9

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Kelor

2.1.1 Klasifikasi Tanaman Kelor (Moringa oleifera L)

Menurut Tilong(2011) dalam Hazani (2014) klasifikasi dari tanaman

kelor (Moringa oleifera L) adalah sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Magnoliopsida

Kelas : Magnoliopsida

Bangsa : Brassicales

Suku : Moringaceae

Marga : Moringa

Jenis : Moringa oleifera, L

2.1.2 Deskripsi Tanaman Kelor

Moringa oleifera Lamk atau biasa dikenal dengan sebutan daun kelor

merupakan tanaman perdu dengan tinggi batang 7-11 meter. Batang berkayu getas

(mudah patah), cabang jarang, tetapi mempunyai akar yang kuat. Bunga berbau

semerbak, berwarna putih kekuningan, dan tudung pelepah bunganya berwarna

hijau, sedangkan, buahnya berbentuk segitiga (Widowati, 2014).

Daun Moringa oleifera L mempunyai 8-10 pasang anak daun dengan

arah yang berlawanan terhadap sumbu utama. Anak daun memiliki warna hijau

dan berbentuk elips (tumpul pada apex dan runcing pada pangkal). Bunga kelor

merupakan bunga biseksual (memiliki benang sari dan putik), berwarna putih dan

terletak pada ketiak daun dengan panjang 10-25 cm dan lebar 4 cm. Bunga kelor

berwarna cokelat ketika matang dan memiliki tiga lobus dengan panjang 20-60 cm

setiap buah berisi 12-35 biji (Rahman, 2015).

9

10

Tanaman Moringa oleifera L dapat bertahan dalam musim kering yang

panjang dan tumbuh dengan baik di daerah dengan curah hujan tahunan berkisar

antara 250-1500 mm. Meskipun lebih suka tanah kering lempung berpasir atau

lempung, tetapi dapat hidup di tanah yang didominasi tanah liat. Secara umum,

parameter lingkungan yang dibutuhkan tanaman kelor untuk tumbuh dengan baik

adalah iklimtropis atau sub-tropis, ketinggian 0-2000 meter dpl, suhu 25-35°C, pH

tanah 5-9 (Widowati, 2014).

Moringa oleifera L di Indonesia dikenal dengan berbagai nama.

Masyarakat Sulawesi menyebutnya kero, wori, kelo atau keloro. Orang Madura

menyebutnya maronggih. Di Sunda dan Melayu disebut kelor. Di Aceh disebut

murong. Di Ternate dikenal sebagai kelo. Di Sumbawa disebut kawona.

Sedangkan orang-orang Minang mengenalnya dengan namamunggai

(Hardiyanthi, 2015).

Menurut Simbolan (2007) dalam Hardiyanthi (2015)budidaya Moringa

oleifera L di dunia Internasional merupakan program yang sedang digalakan.

Terdapat beberapa julukan untuk pohon kelor, diantaranya The Miracle Tree, Tree

for Life, dan Amazing Tree. Julukan tersebut muncul karena bagian pohon kelor

mulai dari daun, buah, biji, bunga, kulit batang, hingga akar memiliki mafaat yang

luar biasa. Tanaman kelor tidak memerlukan perawatan yang intensif, tahan

terhadap musim kemarau dan mudah dikembangbiakkan.

11

2.1.3 Kandungan Daun Moringa oleifera L

Zat-zat yang terkandung dalam daun Moringa oleifera L sangat berguna

bagi tubuh manusia. Menurut hasil penelitian, daun kelor ternyata mengandung

vitamin A, vitamin C, vitamin B, kalsium, kalium, besi dan protein dalam jumlah

sangat tinggi yang mudah dicerna dan diasimilasi oleh tubuh manusia

(Radiyanthi, 2015). Daun Moringa oleifera L memiliki kandungan kalsium yang

lebih banyak daripada susu, lebih banyak zat besi daripada bayam, lebih banyak

protein daripada telur dan lebih banyak kalium daripada pisang. Zat lain yang

sudah diidentifikasi dalam daun kelor antara lain: senyawa polifenol (asam galat,

asam klorogenat, asam elegat, asam ferulat, kuersetin, kaempferol,

proantosianidin dan vanilin), vitamin E, β-karoten, zink dan selenium (Rahman,

2015).

Daun Moringa oleifera Lmerupakan salah satu tanaman yang kaya akan

vitamin dan mineral. Pada Tabel 2.1 akan dijelaskan komposisi vitamin dalam

setiap 100 gram daun Moringa oleifera L. Komposisi vitamin tersebut antara lain

vitamin A, B1, B2, B3, B6, dan C.

Tabel 2.1 Komposisi Vitamin dalam Daun Moringa oleifera L

No. Vitamin Kebutuhan

(/hari)

Kandungan

(/100gr)

Kegunaan

1. Vitamin A 500-600 µg 378 µg Berguna untuk pembentukan sel

batang dan kerucut pada mata,

menjaga integritas epitel.

2. Vitamin B1 1,1-1,2 mg 0,257 µg Berperan dalam metabolisme

karbohidrat dan protein, menjaga

fungsi normal sel saraf.

3. Vitamin B2 1,1-1,3 mg 0,66 mg Berpartisipasi dalam reaksi redoks

pada metabolisme.

4. Vitamin B3 1,1-1,3 mg 2,22 mg Berperan dalam respirasi

intraseluler dan sintesis asam lemak

dan steroid melalui jalur pentose

fosfat.

5. Vitamin B6 14-16 mg 1,2 mg Hasil fosforilasi dari B6 bertindak

12

sebagai koenzim dalam

metabolisme asam amino.

6. Vitamin C 45 mg 51,7 mg Diperlukan dalam pembentukan

kolagen, absorbs dari zat besi dan

perbaikan jaringan.

Komposisi mineral dalam 100 gram daun Moringa oleifera L dapat

dilihat pada Tabel 2.2. Mineral tersebut antara lain kalsium, besi, magnesium,

fosfor, kalium, natrium dan zink.

Tabel 2.2 Komposisi Mineral dalam Daun Moringa oleifera L

No. Mineral Kebutuhan

(/hari)

Kandungan

(/100gr)

Kegunaan

1. Kalsium 1000 mg 185 mg Berperan dalam pertumbuhan

tulang dan gigi, kontraksi otot dan

pembekuan darah.

2. Besi 8 mg (pria)

18 mg (wanita)

4 mg Berperan sebagai carrier oksigen

dalam eritrosit dan sebagai media

transport elektron dalam sel.

3. Magnesium 400-420 mg

(pria)

310-320 mg

(wanita )

147 mg Berperan dalam kontraksi otot,

sebagai kofaktor enzim dalam

pembentukan energi, sintesis

protein, sintesis DNA dan RNA,

mengatur potensial listrik dari sel

saraf dan membran sel.

4. Fosfor 700 mg 112 mg Berperan dalam pembentukan

tulang dan gigi.

5. Kalium 4700 mg 337 mg Menjaga keseimbangan cairan

tubuh. Berperan dalam

transmisiimpuls saraf dan

kontraksi otot.

6. Natrium 1500 mg 9 mg Menjaga keseimbangan air dan

elektrolit.

7. Zink 11 mg (pria)

8 mg (wanita)

0,6 mg Sebagai salah satu komponen

enzim dalam proses sintesis dan

degradasi dari karbohidrat, lipid,

protein dan asam nukleat. Zink

juga berperan dalam menjaga

integritas membran sel.

Daun Moringa oleifera L mengandung sejumlah asama amino. Asam

amino yang terkandung diduga mampu meningkatkan sistem imun. Asam amino

dalam tubuh akan mengalami biosintesa protein, dari 20 macam asam amino yang

13

ada yakni 19 asam amino α-L-amino dan satu asam L-iminodapat disintesa

menjadi 50.000 lebih protein yang bersamadengan enzim berperan dalam

mengontrol aktivitas kimia antibodi untuk mencegah berbagai macam penyakit

(Hardiyanthi, 2015). Daun Moringa oleifera L juga mengandung flavonoid yang

berfungsi sebagai antioksidan yang mampu menjaga terjadinya oksidasi sel tubuh.

Selain itu, kandungan minyak atsiri dan flavonoid yang terdapat pada daun dapat

mencegah peroksidasi lemak (Widowati, 2014).

2.1.4 Antioksidan pada Moringa oleifera L

Antioksidan adalah suatu senyawa atau komponen kimia yang dalam

kadar atau jumlah tertentu mampu menghambat atau memperlambat kerusakan

akibat proses oksidasi. Secara kimia senyawa antioksidan adalah senyawa

pemberi elektron (elektron donor). Secara biologis, pengertian antioksidan adalah

senyawa yang dapat menangkal atau meredam dampak negatif oksidan.

Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa

yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut dapat

dihambat. Antioksidan dibutuhkan oleh tubuh untuk melindungi tubuh dari

serangan radikal bebas (Sayuti & Yenrina, 2015).

Menurut Winarsi (2007) dalam Hardiyanthi (2015) berdasarkan

fungsinya, antioksidan dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu antioksidan

primer, sekunder dan tersier. Antioksidan primer berfungsiuntuk mencegah

terbentuknya radikal bebas baru. Antioksidan yang ada dalam tubuh adalah enzim

superoksida dismutase (SOD) yang dapat melindungi hancurnya sel-sel dalam

tubuh akibat serangan radikal bebas. Antioksidan sekunder berfungsi untuk

menangkal radikal bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai sehingga tidak

14

terjadi kerusakan yang lebih besar, misalnya vitamin C, vitamin E, Cod Liver Oil,

Virgin Coconut Oil dan betakaroten. Antioksidan tersier berfungsi untuk

memperbaiki sel-sel dan jaringan yang rusak karena radikal bebas, yang termasuk

dalam kelompok ini adalah enzim, misalnya metionin sulfoksida reduktase yang

dapat memperbaiki DNA pada penderita kanker.

Antioksidan diperlukan untuk mencegah stres oksidatif. Stres oksidatif

adalah kondisi ketidakseimbangan antara jumlah radikal bebas yang ada dengan

jumlah antioksidan di dalam tubuh. Radikal bebas merupakan senyawa yang

mengandung satu atau lebih elektron tidak berpasangan dalam orbitalnya,

sehingga bersifat sangat reaktif dan mampu mengoksidasi molekul di sekitarnya

(lipid, protein, DNA, dan karbohidrat). Antioksidan bersifat sangat mudah

dioksidasi, sehingga radikal bebas akan mengoksidasi antioksidan dan melindungi

molekul lain dalam sel dari kerusakan akibat oksidasi oleh radikal bebas atau

oksigen reaktif (Werdhasari, 2014).

Antioksidan merupakan senyawa yang terdapat secara alami dalam bahan

pangan. Senyawa ini berfungsi untuk melindungi bahan pangan dari kerusakan

yang disebabkan terjadinya reaksi oksidasi lemak atau minyak yang sehingga

bahan pangan yang berasa dan beraroma tengik. Sayuran dan buah-buahan

merupakan sumber antioksidan penting, dan telah dibuktikan bahwa pada orang

yang hanya mengkonsumsi sayuran dan buah-buahan memiliki resiko yang lebih

rendah menderita penyakit kronis dibandingkan dengan yang kurang

mengkonsumsi sayuran dan buah-buahan (Sayuti & Yenrina, 2015).

Tanaman Moringa oleifera L mempunyai banyak sekali manfaat, yaitu

sebagai antibiotik, antispasmodic, anitripanosomal, antiulkus, aktivitas hipotensif,

15

antiinflamasi dan dapat menurunkan kolesterol. Tanaman kelor juga memiliki

kandungan fenolik yang terbukti efektif berperan sebagai antioksidan. Efek

antioksidan yang dimiliki tanaman kelor memiliki efek yang lebih baik daripada

vitamin E secara in vitro dan menghambat peroksidasi lemak dengan cara

memecah rantai peroxyl radical. Fenolik juga secara langsungmenghapus reactive

oxygen species (ROS) seperti hidroksil, superoksida dan peroksinitrit (Chunmark

et al., 2007 dalam Hardiyanthi, 2015).

Moringa oleifera L terutama daunnya, mengandung antioksidan yang

tinggi. Beberapa senyawa bioaktif utama fenoliknya merupakan grup flavonoid

seperti kuersetin, kaempferol dan lain-lain. Kuersetin merupakan antioksidan kuat

yang kekuatannya 4-5 kali lebih tinggi dibandingkan dengan vitamin Cdan

vitamin E yang dikenal sebagai vitamin potensial (Sutrisno, 2011). Antioksidan di

dalam daun kelor mempunyai aktivitas menetralkan radikal bebas sehingga

mencegah kerusakan oksidatif pada sebagian besar biomolekul dan menghasilkan

proteksi terhadap kerusakan oksidatif secara signifikan (Hardiyanthi, 2015).

Empat kelompok senyawa yang tergolong antioksidan alami yang sangat

penting adalah vitamin E, vitamin C, senyawa tiol dan flavonoid (Hardiyanthi,

2015). Kandungan vitamin C dalam daun kelor lebih tinggi jika dibandingkan

dengan jeruk dan jambu biji. Purwantaka (2005) dalam Hazani (2014)

menyatakan bahwa vitamin C mampu menangkap radikal bebas hidroksil. Hal ini

dikarenakan vitamin C memiliki gugus pendonor elektron berupa gugus enadiol.

Vitamin C disebut sebagai antioksidan, karena dengan elektron yang didonorkan

itu dapat mencegah terbentuknya senyawa lain dari proses oksidasi dengan

melepaskan satu rantai karbon. Namun setelah memberikan elektron pada radikal

16

bebas, vitamin C akan teroksidasi menjadi semidehydroascorbut acid atau radical

ascorbic yang relatif stabil (Muchtadi (2008) dalam Hazani(2014). Dalam

metabolisme, asam askorbat akan kehilangan 2 elektron hidrogen yang akan

menghasilkan dehydroaskorbat (DHA) yang dapat memicu terjadinya askorbat

radikal bebas (AFR). Vitamin C memiliki kemampuan untuk menangkal radikal

bebas dengan mencegah terjadinya peroksidasi lipid pada hati dan jaringan

(Kamilatussaniah, dkk., 2015).

Gambar 2.1 Struktur kimia vitamin C (Wetipo, dkk., 2013)

β-karoten merupakan salah satu karotenoid larut lemak yang merupakan

pro-vitamin A yang esensial bagi fungsi penglihatan. β-karoten juga mempunyai

fungsi sebagai antioksidan yang kuat dan merupakan penghancur singlet oxygen

(oksigen dengan reaktivitas tinggi) (Rahman, 2015). Selain itu β-karoten juga

mampu berperan dalam menghentikan reaksi berantai dari radikal bebas dan dapat

melindungi jaringan yang kaya akan lemak terhadap peroksidasi lipid. Mekanisme

β-karoten sebagai antioksidan terjadi secara tidak langsung, yaitu dengan

melakukan perlindungan membran sel serta menjaga integritas membran sel

dengan radikal bebas, oleh karena itu peroksidasi lipid pada membran sel dapat

dicegah (Kamilatussaniah, dkk., 2015).

17

Gambar 2.2 Struktur kimia β-karoten (Wetipo, dkk., 2013)

Flavonoid merupakan senyawa polifenol yang paling banyak ditemukan

pada tumbuhan dengan aktivtas antioksidan. Flavonoid bertindak sebagai

scavenger terhadap radikal bebas (Rahman, 2015). Flavonoid mempunyai

kemampuan untuk mencegah radikal bebas dan dapat juga menstabilkan ROS

yang dapat berikatan dengan radikal bebas penyebab penyakit degeneratif dengan

cara menonaktifkan radikal bebas (Wetipo, 2013). Flavonoid mampu

mendonorkan satu atom hidrogen dari gugus hidroksil (OH) fenolik pada saat

bereaksi dengan radikal bebas (Kamilatussaniah, dkk., 2015).

Flavanoid(OH) + R* Flavanoid (O*) + RH. (Proses Penangkal)

Gambar 2.3 Struktur kimia flavonoid (Wetipo, dkk., 2013)

Moringa oleifera L juga mengandung 46 antioksidan kuat lainnya, antara

lain: vitamin A, vitamin C, vitamin E, vitamin K, vitamin B (Cholin), vitamin B1

(Thiamin), vitamin B2 (Riboflavin), vitamin B3 (Niacin), vitamin B6, alanin, alfa-

karoten, arginin, beta-karoten, beta-sitosterol, asam kaffeooilkuinat, kampesterol,

karotenoid,klorofil, kromium, delta-5-avenasterol, delta-7-avenasterol, glutation,

histidin, asam aseta indol, indoleasetonitril, kaempferal, leucine, lutein, metionin,

asam miristat, asam palmitat, prolamin, prolin, kuersetin, rutin, selenium, treonin,

18

triptofan, xantin, xantofil, zeatin, zeasantin, zinc (Kurniasaih, 2013 dalam

Hardiyanthi, 2015).

2.2 Tikus Putih (Rattus norvegicus)

2.2.1 Klasifikasi Rattus norvegicus

Klasifikasi tikus putih (Rattus norvegicus) menurut Krinke (2000) dalam

Larasaty (2013) adalah:

Kingdom : Animalia

Phylum : Chordata

Subphylum : Vertebrata

Class : Mammalia

Order : Rodentia

Family : Muridae

Genus : Rattus

Species : norvegicus

2.2.2 Deskripsi Rattus norvegicus

Tikus putih yang memiliki nama ilmiah Ratus novergicus adalah hewan

coba yang sering dipakai untuk penelitian. Hewan ini termasuk hewan nokturnal

dan sosial.Rattus norvegicus banyak digunakan sebagai hewan coba karena

hewan ini mempunyai respon yang cepat serta dapat memberikan gambaran

secara ilmiah yang mungkin terjadi pada manusia maupun hewan lainnya.

Tikus sebagai hewan omnivora (pemakan segala) biasanya mau

mengkonsumsi semua makanan yang dapat dimakan manusia. Kebutuhan pakan

bagi seekor tikus setiap harinya kurang lebih sebanyak 10% dari bobot tubuhnya,

jika pakan tersebut berupa pakan kering. Hal ini dapat pula ditingkatkan sampai

15% dari bobot tubuhnya jika pakan yang dikonsumsi berupa pakan basah.

Kebutuhan minum seekor tikus setiap hari kira-kira 15-30 ml air. Jumlah ini dapat

berkurang jika pakan yang dikonsumsi sudah mengandung banyak air. Tingkat

19

konsumsi dipengaruhi oleh temperatur kandang, kelembaban, kesehatan dan

kualitas makanan itu sendiri (Susanti, 2015).

Wolfenshon and Lloyd (2013) menyatakan bahwa berat tikus jantan

dewasa yaitu 450-520 gram sedangkan berat 250-300 gram berlaku pada tikus

betina. Tikus jantan lebih berat dibanding tikus betina pada semua kelompok

umur serta terjadinya perubahan bobot organ (ginjal, hati, paru, dan limpa), nilai

hematologi, nilai biokimia darah (AST dan ALT) seiring dengan bertambahnya

umur tikus.

2.3 Ginjal

2.3.1 Deskripsi Ginjal

Ginjal merupakan organ yang berbentuk seperti kacang, berjumlah

sepasang, berwarna merah, terletak diantara pelvis dan berada diantara peritoneum

dan dinding posterior abdomen. Ginjal merupakan organ retroperitoneal karena

terletak di belakang peritoneum. Ginjal terletak diantara vertebrae thoracalis XII

dan vertebrae lumbalis III. Ginjal kanan terletak lebih rendah daripada ginjal kiri

karena terdapat hepar yang menempati ruang ginjal kanan. Ginjal juga dibungkus

oleh tiga lapisan jaringan. Jaringan yang terdalam adalah kapsula renalis, jaringan

pada lapisan kedua adalah adipose dan jaringan terluar adalah fascia renal. Ketiga

lapisan jaringan tersebut berfungsi sebagai pelindung dari trauma dan memfiksasi

ginjal (Rahman, 2015).

Pada orang dewasa ginjal memiliki panjang 10-12 cm dan lebar 5-7 cm

dengan ketebalan 3cm dan memiliki masa 135-150 g. Cekungan pada ginjal

menghadap ke vertebra. Di dekat cekungan tersebut, terdapat suatu lekukan ke

dalam yang disbut hilus renalis. Hilus renalis menjadi tempat keluarnya ureter,

20

bersama dengan pembuluh darah, vasa limfatika dan serabut saraf (Tortora dan

Derrickson, 2011 dalam Rahman, 2015).

Gambar 2.4 Struktur Ginjal (Zulfiani, 2013)

Secara histologi ginjal terdiri atas tiga unsur utama, yaitu (1) Glomerulus,

yakni suatu gulungan pembuluh darah kapiler yang masuk melalui aferen, (2)

Tubuli sebagai parenkim yang bersama glomerulus membentuk nefron, suatu unit

fungsional terkecil dari ginjal, dan (3) Interstisium berikut pembuluh-pembuluh

darah, limfe dan syaraf (Simatupang, 2013).

Kedua ginjal bersama-sama mengandung kira-kira 2.400.000 nefron dan

tiap nefron dapat membentuk urin sendiri, pada dasarnya nefron terdiri dari:

a. Suatu glomerulus dimana cairan difiltrasikan

b. Suatu tubulus panjang dimana cairan yang difiltrasikan diubah menjadi

urin dalam perjalanannya ke pelvis ginjal.

Dari segi anatomis, ginjal laki-laki lebih panjang jika dibandingkan dengan ginjal

perempuan (Doloksaribu, 2008).

21

2.3.2 Gambaran Histologis Ginjal

1) Nefron

Nefron merupakan unit fungsional terkecil dari ginjal. Nefron terdiri

dari 2 bagian yaitu korpuskulum renalis dan tubulus renalis. Dua komponen

dari korpuskulum renalis yaitu glomerulus dan kapsula glomerulus (bowman).

Plasma mengalami filtrasi di glomerulus dan kemudian cairan filtrasi berjalan

di dalam tubulus renalis. Tubulus renalis tersusun atas 3 bagian yaitu tubulus

kontortus proksimal, lengkung Henle, dan tubulus kontortus distal. Urin dari

tubulus kontortus distal kemudian berlanjut ke tubulus kolektivus. Beberapa

tubulus kolektivus kemudian bersatu menjadi duktus papilaris, yang kemudian

akan berlanjut sebagai kaliks minor (Tortora (2011) dalam Rahman (2015).

Pada nefron, lengkung Henle menghubungkan tubulus kontortus

proksimal dan tubulus kontortus distal. Bagian pertama dari lengkung Henle

yang masuk ke dalam medulla renalis disebut lengkung Henle descendens.

Lengkung Henle descendens kemudian berbelok dan kembali ke korteks

renalis sebagai lengkung Henle ascendens(Rahman, 2015).

Sekitar 80-85% nefron dalam tubuh manusia merupakan nefron

kortikal. Korpuskulum renalis nefron kortikal terletak di bagian luar dari

korteks renalis dan mempunyai lengkung Henle yang pendek. Sebagian besar

dari lengkung Henle terletak di korteks renalis dan hanya menembus medulla

renalis bagian luar (Rahman, 2015).

2) Kapsula Bowman

Kapsula Bowman memiliki 2 lapisan yaitu lapisan visceral dan

parietal. Lapisan visceral tersusun atas modifikasi sel epitel skuamus

22

simpleks yang podosit. Juluran dari podosit (pedikel) menyelubungi selapis

sel endotel pada kapiler glomerulus. Lapisan parietal Kapsula Bowman

tersusun atas sel epitel skuamus simpleks. Di antara lapisan visceral dan

parietal terdapat ruang Bowman yang akan menjadi tempat berjalannya cairan

hasil filtrasi dari glomerulus (Tortora dan Derrickson, 2011).

3) Tubulus renalis dan duktus kolektivus

Tubulus renalis terdiri dari tubulus kontortus proksimal, lengkung

Henle, dan tubulus kontortus distal. Menurut Tortora dan Derrickson (2011)

pada tubulus kontortus proksimal, dinding selnya berupa epitel kuboid

simpleks dengan penonjolan brush border pada sisi apikalnya. Mikrovili ini

berfungsi untuk memperluas area reabsorpsi dan sekresi. Tubulus kontortus

proksimal panjangnya mencapai 15 mm dan sangat berliku (Sloane, 1994).

Tubulus kontortus distal terletak setelah ansa Henle yang terdapat

pada bagian kortek yang membentuk kumparan erat. Tubulus kontortus distal

lebih pendek dibandingkan dengan tubulus kontortus proksimal (Irene, 2013).

Tubulus distal memiliki saluran dengan lumen bulat dan teratur, terdiri dari 5

atau lebih sel kuboid simpleks/kolumner rendah, batas sel mulai dapat dilihat,

sitoplasmanya pucat.

Dinding sel dari lengkung Henle descenden dan lengkung Henle

ascenden tipis berupa sel epitel skuamus simplek. Sedangkan dinding sel

lengkung Henle ascenden tebal tersusun atas sel epitel kuboid simpleks atau

kolumner pendek (Tortora dan Derrickson, 2011).

Dinding tubulus kontortus distal dan duktus kolektivusdisusun oleh sel

epitel kuboid simpleks pada bagian akhir dari tubulus kontortus distal

23

terdapat 2 jenis sel tambahan yaitu principal cell (chief cell) dan sel

interkalaris. Chief cell berfungsi sebagai reseptor dari hormon antidiuretik

(ADH) dan aldosteron sedangkan sel interkalaris berfungsi dalam pengaturan

kadar pH darah. Duktus kolektivus kemudian berlanjut ke duktus papillaris

yang dilapisi epitel kolumner simpleks (Tortora dan Derrickson, 2011).

Gambar 2.5 Gambaran Mikroskopis Korteks Ginjal (Eroschenko, 2008)

2.3.3 Fungsi Ginjal

Beberapa fungsi dari ginjal menurut Doloksaribu (2008) antara lain:

1. Memegang peranan penting dalam pengeluaran zat-zat toksik atau racun

2. Mempertahankan suasana keseimbangan cairan tubuh

3. Mempertahankan keseimbangan kadar asam dan basa cairan tubuh

4. Mempertahankan keseimbangan garam-garam dan zat-zat lain dalam

tubuh seperti ion natrium, ion kalium, ion klorida dan ion hidrogen yang

cenderung terkumpul di dalam tubuh dalam jumlah berlebihan

5. Mengeluarkan sisa-sisa metabolisme hasil akhir dari protein ureum,

kreatinin, amoniak, asam urat dan garam-garam asam urat

24

Mengatur aktivitas metabolik: hormon, glukoneogenesis.

2.3.4 Gangguan Fungsi Ginjal Akibat Toksikan

Ginjal merupakan salah satu organ yang rentan terhadap stress oksidatif

karena ginjal memiliki kandungan asam lemak tak jenuh yang besar. Semua

bagian nefron secara potensial dapat dirusak oleh toksikan. Beberapa bagian dari

ginjal seperti endotel dan sel otot polos pembuluh darah, endotel dan sel

mesangial pada glomerulus dan sel pada tubulus ginjal (proksimal, distal maupun

kolektivus) mampu menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS). Efeknya

bervariasi mulai dari satu perubahan biokimia atau lebih sampai kematian sel, dan

efek ini dapat muncul sebagai perubahan kecil pada fungsi ginjal atau gagal ginjal.

Pada kerusakan ginjal terdapat beberapa mekanisme yang terjadi, antara lain jalur

sitokrom P450, aktivitas enzim prostaglandin synthetase dan enzim N-deasetilase

(Rahman, 2015).

Tubulus proksimal merupakan bagian yang paling sering mengalami

kerusakan karena paparan zat nephrotoxic. Kadar toksikan pada tubulus proksimal

lebih tinggi disebabkan karena terjadinya absorpsi sekitar 60%-80% dan sekresi

aktif hasil filtrasi glomerulus (Sari, 2010). Selain itu pada tubulus proksimal kadar

sitokrom P450 lebih tinggi yaitu untuk mendetoksifikasi atau mengaktifkan

toksikan, sehingga sering merupakan sasaran efek toksik (Dalimunthe, 2009).

Nefrotoksisitas pada tubulus kontortus distal umumnya berupa kristaluria dan

nekrosis papilla ginjal. Hal ini terkait dengan fungsi tubulus distal dalam

mengatur keseimbangan air, elektrolit, dan asam basa (Irene, 2013). Selain itu

kerusakan pada tubulus ginjal akibat zat nefrotoksik dapat diamati melalui

25

penyempitan yang terjadi pada tubulus kontortus proksimal, nekrosis sel epitel

dan adanya hialin cast pada tubulus distal.

Kata hialin biasanya merujuk pada perubahan dalam ruang ekstrasel

yang menghasilkan gambaran merah muda, homogen, dan mirip kaca pada

sediaan histologi yang dipulas dengan hematoksilin dan eosin. Kata hialin ini

digunakan secara luas sebagai istilah histologi deskriptif dan bukan suatu penanda

spesifik cedera sel. Hialin cast adalah massa amorf merah muda yang terdapat

dalam lumen tubulus (Siahaan, 2016). Terjadinya perubahan warna dapat

disebabkan beragam kelainan. Penimbunan intrasel protein seperti eosinofilik

dapat disebabkan beberapa hal diantaranya terjadinya kebocoran protein yang

melalui filter glomerulus yang dapat meningkatkan terjadinya reabsorbsi protein

dalam vesikel. Vesikel-vesikel ini kemudian menyatu dengan lisosom membentuk

fagolisosom yang tampak sebagai hialin merah muda pada tubulus. Proses ini

bersifat reversibel (Kumar (2010) dalam Irene (2013).

Gambar 2.6 Gambaran Mikroskopik pada Ginjal yang

Menunjukkan Adanya Hialin cast

Hialin cast terbentuk pada tempat yang kosong di dalam lumen tubular.

Hanya terbentuk dalam tubulus distal yang rumit atau saluran pengumpul (nefron

26

distal). Hialin mempunyai tekstur yang lembut dan indeks bias yang sangat dekat

dengan cairan yang ada di sekitarnya. Selain itu hialin cast juga mempunyai ciri

yaitu tidak berwarna, homogen dan transparan dengan ujung membulat. Silinder

hialin atau silinder protein terdiri dari mucoprotein (protein Tamm-Horsfall) yang

dikeluarkan oleh sel-sel tubulus. Silinder hialin umumnya panjang, tampak seperti

kaca buram, dapat berisi lemak, biasanya didapat pada keadaan proteinuria,

dehidrasi atau kerja latihan berat. Adanya silinder ini tidak menunjukkan suatu

keadaan patologis.

Sel epitel pada tubulus mempunyai kemampuan untuk melakukan

perbaikan selnya sendiri. Apabila terpapar zat toksik, sel-sel yang tidak rusak

dapat mengkompensasi kerusakan dengan hipertrofi, adaptasi, dan proliferasi sel

kemudian dilanjutkan dengan re-epitelisasi. Akan tetapi zat toksik dengan dosis

tertentu yang terakumulasi pada sel epitel akan menyebabkan terganggunya proses

perbaikan sel, migrasi, dan proliferasi sehingga sel tidak dapat mengkompensasi

kerusakan. Hal inilah yang mengakibatkan jumlah tubulus yang mengalami

kerusakan meningkat sebanding dengan peningkatan lama paparan timbal yang

diberikan (Sari, 2010).

2.4 Timbal

2.4.1 Pengertian Timbal

Timbal merupakan bahan kimia yang termasuk dalam kelompok logam

berat. Timbal merupakan logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak

bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami maupun

buatan. Menurut Palaar (1994) dalam Naria (2005) logam berat merupakan bahan

kimia golongan logam yang sama sekali tidak dibutuhkan oleh tubuh, dimana jika

27

masuk ke dalam tubuh organisme hidup dalam jumlah yang berlebihan akan

menimbulkan efek negatif dan gangguan kesehatan.

Raharjo (2006) menambahkan bahwa timbal adalah salah satu jenis

logam berat yang berasal dari kerak bumi karena proses alam dan penambangan

menyebabkan timbal dapat dijumpai pada ekosistem makhluk hidup. Logam

timbal banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari dari kosmetik sampai bahan

bakar kendaraan bermotor. Jalur masuknya timbal ke dalam tubuh manusia dapat

melalui saluran pencernaan lewat makanan dan minuman, hirupan asap kendaraan

bermotor serta hasil industri dan melalui penyerapan kulit.

Timbal merupakan metal yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia

yang berlangsung seumur hidup karena timbal berakumulasi dalam tubuh

manusia. Dalam kasus paparan polusi timbal dalam dosis rendah sekalipun

ternyata dapat menimbulkan gangguan pada tubuh tanpa menunjukkan gejala

klinik (Muliyadi, dkk., 2015). Toksisitas timbal pada kesehatan manusia

mempunyai pengaruh yang luas, dari gangguan syaraf, gangguan metabolisme

tulang sampai kerusakan ginjal dan gangguan fungsi hati (Setiawan, 2012).

2.4.2 Mekanisme Pembentukan Radikal Bebas Akibat Timbaldan Efeknya

Terhadap Ginjal

Menurut Winarti (2010), radikal bebas adalah atom, molekul atau

senyawa yang dapat berdiri sendiri yang mempunyai elektron tidak berpasangan,

oleh karena itu bersifat sangat reaktif dan tidak stabil. Elektron yang tidak

berpasangan selalu berusaha untuk mencari pasangan baru, sehingga mudah

bereaksi dengan zat lain (protein, lemak maupun DNA) dalam tubuh.

Radikal bebas menyebabkan kerusakan sel dengan tiga cara , yaitu:

28

1. Peroksidasi komponen lipid dari membran sel dan sitosol. Menyebabkan

serangkaian reduksi asam lemak (otokatalisis) yang mengakibatkan

kerusakan membran dan organel sel.

2. Kerusakan DNA.

Kerusakan DNA ini dapat mengakibatkan mutasi DNA bahkan dapat

menimbulkan kematian sel.

3. Modifikasi protein teroksidasi oleh karena terbentuknya cross

linkingprotein, melalui mediator sulfidril atas beberapa asam amino labil

seperti sistein, metionin, lisi dan histidin (Sayuti dan Yenrina, 2015).

Radikal diproduksi dalam sel yang secara umum melalui reaksi

pemindahan elektron, menggunakan mediator enzimatik atau non enzimatik.

Produksi radikal bebas dalam sel terjadi secara rutin maupun sebagai reaksi

terhadap rangsangan secara rutin adalah enzim superoksidase yang dihasilkan

melalui aktifasi fagosit dan reaksi katalisa seperti ribonukleotidareduktase. Sedang

pembentukan melalui rangsangan adalah kebocoran superoksida, hydrogen

peroksida dan kelompok oksigen reaktif (ROS) lainnya. Pada keadaan normal

sumber kebocoran utama adalah kebocoran pada rantai transport elektron. Apabila

tidak ada keseimbangan antara radikal bebas dengan antioksidan maka akan

terjadi suatu keadaan yang disebut stress oksidatif. Stress oksidatif adalah suatu

keadaan dimana tingkat kelompok oksigen reaktif (ROS) yang toksik melebihi

pertahanan antioksidan endogen,mengakibatkan kelebihan radikal bebas yang

bereaksi dengan lemak, protein dan asam nukleat seluler sehingga terjadi

kerusakan lokal dan disfungsi organ tertentu (Setiawan, 2014).

29

Toksisitas timbal menimbulkan radikal bebas dengan melalui dua cara

yaitu: 1. Pembentukan reactive oxygen species (ROS) seperti hidroperoksida,

singlet oxygen dan hidrogen peroksida 2. Secara langsung menurunkan

ketersediaan antioksidan tubuh. Masuknya timbal ke dalam tubuh akan

mempengaruhi fungsi kemampuan darah untuk membentuk hemoglobin,

gangguan sistem syaraf, anemia serta terjadinya kerusakan pada hepar dan ginjal

(Ardiyanto, 2005). Timbal masuk ke dalam tubuh melalui saluran pernafasan dan

saluran pencernaan. Timbal akan masuk ke dalam tubuh kemudian akan berikatan

dengan eritrosit pada darah. Kemudian akan ikut aliran darah menuju berbagai

organ salah satunya ginjal. Meskipun ginjal mengisi kurang dari 1% massa tubuh,

tetapi organ ini menerima sekitar 25% cardiac output. Jadi jumlah yang signifikan

dari substansi kimia eksogen dan/atau metabolitnya dibawa ke ginjal (Sudjarwadi,

2013).

Di dalam ginjal terjadi proses filtrasi di glomerulus dan proses reabsorpsi

di tubulus proksimal. Tubulus proksimal akan mereabsorpsi sekitar 60-80% hasil

filtrasi dari glomerulus. Di dalam tubulus terdapat sitokrom P450 yang berfungsi

membantu proses metabolisme zat asing (xenobiotik) (Rahman, 2015). Akibat

dari banyaknya zat toksik yang ikut aliran darah menyebabkan kenaikan produksi

ROS (Reactive Oxygen Species) dan menurunkan jumlah glutation. Struktur

glutation (GSH) terdiri atas gugus karboksil asam amino, gugus sulfihidril, serta

dua ikatan peptida sebagai situs reaksi dengan logam. Gugus fungsional –SH

merupakan gugus terpenting yang dapat mengikat logam, terutama pengikatan

dengan logam berat yang masuk dalam tubuh. Glutation reductase (GR)

merupakan enzim yang berfungsi untuk mengubah gluthattion disulfide (GSSG)

30

menjadi GSH. Timbal sangat reaktif berikatan dengan gugus –SH, terjadinya

ikatan timbal dengan gugus SH menyebabkan terjadinya penurunan biosintesis

GR, sehingga kadar GSH menurun (Kamilatussaniah, dkk. 2015). Keadaan inilah

yang menyebabkan terkadinya stress oksidatif.

Stres oksidatif adalah suatu keadaan dimana tingkat kelompok oksigen

reaktif (ROS) yang toksik melebihi pertahanan antioksidan endogen,

mengakibatkan kelebihan radikal bebas yang bereaksi dengan lemak, protein dan

asam nukleat seluler sehingga terjadi kerusakan lokal dan disfungsi organ tertentu.

Kerusakan pada ginjal biasanya terjadi pada tubulus proksimal, yaitu berupa

pembengkakan sel-sel penyusun epitel yang kemudian dapat menyebabkan

penyempitan atau penutupan lumen tubulus proksimal dan adanya hialin cast pada

distal.

2.5 Pengembangan Hasil Penelitian Menjadi Sumber Belajar

Suatu penelitian dapat dijadikan sebagai sumber belajar harus melalui

kajian proses dan identifikasi hasil penelitian. Agar dapat digunakan sebagai

sumber belajar, maka penelitian tersebut dapat ditinjau dari kajian proses dan hasil

penelitian. Proses kajian penelitian berkaitan dengan pengembangan keterampilan

sedangkan hasil penelitiannya berupa fakta dan konsep (Munajah, 2015).

2.5.1 Syarat Hasil Penelitian Menjadi Sumber Belajar

Menurut Suhardi (2007) dalam Munajah (2015), syarat hasil penelitian

dapat dijadikan sumber belajar yaitu:

1. Kejelasan potensi

Besarnya potensi suatu objek dan gejalanya untuk dapat diangkat sebagai

sumber belajar terhadap permasalahan biologi berdasarkan konsep kurikulum.

31

Potensi suatu objek sendiri ditentukan oleh ketersediaan objek dan permasalahan

yang dapat diungkap untuk menghasilkan fakta-fakta dan konsep-konsep dari

hasil penelitian yang harus dicapai dalam kurikulum. Kejelasan potensi

ditunjukkan oleh ketersediaan objek dan ragam permasalahan yang dapat

diungkapkan dalam penelitian ini.

2. Kesesuaian dengan tujuan

Kesesuaian yang dimaksud adalah hasil penelitian dengan kompetensi

dasar (KD) yang tercantum berdasarkan kurikulum 2013 pada materi Struktur

dan Fungsi Sel Penyusun Jaringan Epitel pada Sistem Ekskresi

3. Kejelasan sasaran

Sasaran kejelasan penelitian ini adalah objek dan subjek penelitian.

Sasaran objek atau sasaran pengamatan adalah menganalisis struktur dan fungsi

sel penyusun jaringan epitel pada sistem ekskresi, sasaran subjek atau sasaran

diperuntukkan adalah siswa SMA kelas XI.

4. Kejelasan informasi yang diungkap

Kejelasan informasi dalam penelitian ini dapat dilihat dari 2 aspek yaitu

proses dan produk penelitian yang disesuaikan dengan kurikulum.

5. Kejelasan pedoman eksplorasi

Kejelasan pedoman eksplorasi diperlukan prosedur kerja dalam

melaksanakan penelitian yang meliputi penentuan sampel penelitian, alat dan

bahan, cara kerja, pengolahan data dan penarikan kesimpulan. Keterbatasan

waktu di sekolah dan kemampuan siswa menjadi pertimbangan, karena itu perlu

adanya pemilihan kegiatan yang dilaksanakan siswa.

6. Kejelasan perolehan yang diharapkan

32

Kejelasan perolehan yang diharapkan yaitu kejelasan hasil berupa proses

dan produk penelitian yang dapat digunakan sebagai sumber belajar berdasar

aspek-aspek dalam tujuan belajar biologi yang meliputi :

1) Perolehan kognitif

2) Perolehan afektif

3) Perolehan psikomotorik

Berdasarkan syarat-syarat sumber belajar yang meliputi yang meliputi

kejelasan potensi, kejelasan tujuan, kejelasan informasi yang diungkap, kejelasan

pedoman eksplorasi, dan kejelasan perolehan yang diharapkan, maka diharapkan

hasilpenelitian ini dapat dijadikan sumber belajar pada materi struktur dan fungsi

sel penyusun jaringan epitel pada sistem ekskresi kelas XI SMA.

2.5.2 Pengertian Sumber Belajar

Proses belajar tidak harus selalu didampingi oleh guru. Belajar bisa

menggunakan sumber belajar yang tersedia, baik itu di sekolah maupun di

lingkungan sekitar, misalnya berupa buku-buku, majalah, koran, perpustakaan,

laboratorium ataupun kegiatan lainnya. Siswa atau peserta didik harus secara aktif

mencari dan berinteraksi dengan sumber belajar.

Proses belajar bersifat individual dan kontekstual, artinya proses belajar

terjadi dalam diri peserta didik sesuai dengan perkembangannya dan

lingkungannya. Seharusnya peserta didik tidak hanya belajar dari guru atau

pendidik saja, tetapi dapat pula belajar dari berbagai sumber yang ada di

lingkungannya. Oleh karena itu sumber belajar suatu sistem yang terdiri dari

sekumpulan bahan atau situasi yang diciptakan dengan sengaja dan dibuat agar

memungkinkan peserta didik belajar secara individual (Badriyah, 2010).

33

Sumber belajar dalam artian sederhana yaitu guru dan bahan-bahan

pengajaran atau bahan pelajaran, baik buku-buku bacaan atau semacamnya.

Dalam arti luas sumber belajar yaitu segala daya yang dapat digunakan untuk

proses atau aktifitas pengajaran baik secara langsung maupun tidak langsung, di

luar diri peserta didik (lingkungan) yang melengkapi diri mereka pada saat

pengajaran berlangsung (Wardhani, 2010).

Menurut Mulyasa (2008)sumber belajar adalah segala sesuatu yang dapat

memberikan kemudahan kepada peserta didik dalam memperoleh sejumlah

informasi, pengetahuan, pengalaman dan keterampilan dalam proses belajar

mengajar. Sedangkan menurut Asosiasi Teknologi Komunikasi Pendidikan

(AECT), sumber belajar adalah meliputi semua sumber baik berupa data, orang

atau benda yang dapat digunakan untuk memberi fasilitas (kemudahan) belajar

bagi peserta didik. Oleh karena itu sumber belajar adalah semua komponen sistem

instruksional baik yang secara khusus dirancang maupun yang menurut sifatnya

dapat dipakai atau dimanfaatkan dalam kegiatan pembelajaran (Badriyah, 2010).

2.5.3 Klasifikasi Sumber Belajar

AECT (Association of education Communication Technology)

mengklasifikasikan sumber belajar menjadi 6 macam, antara lain:

1. Message (pesan), yaitu informasi atau ajaran yang diteruskan oleh

komponen lain dalam bentuk gagasan, fakta, arti dan data. Termasuk

dalam komponen pesan adalah semua bidang studi atau mata kuliah atau

bahan pengajaran yang diajarkan kepada peserta didik.

34

2. People (orang), yaitu manusia yang bertindak sebagai pentimpan,

pengelola, dan penyaji pesan. Termasuk kelompok ini adalah guru, dosen,

tutor dan peserta didik.

3. Material (bahan), yaitu perangkat lunak yang mengandung pesan untuk

disajikan melalui penggunaan alat atau perangkat keras ataupun oleh

dirinya sendiri. Berbagai program media yang termasuk kategori materials

seperti transparansi, slide, film, video, recorder, radio dan televisi.

4. Device (alat), yaitu sesuatu (perangkat keras) yang digunakan untuk

menyampaikan pesan yang tersimpan dalam bahan. Misalnya: overhead,

projector, slide, video, tape recorder, radio dan televisi.

5. Technique (teknik), yaitu prosedur yang dipersiapkan untuk penggunaan

bahan, peralatan, orang dan lingkungan untuk menyampaikan pesan.

Misalnya: pengajaran berprogram, simulasi demonstrasi, tanya jawab dan

CBSA.

6. Setting (lingkungan), yaitu situasi atau suasana sekitar dimana pesan

disampaikan, baik lingkungan fisik seperti ruang kelas, perpustakaan,

laboratorium, taman, lapangan maupun lingkungan non fisik misalnya

suasana belajar itu sendiri: tenang, ramai dan lelah (Rohani, 2010 dalam

Ibrahim, 2015).

2.5.4 Memilih Sumber Belajar

Menurut Sudjana dan Rivai (2003) dalam Ibrahim (2015) ada dua kriteria

sumber belajar, yaitu kriteria umum dan kriteria berdasarkan tujuan yang hendak

dicapai. Adapun kriteria-kriteria tersebut adalah sebagai berikut:

1. Kriteria Umum

35

Kriteria umum merupakan ukuran kasar dalam memilih berbagai

sumber belajar, misalnya: a) ekonomis dalam pengertian murah, b) praktis

dan sederhana, c) mudah diperoleh, d) bersifat fleksibel, e) komponen-

komponennya sesuai dengan tujuan.

2. Kriteria berdasarkan tujuan

Beberapa kriteria sumber belajar berdasarkan tujuan antara lain

adalah: a) sumber belajar untuk memotivasi, b) sumber belajar untuk

tujuan pengajaran, c) sumber belajar yang digunakan untuk tujuan sumber

belajar, d) sumber belajar untuk memecahkan masalah, e) sumber belajar

untuk presentasi.

2.5.5 Fungsi Sumber Belajar

Dalam keragaman sifat-sifat dan kegunaan sumber belajar dapat

dirumuskan kegunaannya sebagai berikut:

1. Merupakan pembuka jalan dan pengembangan wawasan terhadap proses

belajar mengajaryang ditempuh.

2. Merupakan pemandu teknis langkah-langkah operasional untuk

menelusuri secara teliti guna penguasaan keilmuan yang dipelajari.

3. Memberikan petunjuk dan gambaran kaitan bidang keilmuan yang sedang

dipelajari dengan berbagai bidang keilmuannya.

4. Menginformasikan sejumlah penemuan baru yang pernah diperoleh orang

lain yang berhubungan dengan bidang keilmuan tertentu.

5. Menunjukkan berbagai permasalahan yang timbul dan merupakan

konsekuensi logis dalam suatu bidang keilmuan menuntut adanya

36

kemampuan pemecahan dari orang yang mengabdikan diri dalam bidang

tersebut (Badriyah, 2010)

2.6 Kerangka Konseptual

Peningkatan antioksidan

(salah satunya sebagai

peningkat glutation)

menghambat

menyebabkan Aktivasi sitokrom

P450

Peningkatan produksi

ROS (Reactive

Oxygen Species)

Penurunan jumlah

glutation

Stress oksidatif

Kerusakan fungsi dan

struktur sel

Dilihat dari gambaran

histologi

(Hialin cast)

Sumber belajar

menyebabkan

masuk

Timbal di lingkungan

Peredaran darah

Berikatan dengan

eritrosit

Ginjal

Absorbsi di tubulus

proksimal

masuk ke dalam

Melalui makanan

Ekstrak daun kelor

(Moringa oleifera L)

Flavonoid

β-karoten

Vitamin C

mengandung

37

2.7 Hipotesis

Berdasarkan rumusan masalah dan studi pustaka diatas dapat dirumuskan

hipotesis sebagai berikut:

1. Terdapat pengaruh pemberian berbagai dosis ekstrak Moringa oleifera L

terhadap gambaran histologi ginjal tikus yang dipapar timbal asetat.

2. Terdapat perbedaan gambaran histologi ginjal tikus yang telah dipapar

timbal dengan tikus yang tidak dipapar timbal.