Gingerol Pada Jahe (Zingiber officinale) sebagai Zat Penurun Kadar Kolesterol Tinggi

Ditulis Oleh Febri Yuliani

Jahe (Zingiber officinale) merupakan tumbuhan asli dari wilayah Asia[1] dimana Indonesia menjadi negara kelima produksi jahe terbesar di dunia[2].

Gambar 1. Negara Produksi Jahe Terbesar[2].

Jahe biasanya digunakan sebagai bumbu masakan dan juga berkhasiat dalam kesehatan.  Diantara manfaat kesehatan jahe ialah sebagai obat batuk, obat muntah, mengurangi masuk angin, hingga mencegah penyakit jantung[3].

Gambar 2. Rimpang jahe[3].

Pada saat ini, terdeteksi lebih dari 400 senyawa yang berbeda pada tumbuhan jahe[4]. Dalam rimpang jahe terdapat dua zat penyusun utama yakni minyak atsiri jahe dan oleoresin. Oleoresin pada jahe terdiri dari gingerol, zingiberen, shagaol, resin, dan minyak jahe[5]. Minyak atsiri berperan sebagai pemberi aroma khas jahe sedangkan oleoresin menghasilkan rasa pedas. Oleoresin pada jahe mengandung beberapa komponen yang terdiri dari gingerol, shagaol, zingiberen, serta resin[6]. Beberapa penelitian menunjukan jahe ini memiliki sifat anti-obesitas, anti-hiperkolesterol, anti-glikemik, anti-hipertensi, dan efek anti-inflamasi[6].

Gingerol (C₇H₂₆O₄) ialah senyawa yang terkandung di dalam oleoresin jahe[7] yang memiliki warna kuning pucat dan bersifat labil [8]. Gingerol ini memberi rasa pedas pada jahe segar yang mana senyawa ini tergolong pada senyawa fenolik[9]. Gingerol sangat rentan terhadap dekomposisi termal[10]. Senyawa 6-gingerol dilaporkan memiliki sifat antioksidan, anti-inflamasi, dan kemampuan untuk memperbaiki lemak darah[11][12].

Gambar 3. Struktur gingerol[3].

Kolesterol (C₂₇H₄₅OH) ialah alkohol steroid yang merupakan salah satu turunan lemak yang berada dalam darah dan sel tubuh. Kolesterol digunakan sebagai pembentuk dari dinding sel serta sebagai bahan pembentuk hormon[13]. Kolesterol dalam darah digunakan sebagai zat prekursor pembentuk garam empedu di hati, dan stabilisasi membran sel, juga sebagai hormon steroid[14]. Kadar kolesterol dikatakan normal jika berada dibawah 200 mg/dl dan dikatakan tinggi apabila berada pada jumlah ≥ 200 mg/dl[15].

 Kolesterol ini memiliki sifat tidak larut dalam darah sehingga harus berikatan dengan pengangkutnya dalam bentuk lipoprotein untuk mengalir dalam darah[16]. Kadar kolesterol dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain, makanan, keturunan, usia, aktivitas fisik, serta proses produksinya di dalam tubuh[17]. Penduduk Indonesia yang tercatat dalam kondisi hiperkolesterol ada sebanyak 69,9%[18]. Hal ini menunjukkan lebih dari 50% penduduk Indonesia mengalami hiperkolesterol. Kondisi hiperkolestrol yang tidak terkontrol nantinya akan berpengaruh pada tubuh dan menimbulkan berbagai macam penyakit[19].

Gambar 4. Struktur kolesterol[20].

Kolesterol banyak dibentuk di hati dan sebagian dibentuk dari makanan yang dikonsumsi. Zat yang berperan sebagai prekursor dalam sintesis kolesterol ialah asetil-KoA. Asetil-KoA dapat dibentuk dari glukosa, asam amino, serta asam lemak. Molekul asetil-KoA sebanyak dua buah akan membentuk asetoasetil KoA lalu bergabung dengan asetil KoA lain membentuk hidroksimetilglutaril KoA (HMG-KoA). Molekul HMG-KoA mengalami reduksi oleh HMG-KoA reduktase dan menghasilkan mevalonat. Reaksi katalilsis tersebut merupakan reaksi penentu cepat atau lambatnya pembentukan kolesterol[21].

Sifat kolesterol yakni tidak dapat larut di dalam darah dan perlu berikatan dengan zat pengangkut yang dinamakan lipoprotein agar dapat mengalir di dalam darah. Lipoprotein plasma biasa dibagi atas empat berdasarkan sifat dan kepadatannya; kilomikron, Very Low Density Lipoprotein (VLDL), Low Density Lipoprotein (LDL), High Density Lipoprotein (HDL)[22]. Namun secara umum hanya dikenal LDL dan HDL saja. Pada keadaan normal, sekitar 70% kolesterol dalam plasma darah terkandung didalam LDL. Pembeda antara LDL dan HDL salah satunnya dari bagian proteinnya dimana LDL memiliki apolipoprotein B sedangkan HDL tidak. Apolipoprotein B ini memungkinkan LDL berikatan dengan afinitas tinggi pada reseptor LDL di permukaan sel terutama pada pembuluh darah. Selain itu, LDL mengandung 20% protein sedangkan HDL mengandung lebih banyak protein yakni sekitar 40%[23].

HDL ialah lipoprotein berdensitas tinggi yang mengandung kadar protein tinggi dan rendah trigliserida. Adanya peningkatan kadar HDL dapat mencegah gangguan metabolisme hingga kegemukan. HDL mengandung apolipoprotein A-1 (ApoA-1) yang menjadi konstituen utama dari struktural protein pada HDL dan berperan penting dalam pembentukan HDL itu sendiri. Selain itu, ATP pengikat molekul pengangkut A-1 (ABCA1) dan lesitin: Kolesterol asiltransferase (LCAT) berkonstribusi dalam sintesis HDL[24].

Gambar 5. Struktur HDL[25].

Gambar 6. Struktur LDL[26].

Peningkatan kadar kolesterol dalam darah akan meningkatkan kadar LDL karena kandungan kolesterol yang dibawa oleh LDL lebih banyak dibandingkan HDL. Adanya peningkatan kadar LDL akan menyebabkan penumpukan plak di pembuluh darah terutama arteri koroner dan akan menimbulkan berbagai penyakit. Diantara penyakit yang timbul ialah hiperkolesteromia, arteriosclerosis, hingga penyakit jantung koroner yang dapat menyebabkan kematian[19].

CARA GINGEROL MENURUNKAN KOLESTEROL TINGGI DALAM DARAH

Di dalam sebuah penelitian tikus percobaan diberikan makan ekstrak jahe secara signifikan mengalami peningkatan kadar HDL di dalam darah [27][28][29]. Dilaporkan bahwa senyawa 6-gingerol dari jahe meningkatkan sintesis HDL dan menambah aktivitas LCAT (Lesitin Kolesterol Asiltrasnferase)[30] [31]. LCAT ialah enzim yang berperan penting dalam proses transportasi kolesterol balik. Enzim ini bertanggung jawab dalam pembentukan HDL dan pemodelan ulang partikel lipoprotein HDL. Fungsi utama dari HDL yakni untuk menghilangkan kolesterol dari jaringan poliferal dan mengangkutnya menuju hati untuk ekskresi empedu dalam proses transportasi kolesterol balik[32]. Selanjutnya kolesterol diangkut ke apolipoprotein ApoA-1 yang kekurangan lipid. Hal tersebut diikuti dengan esterifikasi dari kolesterol bebas pada permukaan dari HDL yang baru oleh LCAT, lalu membuat sebuah gradien kolesterol bebas antara jaringan peripheral dan hati[33]. Gradien kolesterol yang terinduksi mengalami penghabisan dari jaringan peripheral menuju hati[34] . Peningkatan kadar HDL akan memicu peningkatan enzim lipoprotein lipase yang membantu LDL yang membawa banyak kolesterol di pembuluh darah bergerak menuju hati[35] . Sebuah studi in vivo menyebutkan pemberian 6-gingerol kepada tikus obesitas akan meningkatkan aktivitas plasma LCAT secara signifikan dan mengurangi hyperlipidemia[30].

Gambar 7. Pembentukan HDL dan transpor balik kolesterol[36]. 

Gingerol yang merupakan salah satu senyawa bioaktif pada jahe juga dapat menghambat biosintesis kolesterol dengan cara menghambat akses dari substrat menuju sisi aktif dari enzim HMG-CoA reduktase. Tingkat konsentrasi HMG-CoA reduktase pada percobaan tikus gemuk secara signifikan diturunkan oleh gingerol yang menunjukkan bahwa adanya penurunan sintesis kolesterol[37].

Gambar 8. Reaksi pembentukan kolesterol[38].

KESIMPULAN

Gingerol pada jahe dapat signifikan menurunkan kadar kolesterol tinggi dalam darah dengan meningkatkan kadar LCAT sehingga meningkatkan kadar HDL dalam darah serta mengaktifkan lipoprotein lipase yang membantu LDL bergerak membawa kolesterol dalam darah. Gingerol juga dapat menghambat biosintesis kolesterol dengan cara menghambat akses dari substrat menuju sisi aktif dari enzim HMG-CoA reduktase.

REFERENSI:

[1]      K. Singletary, “Ginger: An overview of health benefits,” Nutrition Today. 2010.

[2]      FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations, “GLOBEFISH Highlights,” GLOBEFISH Highlights, 2017.

[3]      K. Srinivasan, “PharmaNutrition Ginger rhizomes ( Zingiber of fi cinale ): A spice with multiple health bene fi cial potentials,” vol. 5, hal. 18–28, 2017.

[4]      A. T. dan A. N., “The effect of ginger (Zingiber Officinale) as an ancient medicinal plant on improving blood lipids,” J. Herb. Med., 2017.

[5]      S. P. McLaughlin, “ Ginger:  The Genus Zingiber . Medicinal and Aromatic Plants−Industrial Profiles, Volume 41 Edited by P. N. Ravindran (Centre for Medicinal Plants Research, Kerala, India) and K. Nirmal Babu (Division of Crop Improvement and Biotechnology, Indian Institut,” J. Nat. Prod., 2005.

[6]      K. V. Peter dan P. N. Ravindran, “Botany and Crop Improvement of Ginger,” in Ginger, 2018.

[7]      Y. Y. Choi, M. H. Kim, J. Hong, S. H. Kim, dan W. M. Yang, “Dried ginger (Zingiber officinalis) inhibits inflammation in a lipopolysaccharide-induced mouse model,” Evidence-based Complement. Altern. Med., 2013.

[8]      K. C. Zancan, M. O. M. Marques, A. J. Petenate, dan M. A. A. Meireles, “Extraction of ginger (Zingiber officinale roscoe) oleoresin with CO2 and co-solvents: A study of the antioxidant action of the extracts,” J. Supercrit. Fluids, 2001.

[9]      H. Hargono, F. Pradhita, dan M. P. Aulia, “PEMISAHAN GINGEROL DARI RIMPANG JAHE SEGAR MELALUI PROSES  EKSTRAKSI SECARA BATCH,” Momentum, 2013.

[10]    A. T., A. N., V. M., S. F., H. A., dan D. M., “The effect of ginger consumption on glycemic status, lipid profile and some inflammatory markers in patients with type 2 diabetes mellitus,” Int. J. Food Sci. Nutr., 2014.

[11]    T. F. Tzeng, S. S. Liou, C. J. Chang, dan I. M. Liu, “6-gingerol protects against nutritional Steatohepatitis by regulating key genes related to inflammation and lipid metabolism,” Nutrients, 2015.

[12]    E. O. Farombi, A. O. Abolaji, D. Nwawolor, T. T. Afolabi, M. D. Arowoogun, dan M. Ojo, “Protective properties of 6-gingerol-rich fraction from Zingiber officinale (Ginger) on chlorpyrifos-induced oxidative damage and inflammation in the brain, ovary and uterus of rats,” Chem. Biol. Interact., 2017.

[13]    D. Chou, “Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods,” JAMA, 2007.

[14]    J. L. Kee, “Pedoman pemeriksaan laboratorium dan diagnostik,” Jakarta EGC, 2007.

[15]    Kementerian Kesehatan Republik Indonesia (the Indonesian Health Department), “Pedoman Gizi Seimbang,” 2014.

[16]    J. Soh, J. Josekutty, dan M. M. Hussain, “Lipids and Dyslipoproteinemia,” in Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, 2012.

[17]    M. Yani, “Mengendalikan Kadar Kolesterol Pada Hiperkolesterolemia,” Olahraga Prestasi, 2015.

[18]    Riskesdas, “Badan penelitian dan pengembangan kesehatan kementrian kesehatan RI tahun 2013,” Lap. Nas. 2013, 2013.

[19]    A. M. Ayu, M. Mutalazimah, dan I. Herawati, “Hubungan Frekuensi Senam Aerobik dan Asupan Kolesterol terhadap Kadar Kolesterol Darah Wanita Usia Subur di Pusat Kebugaran Syariah Agung Fitnes Makamhaji,” J. Kesehat., 2018.

[20]    R. Frederick, “Effects of static vs. non-static in vitro techniques on lipid penetration into silicone hydrogel contact lenses,” no. February, 2014.

[21]    J. Thomas, T. P. Shentu, dan D. K., “Cholesterol: Biosynthesis, Functional Diversity, Homeostasis and Regulation by Natural Products,” in Biochemistry, 2012.

[22]    K. M. Botham dan P. A. Mayes, “Sintesis, Transpor, & Ekskresi KOlesterol,” in Biokimia Harper, 2009.

[23]    S. H. Boyer, “The Principles of Human Biochemical Genetics. Harry Harris. North-Holland, Amsterdam, and Elsevier, New York, 1970. xiv, 330 pp., illus. Cloth, $15; paper, $6.95. Frontiers of Biology, vol. 19,” Science (80-. )., 2006.

[24]    K. R. Murray, M. P. Nair, A. F. Ayyobi, J. S. Hill, P. H. Pritchard, dan A. G. Lacko, “Probing the 121-136 domain of lecithin:cholesterol acyltransferase using antibodies,” Arch. Biochem. Biophys., 2001.

[25]    G. Home dan Reference, “Familial HDL deficiency,” Genetics Home Reference, hal. 1–4, 2018.

[26]    https://www.britannica.com/editor/The-Editors-of-Encyclopaedia-Britannica/4419, “Lipoprotein,” Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., hal. https://www.britannica.com/science/lipoprotein, 2019.

[27]    E. S. M. Elrokh, N. A. Z. Yassin, S. M. A. El-Shenawy, dan B. M. M. Ibrahim, “Antihypercholesterolaemic effect of ginger rhizome (Zingiber officinale) in rats,” Inflammopharmacology, 2010.

[28]    R. H. Mahmoud dan W. A. Elnour, “Comparative evaluation of the efficacy of ginger and orlistat on obesity management, pancreatic lipase and liver peroxisomal catalase enzyme in male albino rats,” Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 2013.

[29]    A. Elkirdasy, S. Shousha, A. H. Alrohaimi, dan M. F. Arshad, “Hematological and immunobiochemical study of green tea and ginger extracts in experimentally induced diabetic rabbits,” Acta Pol. Pharm. – Drug Res., 2015.

[30]    P. Brahma Naidu et al., “Ameliorative potential of gingerol: Promising modulation of inflammatory factors and lipid marker enzymes expressions in HFD induced obesity in rats,” Mol. Cell. Endocrinol., 2016.

[31]    G. Saravanan, P. Ponmurugan, M. A. Deepa, dan B. Senthilkumar, “Anti-obesity action of gingerol: Effect on lipid profile, insulin, leptin, amylase and lipase in male obese rats induced by a high-fat diet,” J. Sci. Food Agric., 2014.

[32]    P. Barter et al., “HDL cholesterol, very low levels of LDL cholesterol, and cardiovascular events.,” N. Engl. J. Med., 2007.

[33]    V. I. Zannis et al., “Probing the pathways of chylomicron and HDL metabolism using adenovirus-mediated gene transfer,” Current Opinion in Lipidology. 2004.

[34]    S. Dugasani, M. R. Pichika, V. D. Nadarajah, M. K. Balijepalli, S. Tandra, dan J. N. Korlakunta, “Comparative antioxidant and anti-inflammatory effects of [6]-gingerol, [8]-gingerol, [10]-gingerol and [6]-shogaol,” J. Ethnopharmacol., 2010.

[35]    S. T. Arsana PM, Rosandi R, Manaf A, Budhiarta AAG, Permana H, Sucipta KW, Lindarto D, Adi S, Pramono B, Harbuwono DK, Shahab A, Sugiarto, Karimi, Purnomo LB, “Panduan Pengelolaan Dislipidemia di Indonesia,” PB. PERKENI, 2015.

[36]    N. D. Vaziri, “HDL abnormalities in nephrotic syndrome and chronic kidney disease,” Nature Reviews Nephrology. 2016.

[37]    P. Brahmanaidu et al., “Ameliorative potential of gingerol: Promising modulation of inflammatory factors and lipid marker enzymes expressions in HFD induced obesity in rats,” Mol. Cell. Endocrinol., 2015.

[38]    E. S. Istvan dan J. Deisenhofer, “Structural mechanism for statin inhibition of HMG-CoA reductase,” Science (80-. )., 2001.