7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ziziphus mauritiana

Ziziphus mauritiana Auct. non Lamk atau Ziziphus rotundifolia Lamk. Atau

Ziziphus jujuba Auct. non Lamk. dikenal dengan berbagai nama di beberapa

daerah yang ada di Indonesia seperti Bidara (Jawa, Sunda), Bekul (Bali),

Kalangga (Sumba), dan Rangga (Bima) (Heyne, 1987).

Gambar 2.1 Batang Ziziphus mauritiana

2.1.1 Klasifikasi Ziziphus mauritiana

Divisi : Magnoliophyta

Klas : Magnoliopsida

Ordo : Rosales

Famili : Rhamnaceae

Genus : Ziziphus

Spesies : Ziziphus mauritiana Auct. non Lamk.

8

2.1.2 Morfologi Ziziphus mauritiana

Ziziphus mauritiana merupakan tumbuhan hijau berbentuk semak atau

pohon berukuran kecil sampai menengah dengan tinggi bervariasi dari 3-4 sampai

10-16 m. Daunnya lamina berbentuk bulat telur sampai hampir bundar, 4-8 kali 2-

7 cm, bertulang daun 3, bergerigi lemah, dari bawah putih atau coklat karat. Daun

penumpu berbentuk duri, hampir selalu salah satu dari keduanya gagal tumbuh.

Bunga dalam payung tambahan, bertangkai pendek atau duduk, berambut di

ketiak. Bunga bergaris tengah lebih kurang 0,5 cm. Kelopak kuning hijau, separuh

berlekuk 5, taju segi 3 bulat telur dari dalam berlunas. Daun mahkota 5, bulat telur

terbalik bentuk tudung berwarna putih. Buah berbentuk oval berdaging dengan

ukuran 1,5-2 cm berwarna kuning kemerahan. Memiliki banyak percabangan

batang dengan kulit batang memiliki alur longitudinal yang mendalam berwarna

coklat keabu-abuan atau kemerahan. Biasanya terdapat duri pada batangnya (Gaur

and Sharma, 2013; Ali et al., 2006; Steenis et al., 2005).

2.1.3 Distribusi Ziziphus mauritiana

Khusus di Indonesia, Ziziphus mauritiana diketahui banyak tumbuh liar di

seluruh pulau Jawa dan Bali pada ketinggian dibawah 400 meter dari permukaan

laut. Tumbuhan ini memiliki kemampuan untuk tumbuh pada daerah dengan suhu

ekstrim dan tumbuh subur pada daerah dengan kondisi lingkungan yang kering

(Steenis dkk., 2005;(Heyne, 1987).

2.1.4 Khasiat Ziziphus mauritiana

Secara tradisional tumbuhan Ziziphus mauritiana dapat digunakan sebagai

obat diare, disentri, pencahar, mual, muntah, gangguan hati, rematik, penenang

9

(sedatif), asma, demam dan tonik (Gaur and Sharma, 2013). Beberapa penelitian

melaporkan bahwa tumbuhan Ziziphus mauritiana memiliki beberapa khasiat

seperti antikanker, antidiabetes, dan antioksidan (Mishra et al., 2011; Bhatia et al.,

2010; Perumal et al., 2012). Khusus untuk kulit batang Ziziphus mauritiana telah

dilaporkan memiliki aktivitas antiobesitas dan antioksidan (Gaur and Sharma,

2013; Perumal et al., 2012)

2.1.5 Kandungan kimia Ziziphus mauritiana

Tumbuhan Ziziphus mauritiana secara keseluruhan mengandung beberapa

golongan senyawa seperti flavonoid, alkaloid, glikosida, saponin, resin, polifenol,

mucilago dan vitamin. Bagian buah tumbuhan ini merupakan salah satu sumber

yang baik untuk vitamin C, gula dan beberapa macam mineral. Sari buah (pulp)

Ziziphus mauritiana diketahui mengandung protein, lemak, karbohidrat, kalsium,

fosfor, zat besi, pigmen karoten, vitamin B1, B2, dan fluorid. Pada daun Ziziphus

mauritiana diketahui mengandung beberapa senyawa seperti saponin, fenolik,

lignin dan tanin. Kulit batang Ziziphus mauritiana diketahui mengandung tanin,

leukosinidin, leukopalargonidin, asam betulinik, asam ziziphinik, resin, zizogenin,

dan alkaloid. Ekstrak petroleum eter dari kulit batang Ziziphus mauritiana

dilaporkan mengandung senyawa golongan glikosida dan sterol dan ekstrak

metanol kulit batang Ziziphus mauritiana dilaporkan mengandung senyawa

golongan alkaloid, flavonoid, glikosida, fenol, lignin, sterol dan saponin (Gaur

and Sharma,2013; Jain et al., 2012).

10

2.2 Adaptogen

Adaptogen didefinisikan sebagai senyawa yang dapat meningkatkan

adaptasi/toleransi terhadap stres. Adaptogen berperan dalam memberikan efek

stimulasi dan perlindungan terhadap stres (stress-protection) atau anti stres. Efek

stimulasi dari adaptogen umumnya timbul setelah terjadinya efek perlindungan

terhadap stres. Kerja adaptogen dalam perlindungan terhadap stres, dilakukan

melalui modulasi respon stres dan penjagaan kondisi homeostasis dan allostasis di

dalam tubuh (Panossian and Wikman, 2010).

Mekanisme adaptogen sebagai antistres dapat dilakukan melalui pengurangan

NO (Nitric Oxide) selama kondisi stres terjadi. Molekul NO ini merupakan salah

satu radikal bebas yang dapat berperan dalam memicu stres oksidatif melalui

penghambatan respirasi mitokondria. Penghambatan respirasi mitokondria dapat

menyebabkan penurunan produksi ATP yang berakibat pada tidak dapat

berfungsinya protein seperti Hsp (Heat shock protein) untuk menghasilkan respon

pertahanan terhadap stres dan tidak dapat membantu perbaikan protein yang

rusak. Hal ini dapat menyebabkan kelelahan di tingkat sel yang apabila

terakumulasi dapat berujung pada penurunan performa fisik dan mental.

Mekanisme lain dari adaptogen terjadi melalui stimulasi ekspresi Hsp70 dan p-

FoxO1 (faktor transkripsi yang mensintesis protein yang terlibat dalam resistensi

terhadap stres) (Vinod and Shivakumar, 2012; Panossian and Wikman, 2010).

Panossian et al. (1999) dalam Vinod and Shivakumar (2012) berpendapat

bahwa senyawa dalam tumbuhan yang memiliki aktivitas adaptogenik terdiri dari

tiga golongan senyawa yaitu triterpen, fenilpropanoid dan oksilipin. Senyawa

11

aktif yang memiliki aktivitas adaptogen terbagi menjadi 2 kelompok yang terdiri

dari:

a. Triterpenoid dengan rangka tetrasiklik seperti kortisol. Contohnya adalah

kurkubitasin R glukosida V dan sitoindosida I-IV.

b. Senyawa aromatik yang secara struktural mirip dengan katekolamin.

Contohnya adalah lignan (seperti Eleuterosida E IX, Schizandrin B X),

derivat fenilpropan (seperti Siringin VI, Rosavin VIII), derivat feniletan

(seperti Salidrosid VII).

Selain diketahui memiliki aktivitas adaptogenik, beberapa senyawa adaptogen

diketahui memiliki aktivitas antioksidan. Senyawa golongan fenol, misalnya

lignan (Kasote, 2013), diketahui memiliki aktivitas antioksidan yang mirip

vitamin E yang bekerja dengan memberikan efek perlindungan terhadap stres

oksidatif yang disebabkan oleh LDL (low density lipoprotein) (Dimitros, 2006).

2.3 Tumbuhan Berkhasiat Adaptogenik

Beberapa tumbuhan yang telah diketahui memiliki aktivitas adaptogenik

antaralain Gingseng (Panax gingseng) dan Schisandra (Schizandra chinensis).

Menurut penelitian yang dilakukan Deepak et al. (2003), ekstrak gingseng (Panax

gingseng) dengan dosis 100 mg/kg berat badan memiliki aktivitas adaptogenik

yang dapat digunakan untuk mengobati stres kronik. Alexander et al. (2007),

membuktikan bahwa ekstrak terstandar dari Schizandra chinensis dengan dosis 22

mg/kg berat badan memiliki aktivitas adaptogenik yang diuji dengan menginduksi

12

stres hewan uji menggunakan beberapa protein yang berperan sebagai mediator

stres.

Selain memiliki aktivitas adaptogenik, tumbuhan Gingseng (Panax gingseng)

dan Schisandra (Schizandra chinensis) diketahui pula memiliki aktivitas

antioksidan (Ji Bak et al., 2012; Di Hu et al., 2012). Hal ini mendukung teori yang

diajukan oleh Dardymov dan Kirkorian yang menyatakan bahwa aktivitas

adaptogen dari suatu senyawa berkaitan erat dengan adanya aktivitas antioksidan

dari senyawa tersebut. Akan tetapi teori ini belum dapat diterima sepenuhnya dan

belum cukup untuk menjelaskan keterkaitan antara adaptogen dengan antioksidan

secara penuh (Vinod and Shivakumar, 2012).

2.4 Radikan Bebas dan Stres Oksidatif

Radikal bebas merupakan suatu molekul yang sangat reaktif karena

mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan dan untuk

mengembalikan keseimbangannya, maka radikal bebas berusaha mendapatkan

elektron dari molekul lain atau melepas elektron yang tidak berpasangan tersebut

(Marks et al., 2000). Radikal bebas atau biasa disebut ROS (reactive oxygen

species) dapat diproduksi di dalam tubuh selama metabolisme sel normal dan

apabila jumlahnya berlebih, maka ROS dapat menyerang molekul biologis seperti

lipid, protein, enzim, asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA)

yang selanjutnya dapat menyebabkan kerusakan sel atau jaringan. Kondisi ini

sering disebut stres oksidatif yang mana terdapat ketidakseimbangan jumlah

13

radikal bebas di dalam tubuh dan sering dihubungkan sebagai penyebab beberapa

penyakit degeneratif dan kanker (Birben et al., 2012).

Stres oksidatif merupakan suatu keadaan yang diakibatkan ketidak

seimbangan jumlah radikal bebas dengan antioksidan di dalam tubuh suatu

organisme. Stres oksidatif diketahui berkontribusi terhadap beberapa macam

penyakit seperti kanker, gangguan neurologi, aterosklerosis, hipertensi, diabetes,

penyakit pernapasan akut dan depresi. Rasio antara proses oksidasi yang terjadi

dengan reduksi GSH (Glutathione) menjadi faktor penting untuk melihat tingkat

stres oksidatif yang terjadi di dalam tubuh. Stres oksidatif diketahui dapat

memberikan efek pada perubahan struktur DNA, menyebabkan modifikasi protein

dan lipid, aktivasi beberapa faktor transkripsi stres, dan mengganggu transduksi

sinyal di dalam sel (Birben et al., 2012).

2.5 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa yang mampu menunda, memperlambat atau

mencegah proses oksidasi. Antioksidan dapat dimanfaatkan dalam pembuatan

makanan dan obat dan juga dapat berfungsi dalam menjaga kesehatan tubuh

manusia. Dalam hal kesehatan manusia, antioksidan merupakan salah satu

komponen yang mampu menghambat ROS, spesies nitrogen reaktif, dan juga

radikal bebas di dalam tubuh. Sehingga dapat dikaitkan bahwa antioksidan dapat

mencegah penyakit yang dihubungkan dengan radikal bebas (Halliwell and

Gutteridge, 2000).

14

Tubuh manusia memiliki antioksidan alami di dalamnya yang dapat di

kategorikan menjadi antioksidan enzimatik dan antioksidan nonenzimatik.

Antioksidan enzimatik memanfaatkan sistem enzim dalam menangkal radikal

bebas di dalam tubuh, contohnya SOD (superoxide dismutase) dan enzim katalase

lainnya. Sedangkan antioksidan nonenzimatik melibatkan senyawa mikronutrien

seperti vitamin C dan vitamin E (Birben et al., 2012). Adanya hubungan

antioksidan dengan aktivitas adaptogenik suatu senyawa dikaitkan dengan

kemampuan antioksidan dalam menangkal radikal bebas seperti radikal anion

superoksida, radikal hidroksil dan hidrogen peroksida yang dihasilkan selama

stres oksidatif terjadi (Mehta et al., 2012).

2.6 Ekstrak

2.6.1 Definisi ekstrak

Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi

senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut

yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau

serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian rupa hingga memenuhi baku yang

telah ditetapkan (DepKes RI, 2000).

Ekstrak tumbuhan berkhasiat obat umumnya dapat dijadikan bahan awal,

bahan antara, atau bahan produk obat jadi. Ekstrak sebagai bahan awal dapat

dikombinasikan dengan komoditi bahan baku obat yang dengan proses

pengolahan lebih lanjut dapat diubah menjadi produk jadi. Ekstrak sebagai bahan

antara artinya ekstrak tersebut masih dapat mengalami proses pengolahan lebih

15

lanjut menjadi fraksi-fraksi, isolat senyawa tunggal ataupun tetap menjadi bahan

campuran dengan ekstrak lain. Ekstrak sebagai produk jadi memiliki pengertian

bahwa ekstrak tersebut telah berada dalam bentuk suatu sediaan obat yang siap

digunakan oleh pasien penyakit tertentu (DepKes RI, 2000).

2.6.2 Metode ekstraksi

Ekstraksi merupakan suatu cara penarikan kandungan kimia yang dapat

larut pada pelarut tertentu sehingga dapat dipisahkan dari bahan-bahan yang tidak

dapat larut dalam pelarut cair (DepKes RI, 2000). Secara umum proses ekstraksi

dapat dilakukan dengan beberapa metode antara lain maserasi, perkolasi dan

sokletasi.

Maserasi merupakan proses penyarian simplisia dengan cara direndam

menggunakan pelarut yang sesuai dengan beberapa kali disertai proses

pengadukan pada temperatur ruangan. Metode ini umumnya dapat digunakan jika

kandungan senyawa organik atau yang hendak dipisahkan didalam sampel cukup

banyak dan telah diketahui jenis pelarut yang sesuai untuk mengekstraksi senyawa

tersebut. Pada proses maserasi umumnya setiap 24 jam sekali filtrat diambil dan

residu yang tersisa dimaserasi kembali dengan pelarut baru. Begitupun seterusnya

sampai semua metabolit yang ada didalam tumbuhan terkekstrak secara optimal.

Metode maserasi ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan metode

lain seperti perkolasi ataupun sokletasi antara lain proses pengerjaannya relatif

mudah, tidak memerlukan peralatan yang rumit dan tidak menggunakan

pemanasan sehingga cocok digunakan untuk mengekstraksi senyawa aktif yang

tidak tahan pemanasan (DepKes RI, 2000).

16

2.7 Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Kromatografi lapis tipis (KLT) merupakan salah satu metode yang digunakan

untuk pemisahan senyawa. Prinsip pemisahan dengan KLT didasarkan pada

afinitas suatu analit (senyawa yang hendak dipisahkan) terhadap fase diam atau

fase gerak yang digunakan. Suatu analit yang dipisahkan akan bergerak naik atau

melintasi lapisan fase diam (berupa gelas, plastik atau aluminium foil yang

dilapisi dengan adsorben seperti silika gel, aluminium oksida atau selulosa),

dibawah pengaruh fase gerak (pelarut atau campuran pelarut organik) yang

bergerak melalui fase diam oleh kerja kapiler (Watson, 2009; Bele et al., 2011).

Beberapa macam fase gerak dapat digunakan untuk identifikasi kandungan

kimia yang terdapat dalam tumbuhan dengan fase diam berupa silika gel yang

dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel. 2.1 Sistem Pelarut yang Digunakan dalam Identifikasi Kandungan Kimia

Tumbuhan (Reich dan Blatter, 2003) Golongan

Senyawa Sistem Pelarut atau Fase Gerak

Alkaloid Toluen, etil asetat, dietil amin atau amonia (70:20:10 v/v)

Minyak atsiri Etil asetat atau metanol dan toluen atau heksan pada berbagai

konsentrasi, atau diklorometan

Flavonoid

Etil asetat, asam formiat, asam asetat, air (100:11:11:26 v/v) atau

asam formiat, air, etil asetat pada berbagai konsentrasi, dengan

atau tanpa etil metil keton

Saponin

Kloroform, metanol, air (70:30:4 v/v)

Asam asetat, air, 1-butanol (10:40:50 v/v) atau amonia, air,

etanol, etil asetat (1:9:25:65 v/v) atau etil asetat, air, 1-butanol

(25:50:100 v/v)

Terpenoid Kloroform:Metanol (10:1 v/v)

17

Teknik KLT diketahui memiliki beberapa kelebihan antara lain:

1. Deteksi melalui reaksi kimia dengan menggunakan reagen penampak dapat

dilakukan, yang berarti bahwa kurang lebih setiap jenis senyawa dapat

dideteksi jika menggunakan reagen deteksi yang sesuai.

2. Mantap (robust) dan murah.

3. Bila dikombinasikan dengan deteksi densitometri, metode ini dapat

digunakan sebagai teknik kuantitatif untuk senyawa-senyawa yang sulit

dianalisis dengan metode-metode kromatografi lain karena tidak adanya

kromofor.

Senyawa dalam KLT dapat dikarakterisasi dengan menentukan nilai Rf. Nilai

Rf dihitung dengan rumus sesuai persamaan 1.

Rf =Jarak bercak dari titik awal

Jarak pelarut dari titik awal ……………...………………………..(1)

Nilai Rf konstan untuk masing-masing senyawa apabila dibawah kondisi

eksperimental yang sama. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti sifat

adsorben, fase gerak, temperatur, ketebalan lapisan plat, tangki pengembangan,

massa sampel dan teknik kromatografi (ascending, descending, horizontal dan

lain-lain) (Bele et al., 2011).

2.8 Uji Penentuan Aktivitas Antioksidan

Analisis aktivitas antioksidan dapat dilakukan dengan memanfaatkan radikal

bebas yang ada. Apabila sampel uji mempunyai kemampuan untuk menangkap

radikal, maka dapat diindikasikan bahwa sampel uji berefek sebagai antioksidan

18

(Rohman dkk., 2009). Salah satu radikal bebas yang digunakan adalah radikal

DPPH (Gaikwad et al., 2010).

Senyawa DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) merupakan radikal bebas

yang sering digunakan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan beberapa

senyawa atau ekstrak bahan alam. Interaksi yang terjadi selama proses uji

aktivitas antioksidan adalah reaksi penetralan radikal bebas DPPH oleh

antioksidan. Elektron yang tidak berpasangan dari atom nitrogen pada struktur

molekul radikal DPPH distabilkan dengan menerima atom hidrogen yang berasal

dari senyawa antioksidan (Kedare and Singh, 2011). Apabila seluruh elektron

pada radikal bebas DPPH telah berpasangan, maka warna larutan akan mengalami

perubahan dari ungu tua menjadi kuning terang (Suratmo, 2009).

Data hasil uji penangkapan radikal DPPH umumnya dinyatakan dalam nilai

IC50, yaitu konsentrasi antioksidan yang dibutuhkan untuk menangkap 50%

radikal DPPH dalam rentang waktu tertentu. Nilai IC50 dapat diperoleh

menggunakan persamaan regresi linier yang mampu menggambarkan hubungan

antara konsentrasi senyawa uji dan persen penangkapan radikal. Senyawa uji

dikatakan aktif sebagai antioksidan apabila memiliki nilai IC50 yang semakin kecil

(Rohman dkk., 2009).

2.9 Metode Uji Aktivitas Adaptogenik

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menguji aktivitas adaptogenik

adalah swimming endurance test (Habbu et al., 2010; Kothiyal and Ratan, 2011).

Swimming endurance test termasuk ke dalam Behavioural Models yang hampir

19

sama dengan Behavioural Despair Test. Uji ini diadaptasi dari penelitian yang

dilakukan Porsolt (1981) yang dilakukan dengan menekankan pada perilaku stres

hewan uji ketika dipaksa untuk berenang pada sebuah wadah tanpa adanya jalan

keluar. Aktivitas adaptogenik suatu obat selanjutnya dinilai melalui parameter

durasi renang hewan uji setelah pemberian sampel obat dibandingkan dengan

kelompok kontrol yang digunakan (Duraisami et al., 2010; Habbu et al., 2010;

Porsolt, 1981). Berdasarkan penelitian yang dilakukan Porsolt (1981), seluruh

kelompok kontrol hewan uji yang digunakan hanya mampu bertahan selama 5

menit dan dapat mati karena tenggelam jika tidak diselamatkan. Akan tetapi

parameter ini sifatnya tidak pasti dan kemungkinan terdapat perbedaan untuk tiap

kondisi percobaan.

Pada pengujian aktivitas adaptogenik, pengamatan terhadap aktivitas renang

lebih banyak digunakan dibandingkan dengan pengamatan aktivitas menggunakan

treadmill. Aktivitas renang umumnya digunakan untuk mempelajari perubahan

fisiologis dan kapasitas organisme dalam merespon stres. Pengamatan terhadap

aktivitas renang memiliki keunggulan dari segi respon terhadap stress jika

dibandingkan dengan metode yang menggunakan treadmill dalam pengujiannya.

Hal ini dikarenakan jumlah aktivitas yang dilakukan selama berenang jauh lebih

besar dibandingkan dengan menggunakan treadmill (Kothiyal and Ratan, 2011).

Selain itu aktivitas renang dapat menyebabkan aktivasi axis HPA

(hypothalamic/pituary/adrenal) yang ditunjukkan dengan hipertrofi kelenjar

adrenal pada hewan uji (Habbu et al., 2010). Aktivasi axis HPA ini berhubungan

dengan kondisi stres oksidatif di dalam tubuh hewan uji yang dipicu oleh molekul

20

radikal, contohnya NO (Nitric Oxide) (Vinod and Shivakumar, 2012).

Berdasarkan hal ini, pengamatan terhadap aktivitas renang dapat digunakan

sebagai permodelan untuk pengujian adaptogenik yang melibatkan stres oksidatif

di dalamnya.