Cermin Dunia Kedokteran No. 73, 1991 29
Uji Toksisitas dan Aktivitas Biologik
Ekstrak Bawang Putih
Oen Liang Hie, Agus Purwanto*, Moh. Sadikin, S . Koesparti Siswojo**
Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Jakarta
* Jurusan Farmasi, Fakultas Ilmu Matematika Ilmu Pasti dan Alam Universitas Indonesia, Kampus Depok
** Bagian Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Salemba, Jakarta
Sith Garlicke then hath power to save from death
Bear with it though it maketh unsavoury breath
And scorne not garlicke like some that thinke
It only maketh men winke, drinke and stinks.
Sir John Harrington (1607)
PENDAHULUAN
Tidak dapat dipastikan sejak kapan manusia menggunakan
bawang putih dalam makanannya, akan tetapi dapat dikatakan
bahwa bawang putih sebagai bumbu dapur sudah dikenal sejak
manusia mulai mengolah makanannya. Dari catatan-catatan
yang berasal dari zaman dahulu, diketahui bahwa selain sebagai
bumbu dapur, bawang putih juga dipergunakan sebagai obat
(1)
.
Dalam ilmu pengobatan tradisional bawang putih dapat dipakai
untuk mengurangi/menyembuhkan berbagai macam gangguan/
penyakit
(2,3,4,5,6)
.
Dalam waktu terakhir ini penggunaan bawang putih lebih
terarah yaitu ditujukan untuk memperbaiki keadaan hiper-
lipidemia, yaitu kenaikan kadar lipid dalam darah dan hiper-
glikemia, yaitu peninggian kadar gula darah, seperti pada diabe-
tes mellitus
(7,8,9)
.
Kekhususan umbi herba ini ialah bau tajam dan menusuk
yang timbul bila dipotong atau dihancurkan. Kini dapat di-
terangkan bahwa integritas struktur sel pada umbi ini berwujud
sebagai tidak berbaunya bawang putih dalam keadaan utuh.
Rusaknya integritas struktur tersebut akan menyebabkan saling
bereaksinya substrat dan enzimnya yang kedua-duanya memang
terdapat di dalam sel-sel bawang putih. Sebagai hasil reaksi
kimia ini terbentuklah berbagai senyawa atsiri dengan bau tajam
yang disukai orang atau oleh sebagian orang malah dihindari
(10)
.
Selain bau khas ini selaput lendir (mulut, mata dan lambung)
akan terasa panas bila terkena getah yang terbentuk pada pemo-
tongan bawang putih. Kedua faktor ini sesungguhnya merupakan
kendala bagi seorang yang hendak memakan bawang putih segar
(mentah) dalam jumlah besar seperti yang terjadi dalam peng-
obatan tradisional. Hingga kini memang belum ada laporan
apakah penggunaan bawang putih secara berlebihan mcnye-
Dibacakan pada The International Congress on Traditional Medicine and
Medicinal Plants. Denpasar, Bali, 15-17 Oktober 1990.
babkan efek samping yang serius, selain baunya yang dapat
mengganggu lingkungan si pemakan.
Oleh kemajuan-kemajuan yang telah dicapai ilmu farmasi
dan teknologi pembuatan obat, ekstrak bawang putih sekarang
dapat disajikan dalam bentuk kapsul lunak dan hampir tidak
berbau dengan claim khasiat biologiknya masih tetap ada.
Dalam bentuk baru ini maka kedua faktor penghalang ter-
sebut dapat disingkirkan. Timbul pemikiran : bila tidak ada lagi
faktor-faktor itu, maka terbuka kemungkinan seorang akan
memakan kapsul ekstrak bawang putih dalam jumlah yang
berlebihan, seperti yang telah terjadi dengan obat-obat lain atas
dasar pertimbangan sipemakai : kalau sedikit balk maka kalau
banyak akan lebih baik lagi.
TUJUAN
Pertanyaan yang timbul ialah : apa yang akan terjadi bila
seorang dengan sengaja memakan sekaligus ekstrak bawang
putih jauh di atas dosis yang dianjurkan, misalnya sampai 50 X
atau 100 X dosis yang dianjurkan ? Dapat dimengerti bahwa
untuk dapat menjawab pertanyaan ini perlu dilakukan percoba-
an. Akan tetapi dapat dipahami juga bahwa percobaan seperti itu
sulit atau tidak dapat dilakukan pada manusia. Untuk dapat
menjawab pertanyaan tadi maka masih diperlukan hewan coba,
seperti tikus.
Dalam percobaan ini hendak diteliti pula apakah ekstrak
bawang putih yang dipakai masih memiliki khasiat seperti ba-
wang putih mentah yaitu efek hipolipemik dan hipoglikemik.
BAHAN DAN CARA
Telah diketahui bahwa pembebanan dengan karbohidrat
seperti sukrosa, dapat menyebabkan hiperglikemia disamping
Cermin Dunia Kedokteran No. 73, 1991
30
hiperlipidemia
(11,12.13.14)
.
Sebagai hewan coba, digunakan tikus-tikus putih muda
strain LMR yang dibiakkan oleh Bagian Penelitian Gizi, Unit
Diponegoro, Departemen Kesehatan. Oleh karena seluruh per-
cobaan sekaligus memerlukan 26 (duapuluh enam) ekor tikus
muda dan lembaga tersebut tidak dapat menyediakan jumlah
tersebut pada waktu yang sama, maka percobaan dilakukan
dengan tikus-tikus dengan 2 golongan umur, yaitu berumur 4
bulan (kelompok kontrol dan kelompok I) dan berumur 6 bulan
(kelompok II dan III).
Tikus-tikus dibagi dalam 4 kelompok :
Kelompok Kontrol : terdiri atas 5 ekor, berumur 4 bulan
mendapat diet standar dan air minum
ad libitum
Kelompok I
: terdiri atas 7 ekor, berumur 4 bulan
mendapat diet seperti kelompok kontrol
ditambah sukrosa 10 g/kgBB/hari
Kelompok II
: terdiri atas 6 ekor, berumur 6 bulan
mendapat diet seperti kelompok kontrol
ditambah sukrosa 10 g/kgBB/hari dan
ekstrak bawang putih setara dengan 50 X
dosis yang dianjurkan untuk manusia/hari
Kelompok III
: terdiri atas 7 ekor, berumur 6 bulan
mendapat diet seperti kelompok kontrol
ditambah sukrosa 10 g/kgBB/hari dan
ekstrak bawang putih setara dengan
100 X dosis yang dianjurkan untuk
manusia/hari
Ekstrak bawang putih yang dipergunakan dalam percobaan
ini diproduksi oleh PT BINTANG TOEDJOE, dengan nama
dagang STARLIC, berbentuk kapsul lunak berisi 1 mg minyak
bawang putih yang dilarutkan dalam 274 mg minyak kedele. 1
mg minyak bawang putih ini setara dengan 3 g bawang putih
mentah, atau sama dengan satu siung bawang putih yang besar-
nya sedang.
Dosis yang dianjurkan untuk orang dewasa : 2--3 kapsul/
hari. Untuk memudahkan perhitungan dianggap berat seorang
dewasa sebesar 60 kg. Dosis sebesar 50 X dan 100 X dosis
manusia/hari berarti 50 X 3 = 150 kapsul/hari dan 100 X 3 = 300
kapsul/hari. Jumlah ini setara dengan bawang putih mentah
sebanyak 50 siung dan 100 siung/hari. Sulit sekali untuk mem-
bayangkan seorang memakan bawang putih mentah sebanyak
ini, baik untuk sehari saja maupun untuk jangka waktu tertentu.
Pemberian beban karbohidrat berbentuk larutan sukrosa
berkadar 1 g/ml dan ekstrak bawang putih dilakukan dengan
memakai kanula atau sonde lambung. Cara pemberian seperti ini
memerlukan ketrampilan dan kesabaran oleh karena bila salah
memasukkan kanula dan temyata tidak masuk lambung (fausse
route) maka tikus akan langsung mati (lihat pada kelompok
I dan II).
Sebelum percobaan dimulai, tikus-tikus dibiarkan di dalam
kandangnya selama 4 hari untuk penyesuaian dengan lingkung-
an yang baru.
Percobaan ini dilakukan selama 8 (delapan) minggu agar :
a.
Tikus-tikus yang diberi beban sukrosa sudah menunjukkan
hiperlipidemia dan hiperglikemia.
b.
Bila timbul efek-efek subkronik oleh dosis ekstrak bawang
putih yang tinggi ini, dapat diketahui.
Pengamatan dilakukan juga atas perubahan-perubahan fisik
seperti kenaikan berat badan, kelainan kulit, bentuk dan jumlah
rambut. Selain itu diperhatikan pula pola tingkah laku tikus-tikus
selama percobaan ini, seperti pengurangan atau peningkatan
aktivitas.
Pada akhir percobaan tikus-tikus dibunuh setelah diambil
darahnya melalui punksi jantung. Dipakai heparin untuk men-
cegah pembekuan. Plasma yang terkumpul diperiksa kadar
glukosa, kolesterol dan trigliseridanya. Glukosa diukur melalui
reaksi dengan o-toluidine
(15)
. Kadar kolesterol ditetapkan ber-
dasarkan reaksi Lieberman-Burchard
(16)
, sedangkan trigliserida
ditetapkan memakai cara yang dilaporkan oleh Mendez,
(1975)
(17)
.
Hati diambil dan diperiksa secara histologik di Bagian
Histologi, FKUI.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengamatan selama percobaan ini berlangsung (8 minggu)
menunjukkan bahwa pemberian ekstrak bawang putih setiap
hari dalam dosis setara 50 X dan 100 X manusia/hari pada tikus-
tikus strain LMR :
a.
Tidak menyebabkan tikus-tikus percobaan tampak sakit atau
kurang lincah. Juga tidak tampak perubahan pada kulit dan
rambut. Berat badan tikus-tikus naik cukup baik pada akhir
percobaan (Tabel I).
b.
Baik pada kelompok kontrol maupun pada kelompok I, II dan
III tidak ditemukan perubahan-perubahan histologik pada
jaringan hati, yaitu organ pertama dalam tubuh yang bertugas
mengolah atau mendetoksikasi zat-zat yang telah diserap oleh
usus.
Dan a dan b dapat disimpulkan bahwa pemberian ekstrak
bawang putih dengan dosis-dosis yang sangat tinggi ini tidak
menyebabkan efek-efek akut maupun sub-kronik.
Dua ekor tikus (kelompok I dan II) langsung mati setelah
kanula salah masuk dan menembus trakhea (fausse route). Ini
telah dibuktikan oleh autopsi.
Hasil kami sesuai dengan yang didapat oleh Ngatijan (1990)
dalam laporan uji toksisitas bawang putih pada tikus
(18)
.
Pembebanan sukrosa memang menyebabkan hiperglikemia
dan hiperlipidemia pada tikus-tikus percobaan sesuai dengan
hasil yang dilaporkan berbagai laboratorium
(11.12.13,14,19)
Ini me-
rupakan bukti penyokong akan eratnya hubungan metabolisme
karbohidrat dan lemak.
Kekuatan aktivitas biologik ekstrak bawang putih yang di-
peroleh dari bawang putih mentah banyak tergantung dari cara-
cara yang telah ditempuh untuk memperoleh ekstrak itu.
Dari percobaan ini terbukti bahw ekstrak bawang putih
yang dipergunakan memiliki aktivitas biologik yang serupa
dengan bawang putih mentah yang terwujud sebagai penurunan
kadar gula dan lipid dalam darah (kolesterol dan trigliserida)
a
Cermin Dunia Kedokteran No. 73, 1991 31
pada tikus-tikus kelompok II dan III (Tabel II).
Hasil penurunan kadar gula darah lebih besar pada dosis
100 X. Akan tetapi, dosis setinggi ini tidak menghasilkan efek
hipolipemia lebih besar dari dosis 50 X.
Pemberian bawang putih atau ekstraknya pada manusia
dalam dosis yang cukup tinggi sesungguhnya sudah dilakukan.
Perhitungan di bawah ini didasarkan anggapan bahwa 1 mg
ekstrak bawang putih setara dengan 3 siung bawang putih men-
tah yang besarnya sedang, dengan catatan bahwa kekuatan atau
aktivitas biologik ekstrak yang diperoleh banyak ditentukan oleh
cara-cara ekstraksi yang dipakai.
Pada tahun 1980 Bordia memberikan 1 g bawang putih
mentah/kgBB/hari pada sejumlah penderita. Dosis ini setara
dengan lebih kurang 20 siung bawang putih. Tidak dilaporkan
efek samping pada dosis ini. Dalam 1981 Bordia mengulangi
percobaannya dengan memberikan minyak bawang putih (garlic
oil) sebanyak 0.25 mg/kgBB/hari selama 2 bulan kepada sejum-
lah penderita dengan penyakit jantung koroner, tanpa ditemukan
efek-efek samping. Dosis ini setara dengan 45 gram bawang
putih mentah atau lebih kurang 15 siung bawang putih/hari
(20)
.
Baktish dan Chughtai (1984) memberikan kepada orang-
orang sehat yang diberi diet berkadar lemak tinggi bersamaan
dengan 40 gram (setara dengan 13 siung) bawang putih mentah/
hari selama 7 hari. Mereka juga tidak menemukan efek samping
yang serius
(9)
.
Dosis yang telah diberikan kepada manusia oleh peneliti-
peneliti tersebut masih jauh di bawah dosis yang setara dengan
50 X dan 100 X dosis yang dianjurkan dan telah diberikan kepada
tikus-tikus daiam percobaan ini.
Diperkirakan bahwa peneliti-peneliti tersebut tidak dapat
memberikan dosis yang lebih tinggi oleh karena pada waktu itu
teknik ekstraksi dan cara penyajian berbentuk kapsul lunak
belum sempurna.
Sesungguhnya dosis bawang putih tidak perlu terlalu tinggi
oleh karena dilaporkan bahwa penurunan kadar gula dan kadar
fraksi-fraksi lemak darah sudah dapat dicapai dengan dosis
sesuai dengan dianjurkan
(21)
.
KESIMPULAN
Pemberian ekstrak bawang putih dalam dosis setara dengan
50 X dan 100 X dosis yang dianjurkan untuk manusia/hari selama
8 minggu tidak menunjukkan efek-efek toksik akut maupun sub-
a
Tabel I. Berat badan tikus (gram) selama percobaan
I I I II I IV V VI VII
VIII
IX
Berat badan tikus
1
132,0 135,5 137,5 141,0 144;0 145,5 149,5 146,0
146
kontrol *
2
130,0 135,0 134,5 132,0 133,0 136,0 135,5 135,0 135
3 130,0 138,0 148,0 152,5 154,0 152,0 154,0 152,0 154
4 128,5 135,5 157,0 155,0 162,0 163,0 164,0 162,0
172
5 130,0 135,5 143,5 144,0 152,0 152,0 151,0 153,0 157
Rata-rata 130,1 135,9 144,1 144,9 149,0 149,7 150,8 149,6 152
Berat badan tikus
1
132,5 138,5 137,5 135,5 132,0 133,0 135,5 137,0 137
kelompok I *
2
119,0 126,5
124,5 126,0 124,0 134,0 136,0
144,0
144
3 139,0 141,5 147,0 149,5 158,0 164,0 165,0 168,0 168
4 135,0 143,5 147,0 142,0 149,0 149,0
149,0 157,0 152
5 140,0 147,5 160,0 155,5 148,0 156,5 161,0 162,0 163
6 128,0 135,5 142,5 141,5 138,0 145,0 149,0 155,0 154
7
MATI
-
- - -
- - -
Rata-rata 132,3 138,8
143,1 141,7 141,5 146,9 149,3
153,8 153
Berat badan tikus
1
189,0 192,0
191,0
195,5
195,5
196,0
193,0
195,0 198
kelompok II **
2
185,0 187,0
197,0 191,5 191,5 193,0
190,0 188,0 189
3
154,0
161,0
161,0 164,0 163,0 166,0
168,0 169,0 170
4
150,5
152,5
153,0 154,5 153,0 159,0
160,0 160,0 163
5
180,0
180,5
184,5 186,0 194,0 189,0 187,0 190,0 190
6
180,0
184,5
187,0 189,0 188,0 188,0 194,0
197,0 193
7
MATI
- - - - - - -
Rata-rata 173,1
176,3
178,9 180,1 180,8 181,8 182,0 183,2 184
Berat badan tikus
1
181,5 186,0
190,0 191,0 189,0 195,5
196,0 204,0
210
kelompok III **
2
176,5 178,0
176,0 177,0 175,0 177,5 178,0
179,5 180
3
182,0
185,0
191,0 189,5 188,0 191,0
192,0 192,0 193
4 183,0 187,0 184,0 186,0 184,0 188,0
190,0 192,0 198
5
161,5
168,0 169,0
164,0 162,0 162,0
164,0 162,0 161
6 156,0 160,0 161,5 160,0 159,0 160,0
163,0 160,0 166
7
175,5
178,0 182,0
180,0 180,5 183,0 185,0 186,0 185
Rata-rata 173,7 177,4 179,1 178,2 176,8 179,6 181,1 182,2 184
Keterangan :
* = umur 4 bulan
** = umur 6 bulan
Cermin Dunia Kedokteran No. 73, 1991
32
Tabel II.
GLUKOSA
PLASMA
(mg/100 ml)
KOLESTEROL
PLASMA
(mg/100 ml)
TRIGLISERIDA
PLASMA
(mg/100 ml)
Kelompok kontrol *
1
133,93
85,89
73,16
Diet standar
2
116,07
92,03
67,90
3 151,79
98,16
81,06
4 151,79
116,56
88,85
5 133,93
92,03
86,32
Rata-rata
137,50
96,93
79,46
Kelompok I *
1
198,21
141,10
104,74
Diet standar + sukrosa
2
199,11
147,24
107,37
10 g/KgBB/hari
3
217,86
177,91
110,01
4 200,00
147,24
107,37
5 214,29
165,64
112,64
6 205,36
153,37
110,01
7 MATI - -
Rata-rata
205,81
155,42
108,69
Kelompok II **
1
196,43
122,70
141,58
Diet standar + sukrosa
2
187,50
116,56
131,06
10 g/KgBB/hari +
3
187,50
110,30
125,80
ekstrak bawang putih
4
176,79
110,30
128,43
50 X dosis/hari
5
175,00
98,16
120,53
6 175,00
110,30
125,80
7 MATI - -
Rata-rata
183,04
111,39
128,87
Kelompok III **
1
178,57
153,37
181,06
Diet standar + sukrosa
2
146,43
128,83
137,37
10 g/KgBB/hari +
3
169,64
134,97
162,64
ekstrak bawang putih
4
166,07
134,97
167,90
100 X dosis/hari
5
160,71
147,24
157,37
6 157,14
128,83
146,85
7 169,64
134,97
170,53
Rata-rata
164,03
137,60
160,53
Keterangan :
* = umur 4 bulan
** = Umur 6 bulan
kronik pada tikus-tikus strain LMR. Oleh FDA dari Amerika
Serikat bawang putih memang digolongkan sebagai zat yang
practically non-toxic
(22)
.
Ekstrak bawang putih yang telah dipergunakan dalam per-
cobaan ini hasil produksi PT BINTANG TOEDJOE, dengan
nama dagang STARLIC dan terbukti memiliki aktivitas biologik
yang serupa dengan bawang putih mentah dalam menurunkan
kadar gula, kadar kolesterol dan trigliserida dalam darah.
Dari percobaan dengan tikus ini diperoleh kesan bahwa
seandainya seorang secara sengaja meminum kapsul ekstrak
bawang putih dalam dosis yang jauh melebihi dosis yang di-
anjurkan, maka besar kemungkinan tidak akan timbul efek
toksik baik akut maupun sub-kronik.
Penggunaan ekstrak bawang putih yang jauh melebihi dosis
yang disepakati tidak dianjurkan.
KEPUSTAKAAN
1. Chang IIM, But PPH. (eds). Dasuan, Pharmacology and Application of
Chinese Materia Medica, Vol I, 84-92, World Scientific.
2. Jain MK, Apitz-Castro R. Garlic: Molecular basis of the putative "vam-
pire-repellant" action and other matters related to heart and blood, TIBS
1987; 12: 252-4.
3. Bordia AK, Ananda MP. Effect of Essential Oil of Garlic on Blood Lipids
and Fibrinolytic Activity in Man. In B.K. Gayoe and M.P. Anand (eds),
Progress in Vascular Diseases, New Delhi: Arnold Heinmann, 1978; hal
261-4.
4. Foushee DB, Ruffin J, Banerjee U. Garlic as a natural agent for the
treatment of hypertension; a preliminary report, Cytobios, 1982; 34:
145-52.
5. Arora R, Arora S, Gupta RK. The Longterm Use of Garlic in Ischemic
Heart Disease, Atherosclerosis 1981; 40: 175-9.
6.
Elmina EI, Ahmed SA, Mekhawi AG, Mossa JS. The Antimicrobial
Activity of Garlic and Onion Extracts, Pharmazie, 1983; 38: 747-8.
7. Bordia A, Bansal HC. Essential Oil of Garlic in Prevention of Athero-
sclerosis. Lancet 1973; 29: 1491-2.
8. Jain RC et al. Hypoglycemic Action of Onion and Garlic. Lancet 1973; 29:
1491.
9. Baktish E, Chughtai MID. Influence of Garlic on Serum Cholesterol,
Serum Triglycerides, Serum Total Lipid and Serum Glucose in Human
Subjects. Die Nahrung 1984; 28: 159-63.
10. Block E. The Chemistry of Garlic and Onion, Scientific American 1985;
252: 94-99.
11. Sebastian KL et al. The Hypolipidemic Effect of Onion (Allium cepa Linn.)
Cermin Dunia Kedokteran No. 73, 1991 33
in Sucrose Fed Rabbits, Indian J. Physiol, Pharmac. 1979; January --
March, 27-30.
12. Adama PJK, Augusti KT. Hypoglycemic and Hypolipidemic Effects of
Garlic in Sucrose Fed Rabbits, md. J. Physiol. Phannac., 1980; 24: 151--3.
13. Adama PJK, Augusti KT. Hypolipidemic Action of Onion and Garlic
Unsaturated Oils in Sucrose Fed Rats Over a Two Months Period,
Experientia 1980; 38: 899--901.
14. Zacharias NT et al. Hypoglycemic and Hypolipidemic Effects of Garlic in
Sucrose Fed Rabbits, Ind, J. Physiol. Pharmac. 1980; 24(2): 151--3.
15. Pilegi JV, Szustkiewicz PC. In: Clinical Chemisizy: Principles and Tech-
niques,eds. Herny,R.J.,et al.,2nd.ed. Harperand Row, 1974; 1285--1288.
16. Burke RW et al. Mechanism of the Liebermann-Burch and ZAK Color
Reactions for Cholesterol, Clin. Chem. 1974; 20/7: 797.
17. Mendez J et al. Simple Manual Procedure for the Determination of Serum
Triglycerides, Clin. Chem. 1975; 21/6: 768--70.
18. Ngatijan. Efek Bawang Putih (Allium sativum L.) pada Kadar Gula Kelinci
dan Uji Toksisitas akutnya pada Rat, Medika 1990; 6(16): 434--8.
19. Augusti KT. Effect of Allyl Propyl Disulfida Isolated from Onion (Allium
cepa Linn) on Glucose Tolerance of Alloxan Diabetic Rabbits, Experientia
1974; 30/10: 1119--20.
20. Bordia A. Effect of Garlic on Blood Lipids in Patients with Coronary Heart
Disease, Amer. J. Clin. Nutr. 1981; 34: 2100--3.
21. RoserD. Garlic, The Lancet l990; 335: 114--5.
22. Wahjoedi B. Data Toksisitas akut tanaman obat Indonesia, Medika 1987;
13: 1004--7.
23. Boullin DJ. Garlic as platelet inhibitor, Lancet 1981; 776--7.
24. Bordia A, Bansal HC, Arora SK, Singh SV. Effect of the Essential Oils of
Garlic and Onion on Alimentary Hyperlipemia, Atherosclerosis 1975; 21:
15--9.