bab ii tinjauan pustaka - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/4758/3/ani yupitawati_bab...

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Hasil Penelitian Terdahulu

Penelitian The Effect of Tetrahydrocurcumin in Curmin Cream on The

Hydration, Elasticity, and Color of Human Skin yang dilakukan oleh

Rungsima et al. (2009) menunjukkan hasil bahwa pemberian THC dan

liposome dua kali sehari selama empat minggu terhadap 80 wanita umur 30 −

45 tahun memberikan efek pencerahan dan elastisitas kulit dibandingkan

kontrol. Persamaan penelitian yang dilakukan oleh Rungsima dengan penelitian

dalam skripsi ini adalah penggunaan THC secara topikal, pembawa bahan uji

berupa sediaan krim, durasi perlakuan selama empat minggu, pengolesan krim

2 kali sehari, parameter anti aging berupa elastisitas dan hidrasi kulit.

Perbedaan penelitian Rungsima et al. (2009) dengan penelitian dalam skripsi

ini antara lain penelitian Rungsima menggunakan subyek uji perempuan

berumur 30-45 tahun, jumlah subyek uji 80 orang, kelompok uji berjumlah

empat kelompok yaitu GPO krim kurmin yang mengandung THC dan liposom;

GPO kurmin krim yang mengandung THC; GPO kurmin krim yang

mengandung liposom; dan kontrol pembawa krim, dosis pengolesan krim pada

pada kulit wajah sebanyak 1 gram, metode uji tanpa penyinaran UV, juga

menggunakan parameter anti aging berupa warna kulit, alat untuk mengukur

parameter penuaan antara lain Corneometer CM 825 untuk mengukur hidrasi

kulit, Cutometer MPA 580 untuk mengukur elastisitas, dan Dermospectrometer

untuk mengukur warna kulit.

Penelitian yang dilakukan oleh Haftek et al. (2008) yang berjudul Clinical,

Biometric and Structural Evaluation of the Long-term Effects of a Topical

Treatment with Ascorbic Acid and Madecassoside in Photoaged Human Skin

menunjukkan hasil bahwa pemberian ekstrak 0,1% madecassoside dari

triterpenoid pegagan secara topikal dapat memperbaiki kekenyalan, kelenturan,

dan hidrasi kulit terhadap 20 perempuan sukarelawan yang mengalami penuaan

karena sinar matahari. Persamaan penelitian yang dilakukan oleh Haftek et al.

dengan penelitian dalam skripsi ini adalah parameter anti aging berupa

Uji Aktivitas Anti Aging..., Ani Yupitawati, Fakultas Farmasi UMP, 2017

5

kelenturan dan hidrasi kulit, serta bahan uji diaplikasikan secara topikal.

Perbedaan penelitian Haftek et al. dengan penelitian dalam skripsi ini antara

lain penelitian Haftek menggunakan rancangan penelitian double blind acak,

bahan uji berupa isolat pegagan, jenis subyek uji perempuan yang mengalami

photoaging berjumlah 20 orang, jenis kontrol positif menggunakan vitamin C,

durasi perlakuan selama 6 bulan, juga menggunakan parameter anti aging

berupa jumlah kerutan kulit, dan menggunakan metode histologi semi

kuantitatif untuk mengukur parameter penuaan.

Penelitian Pemberian Oral Ekstrak Daun Pegagan (Centella asiatica)

Lebih Banyak Meningkatkan Jumlah Kolagen dan Menurunkan Ekspresi

MMP-1 daripada Vitamin C Pada Tikus Wistar (Rattus norvegicus) yang

dipapar sinar UVB yang dilakukan oleh Herawati (2014) memberikan hasil

bahwa pemberian ekstrak pegagan 50 mg secara oral lebih banyak

meningkatkan jumlah kolagen dan menurunkan ekspresi MMP-1 daripada

vitamin C 9 mg pada tikus Wistar yang dipapar sinar UVB. Persamaan

penelitian Herawati dengan penelitian ini adalah menggunakan tanaman

pegagan, waktu pengujian selama 4 minggu, adanya simulasi penyinaran UV,

dan menggunakan parameter kadar kolagen untuk menguji aktivitas anti aging.

Perbedaan penelitian Herawati dengan penelitian ini adalah penelitian Herawati

menggunakan subyek uji 30 ekor tikus Wistar jantan berat badan 180-200

gram berumur 10-12 minggu, rancangan penelitian post test control group

design, kelompok uji berjumlah 3 kelompok, kontrol positif menggunkan

vitamin C, bagian tanaman pegagan yang digunakan adalah daun, ekstrak air

daun pegagan yang telah diuapkan dilarutkan dalam pembawa air-tween 80

10%, ekstrak daun pegagan diberikan secara oral, dosis oral pegagan 50 mg,

dosis oral vitamin C 9 mg, luas kulit dorsal tikus yang dicukur seluas 5x5 cm2,

penyinaran UV hanya menggunakan UVB dari lampu KN-4003, dosis total

penyinaran UVB 840 mJ/cm2, menggunakan parameter penurunan ekspresi

MMP-1 untuk mengukur aktivitas anti aging.

Penelitian Formulation and Anti-Aging Effect of Cream Containing

Breadfruit (Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg) Leaf Extract yang

dilakukan oleh Nazliniwaty et al. (2016) menunjukkan hasil bahwa pemberian

krim ekstrak daun sukun 3,5% dapat meningkatkan kadar air dan mengurangi


6

noda kulit dibandingkan kontrol negatif dan krim ekstrak daun sukun

konsentrasi 0,5%, 1,5%, dan 2,5%, namun untuk parameter kekenyalan, besar

pori, jumlah keriput krim ekstrak daun sukun 3,5% menghasilkan nilai yang

tidak berbeda dibandingkan kontrol negatif serta formula krim lainnya.

Persamaan penelitian Nazliniwaty dengan penelitian dalam skripsi ini adalah

penelitian Nazliniwaty melakukan uji anti aging secara topikal, bahan pembawa

berupa krim tipe emulsi minyak dalam air (o/w), adanya senyawa aktif

flavonoid sebagai antioksidan dalam bahan uji, waktu pengujian selama 4

minggu, pengolesan krim 2x/hari, menggunakan parameter anti aging berupa

kadar air, kekenyalan, dan besar pori. Perbedaan penelitian Nazliniwaty dengan

penelitian dalam skripsi ini adalah penelitian Nazliniwaty menggunakan bahan

uji berupa ekstrak daun sukun, subyek uji 18 perempuan umur 20-30 tahun

sehat dan tidak punya riwayat alergi kulit, kelompok uji terdiri dari F0 (basis

krim); F1 (krim ekstrak daun sukun 0,5%); menggunakan parameter anti aging

jumlah keriput dan noda kulit, dan alat uji anti aging berupa Skin Analyzer

Aramo.

B. Landasan Teori

1. Kulit

Kulit merupakan lapisan pelindung tubuh dari berbagai macam

gangguan dari lingkungan. Secara histologis, kompartemen kulit terdiri dari

epidermis, dermis, dan hipodermis. Secara struktural dan fungsional lapisan

epidermis dan dermis dipisahkan oleh membran basal (Menon, 2014).

Epidermis sebagian besar tersusun atas keratinosit, sebagian kecil

melanosit dan sel dendritik seperti sel langerhans. Pada lapisan epidermis

bernukleus terdapat serabut saraf yang memasok impuls. Terdapat tiga

lapisan yaitu stratum basal (stem sel maupun posmitotik, terdapat sel

perantara yang disebut transliently amplifying cells), stratum spinosum

(lapisan keringat), stratum granulosum, dan stratum korneum (Menon,

2015). Stratum basal bertanggung jawab terhadap populasi sel epidermis.

Lapisan ini terdiri dari 10% stem cells, 50% amplifying cells, dan 40%

postmitotic cells. Secara normal, stem cells membelah perlahan, tetapi

dalam kondisi tertentu seperti proses penyembuhan dan terpapar oleh


7

growth factor, stem cells akan membelah dengan cepat. Stratum spinosum

terdiri dari 5-12 lapisan mengandung granula lamelar, keramid, kolesterol,

beberapa enzim seperti protease, fosfatase, lipase, dan glikosidase. Stratum

granulosum terdiri dari 1-3 lapisan granula keratohialin mengandung

profilagrin yang merupakan prekursor filagrin. Stratum korneum terdiri dari

15 lapisan yang sudah tidak mengandung organel sel. Bangunan lapisan ini

disebut “brick mortar” dimana brick merupakan sel keratinosit, sedangkan

mortar merupakan lipid dan protein yang berasal dari granula lamelar.

Lapisan ini banyak mengandung asam amino sehingga punya kemampuan

untuk mengikat air. Fungsi dari lapisan ini sebagai pelindung

transepidermal water loss (TEWL), kelembaban dan fleksibilitas kulit

(Baumann dan Saghari, 2009).

Lapisan dermis terletak di bawah lapisan epidermis. Dermis terdiri dari

dua lapisan yaitu papillary dermis di bagian superficial dan reticular dermis

di bagian dalam. Di papillary dermis terdapat kolagen, elastin, fibrous, dan

ground substance (mukopolisakarida, asam hyaluronat, kondroitin sulfat),

serta kaya akan mikrosirkulasi. Pada reticular dermis terdapat kumpulan

kolagen yang lebih kasar dengan serabut-serabut elastin yang tersebar. Sel

utama pada lapisan ini adalah sel fibroblast, yang akan menghasilkan

kolagen (70-80%) untuk kekenyalan, elastin (1-3%) untuk elastisitas, dan

proteoglikan untuk kelembaban. Fibroblast juga menghasilkan enzim

seperti kolagenase dan stromelysin. Sel imun seperti sel mast,

polimorfonuklear leukosit, limfosit, dan makrofag terdapat pada lapisan

dermis (Khazanchi, 2007; Scott and Bennion, 2011).

Lapisan hipodermis merupakan sebuah lapisan subkutan di bawah

retikularis dermis. Hipodermis berupa jaringan ikat lebih longgar dengan

serat kolagen halus terorientasi sejajar dengan permukaan kulit. Hipodermis

sering mengandung sel-sel lemak yang membentuk lapisan pannikulus

adiposus yang jumlahnya bervariasi sesuai daerah tubuh dan lebih banyak

dibanding dermis (Mescher, 2010 dalam Kalangi, 2013).


8

Gambar 2.1. Struktur kulit (McLafferty et al., 2012)

2. Kolagen kulit

Kolagen merupakan protein tripel heliks yang terdapat di seluruh bagian

tubuh, dan berfungsi sebagai pengikat jaringan, perlekatan sel, migrasi sel,

pembentukan pembuluh darah baru (angiogenesis), morfogenesis jaringan,

dan perbaikan jaringan. Kolagen pada vertebrata terdiri dari 28 jenis yang

diberi nomor I- XXVIII. Kolagen pada kulit merupakan kolagen tipe I, III,

V, dan VI yang membentuk struktur horizontal di dermis, diselingi oleh

serat elastin. Kolagen tipe 1 adalah jenis yang paling banyak di jaringan ikat

kulit. Proteoglikan terutama asam hialuronat merupakan substansi amorf

yang di sekelilingnya terdapat serat kolagen dan serat elastin (Scott and

Benion, 2011). Serat kolagen berfungsi untuk memberi kekuatan, integritas

struktural, dan ketahanan pada kulit (Kadler et al., 2007; Draelos, 2016).


9

Gambar 2.2. Histologi kolagen dermis dengan pewarnaan HE (Emmert et al., 2013)

Kolagen 1 disintesis di sel fibroblast melalui dua proses, yaitu proses di

dalam sel dan di luar sel. Pada proses intrasel, mula-mula terbentuk

prokolagen berupa dua rantai peptida alpha pada translasi di ribosom

sepanjang retikulum endoplasma kasar (RER). Kemudian rantai

polipeptida dilepaskan ke lumen RER. Sinyal peptide dilepaskan ke RER,

sehingga rantai peptida menjadi rantai pro-alpha. Selanjutnya terjadi proses

hidroksilasi lisin dan prolin asam amino di lumen, dengan kofaktor asam

askorbat. Kemudian residu hidroksilisin mengalami glikosilasi. Di dalam

retikulum endoplasma terbentuk tripel alpha helik. Kemudian prokolagen

dieksositosis ke badan golgi. Pada proses esktrasel, prokolagen yang sudah

dieksositosis selanjutnya diubah menjadi tropokolagen oleh prokolagen

peptidase. Beberapa tropokolagen membentuk fibril kolagen melalui cross-

linking kovalen. Beberapa fibril kolagen membentuk serabut kolagen.

Kolagen selanjutnya menempel pada membran sel melalui beberapa

protein, antara lain fibronektin dan integrin (Mescher, 2010).

Kolagen dipengaruhi oleh faktor intrinsik dan ekstrinsik. Faktor

intrinsik antara lain genetik dan hormon, faktor ekstrinsik meliputi sinar

ultraviolet, polusi, dan diet. Produksi kolagen juga dipengaruhi oleh

hormon estrogen. Estrogen dapat meningkatkan sintesis kolagen. Wanita

menopouse mengalami penurunan kadar kolagen secara signifikan (Farage

et al., 2008).


10

Matrix Metalloproteinase-1 (MMP-1) atau kolagenase merupakan suatu

proteinase ektraselular yang dominan pada kulit, dan berperan dalam

pemecahan kolagen tipe 1 secara fisiologi. MMP tersusun dari propeptida,

katalitik, dan hemopexin. MMP memecah kolagen menjadi menjadi ¾ dan

¼ fragmen. MMP-1 memecah kolagen setelah residu ke 775 (Gly), dalam

sekuen rantai GIA-alpha 1 dan rantai GLL-alpha2 (Chang and Buehler,

2014).

3. Elastin

Serabut elastin yang berada di lapisan dermis lebih sedikit dibandingkan

kolagen, namun mempunyai peranan penting dalam menjaga elastisitas dan

ketahanan kulit, menjaga agar kulit dapat kembali ke bentuk semula dengan

segera setelah kulit diregangkan. Secara histologi, serabut elastin dibagi

menjadi tiga kelompok, yaitu oxytalan, elaunin, dan elastic. Oxytalan

berada di permukaan paling luar, sangat tipis, dan terbentang dari

perpendicular ke dermal-epidermal junction. Elaunin dan elastic berada di

lapisan yang lebih dalam serta lebih tebal. Ketika kulit mengalami

photoaging, elastin berubah bentuk dan fungsinya menjadi jaringan

elastosis, di mana serabut elastin berubah menjadi tebal dan tidak teratur.

Jaringan elastosis dapat menimbulkan manifestasi klinis penuaan kulit,

yaitu kulit tampak kendur atau berkurang elastisitasnya (Menon, 2015).

Gambar 2.3. Perubahan susunan serat elastin karena photoaging. (A) Area kulit

yang tidak terpapar sinar matahari. (B) Area kulit yang terpapar sinar matahari.

Tanda panah merah menunjukkan ketidakteraturan serat elastin (Weihermann et

al., 2016)


11

4. Teori Penuaan (Aging)

Penuaan atau aging merupakan proses penurunan fungsi biologis dari

usia kronologis. Proses penuaan ditandai oleh penurunan energi seluler

yang menurunkan kemampuan sel untuk memperbaiki diri. Terjadi dua

fenomena, yaitu penurunan fisiologis (kehilangan fungsi tubuh dan sistem

organnya) dan peningkatan penyakit (Fowler, 2003 dalam Wahyuningsih,

2011). Menurut American Academy of Anti-Aging Medicine (A4M),

penuaan adalah kelemahan dan kegagalan fisik-mental yang berhubungan

dengan aging normal disebabkan oleh disfungsi fisiologis, dan dalam

banyak kasus dapat diubah dengan intervensi medis yang tepat (Klatz, 2003

dalam Wahyuningsih, 2011).

Menurut Jin (2010) dan American Federation for Aging Research

(2011), Proses penuaan (aging) pada manusia pada dasarnya terjadi melalui

penuaan yang terprogram dan penuaan karena kerusakan. Teori aging

terdiri dari 8 teori, sebagai berikut:

a. Teori umur yang terprogram

Organ tubuh manusia sudah memiliki program genetik dalam DNA

masing-masing yang akan mengatur fungsi fisik dan mental. Program

ini secara otomatis akan menentukan pada usia berapa manusia akan

menua dan pada usia berapa manusia pada akhirnya akan mati.

b. Teori endokrin

Hormon bertindak sebagai jam biologis yang mengendalikan laju

penuaan. Penuaan diatur secara hormonal, dan terjaganya jalur yang

mengkode insulin / IGF-1 memegang peranan kunci dalam pengaturan

penuaan secara hormonal.

c. Teori imunologi

Imunitas tubuh secara terprogram mengalami penurunan seiring

waktu, sehingga tubuh semakin rentan terkena infeksi yang akhirnya

mengarah pada proses penuaan dan kematian. Keefektifan sitem

imunitas tubuh mencapai puncaknya ketika usia pubertas, dan secara

bertahap menurun bersama pertambahan usia. Saat menua antibodi

tubuh semakin lemah sehingga semakin sedikit penyakit yang dapat

diserangnya, tekanan selular meningkat dan berakhir dengan kematian.


12

d. Teori keausan

Sel-sel tubuh memiliki bagian vital yang jika dipakai berulang dan

terus menerus, maka akan mengalami keausan yang menyebabkan sel-

sel rusak, yang selanjutnya terakumulasi menjadi kerusakan organ,

kemudian keruskan tubuh secara keseluruhan.

e. Teori kecepatan hidup

Semakin besar kecepatan metabolisme oksigen basal pada manusia,

semakin pendek rentang hidupnya. Semakin cepat manusia bekerja,

semakin besar energi yang digunakan, dan tubuh semakin cepat

mengalami kerusakan.

f. Teori ikatan silang

Ikatan silang antara protein intraseluler dan interseluler semakin

meningkat secara progresif sejalan dengan bertambahnya usia. Misalnya

ikatan silang pada serabut kolagen, yang akan menyebabkan penurunan

elastisitas dan kelenturan kolagen pada membran basalis, dan berakibat

rusaknya fungsi organ.

g. Teori radikal bebas

Superoksida dan radikal bebas lainnya dapat menyebabkan

kerusakan makromolekul, seperti asam nukleat, gula, lipid, dan protein.

Radikal bebas yang meningkat dapat menyebabkan keruskan sel,

kemudian jaringan, sehingga fungsi organ menjadi rusak. Sinyal

Reactive Oxygen Species (ROS) merupakan enzim/jalur gen terpenting

yang mengkode penuaan sel (cell senescence) dan organ.

h. Teori kerusakan somatik DNA

Keruskan DNA terjadi secara terus menerus dalam sel organisme

hidup. Beberapa kerusakan ini dapat diperbaiki, namun akumulasi

kerusakan seperti DNA polymerase tidak dapat diperbaiki karena

kecepatan mekanisme perbaikan tidak secepat proses polymerase.

Kerusakan DNA dapat membuat sel tidak dapat membelah diri. Mutasi

genetik terjadi dan terakumulasi sejalan dengan pertambahan usia, dan

menyebabkan malfungsi sel.

Menurut Fowler (2003) dalam Wahyuningsih (2011) penuaan

terbagi menjadi 3 fase, yaitu:


13

a. Fase subklinik (usia 25-35 tahun)

Pada fase ini, hormon-hormon seperti estrogen, growth hormone

(GH), dan testoteron mulai menurun. Pembentukan radikal bebas yang

merusak DNA dan sel, mulai berpengaruh terhadap tubuh. Manifestasi

klinis penuaan belum terlihat dari luar. Individu umumnya merasa

masih dalam keadaan normal.

b. Fase transisi (usia 35-45 tahun)

Pada fase transisi terjadi penurunan hormon hingga 25%. Massa otot

menurun, dan terjadi penumpukan lemak. Keadaan ini menyebabkan

individu resistensi terhadap insulin, penyakit jantung, dan obesitas. Pada

fase ini mulai terlihat manifestasi klinis seperti elastisitas dan

pigmentasi kulit mulai menurun, rambut mulai beruban, pendengaran

dan penglihatan berkurang.

c. Fase klinik (usia 45 tahun ke atas)

Pada fase klinik, penurunan hormon terus berlanjut, termasuk

DHEA, melatonin, GH, estrogen, testoteron, dan hormon tiroid.

Kemampuan penyerapan nutrisi, vitamin, dan mineral menurun,

sehingga kehilangan massa otot dan tulang. Penyakit kronis terlihat

jelas pada fase ini.

5. Anti aging

Anti aging atau anti penuaan merupakan produk kosmetik topikal yang

mampu mengobati atau menghilangkan gejala penuaan pada kulit yang

disebabkan oleh sinar UV matahari (fotoaging) atau produk yang dapat

mengurangi atau memperlambat timbulnya gejala-gejala fotoaging (Barel et

al., 2009).

Fungsi anti aging adalah untuk menyuplai antioksidan bagi jaringan

kulit, menstimulasi proses regenerasi sel-sel kulit, menjaga kelembaban dan

elastisitas kulit, dan merangsang produksi kolagen. Sedangkan manfaat anti

aging antara lain mencegah kerusakan degeneratif yang menyebabkan kulit

terlihat kusam dan keriput, membuat kulit tampak sehat, cerah,elastis, dan

awet muda (Muliyawan dan Surana, 2013).


14

6. Radikal bebas

Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang memiliki elektron

bebas yang tidak berpasangan. Elektron yang tidak memiliki pasangan

cenderung akan menarik elektron dari senyawa lainnya, sehingga elektron

tersebut akan dimiliki bersama oleh dua atom atau senyawa radikal bebas

baru yang lebih reaktif. Peningkatan reaktivitas tersebut menyebabkan

senyawa radikal bebas menjadi lebih mudah menyerang sel-sel sehat dalam

tubuh (Sadeli, 2016).

Radikal bebas memiliki dua sifat yaitu reaktivitsnya yang tinggi karena

akan cenderung menarik elektron dari senyawa lainnya, dan memiliki

kemampuan untuk mengubah suatu molekul, atom, atau senyawa untuk

menjadi suatu radikal baru Target utama radikal bebas adalah protein,

karbohidrat, asam lemak tak jenuh dan lipoprotein, serta unsur-unsur DNA.

Dari molekul-molekul target tersebut, yang paling rentan terhadap serangan

radikal bebas adalah asam lemak tak jenuh. Senyawa radikal bebas di dalam

tubuh dapat merusak asam lemak tak jenuh ganda pada membran sel

sehingga dinding sel menjadi rapuh, merusak basa DNA sehingga

mengacaukan sistem genetika. Radikal bebas akan terus mencari elektron

dari molekul-molekul di sekitarnya dan apabila tidak dikendalikan reaksi

berantai ini dapat berlangsung secara terus menerus (Halliwell dan

Gutteridge, 2000 dalam Sadeli, 2016).

Senyawa radikal bebas di dalam tubuh dapat terbentuk dari metabolisme

sel, atau beberapa obat, sinar UV, asap rokok, polutan lingkungan. Senyawa

radikal bebas ini dapat digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu: (a)

spesies oksigen reaktif, misalnya anion superoksida, radikal hidroksil, dan

hidrogen peroksida, dan (b) spesies nitrogen reaktif, misalnya nitrat oksida

dan peroksinitrat (Brambilla, 2008).

7. Antioksidan

Antioksidan adalah senyawa yang dapat mendonorkan elektron. Dalam

sistem biologis, antioksidan merupakan molekul atau senyawa yang dapat

meredam aktivitas radikal bebas dengan mencegah oksidasi sel (Syahrizal,

2008). Berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan dibagi menjadi 3

kelompok, yaitu:


15

a. Antioksidan primer

Antioksidan primer bekerja dengan cara mencegah terbentuknya

radikal bebas baru dan mengubah molekul radikal bebas menjadi

molekul yang lebih stabil. Misalnya Butil Hidroksi Toluen (BHT),

tokoferol, dan alkil galat.

b. Antioksidan sekunder

Antioksidan sekunder dapat menghambat kerja prooksidan seperti

logam Fe, Cu, Pb, dan Mn, sehingga dapat memperlambat terjadinya

reaksi oksidasi. Antioksidan sekunder menangkap radikal bebas serta

mencegah reaksi berantai sehingga tidak terjadi kerusakan yang lebih

besar. Contoh jenis antioksidan ini antara lain vitamin C, viatmin E, dan

betakaroten.

c. Antioksidan tersier

Antioksidan dapat memperbaiki sel-sel dan jaringan yang rusak

akibat efek radikal bebas. Misalnya enzim sulfoksidan redukatase yang

dapat memperbaiki DNA (Syahrizal, 2008)..

Berdasarkan sumbernya, antioksidan terdiri dari antioksidan alami dan

antioksidan buatan (sintetik). Antioksidan alami berasal dari tumbuhan dan

hewan. Struktur molekul antioksidan alami pada umumnya memiliki gugus

hidroksil. Antioksidan alami dari tumbuhan misalnya senyawa fenolik

berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol, dan

asam organik polifungsional. Flavonoid dapat mereduksi radikal bebas

(Zuhra et al., 2008). Antioksidan yang aman digunakan misalnya Butil

Hidroksi Anisol (BHA), Butil Hidroksi Toluen (BHT), dan propil galat.

Penggunaan antioksidan sintetik dapat bersifat toksik pada dosis tertentu.

Dosis yang diizinkan oleh FDA adalah 0,01-0,1% (Panagan, 2011).

8. Sinar Ultraviolet matahari

Berdasarkan panjang gelombang fotonnya, sinar ultraviolet matahari

(UV) dikelompokkan menjadi UVA (315-400 nm), UVB (290-320 nm) ,

dan UVC (100-280 nm). Energi UVA sampai ke bumi sekitar 90-95%,

UVB 5-10%, sedangkan UVC terserap oleh lapisan ozon. Sinar UVA dapat

menembus dermis dan meningkatkan spesies oksigen reaktif (ROS) yang

dapat menginduksi mutagenesis DNA secara tidak langsung. Sinar UVA


16

memiliki pengaruh utama terhadap penuaan kulit ekstrinsik melalui

degradasi kolagen dermis. Meskipun panjang gelombangnya lebih pendek,

UVB lebih efisien mencapai permukaan bumi dan lebih terserap oleh

epidermis. Radiasi UVB yang mencapai kulit, 70 % diserap pada stratum

korneum, 20% mencapai seluruh epidermis, dan 10% mencapai bagian atas

dermis (Pandel et al., 2013; Ortiz et al., 2014).

Penetrasi sinar UV matahari ke dalam lapisan kulit adalah seperti

terlihat dalam Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Penetrasi sinar UV matahari ke dalam lapisan kulit (Dermatology.ca.,

2016)

Radiasi sinar UVB matahari menembus lapisan epidermis atau bagian

permukaan kulit, yang menimbulkan kerusakan DNA dan perubahan pada

sel-sel kulit, dan pada akhirnya terakumulasi menimbulkan fotoaging, dan

pada kasus tertentu dapat menimbulkan kanker kulit. Sinar UVA matahari

selain berbahaya bagi sel-sel di lapisan epidermis, juga dapat merusak

kolagen dan elastin di lapisan dermis, serta merusak pembuluh darah

(Dermatology.ca, 2016).

9. Pengaruh sinar UV matahari terhadap penuaan kulit

Paparan sinar UVA dan UVB terhadap kulit dapat menimbulkan

terbentuknya radikal bebas dalam sel-sel dan jaringan struktural kulit.

Senyawa radikal bebas seperti reactive oxygen species (ROS), radikal

hidroksil, dan senyawa lainnya sangat reaktif dan tidak stabil (Jung et al.,

2008). Energi sinar UV matahari terutama UVB dengan induksi rekasi

radikal bebasnya, dapat merusak molekul di lapisan epidermis dan sedikit


17

lapisan dermis, khususnya DNA, sehingga proses sintesis enzim dan

protein menjadi terganggu. Sintesis enzim dan protein menghasilkan enzim

dan protein yang berbeda . Sintesis protein melepaskan prostaglandin dan

sitokin yang menyebabkan pembuluh darah kulit berdilatasi dan menarik sel

– sel inflamasi. Kulit meningkat sensitivitasnya sehingga timbul sunburn

atau eritema yang ditandai oleh terbentuknya ruam kemerahan pada

permukaan kulit , agak bengkak atau timbul, dan nyeri. Sunburn merupakan

reaksi inflamasi akut kulit terhadap paparan radiasi UV yang berlebih

(Sobell, 2017). Paparan sinar UV pada stratum korneum lapisan epidermis

dapat mengubah sifat mekanik dan fungsi barier statum korneum, sehingga

terjadi peningkatan hilangnya kadar air transepidermal dan hidrasi stratum

korneum menurun (Biniek et al., 2012).

Sinar UV selain mengurangi kolagen yang matur pada dermis, juga

merusak sintesis kolagen secara berkelanjutan, terutama melalui penurunan

regulasi sintesis kolagen secara berkelanjutan, melalui penurunan regulasi

ekspresi gen prokolagen tipe 1 dan tipe III. Dua mekanisme yang

bertanggung jawab terhadap berkurangnya kadar gen prokolagen adalah

induksi AP-1 dan menurunkan regulasi TGF-β tipe II. Sinar UV

menginduksi faktor transkripsi AP-1, dengan mengikat dan mengeksekusi

faktor yang merupakan bagian dari kompleks transkripsional yang

diperlukan untuk transkripsi prokolagen, yaitu dengan mengganggu

produksi kolagen. Faktor transkripsi AP-1 juga telah terbukti menurunkan

sintesis kolagen dengan menghambat pengaruh TGF-β, sebuah sitokin

profibrotik mayor, dan salah satu eksekusi dari sinyal protein ini yang akan

mengaktifkan protein baik secara langsung maupun tak langsung

(Wiraguna, 2013).

Bukti yang ada terus bertambah dari penelitian in vitro bahwa radiasi

UV memicu aksi ligand reseptor melalui pembentukan ROS (Reactive

Oxygen Species). ROS bersifat sebagai oksidan dan melalui proses oksidasi

tersebut akan menurunkan enzim proteintyrosine phosphatase. Penurunan

enzim ini akan menyebabkan terjadi up-regulation reseptor growth factor

dan pada akhirnya akan mengaktivasi AP-1 (Rabe et al., 2006). Reactive

oxygen species (ROS) juga berpengaruh dalam tranduksi sinyal yang


18

diperantarai oleh MAP kinase (MAPKs), p38 dan JNK. Enzim ini sama

baiknya dengan seramid dari membran sel yang selanjutnya menyebabkan

induksi AP-1. Activator protein-1 terdiri dari dua subunit, yaitu c-fos yang

diekspresikan secara konstitutif dan c-jun yang dapat terinduksi UV.

Ekspresi komponen c-Jun dari AP-1 yang berlebihan pada fibroblast hasil

kultur dapat mengurangi jumlah ekspresi kolagen tipe 1. Activator protein-1

dapat menekan ekspresi gen prokolagen tipe 1, prokolagen tipe 3 dan TGFβ

sel fibroblast dermis sehingga terjadi penurunan sintesis kolagen. Pada

manusia, dalam waktu beberapa jam terpapar sinar UV akan terbentuk

MMPs khususnya gelatinase dan kolagenase yang pada akhirnya

menurunkan jumlah kolagen pada lapisan dermis. Berkurangnya kolagen

dermis membuat kulit berkurang kekenyalannya (Rhein and Santiago,

2010). Serabut kolagen dan serabut elastin membentuk anyaman yang

saling menyilang, sehingga degradasi kolagen mempengaruhi serabut

elastin, yaitu elastin menjadi terkumpul dalam bentuk berkas serabut yang

tebal, tidak beraturan, dan kehilangan elastisitasnya. Perubahan ini

membuat permukaan kulit menjadi kendur atau berkurang elastisitasnya

dan dan timbul keriput (McLafferty et al., 2012). Berkurangnya elastisititas

kulit yang berkontribusi pada berkurangnya integritas kulit dan dukungan

struktur perifolikuler dapat memperbesar pori- pori pada permukaan kulit

(Lee et al., 2016).

Mekanisme fotoaging dapat dirangkum dalam diagram seperti Gambar

2.5. di bawah ini.


19

Gambar 2.5. Mekanisme penuaan kulit karena radiasi sinar UV matahari

(Jadoon et al., 2015)

Skema proses patofisiologi setelah kulit terpapar sinar UV matahari

adalah seperti dalam Gambar 2.6 di bawah ini.

Gambar 2.6. Proses patofisiologi setelah kulit terpapar sinar UV matahari (Yin, et al.,

2015)


20

10. Tetrahidrokurkumin (THC)

Tetrahidrokurkumin (Tetrahydrocurcumin/THC) merupakan derivat

tidak berwarna dan metabolit curcumin (CUR). Curcurmin adalah

komponen utama berwarna kuning dari tanaman kunyit (Curcuma longa)

dengan zat aktif terbesar berupa polifenol, yang banyak digunakan sebagai

bumbu, zat tambahan, dan obat herbal. THC disintesis dari CUR dengan

reaksi hidrogenasi dikatalisis oleh arang. Produk kemudian dimurnikan

dengan kromatografi kolom dilanjutkan rekristalisasi menggunakan

diklormetan-hexan sehingga diperoleh hasil 75% serbuk kristal yang tidak

berwarna.

Gambar 2.7. Hidrolisis kurkumin menjadi tetrahidrokurkumin ( Aggarwal et al.,

2015)

Perbedaan struktur THC adalah hilangnya dua gugus diena pada karbon

α dan β. Gugus fenolik dan diketon pada CUR yang bersifat sebagai

antioksidan, tetap ada pada THC (Prabhu, 2011; Bartosz, 2014) seperti

terlihat dalam Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Struktur curcumin dan tetrahydrocurcumin (Jager et al., 2013)

Uji aktivitas antioksidan dengan menggunakan metode BTA dengan

substrat asam linoleat dalam sistem etanol/air menunjukkan bahwa


21

tetrahydrocurcuminoid mempunyai aktivitas antioksidan yang lebih baik

dibandingkan curcuminoid, yang ditandai oleh pembentukan peroksidasi

lipid dalam jumlah yang lebih sedikit (Osawa et al.,1995 dalam Xiang et

al., 2011).Terahydrocurcumin konsentrasi 1-2% efektif sebagai antioksidan

untuk menangkal rekasi berantai radikal bebas akibat paparan sinar ultra

violet matahari (Sabinsa Corp.,2016). Tetrahydrocurcumin dalam sel HFF-1

mampu melindungi kulit dari photoaging akibat sinar UVB sebesar 61,2%

dan memperbaiki kelangsungan hidup sel. THC tetap aman dan tidak toksik

hingga konsentrasi 10 µg/ml dengan efektifitas yang baik untuk

meningkatkan kadar kolagen (37,90%), elastin (90,1%), dan asam

hialuronat (74,19%) (Trivedi et al., 2017).

Tetrahydrocurcumin berupa serbuk kristal tidak berwarna atau putih,

larut dalam propilen glikol (1:8 pada 400

C), polisorbat 20 (1:4 pada 400C),

agak larut dalam etanol, tidak larut dalam air dan gliserin (Pubchem, 2016).

THC lebih stabil dalam pH fisiologis dan lebih mudah larut dalam air

dibandingkan CUR. Aktivitas antioksidan dan antiinflamsi THC lebih

poten dibandingkan CUR (Bartosz, 2014).

11. Pegagan (Centella asiatica)

Ramuan pegagan secara tradisional digunakan terutama untuk

pengobatan kulit, antara lain untuk meyembuhkan luka ringan, goresan,

luka bakar, luka hipertrofik , dan sebagai anti-inflamasi , khususnya eksim.

Pegagan juga berkhasiat sebagai antipiretik, diuretik, rematik, antibakteri,

antivirus, meningkatkan kognisi, meredakan kecemasan, dan sebagai agen

anti kanker (Bylka et al., 2013).

Gambar 2.9. tanaman pegagan (Centella asiatica)


22

Bagian daun, batang, dan akar pegagan mengandung senyawa kimia

seperti flavonoid, terpenoid, alkaloid, saponin, dll (Biradar and Rachetti,

2013). Penelitian Pitella et al. (2009) menunjukkan bahwa kandungan

flavonoid dan fenolik dalam ekstrak air pegagan berkorelasi dengan

aktivitas antioksidan yaitu dengan IC50 sebesar 31,25 μg/ml. Quersetin,

suatu derivate dari flavonoid pegagan, mempunyai aktivitas biologi sebagai

antioksidan (Roy et al., 2013).

Gambar 2.10. Struktur quersetin pegagan, suatu derivat dari flavonoid (Roy et

al, 2013)

Konstituen utama pegagan asiaticoside, madecassoside, asiatic acid,

dan madecassic acid dari fraksi triterpenoid, menunjukkan berbagai efek

defensif dan terapi, yang paling menonjol adalah mempengaruhi produksi

kolagen dan deposisi dalam penyembuhan luka (Wu et al., 2012).

Gambar 2.11. Struktur kimia asiaticoside, madecassoside, asiatic acid, madecassic

acid (Wu et al., 2012)


23

Ekstrak pegagan dapat meningkatkan antioksidan enzimatik dan non-

enzimatik, seperti halnya superoksida dismutase, katalase, glutation

peroksidase, vitamin E dan asam askorbat dalam jaringan yang baru

terbentuk. Enzim antioksidan, seperti superoksida dismutase (SOD),

katalase dan glutation peroksidase (GSHPx) meningkat secara signifikan,

dan antioksidan seperti glutation (GSH) dan asam askorbat yang menurun

pada tikus limfoma-bearing setelah pengobatan oral 50mg/kg dari berat

badan per hari dengan ekstrak metanol C. asiatica selama 14 hari .

Pemberian ekstrak air C. asiatica dapat melawan stres oksidatif pada tikus

jantan yang diinduksi counteract lead (Seevaratnam et al., 2012). Formula

krim minyak dalam air 5% Centella asiatica yang diaplikasikan kepada 25

sukarelawan selama 4 minggu mempunyai efektifitas yang lebih baik untuk

meningkatkan hidrasi kulit dan mengurangi inflamasi dibandingkan formula

krim 2,5% Centella asiatica (Lyco et al., 2016). Ekstrak Centella asiatica

10% mempunyai kemampuan perlindungan terhadap sinar UVA dan UVB

yang lebih baik dibandingkan ekstrak bearberry dan octyl methoxy

cinnamate dalam konsentrasi yang sama (Hashim et al., 2011).

Madecassoside yang diisolasi dari C. asiatica, diketahui untuk

menginduksi ekspresi kolagen dan memodulasi mediator inflamasi.Untuk

menguji hal ini, Haftek et al. (2008) telah melakukan uji klinik secara acak

double-blind, dan ditemukan peningkatan skor klinis yang signifikan

untuk keriput, kelenturan, ketegasan,kekasaran dan hidrasi kulit.

12. Ethyl Ascorbil Ether

Ethyl Ascorbyl Ether merupakan merupakan derivat vitamin C yang

stabil, dalam dosis 0,1─3% dapat mencerahkan kulit, bersifat antioksidan,

serta menstimulasi sintesis kolagen (Spec-Chem Ind., 2016).

Ethyl Ascorbil Ether ( C8, H12, O6 ) memiliki berat molekul 204,18,

berbentuk kristal putih, pH 3,0─4,5, titik leleh 111-116o C, larut dalam air,

minyak (Mcbiotec, 2016).

13. Remaserasi

Remaserasi adalah proses pengekstrakan simplisia dengan

menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan

pada temperatur kamar, kemudian setelah maserat disaring, prosesnya


24

diulangi kembali dengan menggunakan pelarut baru. Remaserasi bertujuan

untuk menarik zat-zat berkhasiat yang tahan pemanasan maupun yang tidak

tahan pemanasan. Secara teknologi remaserasi termasuk ekstraksi dengan

prinsip metode pencapaian konsentrasi pada keseimbangan (Pratiwi, 2010;

Istiqomah, 2013).

Ekstraksi pegagan dengan penyari etanol 70% teknis selama 24 jam

menggunakan metode remaserasi, reperkolasi, maserasi, dan perkolasi

masing-masing menghasilkan rendemen sebesar 25,5%; 24,8%; 18,5%; dan

23% (Bahua et a., 2011). Maserasi pegagan dengan etanol 70% teknis

perbandingan 1:5 selama 24 jam dengan pengadukan stirer 30 menit

kecepatan 500 rpm, dapat menarik komponen asiatikosida sebesar 0,232%

(Zulkarnaen et al., 2016). Maserasi serbuk pegagan 100 gram dengan

penyari etanol 70 % 500 ml selama 24 jam dengan pengadukan overhead

stirer menghasilkan asiatikosida sebesar 7,19% (Febriyanti et al., 2016).

14. Krim

Krim merupakan sediaan setengah padat yang digunakan untuk

pemakaian luar, pada umumnya berupa emulsi kental dan mengandung

tidak kurang dari 60% air (Anief, 2008). Tipe krim dikelompokkan menjadi

dua yaitu krim tipe minyak dalam air (vanishing cream) dan tipe minyak

dalam air (cold cream). Krim tersusun dari zat berkhasiat, fase minyak, fase

air, dan bahan pengemulsi. Bahan pengemulsi harus mempunyai kualitas

tertentu, antara lain harus bisa dicampurkan dengan bahan lainnya, tidak

mengganggu efikasi zat aktif, tidak toksik, harus stabil, dan tidak terurai

dalam sediaan (Ansel, 2008).

Sediaan krim dibuat melalui proses peleburan dan proses emulsifikasi.

Komponen fase minyak seperti minyak dan lilin dicairkan di atas penangas

air, sedangkan komponen fase air dipanaskan sampai kira-kira mencapai

suhu yang sama dengan fase minyak. Kemudian kedua fase dicampur dan

diaduk perlahan-lahan sampai campuran dingin dan membentuk basis krim.

Jika fase air tidak sama temperaturnya dengan fase minyak, maka beberapa

lilin akan menjadi padat (Ansel, 2008).

15. Sistem Pemberian Obat Melalui Kulit


25

Bentuk sediaan krim merupakan bentuk sediaan yang paling banyak

digunakan dalam sistem pemberian obat maupun kosmetik melalui kulit.

Preparat yang digunakan pada kulit antara lain untuk efek fisik, yaitu

sebagai pelindung kulit, pelincir, pelembut, zat pengering dan lain-lain, atau

untuk efek khusus dari bahan obat yang ada. Pada umumnya pemberian

obat atau kosmetik melalui kulit dimaksudkan untuk memberikan efek

lokal. Absorpsi bahan obat dari luar kulit ke posisi bawah kulit (absorpsi

perkutan) teergantung pada sifat fisika kimia bahan obat, sifat pembawa

farmasetika, dan kondisi kulit (Ansel, 2008 hal. 491; Yanhendri and Satya,

2012).

Penetrasi obat setelah pemakaian topikal pada kulit yang utuh sebagian

besar melalui lapisan epidermis, dan sebagian kecil lainnya melalui dinding

folikel rambut, kelenjar keringat atau kelenjar lemak atau antara sel-sel

selaput tanduk. Absorpsi perkutan suatu obat pada umumnya disebabkan

oleh penetrasi obat langsung melalui stratum korneum yang memiliki

ketebalan 10─15 µm. Stratum korneum terdiri dari kurang lebih 40%

protein (pada umumnya keratin) dan 40% air dan lemak terutama

trigliserida, asam lemak bebas, kolesterol, dan fosfat lemak. Komponen

lemak pada stratum korneum menyebabkan rendahnya penetrasi obat

melalui stratum korneum. Suatu obat yang dapat menembus stratum

korneum kemudian dapat terus melalui jaringan epidermis yang lebih dalam

dan masuk ke dermis apabila obat mencapai pembuluh darah maka obat

tersebut dapat diabsorpsi ke dalam sirkulasi sistemik. Stratum korneum

sebagai jaringan keratin berlaku sebagai membran semi permeabel, dan

molekul obat mempenetrasi dengan cara difusi pasif. Jumlah obat yang

dapat melalui berbagai lapisan kulit tergantung pada konsentrasi obat, sifat

kelarutan dalam air, dan koefisien partisi obat tersebut dalam minyak atau

air. Difusi molekul obat pada lapisan-lapisan kulit dapat terjadi melalui

penetrasi transelular (menyeberangi sel), penetrasi interselular (antarsel),

dan penetrasi transapapendageal yaitu melalui folikel rambut, kelenjar

keringat, kelenjar lemak, dan pilo sebaceaus (Ansel, 2008 hal. 492).


26

Faktor-faktor yang mempengaruhi absorpsi perkutan antara lain:

1. Obat yang dicampurkan dalam pembawa tertentu harus bersatu pada

permukaan kulit dalam konsentrasi yang cukup

2. Luas permukaan kulit yang diberi obat topikal, konsentrasi obat,

koefisien partisi

3. Pembawa yang meningkatkan jumlah uap air yang ditahan kulit

umumnya cenderung baik bagi absorpsi pelarut obat

4. Hidrasi pada stratum corneum dapat meningkatkan penetrasi obat

5. Lamanya waktu pemakaian obat. Pada umumnya, semakin lama waktu

pemakaian obat menempel pada kulit, semakin banyak kemungkinan

obat terabsorpsi (Ansel,2008 hal. 493─494).

16. Skin Analyzer EH 900 U

Skin analyzer EH 900 U merupakan suatu alat analisis kulit digital,

yang dapat menganalisis kondisi kulit meliputi kadar minyak (sebum),

pigmen, kolagen, elastisitas, besar pori – pori, jerawat, sensitivitas, dan

moisture (kadar air). Perangkat Skin Analyzer EH 900 U terdiri dari main

body, handset kamera, dan lensa 50XP. Di sekeliling lensa kamera, terdapat

LED illuminator. Kamera dilengkapi dengan sensor CCD hingga resolusi

5.0 mega pixel dan Special DSP image processor. Cara menggunakan Skin

Analyzer EH 900 U adalah alat dihubungkan ke PC yang telah diinstall cd

driver Skin Analyzer EH 900 U, kulit yang akan dianalisis difoto dengan

handset kamera, lalu dengan mikroskopi elektronik untuk kulit, foto dan

data kulit dimasukkan ke PC untuk dianalisis. Foto kulit dan hasil analisis

kulit ditampilkan di layar PC (Renewcell.in, 2017).

Hasil pengukuran kulit menggunakan skin analyzer EH 900 U memiliki

kriteria seperti terlihat pada tabel 2.1.


27

Tabel 2.1 Parameter hasil pengukuran dengan Skin Analyzer EH 900 U (Skin Analyzer EH 900 U, 2017)

Pengukuran Parameter

Kadar

kolagen

Serious lack Reduce Normal

(25-50%) (50-65%) (65-80%)

Elastisitas Loose skin Weak Normal Better Best

(15-35%) (35-50%) (50-65%) (65-70%) (70-71%)

Moisture Dry Ageing Normal Higher Shiny moist

(Kadar air) (3-4%) (4-10%) (10-15%) (15-30%) (30-65%)

Besar pori Smooth Small Normal Rougher Rough

(< 0,02 mm) (0,02-0,05mm) (0,05-0,07mm) (0,07-0,12mm) (≥0,12mm)

Sensitivitas kulit pada alat Skin Analyzer EH 900 U tidak memiliki nilai

parameter, hanya ditunjukkan oleh jumlah dan diameter area kulit yang

mengalami sensitivitas (Anonim,2016).


bab ii tinjauan pustaka - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/4758/3/ani yupitawati_bab...

Documents