. Sistem pertahanan antioksidan yang rendah disebabkan pengurangan kelompok tiol dalam protein enzim antioksidan. Kondisi tersebut menyebabkan menurunnya aktivitas enzim antioksidan seperti glutathione peroksidase (GPx), superoksida dismutase (SOD) dan katalase (CAT), mengakibatkan penipisan tingkat glutathione tereduksi (GSH) dan penumpukan H2O2, yang akhirnya menyebabkan stres oksidatif (Zulaikhah, 2017).
Tingkat ROS yang tinggi dalam tubuh dapat dilihat dalam aktivitas antioksidan yang rendah dari SOD, CAT, dan enzim GPx, serta kadar vitamin C, E, dan 𝛽-karoten. Pada kondisi dimana kadar antioksidan endogen menurun, lebih banyak antioksidan eksogen diperlukan dalam untuk menghilangkan ROS (Zulaikhah, 2017).
Antioksidan dapat diklasifikasikan menjadi 2 kelompok, antara lain:
1. Antioksidan enzimatik
Antioksidan enzimatik merupakan antioksidan yang bersifat endogen, termasuk enzim superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT), glutathione peroksidase (GPx), dan glutathione reduktase (GR).
Enzim ini bekerja dengan melindungi jaringan dari kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh radikal bebas oksigen seperti anion superoksida,
radikal hidroksil, radikal peroksil, dan hidrogen peroksida (Zulaikhah, 2017; Katakami, 2018).
2. Antioksidan non-enzimatik
Antioksidan non-enzimatik ditemukan di sayur-sayuran dan buah- buahan, yang termasuk glutathione (GSH), vitamin C, E, β-karoten, flavonoid, isoflavon, flavon, antosiin, katekin, dan isokatekin, dan asam lipoat. Senyawa fitokimia ini membantu melindungi sel dari kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh radikal bebas (Zulaikhah, 2017;
Katakami, 2018).
2.5. Peran Kandungan Tanaman Petai (Parkia speciosa) dalam Mencegah Peningkatan Kadar MDA
Parkia speciosa merupakan tanaman potensial yang memiliki antioksidan yang relatif tinggi. Berdasarkan hasil skrining antioksidan sifat Parkia speciosa ditemukan kapasitas antioksidan relatif sangat tinggi pada campuran polong dan biji (Kamisah et al., 2013). Skrining fitokimia ekstrak tanaman petai (Parkia speciosa) dilaporkan mengandung senyawa alkoloid, terpenoid, fenolik, saponin, flavonoid, dan tanin (Kamisah et al., 2013).
Menurut penelitian, senyawa alkaloid, polifenol, saponin dan tanin merupakan antioksidan yang dapat menangkal adanya radikal bebas sehingga dapat digunakan untuk mencegah terjadinya stres oksidatif (Shinta dan Kusuma, 2015).
Senyawa flavonoid dapat meredakan inflamasi dan meningkatkan imunitas, memodulasi profil lipid sehingga dapat melindungi membran sel
endotel, vasodilatasi, dan mencegah perkembangan aterosklerosis (Winarsi, Yuniaty dan Nuraeni, 2016). Selain itu, senyawa flavonoid mampu melawan radikal bebas, menghambat lipid peroxidase (LPO), dan meningkatkan status antioksidan (Intan et al., 2020).
Flavonoid merupakan antioksidan eksogen yang telah dilaporkan dapat mencegah kerusakan sel akibat stres oksidatif. Mekanisme kerja flavonoid dapat dibedakan menjadi 2, yaitu sebagai antioksidan secara langsung atau tidak langsung. Flavonoid sebagai antioksidan secara langsung adalah dengan pendonoran ion hidrogen sehingga dapat menetralisir efek toksik yang diakibatkan oleh radikal bebas. Flavonoid sebagai antioksidan secara tidak langsung yaitu dengan meningkatkan ekspresi gen antioksidan endogen melalui beberapa mekanisme. Salah satunya adalah peningkatan gen yang berperan dalam sintesis enzim antioksidan endogen seperti misalnya gen SOD (superoxide dismutase) melalui aktivasi nuclear factor erythroid 2 relates factor 2 (Nrf2) (Shinta dan Kusuma, 2015).
Saponin memiliki berbagai aktivitas biologis, salah satunya mempunyai kemampuan untuk menghambat penyerapan kolesterol, menurunkan serum kolesterol dan kolesterol di hati. Efek terakhir memiliki implikasi penting untuk kesehatan manusia, karena dapat membantu melawan hiperkolesterolemia dan masalah kardiovaskular yang terkait (Hikal dan El-din, 2019). Tanin juga dapat melakukan penghambatan peroksidasi lipid dan aktivitas plasmin (Doganer et al., 2015).
Senyawa alkaloid dan terpenoid dapat menurunkan kadar total kolesterol. Terpenoid berperan dalam menghambat biosintesiskolesterol dengan mengatur cara mendegradasi enzim 3- hidroksi-3-metilglutaril (HMG-KoA) reduktase (Warditiani et al., 2011; AlFartosy, Zearah dan Alwan, 2013). Terpenoid juga dapat menurunkan kadar kolesterol dan LDL, serta meningkatkan kadar HDL (Warditiani et al., 2011). Antioksidan merupakan zat yang bahkan dalam konsentrasi rendah secara signifikan menunda atau mencegah dengan meminimalkan kerusakan oksidatif pada sel dan biomolekul. Pemberian antioksidan terbukti dapat menurunkan kadar MDA (Kapusta, Kuczyńska dan Puppel, 2018). Antioksidan dapat mencegah peningkatan MDA dengan cara langsung dan tidak langsung, secara langsung yaitu dengan cara menangkap ROS dan mekanisme tidak langsung dengan menginduksi enzim antioksidan, menghambat enzim prooksidan, dan menghasilkan enzim detoksifikasi fase II dan enzim antioksidan.
