6

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

21 Minuman Beralkohol

Minuman beralkohol adalah minuman yang mengandung etanol yang diproses

dari bahan hasil pertanian yang mengandung karbohidrat Minuman beralkohol dibuat

dengan cara fermentasi dan destilasi atau fermentasi tanpa destilasi baik dengan cara

memberikan perlakuan terlebih dahulu atau tidak Pembuatan minuman beralkohol

bisa ditambahkan bahan lain atau tidak maupun yang diproses dengan cara

mencampur kosentrat dengan etanol atau dengan cara pengenceran minuman yang

mengandung etanol (Kepres RI 1997)

Menurut keputusan Presiden Republik Indonesia nomor 3 tahun 1997 tentang

pengawasan dan pengendalian minuman beralkohol produksi minuman beralkohol

hasil industri di dalam negeri dan berasal dari impor digolongkan menjadi 3 golongan

sebagai berikut

1) Minuman beralkohol golongan A adalah minuman beralkohol dengan kadar

etanol (C2H5OH) 1 sampai dengan 5 contoh bir bintang green sand

anker bir asahi san miguel dan aneka bir lainnya

2) Minuman beralkohol golongan B adalah minuman beralkohol dengan kadar

etanol (C2H5OH) lebih dari 5 sampai dengan 20 contoh anggur malaga

anggur kolesom cap 39 kucing anggur ketan hitam arak kolesom anggur

orang tua shochu cregraveme cacao dan jenis minuman anggur lainnya

7

3) Minuman beralkohol golongan C adalah minuman beralkohol dengan kadar

etanol 20 sampai dengan 55 contoh mansion house scotch brandy

stevenson tanqueray dan minuman brandy lainnya

Minuman beralkohol golongan B dan golongan C adalah kelompok minuman

keras yang diproduksi pengedaran dan penjualannya ditetapkan sebagai barang

dalam pengawasan

Secara sederhana peminum alkohol dapat digolongkan ke dalam 3 kelompok

Kelompok pertama adalah peminum ringan (light drinker) yaitu mereka yang

mengonsumsi antara 028 sd 59 gram alkohol per hari atau ekuivalen dengan minum

1 botol bir atau kurang Kelompok kedua adalah peminum menengah (moderate

drinker) Kelompok ini mengonsumsi antara 62 sd 277 gram per hari atau setara

dengan 1 sd 4 botol birper hari Kelompok terakhir adalah peminum berat (heavy

drinker) yang mengonsumsi lebih dari 28 gram alkohol per hari atau lebih dari 4

botol bir sehari (Widianarkoet al 2000)

211 Absorbsi dan distribusi etanol

Etanol yang masuk ke dalam saluran pencernaan akan diabsorbsi sebagian

besar (80) di usus halus sisanya diabsorbsi di kolon Kecepatan absorbsi

tergantung pada takaran dan konsentrasi alkohol dalam minuman yang mengisi

lambung dan usus Bila etanol diminum dan dimasukkan dalam lambung yang

kosong maka kadarnya dalam darah telah dapat dideteksi pada 30 - 90 menit

sesudahnya Setelah diabsorbsi etanol akan didistribusikan ke semua jaringan

8

Alkohol

dehidrogenase

Siklus krebs

Aldehid

dehidrogenase

Sekitar 90 - 98 etanol yang diabsorbsi dalam tubuh akan mengalami oksidasi

(Zakhari 2006)

Etanol mudah berdifusi dan distribusinya dalam jaringan sesuai dengan kadar

air jaringan tersebut Semakin hidrofil jaringan semakin tinggi kadar alkoholnya

Biasanya dalam 12 jam telah tercapai keseimbangan kadar alkohol dalam darah

usus dan jaringan (Zakhari 2006)

212 Metabolisme dan ekskresi etanol

Etanol yang masuk ke dalam tubuh akan mengalami serangkaian proses

biokimia Etanol yang dikomsumsi 90 diantaranya akan dimetabolisme oleh tubuh

terutama hati oleh alkoholdehirogenase (ADH) dan koenzim nikotinamid-adenin-

dinokleotida (NAD) menjadi asetaldehid dan kemudian oleh aldehida dehidrogenase

(ALDH) diubah menjadi asam asetat Asam asetat dioksidasi menjadi CO2 dan H2O

Piruvat levulosa (fruktosa) gliseraldehida dan alanin akan mempercepat

metabolisme etanol (Lieber 1994) Metabolisme etanol disajikan pada Gambar 21

Gambar 21

Metabolisme Etanol (Lieber 1994)

Etanol

C2H5OH

Asetaldehid

CH3CHO

Asam Asetat

CH3COOH

CO2 dan

H2O

9

Metabolisme alkohol melibatkan 3 jalur yaitu jalur sitosol jalur peroksisom

dan jalur mikrosom (Gambar 22) adalah sebagai berikut

a Jalur Sitosol

Jalur sitosol adalah proses oksidasi dengan melibatkan alkohol dehidrogenase

(ADH) Proses oksidasi dengan menggunakan alkohol dehidrogenase terjadi di dalam

hepar Metabolisme alkohol oleh ADH akan menghasilkan asetaldehid yang

merupakan produk yang sangat reaktif dan sangat beracun sehingga menyebabkan

kerusakan beberapa sel atau jaringan (Zakhari 2006)

b Jalur Peroksisom

Melalui katalase yang terdapat dalam peroksisom hidrogen yang dihasilkan

dari metabolisme etanol dapat mengubah keadaan redoks dan pada pemakaian

alkohol yang lama dapat mengecil Perubahan ini dapat menimbulkan perubahan

metabolisme lemak dan karbohidrat yang menyebabkan bertambahnya jaringan

kolagen dan dalam keadaan tertentu dapat menghambat sintesis protein (Zakhari

2006)

c Jalur Mikrosom

Jalur ini juga sering disebut dengan Sistem Oksidasi Etanol Mikrosom

(SOEM) yang terletak dalam retikulum endoplasma dengan pertolongan 3 komponen

mikrosom (sitokrom P-450 reduktase dan lesitin) yang mengoksidasi etanol menjadi

asetaldehid (Zakhari 2006) Etanol dieliminasi melalui ginjal paru-paru dan

minimal melalui keringat (Herfindal 1988 dalam Wardjowinoto 1998)

10

7

Gambar 22

Metabolisme etanol (Zakhari 2006)

Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme dan

penyerapan alkohol oleh tubuh manusia antara lain

ETANOL

METABOLISME

SITOSOL

Enzim Alkohol

Dehidrogenase

MIKROSOM

Sitokrom

Reduktase Lestin

PEROKSISOM

Enzim Katalase

Hidrogen

Hidrogen

Asetaldehid

Asam Asetat

Asetaldehid

Kerusakan

Struktur Sel

Meningkatkan

Produksi ROS

Redoks Mengecil

Perubahan

Metabolisme

Lemak dan

Karbohidrat

Pertumbuhan

Jaringan Kolagen

Menghambat

Sintesis Protein

11

1 Jumlah alkohol yang diminum

Makin banyak alkohol yang diminum maka makin tinggi kadar alkohol yang dapat

ditemukan dalam tubuh

2 Keadaan mukosa lambung dan usus

Adanya makanan dalam lambung saat mengonsumsi alkohol dapat mempengaruhi

penyerapanJumlah alkohol yang dapat diserap tergantung pada seberapa cepat

lambung mengosongkan isinya Jika seseorang minum alkohol setelah makan

(makanan yang mengandung karbohidrat protein dan lemak) maka kecepatan

alkohol yang dapat diserap tubuh menjadi tiga kali lebih lambat daripada saat

lambung dan usus kosong

3 Jumlah kandungan air dalam tubuh

Semakin besar tubuh manusia semakin banyak kandungan air di dalamnya karena

hampir 23 dari berat badan manusia terdiri dari air Alkohol dapat bercampur dengan

air sehingga kepekatan alkohol dalam darah berkurang

4 Berat badan manusia

Respon tubuh terhadap alkohol antara orang kurus dan gemuk adalah berbeda Hal

ini disebabkan orang yang lebih kurus dan kecil mempunyai volume atau jumlah

darah yang lebih sedikit dan organ hatinya juga lebih kecil Oleh karena itu kadar

alkohol dalam darah yang mengalir ke organ hati akan lebih besar dan mungkin akan

lebih besar lagi saat darah mengalir meninggalkan organ tersebut

12

5 Jenis kelamin

Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria Wanita

mempunyai konsentrasi alkohol darah lebih tinggi setelah mengonsumsi minuman

beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria

Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme ADH dalam perut

lebih lemah daripada pria Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih

sedikit dari pria sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum

dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria

22 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat

reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat pendek Jika radikal bebas tidak

segera dihentikan aktivitasnya reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe

makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asamnukleat

(Winarsi 2007)

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal baik

yang bersifat endogen maupun eksogen Reaksi selanjutnya adalah peroksidasi lipid

membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak

sehingga terjadi kerusakan membran dan organel sel (Winarsi 2007)

Peroksidasi (autooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada

kerusakan makanan tapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

7

3) Minuman beralkohol golongan C adalah minuman beralkohol dengan kadar

etanol 20 sampai dengan 55 contoh mansion house scotch brandy

stevenson tanqueray dan minuman brandy lainnya

Minuman beralkohol golongan B dan golongan C adalah kelompok minuman

keras yang diproduksi pengedaran dan penjualannya ditetapkan sebagai barang

dalam pengawasan

Secara sederhana peminum alkohol dapat digolongkan ke dalam 3 kelompok

Kelompok pertama adalah peminum ringan (light drinker) yaitu mereka yang

mengonsumsi antara 028 sd 59 gram alkohol per hari atau ekuivalen dengan minum

1 botol bir atau kurang Kelompok kedua adalah peminum menengah (moderate

drinker) Kelompok ini mengonsumsi antara 62 sd 277 gram per hari atau setara

dengan 1 sd 4 botol birper hari Kelompok terakhir adalah peminum berat (heavy

drinker) yang mengonsumsi lebih dari 28 gram alkohol per hari atau lebih dari 4

botol bir sehari (Widianarkoet al 2000)

211 Absorbsi dan distribusi etanol

Etanol yang masuk ke dalam saluran pencernaan akan diabsorbsi sebagian

besar (80) di usus halus sisanya diabsorbsi di kolon Kecepatan absorbsi

tergantung pada takaran dan konsentrasi alkohol dalam minuman yang mengisi

lambung dan usus Bila etanol diminum dan dimasukkan dalam lambung yang

kosong maka kadarnya dalam darah telah dapat dideteksi pada 30 - 90 menit

sesudahnya Setelah diabsorbsi etanol akan didistribusikan ke semua jaringan

8

Alkohol

dehidrogenase

Siklus krebs

Aldehid

dehidrogenase

Sekitar 90 - 98 etanol yang diabsorbsi dalam tubuh akan mengalami oksidasi

(Zakhari 2006)

Etanol mudah berdifusi dan distribusinya dalam jaringan sesuai dengan kadar

air jaringan tersebut Semakin hidrofil jaringan semakin tinggi kadar alkoholnya

Biasanya dalam 12 jam telah tercapai keseimbangan kadar alkohol dalam darah

usus dan jaringan (Zakhari 2006)

212 Metabolisme dan ekskresi etanol

Etanol yang masuk ke dalam tubuh akan mengalami serangkaian proses

biokimia Etanol yang dikomsumsi 90 diantaranya akan dimetabolisme oleh tubuh

terutama hati oleh alkoholdehirogenase (ADH) dan koenzim nikotinamid-adenin-

dinokleotida (NAD) menjadi asetaldehid dan kemudian oleh aldehida dehidrogenase

(ALDH) diubah menjadi asam asetat Asam asetat dioksidasi menjadi CO2 dan H2O

Piruvat levulosa (fruktosa) gliseraldehida dan alanin akan mempercepat

metabolisme etanol (Lieber 1994) Metabolisme etanol disajikan pada Gambar 21

Gambar 21

Metabolisme Etanol (Lieber 1994)

Etanol

C2H5OH

Asetaldehid

CH3CHO

Asam Asetat

CH3COOH

CO2 dan

H2O

9

Metabolisme alkohol melibatkan 3 jalur yaitu jalur sitosol jalur peroksisom

dan jalur mikrosom (Gambar 22) adalah sebagai berikut

a Jalur Sitosol

Jalur sitosol adalah proses oksidasi dengan melibatkan alkohol dehidrogenase

(ADH) Proses oksidasi dengan menggunakan alkohol dehidrogenase terjadi di dalam

hepar Metabolisme alkohol oleh ADH akan menghasilkan asetaldehid yang

merupakan produk yang sangat reaktif dan sangat beracun sehingga menyebabkan

kerusakan beberapa sel atau jaringan (Zakhari 2006)

b Jalur Peroksisom

Melalui katalase yang terdapat dalam peroksisom hidrogen yang dihasilkan

dari metabolisme etanol dapat mengubah keadaan redoks dan pada pemakaian

alkohol yang lama dapat mengecil Perubahan ini dapat menimbulkan perubahan

metabolisme lemak dan karbohidrat yang menyebabkan bertambahnya jaringan

kolagen dan dalam keadaan tertentu dapat menghambat sintesis protein (Zakhari

2006)

c Jalur Mikrosom

Jalur ini juga sering disebut dengan Sistem Oksidasi Etanol Mikrosom

(SOEM) yang terletak dalam retikulum endoplasma dengan pertolongan 3 komponen

mikrosom (sitokrom P-450 reduktase dan lesitin) yang mengoksidasi etanol menjadi

asetaldehid (Zakhari 2006) Etanol dieliminasi melalui ginjal paru-paru dan

minimal melalui keringat (Herfindal 1988 dalam Wardjowinoto 1998)

10

7

Gambar 22

Metabolisme etanol (Zakhari 2006)

Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme dan

penyerapan alkohol oleh tubuh manusia antara lain

ETANOL

METABOLISME

SITOSOL

Enzim Alkohol

Dehidrogenase

MIKROSOM

Sitokrom

Reduktase Lestin

PEROKSISOM

Enzim Katalase

Hidrogen

Hidrogen

Asetaldehid

Asam Asetat

Asetaldehid

Kerusakan

Struktur Sel

Meningkatkan

Produksi ROS

Redoks Mengecil

Perubahan

Metabolisme

Lemak dan

Karbohidrat

Pertumbuhan

Jaringan Kolagen

Menghambat

Sintesis Protein

11

1 Jumlah alkohol yang diminum

Makin banyak alkohol yang diminum maka makin tinggi kadar alkohol yang dapat

ditemukan dalam tubuh

2 Keadaan mukosa lambung dan usus

Adanya makanan dalam lambung saat mengonsumsi alkohol dapat mempengaruhi

penyerapanJumlah alkohol yang dapat diserap tergantung pada seberapa cepat

lambung mengosongkan isinya Jika seseorang minum alkohol setelah makan

(makanan yang mengandung karbohidrat protein dan lemak) maka kecepatan

alkohol yang dapat diserap tubuh menjadi tiga kali lebih lambat daripada saat

lambung dan usus kosong

3 Jumlah kandungan air dalam tubuh

Semakin besar tubuh manusia semakin banyak kandungan air di dalamnya karena

hampir 23 dari berat badan manusia terdiri dari air Alkohol dapat bercampur dengan

air sehingga kepekatan alkohol dalam darah berkurang

4 Berat badan manusia

Respon tubuh terhadap alkohol antara orang kurus dan gemuk adalah berbeda Hal

ini disebabkan orang yang lebih kurus dan kecil mempunyai volume atau jumlah

darah yang lebih sedikit dan organ hatinya juga lebih kecil Oleh karena itu kadar

alkohol dalam darah yang mengalir ke organ hati akan lebih besar dan mungkin akan

lebih besar lagi saat darah mengalir meninggalkan organ tersebut

12

5 Jenis kelamin

Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria Wanita

mempunyai konsentrasi alkohol darah lebih tinggi setelah mengonsumsi minuman

beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria

Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme ADH dalam perut

lebih lemah daripada pria Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih

sedikit dari pria sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum

dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria

22 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat

reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat pendek Jika radikal bebas tidak

segera dihentikan aktivitasnya reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe

makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asamnukleat

(Winarsi 2007)

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal baik

yang bersifat endogen maupun eksogen Reaksi selanjutnya adalah peroksidasi lipid

membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak

sehingga terjadi kerusakan membran dan organel sel (Winarsi 2007)

Peroksidasi (autooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada

kerusakan makanan tapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

8

Alkohol

dehidrogenase

Siklus krebs

Aldehid

dehidrogenase

Sekitar 90 - 98 etanol yang diabsorbsi dalam tubuh akan mengalami oksidasi

(Zakhari 2006)

Etanol mudah berdifusi dan distribusinya dalam jaringan sesuai dengan kadar

air jaringan tersebut Semakin hidrofil jaringan semakin tinggi kadar alkoholnya

Biasanya dalam 12 jam telah tercapai keseimbangan kadar alkohol dalam darah

usus dan jaringan (Zakhari 2006)

212 Metabolisme dan ekskresi etanol

Etanol yang masuk ke dalam tubuh akan mengalami serangkaian proses

biokimia Etanol yang dikomsumsi 90 diantaranya akan dimetabolisme oleh tubuh

terutama hati oleh alkoholdehirogenase (ADH) dan koenzim nikotinamid-adenin-

dinokleotida (NAD) menjadi asetaldehid dan kemudian oleh aldehida dehidrogenase

(ALDH) diubah menjadi asam asetat Asam asetat dioksidasi menjadi CO2 dan H2O

Piruvat levulosa (fruktosa) gliseraldehida dan alanin akan mempercepat

metabolisme etanol (Lieber 1994) Metabolisme etanol disajikan pada Gambar 21

Gambar 21

Metabolisme Etanol (Lieber 1994)

Etanol

C2H5OH

Asetaldehid

CH3CHO

Asam Asetat

CH3COOH

CO2 dan

H2O

9

Metabolisme alkohol melibatkan 3 jalur yaitu jalur sitosol jalur peroksisom

dan jalur mikrosom (Gambar 22) adalah sebagai berikut

a Jalur Sitosol

Jalur sitosol adalah proses oksidasi dengan melibatkan alkohol dehidrogenase

(ADH) Proses oksidasi dengan menggunakan alkohol dehidrogenase terjadi di dalam

hepar Metabolisme alkohol oleh ADH akan menghasilkan asetaldehid yang

merupakan produk yang sangat reaktif dan sangat beracun sehingga menyebabkan

kerusakan beberapa sel atau jaringan (Zakhari 2006)

b Jalur Peroksisom

Melalui katalase yang terdapat dalam peroksisom hidrogen yang dihasilkan

dari metabolisme etanol dapat mengubah keadaan redoks dan pada pemakaian

alkohol yang lama dapat mengecil Perubahan ini dapat menimbulkan perubahan

metabolisme lemak dan karbohidrat yang menyebabkan bertambahnya jaringan

kolagen dan dalam keadaan tertentu dapat menghambat sintesis protein (Zakhari

2006)

c Jalur Mikrosom

Jalur ini juga sering disebut dengan Sistem Oksidasi Etanol Mikrosom

(SOEM) yang terletak dalam retikulum endoplasma dengan pertolongan 3 komponen

mikrosom (sitokrom P-450 reduktase dan lesitin) yang mengoksidasi etanol menjadi

asetaldehid (Zakhari 2006) Etanol dieliminasi melalui ginjal paru-paru dan

minimal melalui keringat (Herfindal 1988 dalam Wardjowinoto 1998)

10

7

Gambar 22

Metabolisme etanol (Zakhari 2006)

Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme dan

penyerapan alkohol oleh tubuh manusia antara lain

ETANOL

METABOLISME

SITOSOL

Enzim Alkohol

Dehidrogenase

MIKROSOM

Sitokrom

Reduktase Lestin

PEROKSISOM

Enzim Katalase

Hidrogen

Hidrogen

Asetaldehid

Asam Asetat

Asetaldehid

Kerusakan

Struktur Sel

Meningkatkan

Produksi ROS

Redoks Mengecil

Perubahan

Metabolisme

Lemak dan

Karbohidrat

Pertumbuhan

Jaringan Kolagen

Menghambat

Sintesis Protein

11

1 Jumlah alkohol yang diminum

Makin banyak alkohol yang diminum maka makin tinggi kadar alkohol yang dapat

ditemukan dalam tubuh

2 Keadaan mukosa lambung dan usus

Adanya makanan dalam lambung saat mengonsumsi alkohol dapat mempengaruhi

penyerapanJumlah alkohol yang dapat diserap tergantung pada seberapa cepat

lambung mengosongkan isinya Jika seseorang minum alkohol setelah makan

(makanan yang mengandung karbohidrat protein dan lemak) maka kecepatan

alkohol yang dapat diserap tubuh menjadi tiga kali lebih lambat daripada saat

lambung dan usus kosong

3 Jumlah kandungan air dalam tubuh

Semakin besar tubuh manusia semakin banyak kandungan air di dalamnya karena

hampir 23 dari berat badan manusia terdiri dari air Alkohol dapat bercampur dengan

air sehingga kepekatan alkohol dalam darah berkurang

4 Berat badan manusia

Respon tubuh terhadap alkohol antara orang kurus dan gemuk adalah berbeda Hal

ini disebabkan orang yang lebih kurus dan kecil mempunyai volume atau jumlah

darah yang lebih sedikit dan organ hatinya juga lebih kecil Oleh karena itu kadar

alkohol dalam darah yang mengalir ke organ hati akan lebih besar dan mungkin akan

lebih besar lagi saat darah mengalir meninggalkan organ tersebut

12

5 Jenis kelamin

Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria Wanita

mempunyai konsentrasi alkohol darah lebih tinggi setelah mengonsumsi minuman

beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria

Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme ADH dalam perut

lebih lemah daripada pria Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih

sedikit dari pria sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum

dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria

22 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat

reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat pendek Jika radikal bebas tidak

segera dihentikan aktivitasnya reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe

makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asamnukleat

(Winarsi 2007)

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal baik

yang bersifat endogen maupun eksogen Reaksi selanjutnya adalah peroksidasi lipid

membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak

sehingga terjadi kerusakan membran dan organel sel (Winarsi 2007)

Peroksidasi (autooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada

kerusakan makanan tapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

9

Metabolisme alkohol melibatkan 3 jalur yaitu jalur sitosol jalur peroksisom

dan jalur mikrosom (Gambar 22) adalah sebagai berikut

a Jalur Sitosol

Jalur sitosol adalah proses oksidasi dengan melibatkan alkohol dehidrogenase

(ADH) Proses oksidasi dengan menggunakan alkohol dehidrogenase terjadi di dalam

hepar Metabolisme alkohol oleh ADH akan menghasilkan asetaldehid yang

merupakan produk yang sangat reaktif dan sangat beracun sehingga menyebabkan

kerusakan beberapa sel atau jaringan (Zakhari 2006)

b Jalur Peroksisom

Melalui katalase yang terdapat dalam peroksisom hidrogen yang dihasilkan

dari metabolisme etanol dapat mengubah keadaan redoks dan pada pemakaian

alkohol yang lama dapat mengecil Perubahan ini dapat menimbulkan perubahan

metabolisme lemak dan karbohidrat yang menyebabkan bertambahnya jaringan

kolagen dan dalam keadaan tertentu dapat menghambat sintesis protein (Zakhari

2006)

c Jalur Mikrosom

Jalur ini juga sering disebut dengan Sistem Oksidasi Etanol Mikrosom

(SOEM) yang terletak dalam retikulum endoplasma dengan pertolongan 3 komponen

mikrosom (sitokrom P-450 reduktase dan lesitin) yang mengoksidasi etanol menjadi

asetaldehid (Zakhari 2006) Etanol dieliminasi melalui ginjal paru-paru dan

minimal melalui keringat (Herfindal 1988 dalam Wardjowinoto 1998)

10

7

Gambar 22

Metabolisme etanol (Zakhari 2006)

Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme dan

penyerapan alkohol oleh tubuh manusia antara lain

ETANOL

METABOLISME

SITOSOL

Enzim Alkohol

Dehidrogenase

MIKROSOM

Sitokrom

Reduktase Lestin

PEROKSISOM

Enzim Katalase

Hidrogen

Hidrogen

Asetaldehid

Asam Asetat

Asetaldehid

Kerusakan

Struktur Sel

Meningkatkan

Produksi ROS

Redoks Mengecil

Perubahan

Metabolisme

Lemak dan

Karbohidrat

Pertumbuhan

Jaringan Kolagen

Menghambat

Sintesis Protein

11

1 Jumlah alkohol yang diminum

Makin banyak alkohol yang diminum maka makin tinggi kadar alkohol yang dapat

ditemukan dalam tubuh

2 Keadaan mukosa lambung dan usus

Adanya makanan dalam lambung saat mengonsumsi alkohol dapat mempengaruhi

penyerapanJumlah alkohol yang dapat diserap tergantung pada seberapa cepat

lambung mengosongkan isinya Jika seseorang minum alkohol setelah makan

(makanan yang mengandung karbohidrat protein dan lemak) maka kecepatan

alkohol yang dapat diserap tubuh menjadi tiga kali lebih lambat daripada saat

lambung dan usus kosong

3 Jumlah kandungan air dalam tubuh

Semakin besar tubuh manusia semakin banyak kandungan air di dalamnya karena

hampir 23 dari berat badan manusia terdiri dari air Alkohol dapat bercampur dengan

air sehingga kepekatan alkohol dalam darah berkurang

4 Berat badan manusia

Respon tubuh terhadap alkohol antara orang kurus dan gemuk adalah berbeda Hal

ini disebabkan orang yang lebih kurus dan kecil mempunyai volume atau jumlah

darah yang lebih sedikit dan organ hatinya juga lebih kecil Oleh karena itu kadar

alkohol dalam darah yang mengalir ke organ hati akan lebih besar dan mungkin akan

lebih besar lagi saat darah mengalir meninggalkan organ tersebut

12

5 Jenis kelamin

Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria Wanita

mempunyai konsentrasi alkohol darah lebih tinggi setelah mengonsumsi minuman

beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria

Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme ADH dalam perut

lebih lemah daripada pria Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih

sedikit dari pria sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum

dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria

22 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat

reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat pendek Jika radikal bebas tidak

segera dihentikan aktivitasnya reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe

makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asamnukleat

(Winarsi 2007)

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal baik

yang bersifat endogen maupun eksogen Reaksi selanjutnya adalah peroksidasi lipid

membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak

sehingga terjadi kerusakan membran dan organel sel (Winarsi 2007)

Peroksidasi (autooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada

kerusakan makanan tapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

10

7

Gambar 22

Metabolisme etanol (Zakhari 2006)

Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme dan

penyerapan alkohol oleh tubuh manusia antara lain

ETANOL

METABOLISME

SITOSOL

Enzim Alkohol

Dehidrogenase

MIKROSOM

Sitokrom

Reduktase Lestin

PEROKSISOM

Enzim Katalase

Hidrogen

Hidrogen

Asetaldehid

Asam Asetat

Asetaldehid

Kerusakan

Struktur Sel

Meningkatkan

Produksi ROS

Redoks Mengecil

Perubahan

Metabolisme

Lemak dan

Karbohidrat

Pertumbuhan

Jaringan Kolagen

Menghambat

Sintesis Protein

11

1 Jumlah alkohol yang diminum

Makin banyak alkohol yang diminum maka makin tinggi kadar alkohol yang dapat

ditemukan dalam tubuh

2 Keadaan mukosa lambung dan usus

Adanya makanan dalam lambung saat mengonsumsi alkohol dapat mempengaruhi

penyerapanJumlah alkohol yang dapat diserap tergantung pada seberapa cepat

lambung mengosongkan isinya Jika seseorang minum alkohol setelah makan

(makanan yang mengandung karbohidrat protein dan lemak) maka kecepatan

alkohol yang dapat diserap tubuh menjadi tiga kali lebih lambat daripada saat

lambung dan usus kosong

3 Jumlah kandungan air dalam tubuh

Semakin besar tubuh manusia semakin banyak kandungan air di dalamnya karena

hampir 23 dari berat badan manusia terdiri dari air Alkohol dapat bercampur dengan

air sehingga kepekatan alkohol dalam darah berkurang

4 Berat badan manusia

Respon tubuh terhadap alkohol antara orang kurus dan gemuk adalah berbeda Hal

ini disebabkan orang yang lebih kurus dan kecil mempunyai volume atau jumlah

darah yang lebih sedikit dan organ hatinya juga lebih kecil Oleh karena itu kadar

alkohol dalam darah yang mengalir ke organ hati akan lebih besar dan mungkin akan

lebih besar lagi saat darah mengalir meninggalkan organ tersebut

12

5 Jenis kelamin

Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria Wanita

mempunyai konsentrasi alkohol darah lebih tinggi setelah mengonsumsi minuman

beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria

Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme ADH dalam perut

lebih lemah daripada pria Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih

sedikit dari pria sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum

dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria

22 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat

reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat pendek Jika radikal bebas tidak

segera dihentikan aktivitasnya reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe

makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asamnukleat

(Winarsi 2007)

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal baik

yang bersifat endogen maupun eksogen Reaksi selanjutnya adalah peroksidasi lipid

membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak

sehingga terjadi kerusakan membran dan organel sel (Winarsi 2007)

Peroksidasi (autooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada

kerusakan makanan tapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

11

1 Jumlah alkohol yang diminum

Makin banyak alkohol yang diminum maka makin tinggi kadar alkohol yang dapat

ditemukan dalam tubuh

2 Keadaan mukosa lambung dan usus

Adanya makanan dalam lambung saat mengonsumsi alkohol dapat mempengaruhi

penyerapanJumlah alkohol yang dapat diserap tergantung pada seberapa cepat

lambung mengosongkan isinya Jika seseorang minum alkohol setelah makan

(makanan yang mengandung karbohidrat protein dan lemak) maka kecepatan

alkohol yang dapat diserap tubuh menjadi tiga kali lebih lambat daripada saat

lambung dan usus kosong

3 Jumlah kandungan air dalam tubuh

Semakin besar tubuh manusia semakin banyak kandungan air di dalamnya karena

hampir 23 dari berat badan manusia terdiri dari air Alkohol dapat bercampur dengan

air sehingga kepekatan alkohol dalam darah berkurang

4 Berat badan manusia

Respon tubuh terhadap alkohol antara orang kurus dan gemuk adalah berbeda Hal

ini disebabkan orang yang lebih kurus dan kecil mempunyai volume atau jumlah

darah yang lebih sedikit dan organ hatinya juga lebih kecil Oleh karena itu kadar

alkohol dalam darah yang mengalir ke organ hati akan lebih besar dan mungkin akan

lebih besar lagi saat darah mengalir meninggalkan organ tersebut

12

5 Jenis kelamin

Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria Wanita

mempunyai konsentrasi alkohol darah lebih tinggi setelah mengonsumsi minuman

beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria

Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme ADH dalam perut

lebih lemah daripada pria Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih

sedikit dari pria sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum

dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria

22 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat

reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat pendek Jika radikal bebas tidak

segera dihentikan aktivitasnya reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe

makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asamnukleat

(Winarsi 2007)

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal baik

yang bersifat endogen maupun eksogen Reaksi selanjutnya adalah peroksidasi lipid

membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak

sehingga terjadi kerusakan membran dan organel sel (Winarsi 2007)

Peroksidasi (autooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada

kerusakan makanan tapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

12

5 Jenis kelamin

Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria Wanita

mempunyai konsentrasi alkohol darah lebih tinggi setelah mengonsumsi minuman

beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria

Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme ADH dalam perut

lebih lemah daripada pria Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih

sedikit dari pria sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum

dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria

22 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat

reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat pendek Jika radikal bebas tidak

segera dihentikan aktivitasnya reaktivitasnya dapat merusak seluruh tipe

makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asamnukleat

(Winarsi 2007)

Mekanisme terbentuknya radikal bebas dapat dimulai oleh banyak hal baik

yang bersifat endogen maupun eksogen Reaksi selanjutnya adalah peroksidasi lipid

membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak

sehingga terjadi kerusakan membran dan organel sel (Winarsi 2007)

Peroksidasi (autooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada

kerusakan makanan tapi juga menyebabkan kerusakan jaringan in vivo karena dapat

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

13

menyebabkan kanker penyakit inflamasi aterosklerosis dan penuaan Efek merusak

tersebut akibat produksi radikal bebas (ROObull RObull OHbull) pada proses pembentukan

peroksida dari asam lemak Peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang

memberikan pasokan radikal bebas secara terus-menerus yang menginisiasi

peroksidasi lebih lanjut Proses secara keseluruhan dapat digambarkan sebagai

berikut

1) Inisiasi

ROOH + logam(n)ROObull + Logam

(n-1)+ H

+

Xbull + RH Rbull + XH

2) Propagasi

Rbull + O2ROObull

ROObull + RH ROOH + Rbull

3) Terminasi

ROObull + ROObull ROOR + O2

ROObull + Rbull ROOR

Rbull + Rbull RR

23 Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi yang terjadi ketika keseimbangan antara

prooksidan dengan antioksidan bergeser ke arah reaktan (prooksidan) berpotensi

menghasilkan kerusakan organik Prooksidan adalah definisi dari radikal bebas atom

atau kelompok atom dengan elektron tunggal tidak berpasangan Konsentrasi

fisiologis pro-oksidan dapat ditentukan oleh faktor internal dan eksternal Prooksidan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

14

Reactive Oxygen Species (ROS) misalnya adalah produk normal metabolisme

aerobik Namun di bawah kondisi patologis produksi ROS dapat meningkat

melebihi kapasitas detoksifikasi tubuh dan dengan demikian berkontribusi terhadap

level molekul patologi organik Sumber eksternal radikal bebas termasuk paparan

terhadap racun lingkungan seperti radiasi pengion ozon dan nitrogen oksida asap

rokok (termasuk inhalasi pasif) dan logam berat serta asupan makanan beralkohol

berlebihan lemak tak jenuh dan bahan kimia lainnya dan senyawa hadir dalam

makanan dan air (Sivonovaet al 2004) Mekanisme terjadinya stres oksidatif pada

berbagai makromolekul secara ringkas disajikan dalam Gambar 23

1) Peroksidasi lemak

Membran selkaya akan sumberpoly unsaturated fatty acid (PUFA) yang mudah

dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi proses tersebut dinamakan peroksidasi

lemak Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan

Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi

LH + R L + RH

L + O2 LOO

LOO + LrsquoH LOOH + Lrsquo

LOOH LO LOO aldehid (Arief 2012)

2) Kerusakan protein

Protein lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA sehingga kecil

kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat Serangan radikal bebas

terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif Hal ini terjadi hanya jika

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

15

radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal) atau bila

kerusakannya pada daerah tertentu dalam protein Salah satu penyebab kerusakan

terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi (Arief 2012)

3) Kerusakan DNA

Kerusakan pada DNA terjadi bila ada lesi (kerusakan pada jaringan) pada

susunan molekul apabila tidakdapat diatasi dan terjadi sebelum replikasi maka akan

terjadi mutasi Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA

seperti pada radiasi biologis (Arief 2012)

DNA sangat sensitif terhadap reaktivitas radikal bebas karena teroksidasinya

DNA akan mengawali sejumlah besar derivat teroksidasi Biomarker DNA

teroksidasi dapat diukur dari 8-hidroksideoksiguanosin (8-OHdG) dalam

urinPertama-tama radikal hidroksil berinteraksi dengan basa guanin membentuk

radikal 8-hidroksiguanin yang merupakan oksidasi lesi mutagenik Kemudian cincin

guanin akan terbuka sehingga terjadi penghentian replikasi DNA yang menimbulkan

kesalahan enzim DNA repair (Winarsi 2007)

Radikal bebas juga dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA

seperti hidroksilasi basa timin dan sitosin pembukaan inti purin dan pirimidin serta

terputusnya rantai fosfodiester pada DNA Kerusakan yang tidak begitu parah dapat

diperbaiki oleh sistem DNA repair namun bila cukup parah misalnya rantai DNA

terputus di berbagai tempat kerusakan tidak dapat diperbaiki akibatnya proses

replikasi sel terganggu (Winarsi 2007)

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

16

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh ROS terutama diperankan oleh radikal

hidroksil akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion atau bahan kimia

Dalam hal ini terbentuk radikal oksil yang berikatan dengan logam dan merupakan

intermediate aktif dalam reaksi DNA-cleaved Mekanisme ini mengawali

terbentuknya produk degradasi Efek biologis dari kerusakan DNA ini dapat

menyebabkan mutagenesis sehingga menyebabkan kanker (Winarsi 2007)

Paparan ROS pada DNA mitokondria ditemukan pada penderita berbagai

penyakit degeneratif yang berkaitan dengan aging Akibatnya adalah penurunan

fungsi mitokondria bahkan kerusakan pada DNA mitokondria Kerusakan DNA juga

dapat digunakan sebagai biomarker penyakit-penyakit degeneratif yang diakibatkan

oleh ROS seperti kanker infeksi penyakit jantung koroner rheumatoid penyakit

respiratorik katarak dan liver (Winarsi 2007) Mekanisme masuknya radikal ke

DNA dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23

Radikal OH menyerang DNA

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

17

Sumber endogen Sumber lingkungan

Kebocoran mitokondria Asap rokok

Ledakan respirasi Polutan

Reaksi enzimatik Sinar UV

Reaksi autooksidasi Radiasi ionisasi

Xenobiotik

Produksi Radikal Bebas

Enzim antioksidan

O2 H2O2

OH

Peroksidasi lipid Modifikasi basa DNA Gangguan protein

Kerusakan seljaringan Perbaikan

Gambar 24

Mekanisme terjadinya stres oksidatif (Harliansyah 2009)

24 Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau

reduktan Senyawa ini memiliki berat molekul kecil tetapi mampu menginaktivasi

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

18

berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal

Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi

dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif Akibatnya

kerusakan sel dihambat (Winarsi 2007)

Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh status antioksidan

merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang Tubuh manusia

memiliki antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas yang secara

kontinyu dibentuk oleh tubuh Bila jumlah antioksidan dalam tubuh kurang dari

jumlah radikal bebas kelebihannya akan menyerang komponen lipid protein

maupun DNA hingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres

oksidatif Namun demikian reaktivitas radikal bebas dapat dihambat melalui 3 cara

berikut (Winarsi 2007)

a Mencegah atau menghambat pembentukan radikal bebas baru

b Menginaktivasi atau menangkap radikal dan memotong propagasi (pemutusan

rantai)

c Memperbaiki (repair) kerusakan oleh radikal

Antioksidan dapat berupa enzim (misalnya superoksida dismutase atau SOD

katalase dan glutation peroksidase) vitamin (misalnya vitamin ECA dan beta

karoten) dan senyawa lain (misalnya flavonoid albumin bilirubin seruloplasmin

dan lain-lain) Antioksidan enzimatis merupakan sistem pertahanan utama (primer)

terhadap kondisi stres oksidatif Enzim-enzim tersebut merupakan metaloenzim yang

aktivitasnya sangat tergantung pada adanya ion logam Aktivitas SOD bergantung

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

19

pada logam Fe Cu Zn dan Mn enzim katalase bergantung pada Fe dan enzim

glutation peroksidase bergantung pada logam Se Antioksidan enzimatis bekerja

dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru (Winarsi 2007)

Disamping antioksidan yang bersifat enzimatis ada juga antioksidan non-

enzimais yang dapat berupa senyawa nutrisi maupun non-nutrisiKedua kelompok

antioksidan non-enzimatis ini disebut juga antioksidan sekunder karena dapat

diperoleh dari asupan bahan makanan seperti vitamin C E A dan beta

karotenGlutation asam urat bilirubin albumin dan flavonoid juga termasuk dalam

kelompok iniSenyawa-senyawa tersebut berfungsi menangkap senyawa oksidan serta

mencegah terjadinya reaksi berantaiKomponen-komponen tersebut tak kalah penting

perannya dalam menginduksi status antioksidan (Winarsi 2007)

Mekanisme antioksidan memiliki 2 fungsi fungsi pertama merupakan fungsi

utama yaitu sebagai pemberi atom hidrogenAntioksidan (AH) yang mempunyai

fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer Senyawa ini dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal (Rbull ROObull) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil sementara turunan radikal antioksidan (Abull) tersebut memiliki

keadaan lebih stabil dibanding radikal lipid (Winarsi 2007) dengan reaksi sebagai

berikut

AH + OHbull H2O + Abull

Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan yaitu memperlambat

laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipid ke bentuk lebih stabil Radikal-radikal

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

20

antioksidan (Abull) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipid lain membentuk

radikal lipid baru (Winarsi 2007)

- Inisiasi

Rbull + AH RH + Abull

(Radikal lipid) (antioksidan primer) (radikal antioksidan)

- Propagasi

ROObull + AH ROOH + Abull

- Terminasi

Abull + Abull AA

Antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil dengan mendonorkan atom

hidrogen sehingga dapat menurunkan kadar 8-OHdG akibat serangan radikal sesuai

Gambar 25

Ket A-H = antioksidan

Gambar 25

Mekanisme antioksidan menangkap radikal OH

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

21

Gambar 26 merupakan skema yang menunjukkan mekanisme perbaikan

kerusakan DNA melalui daur redoks sel oleh antioksidan vitamin C (AA = ascorbic

acid DHA= dehydro ascorbic acid LOO = lipid peroxyl radical NER = nucleotide

excision repair TCR = transcription coupled repair)

Gambar 26

Mekanisme perbaikan DNA oleh antioksidan (Harliansyah 2011)

Antioksidan mampu menurunkan ekspresi enzim nitrit oksida sintase (iNOS)

α-TNF dan NFκB yang merupakan faktor transkripsi Di sisi lain dapat pula

menekan proliferasi sel kanker melalui pengaktifan sitokrom C dan kaspase sehingga

terjadi peningkatan ekspresi protease pengaktif faktor-1 (Apaf-1) untuk menginduksi

kematian sel Peranan antioksidan ditunjukkan melalui kemampuannya menghambat

oksidasi biologi dan tahap inisiasi guna mencegah aktivasi karsinogen (blocking

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

22

agent) serta menghambat tahap promosi dan progresi dengan cara menekan

proliferasi (Harliansyah 2011)

25 Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG)

ROS sendiri sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang sangat pendek

penentuan langsung dari ROS dalam jaringan atau cairan tubuh umumnya tidak

praktis Oleh karena itu pengukuran oksidatif DNA protein lipid dan gula dalam

sampel biologis telah diharapkan sebagai senyawa penanda untuk mendeteksi

penyakit yang diakibatkan oleh ROS (Ogino and Wang 2007)

Senyawa 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) adalah hasil oksidasi

guanin oleh ROS Dengan teroksidasinya guanin pada untai DNA maka untai DNA

akan kehilangan nukleotida guanin Jumlah hilangnya guanin tergantung kadar ROS

(Ozawa 1995 dalam Sudjarwo 2004) Struktur 8-OHdG dan 2rsquodeoksiguanosin

disajikan dalam Gambar 27 dan 28 untuk mekanisme terbentuknya 8-OHdG dari

2rsquodeoksiguanosin disajikan dalam Gambar 29

Gambar 27 Gambar 28

Struktur 8-OHdG (Ogino and Wang 2007) Struktur kimia 2rsquo-deoksiguanosin

(Ogino and Wang 2007)

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

23

HN

N

N

O

H2NN

O

H OH

H H

H H

OH

H + OH

HN

N N

N

O

H2N

OHdR

H

C4-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C5-OH-adduct radical

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

dR = 2-deoxyribose

HN

N N

N

O

H2N

dR

H

OH

C8-OH-adduct radical

e HHN

N N

HN

O

H2N

dR

H

OH

7-Hydro-8-hydroxy-2-deoxyguanosine

e -H

HN

N N

HN

O

H2N

dR

O

HN

N N

N

O

H2N

dR

OH

8-oxodG 8-OHdG

Gambar 29

Mekanisme oksidasi 2rsquo-deoksiguanosin menjadi 8-OHdG oleh ROS (Valavanidis et

al 2009)

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

24

Produk yang paling representatif yang dapat dihasilkan dari kerusakan

oksidatif pada sel DNA adalah 8-hidroksi-2rsquo-deoksiguanosin (8-OHdG) sebuah

produk oksidatif basa guanin pada DNA ROS menyerang atom C nomor 8 pada basa

nukleotida Meskipun basa nukleotida yang lain juga dapat bereaksi dengan ROS

dengan cara yang sama namun hasil dari oksidasi guanosin menjadi 8-OHdG

hasilnya paling melimpah karena relatif mudah terbentuk promutagenik (Valavanidis

et al 2009)

Peningkatan kadar 8-OHdG telah ditemukan dalam serum dan miokardium

pasien dengan gagal jantung dan dalam urin pasien dengan penyakit Parkinson

Banyak metode seperti HPLC-ECD GC-MS LC-MS dan immunoassay telah

dilakukan untuk mengukur 8-OHdG dalam spesimen biologi dan ditelaah secara rinci

dalam beberapa artikel (Ogino and Wang 2007)

26 Buah Kakao (Theobroma cacaoL)

Kakao (TheobromacacaoL) merupakan tumbuhan berwujud pohon yang

berasal dari Amerika Selatan Biji tumbuhan ini dihasilkan produk olahan yang

dikenal sebagai kakao (Plant Database 2012)

Pohon kakao memiliki tinggi 12-25 kaki serta cabang di bagian puncaknya

Batangnya tegak lurus dan panjang 15-2 meter Kayunya terang dan putih kulit

kayunya tipis halus dan kecoklatan Benihnya banyak berukuran 25 cm bagian

luarnya berwarna merah kecoklatan bagian dalam kakao gelap dan dibungkus dengan

25

lapisan putih manis serta berminyak (Ide 2008) Bentuk buah kakao disajikan dalam

Gambar 210

Gambar 210

Buah KakaoTheobroma cacao L (Plant Database 2012)

Klasifikasi buah kakao (Plant database 2012)

- Kingdom Plantae (Tumbuhan)

- Subkingdom Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

- Super Divisi Spermatophyta (Menghasilkan biji)

- Divisi Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

- Kelas Magnoliopsida (Berkeping duadikotil)

- Subkelas Dilleniidae

- Ordo Malvales

- Famili Sterculiaceae

- Genus Theobroma

- Spesies Theobroma cacao L

26

Antioksidan utama dalam kakao merupakan anggota dari sub-grup flavonoid

yang disebut katekin Selain sebagai antioksidan katekin yang memberikan warna

pada biji kako Biji kakao langsung difermentasi setelah di panen dari buah kakao

supaya aroma bijinya keluar (Ide 2008)

27 Tikus Wistar

Hewan coba merupakan hewan yang dikembangbiakkan untuk digunakan

sebagai hewan uji coba Tikus sering digunakan pada berbagai macam penelitian

medis selama bertahun-tahun Hal ini dikarenakan tikus memiliki karakteristik

genetik yang unik mudah berkembang biak murah serta mudah untuk

mendapatkannya Tikus merupakan hewan yang melakukan aktivitasnya pada malam

hari (nocturnal) (Ardhiansyah 2012) Gambar tikus wistar disajikan dalam Gambar

211

Gambar 211

Tikus Wistar(Ardhiansyah 2012)

Sebuah galur atau strain yang mengacu pada tikus adalah sebuah kelompok

yang semua anggotanya secara genetik mempunyai ciri yang identik Pada tikus ciri

ini dicapai melalui perkawinan sedarah dengan memiliki populasi jenis ini mungkin

27

untuk dilakukan percobaan pada peran gen atau melakukan percobaan yang

mengecualikan variasi dalam genetika sebagai faktor Sebaliknya outbred strain

digunakan ketika identik genotip tidak diperlukan atau populasi acak diperlukan dan

lebih didefinisikan sebagai leluhur pembanding strain (Estina 2011)

Tikus wistar merupakan tikus albino spesies Rattus norvegicus Jenis galur ini

dikembangkan di Institut Wistar pada tahun 1906 untuk digunakan dalam biologi dan

penelitian medis Jenis Tikus ini merupakan galur tikus pertama yang dikembangkan

sebagai model organisme (Estina 2011)

Tikus Wistar saat ini menjadi salah satu tikus paling populer yang digunakan

untuk penelitian laboratoriumCiri tikus ini adalah mempunyai kepala lebar telinga

panjang dan memiliki ekor panjang (tidak melebihi panjang tubuhnya) Galur tikus

Sprague Dawley dan Long-Evans dikembangkan dari tikus galur Wistar Tikus

Wistar lebih aktif daripada jenis lain seperti tikus Sprague dawley (Estina 2011)

271 Konversi manusia ke tikus

Konversi dosis pada manusia dengan berat badan 70 kg ke tikus Wistar

dengan berat badan 200 gram adalah 0018 (Indrapraja 2009) Konversi usia manusia

ke tikus adalah usia 10 tahun pada manusia sama dengan 1 bulan (4 minggu) pada

tikus wistar (Umami 2012)

28 Ekstraksi

Ekstraksi dapat diartikan sebagai proses penarikan keluar senyawa-senyawa

yang terdapat pada tumbuhan atau hewan dengan menggunakan suatu pelarut Pelarut

28

yang digunakan sebaiknya memiliki sifat kepolaran yang mirip dengan senyawa yang

akan diekstrak tidak toksik tidak mudah menguap dan harganya murah (Iskandar

2000)

Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling sederhana dalam proses

penarikan bahan dalam suatu komponen sampel Sejumlah sampel yang telah

dihaluskan direndam selama 2 hingga 14 hari dengan pelarut organik dalam suatu

wadah atau toples tertutup dan dilakukan pengocokan beberapa kali (Lenny 2006)

Banyaknya pelarut yang digunakan umunya ditentukan sesuai kebutuhan untuk

merendam sampel 2 hingga 3 cm di atas permukaan sampel yang direndam

29 Partisi

Partisi bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa kimia dalam ekstrak

kasar berdasarkan kepolarannya Senyawa-senyawa nonpolar akan larut ke dalam

pelarut nonpolar dan senyawa-senyawa polar akan larut kedalam pelarut polar Pada

umunya partisi dimulai dengan pelarut nonpolar seperti n-heksana atau petroleum eter

untuk menarik senyawa-senyawa nonpolar Partisi dilanjutkan dengan menggunakan

pelarut semipolar seperti kloroform etil asetat atau aseton untuk menarik senyawa

semipolar Terakhir partisi dilakukan dengan menggunakan pelarut polar seperti

metanol atau n-butanol untuk menarik senyawa-senyawa polar (Underwood 2002)

Teknik yang paling umum digunakan untuk metode ini adalah menggunakan

corong pisah dengan menggunakan 2 pelarut yang saling tidak bercampur Untuk

senyawa-senyawa yang berwarna partisi dihentikan bila ekstrak terakhir tidak

29

berwarna Sedangkan untuk senyawa tidak berwarna dihentikan setelah 3 hingga 4

kali penggantian pelarut (Underwood 2002)

210 Uji Aktivitas Antioksidan secara in vitro dengan Metode DPPH

Metode DPPH digunakan untuk mengevaluasi kemampuan antioksidan

untuk mengikat radikal bebas yang merupakan faktor utama dalam kerusakan

biologis yang disebabkan oleh reaksi oksidasi Uji ini memberikan informasi

mengenai kemampuan antioksidan dari senyawa yang diujikan DPPH merupakan

radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering digunakan untuk mengevaluasi

aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstra bahan alam (Suhanya 2009)

Struktur molekul radikal DPPH dapat dilihat pada Gambar 212

Gambar 212

Struktur 22-diphenil-1-picrylhidrazyl (DPPH) (Suhanya 2009)

Mekanisme reaksi yang terjadi adalah proses reduksi senyawa DPPH oleh

antioksidan yang menghasilkan pengurangan intensitas warna dari larutan DPPH

Pemudaran warna akan mengakibatkan penurunan nilai absorbansi sinar tampak

Reaksi yang terjadi adalah pembentukan αα-diphenyl-β-picrylhidrazine melalui

30

kemampuan antioksidan menyumbang hidrogen Semakin pudarnya warna DPPH

setelah direaksikan dengan antioksidan menunjukkan kapasitas antioksidan yang

semakin besar pula (Suhanya 2009)Gambar 213 berikut adalah salah satu contoh

reaksi radikal DPPH dengan senyawa antioksidan

DPPH-ungu antioksidan DPPH tereduksi-kuning

Gambar 213

Reaksi antioksidan dengan DPPH (Suhanya 2009)

211 Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

Teknik ELISA pertama kali diperkenalkan pada tahun 1972 oleh Engval dan

Perlman Teknik ini dapat digunakan untuk mendeteksi zat antibodi atau antigen

Prinsip dari uji ELISA adalah reaksi kompleks antigen-antibodi dengan melibatkan

peran enzim konjugasi anti spesien imunoglobulin dan substrat sebagai indikator

dalam reaksi

ELISA kit untuk penanda kerusakan DNA teroksidasi adalah pengembangan

immunoassay berdasarkan enzim kompetitif untuk mendeteksi dan kuantisasi 8-

OHdG dalam urin serum dan sel atau jaringan sampel DNA secara cepat Sejumlah

sampel 8-OHdG ditentukan dengan membandingkan absorbansi sampel dengan kurva

31

standarELISA kit 8-OHdG memiliki batas deteksi antara 100 pgmL hingga 20

ngmL Setiap kit terdapat reagent untuk analisis hingga 96 well termasuk kurva

standar dan sampel (Cell Biolabs Inc)

Prinsipnya sejumlah sampel yang mengandung 8-OHdG atau standar pertama

kali ditambahkan pada 8-OHdGBSA konjugat yang sebelumnya telah ada dalam

microplateKemudian setelah dilakukan inkubasi awal antibodi 8-OHdG monoklonal

ditambahkan selanjutnya ditambahkan HRP sebagai antibodi keduaSenyawa 8-

OHdG yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan membandingkannya dengan

kurva standar 8-OHdG (Cell Biolabs Inc)

26

Antioksidan utama dalam kakao merupakan anggota dari sub-grup flavonoid

yang disebut katekin Selain sebagai antioksidan katekin yang memberikan warna

pada biji kako Biji kakao langsung difermentasi setelah di panen dari buah kakao

supaya aroma bijinya keluar (Ide 2008)

27 Tikus Wistar

Hewan coba merupakan hewan yang dikembangbiakkan untuk digunakan

sebagai hewan uji coba Tikus sering digunakan pada berbagai macam penelitian

medis selama bertahun-tahun Hal ini dikarenakan tikus memiliki karakteristik

genetik yang unik mudah berkembang biak murah serta mudah untuk

mendapatkannya Tikus merupakan hewan yang melakukan aktivitasnya pada malam

hari (nocturnal) (Ardhiansyah 2012) Gambar tikus wistar disajikan dalam Gambar

211

Gambar 211

Tikus Wistar(Ardhiansyah 2012)

Sebuah galur atau strain yang mengacu pada tikus adalah sebuah kelompok

yang semua anggotanya secara genetik mempunyai ciri yang identik Pada tikus ciri

ini dicapai melalui perkawinan sedarah dengan memiliki populasi jenis ini mungkin

27

untuk dilakukan percobaan pada peran gen atau melakukan percobaan yang

mengecualikan variasi dalam genetika sebagai faktor Sebaliknya outbred strain

digunakan ketika identik genotip tidak diperlukan atau populasi acak diperlukan dan

lebih didefinisikan sebagai leluhur pembanding strain (Estina 2011)

Tikus wistar merupakan tikus albino spesies Rattus norvegicus Jenis galur ini

dikembangkan di Institut Wistar pada tahun 1906 untuk digunakan dalam biologi dan

penelitian medis Jenis Tikus ini merupakan galur tikus pertama yang dikembangkan

sebagai model organisme (Estina 2011)

Tikus Wistar saat ini menjadi salah satu tikus paling populer yang digunakan

untuk penelitian laboratoriumCiri tikus ini adalah mempunyai kepala lebar telinga

panjang dan memiliki ekor panjang (tidak melebihi panjang tubuhnya) Galur tikus

Sprague Dawley dan Long-Evans dikembangkan dari tikus galur Wistar Tikus

Wistar lebih aktif daripada jenis lain seperti tikus Sprague dawley (Estina 2011)

271 Konversi manusia ke tikus

Konversi dosis pada manusia dengan berat badan 70 kg ke tikus Wistar

dengan berat badan 200 gram adalah 0018 (Indrapraja 2009) Konversi usia manusia

ke tikus adalah usia 10 tahun pada manusia sama dengan 1 bulan (4 minggu) pada

tikus wistar (Umami 2012)

28 Ekstraksi

Ekstraksi dapat diartikan sebagai proses penarikan keluar senyawa-senyawa

yang terdapat pada tumbuhan atau hewan dengan menggunakan suatu pelarut Pelarut

28

yang digunakan sebaiknya memiliki sifat kepolaran yang mirip dengan senyawa yang

akan diekstrak tidak toksik tidak mudah menguap dan harganya murah (Iskandar

2000)

Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling sederhana dalam proses

penarikan bahan dalam suatu komponen sampel Sejumlah sampel yang telah

dihaluskan direndam selama 2 hingga 14 hari dengan pelarut organik dalam suatu

wadah atau toples tertutup dan dilakukan pengocokan beberapa kali (Lenny 2006)

Banyaknya pelarut yang digunakan umunya ditentukan sesuai kebutuhan untuk

merendam sampel 2 hingga 3 cm di atas permukaan sampel yang direndam

29 Partisi

Partisi bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa kimia dalam ekstrak

kasar berdasarkan kepolarannya Senyawa-senyawa nonpolar akan larut ke dalam

pelarut nonpolar dan senyawa-senyawa polar akan larut kedalam pelarut polar Pada

umunya partisi dimulai dengan pelarut nonpolar seperti n-heksana atau petroleum eter

untuk menarik senyawa-senyawa nonpolar Partisi dilanjutkan dengan menggunakan

pelarut semipolar seperti kloroform etil asetat atau aseton untuk menarik senyawa

semipolar Terakhir partisi dilakukan dengan menggunakan pelarut polar seperti

metanol atau n-butanol untuk menarik senyawa-senyawa polar (Underwood 2002)

Teknik yang paling umum digunakan untuk metode ini adalah menggunakan

corong pisah dengan menggunakan 2 pelarut yang saling tidak bercampur Untuk

senyawa-senyawa yang berwarna partisi dihentikan bila ekstrak terakhir tidak

29

berwarna Sedangkan untuk senyawa tidak berwarna dihentikan setelah 3 hingga 4

kali penggantian pelarut (Underwood 2002)

210 Uji Aktivitas Antioksidan secara in vitro dengan Metode DPPH

Metode DPPH digunakan untuk mengevaluasi kemampuan antioksidan

untuk mengikat radikal bebas yang merupakan faktor utama dalam kerusakan

biologis yang disebabkan oleh reaksi oksidasi Uji ini memberikan informasi

mengenai kemampuan antioksidan dari senyawa yang diujikan DPPH merupakan

radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering digunakan untuk mengevaluasi

aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstra bahan alam (Suhanya 2009)

Struktur molekul radikal DPPH dapat dilihat pada Gambar 212

Gambar 212

Struktur 22-diphenil-1-picrylhidrazyl (DPPH) (Suhanya 2009)

Mekanisme reaksi yang terjadi adalah proses reduksi senyawa DPPH oleh

antioksidan yang menghasilkan pengurangan intensitas warna dari larutan DPPH

Pemudaran warna akan mengakibatkan penurunan nilai absorbansi sinar tampak

Reaksi yang terjadi adalah pembentukan αα-diphenyl-β-picrylhidrazine melalui

30

kemampuan antioksidan menyumbang hidrogen Semakin pudarnya warna DPPH

setelah direaksikan dengan antioksidan menunjukkan kapasitas antioksidan yang

semakin besar pula (Suhanya 2009)Gambar 213 berikut adalah salah satu contoh

reaksi radikal DPPH dengan senyawa antioksidan

DPPH-ungu antioksidan DPPH tereduksi-kuning

Gambar 213

Reaksi antioksidan dengan DPPH (Suhanya 2009)

211 Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

Teknik ELISA pertama kali diperkenalkan pada tahun 1972 oleh Engval dan

Perlman Teknik ini dapat digunakan untuk mendeteksi zat antibodi atau antigen

Prinsip dari uji ELISA adalah reaksi kompleks antigen-antibodi dengan melibatkan

peran enzim konjugasi anti spesien imunoglobulin dan substrat sebagai indikator

dalam reaksi

ELISA kit untuk penanda kerusakan DNA teroksidasi adalah pengembangan

immunoassay berdasarkan enzim kompetitif untuk mendeteksi dan kuantisasi 8-

OHdG dalam urin serum dan sel atau jaringan sampel DNA secara cepat Sejumlah

sampel 8-OHdG ditentukan dengan membandingkan absorbansi sampel dengan kurva

31

standarELISA kit 8-OHdG memiliki batas deteksi antara 100 pgmL hingga 20

ngmL Setiap kit terdapat reagent untuk analisis hingga 96 well termasuk kurva

standar dan sampel (Cell Biolabs Inc)

Prinsipnya sejumlah sampel yang mengandung 8-OHdG atau standar pertama

kali ditambahkan pada 8-OHdGBSA konjugat yang sebelumnya telah ada dalam

microplateKemudian setelah dilakukan inkubasi awal antibodi 8-OHdG monoklonal

ditambahkan selanjutnya ditambahkan HRP sebagai antibodi keduaSenyawa 8-

OHdG yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan membandingkannya dengan

kurva standar 8-OHdG (Cell Biolabs Inc)

27

untuk dilakukan percobaan pada peran gen atau melakukan percobaan yang

mengecualikan variasi dalam genetika sebagai faktor Sebaliknya outbred strain

digunakan ketika identik genotip tidak diperlukan atau populasi acak diperlukan dan

lebih didefinisikan sebagai leluhur pembanding strain (Estina 2011)

Tikus wistar merupakan tikus albino spesies Rattus norvegicus Jenis galur ini

dikembangkan di Institut Wistar pada tahun 1906 untuk digunakan dalam biologi dan

penelitian medis Jenis Tikus ini merupakan galur tikus pertama yang dikembangkan

sebagai model organisme (Estina 2011)

Tikus Wistar saat ini menjadi salah satu tikus paling populer yang digunakan

untuk penelitian laboratoriumCiri tikus ini adalah mempunyai kepala lebar telinga

panjang dan memiliki ekor panjang (tidak melebihi panjang tubuhnya) Galur tikus

Sprague Dawley dan Long-Evans dikembangkan dari tikus galur Wistar Tikus

Wistar lebih aktif daripada jenis lain seperti tikus Sprague dawley (Estina 2011)

271 Konversi manusia ke tikus

Konversi dosis pada manusia dengan berat badan 70 kg ke tikus Wistar

dengan berat badan 200 gram adalah 0018 (Indrapraja 2009) Konversi usia manusia

ke tikus adalah usia 10 tahun pada manusia sama dengan 1 bulan (4 minggu) pada

tikus wistar (Umami 2012)

28 Ekstraksi

Ekstraksi dapat diartikan sebagai proses penarikan keluar senyawa-senyawa

yang terdapat pada tumbuhan atau hewan dengan menggunakan suatu pelarut Pelarut

28

yang digunakan sebaiknya memiliki sifat kepolaran yang mirip dengan senyawa yang

akan diekstrak tidak toksik tidak mudah menguap dan harganya murah (Iskandar

2000)

Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling sederhana dalam proses

penarikan bahan dalam suatu komponen sampel Sejumlah sampel yang telah

dihaluskan direndam selama 2 hingga 14 hari dengan pelarut organik dalam suatu

wadah atau toples tertutup dan dilakukan pengocokan beberapa kali (Lenny 2006)

Banyaknya pelarut yang digunakan umunya ditentukan sesuai kebutuhan untuk

merendam sampel 2 hingga 3 cm di atas permukaan sampel yang direndam

29 Partisi

Partisi bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa kimia dalam ekstrak

kasar berdasarkan kepolarannya Senyawa-senyawa nonpolar akan larut ke dalam

pelarut nonpolar dan senyawa-senyawa polar akan larut kedalam pelarut polar Pada

umunya partisi dimulai dengan pelarut nonpolar seperti n-heksana atau petroleum eter

untuk menarik senyawa-senyawa nonpolar Partisi dilanjutkan dengan menggunakan

pelarut semipolar seperti kloroform etil asetat atau aseton untuk menarik senyawa

semipolar Terakhir partisi dilakukan dengan menggunakan pelarut polar seperti

metanol atau n-butanol untuk menarik senyawa-senyawa polar (Underwood 2002)

Teknik yang paling umum digunakan untuk metode ini adalah menggunakan

corong pisah dengan menggunakan 2 pelarut yang saling tidak bercampur Untuk

senyawa-senyawa yang berwarna partisi dihentikan bila ekstrak terakhir tidak

29

berwarna Sedangkan untuk senyawa tidak berwarna dihentikan setelah 3 hingga 4

kali penggantian pelarut (Underwood 2002)

210 Uji Aktivitas Antioksidan secara in vitro dengan Metode DPPH

Metode DPPH digunakan untuk mengevaluasi kemampuan antioksidan

untuk mengikat radikal bebas yang merupakan faktor utama dalam kerusakan

biologis yang disebabkan oleh reaksi oksidasi Uji ini memberikan informasi

mengenai kemampuan antioksidan dari senyawa yang diujikan DPPH merupakan

radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering digunakan untuk mengevaluasi

aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstra bahan alam (Suhanya 2009)

Struktur molekul radikal DPPH dapat dilihat pada Gambar 212

Gambar 212

Struktur 22-diphenil-1-picrylhidrazyl (DPPH) (Suhanya 2009)

Mekanisme reaksi yang terjadi adalah proses reduksi senyawa DPPH oleh

antioksidan yang menghasilkan pengurangan intensitas warna dari larutan DPPH

Pemudaran warna akan mengakibatkan penurunan nilai absorbansi sinar tampak

Reaksi yang terjadi adalah pembentukan αα-diphenyl-β-picrylhidrazine melalui

30

kemampuan antioksidan menyumbang hidrogen Semakin pudarnya warna DPPH

setelah direaksikan dengan antioksidan menunjukkan kapasitas antioksidan yang

semakin besar pula (Suhanya 2009)Gambar 213 berikut adalah salah satu contoh

reaksi radikal DPPH dengan senyawa antioksidan

DPPH-ungu antioksidan DPPH tereduksi-kuning

Gambar 213

Reaksi antioksidan dengan DPPH (Suhanya 2009)

211 Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

Teknik ELISA pertama kali diperkenalkan pada tahun 1972 oleh Engval dan

Perlman Teknik ini dapat digunakan untuk mendeteksi zat antibodi atau antigen

Prinsip dari uji ELISA adalah reaksi kompleks antigen-antibodi dengan melibatkan

peran enzim konjugasi anti spesien imunoglobulin dan substrat sebagai indikator

dalam reaksi

ELISA kit untuk penanda kerusakan DNA teroksidasi adalah pengembangan

immunoassay berdasarkan enzim kompetitif untuk mendeteksi dan kuantisasi 8-

OHdG dalam urin serum dan sel atau jaringan sampel DNA secara cepat Sejumlah

sampel 8-OHdG ditentukan dengan membandingkan absorbansi sampel dengan kurva

31

standarELISA kit 8-OHdG memiliki batas deteksi antara 100 pgmL hingga 20

ngmL Setiap kit terdapat reagent untuk analisis hingga 96 well termasuk kurva

standar dan sampel (Cell Biolabs Inc)

Prinsipnya sejumlah sampel yang mengandung 8-OHdG atau standar pertama

kali ditambahkan pada 8-OHdGBSA konjugat yang sebelumnya telah ada dalam

microplateKemudian setelah dilakukan inkubasi awal antibodi 8-OHdG monoklonal

ditambahkan selanjutnya ditambahkan HRP sebagai antibodi keduaSenyawa 8-

OHdG yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan membandingkannya dengan

kurva standar 8-OHdG (Cell Biolabs Inc)

28

yang digunakan sebaiknya memiliki sifat kepolaran yang mirip dengan senyawa yang

akan diekstrak tidak toksik tidak mudah menguap dan harganya murah (Iskandar

2000)

Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling sederhana dalam proses

penarikan bahan dalam suatu komponen sampel Sejumlah sampel yang telah

dihaluskan direndam selama 2 hingga 14 hari dengan pelarut organik dalam suatu

wadah atau toples tertutup dan dilakukan pengocokan beberapa kali (Lenny 2006)

Banyaknya pelarut yang digunakan umunya ditentukan sesuai kebutuhan untuk

merendam sampel 2 hingga 3 cm di atas permukaan sampel yang direndam

29 Partisi

Partisi bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa kimia dalam ekstrak

kasar berdasarkan kepolarannya Senyawa-senyawa nonpolar akan larut ke dalam

pelarut nonpolar dan senyawa-senyawa polar akan larut kedalam pelarut polar Pada

umunya partisi dimulai dengan pelarut nonpolar seperti n-heksana atau petroleum eter

untuk menarik senyawa-senyawa nonpolar Partisi dilanjutkan dengan menggunakan

pelarut semipolar seperti kloroform etil asetat atau aseton untuk menarik senyawa

semipolar Terakhir partisi dilakukan dengan menggunakan pelarut polar seperti

metanol atau n-butanol untuk menarik senyawa-senyawa polar (Underwood 2002)

Teknik yang paling umum digunakan untuk metode ini adalah menggunakan

corong pisah dengan menggunakan 2 pelarut yang saling tidak bercampur Untuk

senyawa-senyawa yang berwarna partisi dihentikan bila ekstrak terakhir tidak

29

berwarna Sedangkan untuk senyawa tidak berwarna dihentikan setelah 3 hingga 4

kali penggantian pelarut (Underwood 2002)

210 Uji Aktivitas Antioksidan secara in vitro dengan Metode DPPH

Metode DPPH digunakan untuk mengevaluasi kemampuan antioksidan

untuk mengikat radikal bebas yang merupakan faktor utama dalam kerusakan

biologis yang disebabkan oleh reaksi oksidasi Uji ini memberikan informasi

mengenai kemampuan antioksidan dari senyawa yang diujikan DPPH merupakan

radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering digunakan untuk mengevaluasi

aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstra bahan alam (Suhanya 2009)

Struktur molekul radikal DPPH dapat dilihat pada Gambar 212

Gambar 212

Struktur 22-diphenil-1-picrylhidrazyl (DPPH) (Suhanya 2009)

Mekanisme reaksi yang terjadi adalah proses reduksi senyawa DPPH oleh

antioksidan yang menghasilkan pengurangan intensitas warna dari larutan DPPH

Pemudaran warna akan mengakibatkan penurunan nilai absorbansi sinar tampak

Reaksi yang terjadi adalah pembentukan αα-diphenyl-β-picrylhidrazine melalui

30

kemampuan antioksidan menyumbang hidrogen Semakin pudarnya warna DPPH

setelah direaksikan dengan antioksidan menunjukkan kapasitas antioksidan yang

semakin besar pula (Suhanya 2009)Gambar 213 berikut adalah salah satu contoh

reaksi radikal DPPH dengan senyawa antioksidan

DPPH-ungu antioksidan DPPH tereduksi-kuning

Gambar 213

Reaksi antioksidan dengan DPPH (Suhanya 2009)

211 Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

Teknik ELISA pertama kali diperkenalkan pada tahun 1972 oleh Engval dan

Perlman Teknik ini dapat digunakan untuk mendeteksi zat antibodi atau antigen

Prinsip dari uji ELISA adalah reaksi kompleks antigen-antibodi dengan melibatkan

peran enzim konjugasi anti spesien imunoglobulin dan substrat sebagai indikator

dalam reaksi

ELISA kit untuk penanda kerusakan DNA teroksidasi adalah pengembangan

immunoassay berdasarkan enzim kompetitif untuk mendeteksi dan kuantisasi 8-

OHdG dalam urin serum dan sel atau jaringan sampel DNA secara cepat Sejumlah

sampel 8-OHdG ditentukan dengan membandingkan absorbansi sampel dengan kurva

31

standarELISA kit 8-OHdG memiliki batas deteksi antara 100 pgmL hingga 20

ngmL Setiap kit terdapat reagent untuk analisis hingga 96 well termasuk kurva

standar dan sampel (Cell Biolabs Inc)

Prinsipnya sejumlah sampel yang mengandung 8-OHdG atau standar pertama

kali ditambahkan pada 8-OHdGBSA konjugat yang sebelumnya telah ada dalam

microplateKemudian setelah dilakukan inkubasi awal antibodi 8-OHdG monoklonal

ditambahkan selanjutnya ditambahkan HRP sebagai antibodi keduaSenyawa 8-

OHdG yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan membandingkannya dengan

kurva standar 8-OHdG (Cell Biolabs Inc)

29

berwarna Sedangkan untuk senyawa tidak berwarna dihentikan setelah 3 hingga 4

kali penggantian pelarut (Underwood 2002)

210 Uji Aktivitas Antioksidan secara in vitro dengan Metode DPPH

Metode DPPH digunakan untuk mengevaluasi kemampuan antioksidan

untuk mengikat radikal bebas yang merupakan faktor utama dalam kerusakan

biologis yang disebabkan oleh reaksi oksidasi Uji ini memberikan informasi

mengenai kemampuan antioksidan dari senyawa yang diujikan DPPH merupakan

radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering digunakan untuk mengevaluasi

aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstra bahan alam (Suhanya 2009)

Struktur molekul radikal DPPH dapat dilihat pada Gambar 212

Gambar 212

Struktur 22-diphenil-1-picrylhidrazyl (DPPH) (Suhanya 2009)

Mekanisme reaksi yang terjadi adalah proses reduksi senyawa DPPH oleh

antioksidan yang menghasilkan pengurangan intensitas warna dari larutan DPPH

Pemudaran warna akan mengakibatkan penurunan nilai absorbansi sinar tampak

Reaksi yang terjadi adalah pembentukan αα-diphenyl-β-picrylhidrazine melalui

30

kemampuan antioksidan menyumbang hidrogen Semakin pudarnya warna DPPH

setelah direaksikan dengan antioksidan menunjukkan kapasitas antioksidan yang

semakin besar pula (Suhanya 2009)Gambar 213 berikut adalah salah satu contoh

reaksi radikal DPPH dengan senyawa antioksidan

DPPH-ungu antioksidan DPPH tereduksi-kuning

Gambar 213

Reaksi antioksidan dengan DPPH (Suhanya 2009)

211 Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

Teknik ELISA pertama kali diperkenalkan pada tahun 1972 oleh Engval dan

Perlman Teknik ini dapat digunakan untuk mendeteksi zat antibodi atau antigen

Prinsip dari uji ELISA adalah reaksi kompleks antigen-antibodi dengan melibatkan

peran enzim konjugasi anti spesien imunoglobulin dan substrat sebagai indikator

dalam reaksi

ELISA kit untuk penanda kerusakan DNA teroksidasi adalah pengembangan

immunoassay berdasarkan enzim kompetitif untuk mendeteksi dan kuantisasi 8-

OHdG dalam urin serum dan sel atau jaringan sampel DNA secara cepat Sejumlah

sampel 8-OHdG ditentukan dengan membandingkan absorbansi sampel dengan kurva

31

standarELISA kit 8-OHdG memiliki batas deteksi antara 100 pgmL hingga 20

ngmL Setiap kit terdapat reagent untuk analisis hingga 96 well termasuk kurva

standar dan sampel (Cell Biolabs Inc)

Prinsipnya sejumlah sampel yang mengandung 8-OHdG atau standar pertama

kali ditambahkan pada 8-OHdGBSA konjugat yang sebelumnya telah ada dalam

microplateKemudian setelah dilakukan inkubasi awal antibodi 8-OHdG monoklonal

ditambahkan selanjutnya ditambahkan HRP sebagai antibodi keduaSenyawa 8-

OHdG yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan membandingkannya dengan

kurva standar 8-OHdG (Cell Biolabs Inc)

30

kemampuan antioksidan menyumbang hidrogen Semakin pudarnya warna DPPH

setelah direaksikan dengan antioksidan menunjukkan kapasitas antioksidan yang

semakin besar pula (Suhanya 2009)Gambar 213 berikut adalah salah satu contoh

reaksi radikal DPPH dengan senyawa antioksidan

DPPH-ungu antioksidan DPPH tereduksi-kuning

Gambar 213

Reaksi antioksidan dengan DPPH (Suhanya 2009)

211 Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

Teknik ELISA pertama kali diperkenalkan pada tahun 1972 oleh Engval dan

Perlman Teknik ini dapat digunakan untuk mendeteksi zat antibodi atau antigen

Prinsip dari uji ELISA adalah reaksi kompleks antigen-antibodi dengan melibatkan

peran enzim konjugasi anti spesien imunoglobulin dan substrat sebagai indikator

dalam reaksi

ELISA kit untuk penanda kerusakan DNA teroksidasi adalah pengembangan

immunoassay berdasarkan enzim kompetitif untuk mendeteksi dan kuantisasi 8-

OHdG dalam urin serum dan sel atau jaringan sampel DNA secara cepat Sejumlah

sampel 8-OHdG ditentukan dengan membandingkan absorbansi sampel dengan kurva

31

standarELISA kit 8-OHdG memiliki batas deteksi antara 100 pgmL hingga 20

ngmL Setiap kit terdapat reagent untuk analisis hingga 96 well termasuk kurva

standar dan sampel (Cell Biolabs Inc)

Prinsipnya sejumlah sampel yang mengandung 8-OHdG atau standar pertama

kali ditambahkan pada 8-OHdGBSA konjugat yang sebelumnya telah ada dalam

microplateKemudian setelah dilakukan inkubasi awal antibodi 8-OHdG monoklonal

ditambahkan selanjutnya ditambahkan HRP sebagai antibodi keduaSenyawa 8-

OHdG yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan membandingkannya dengan

kurva standar 8-OHdG (Cell Biolabs Inc)

31

standarELISA kit 8-OHdG memiliki batas deteksi antara 100 pgmL hingga 20

ngmL Setiap kit terdapat reagent untuk analisis hingga 96 well termasuk kurva

standar dan sampel (Cell Biolabs Inc)

Prinsipnya sejumlah sampel yang mengandung 8-OHdG atau standar pertama

kali ditambahkan pada 8-OHdGBSA konjugat yang sebelumnya telah ada dalam

microplateKemudian setelah dilakukan inkubasi awal antibodi 8-OHdG monoklonal

ditambahkan selanjutnya ditambahkan HRP sebagai antibodi keduaSenyawa 8-

OHdG yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan membandingkannya dengan

kurva standar 8-OHdG (Cell Biolabs Inc)