Download - BIOKIMIA MEDIS
BIOKIMIA MEDIS
OKSIDAN ANTIOKSIDAN DAN RADIKAL BEBAS
Oleh
FAUZYA 2013 39 001
SAHATI 2013 39 006
DEVI OKTAVIARINI 2013 39 009
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETEAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PAPUA
MANOKWARI
2016
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya
makalah yang berjudul ldquoOksidanRadikal Bebasdan Antioksidanrdquo
Makalah ilmiah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah
ini Untuk itu kami menyampaikam banyak terima kasih kepada semua pihak
yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini
Terlepas dari semua itu kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada
kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya Oleh karena
itu dengan tangan terbuka kami menerima segala kritik dan saran dari pembaca
agar kami dapat memperbaiki makalah ini
Akhir kata kami berharap semoga makalah tentang oksidanradikal
bebasdan antioksidan dapat memberikan manfaat maupun inspirasi terhadap
pembaca
Manokwari 21 Maret 2016
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Akhir-akhir ini perhatian dunia kedokteran terhadap oksidan makin
meningkat Perhatian ini terutama ditimbulkan oleh kesadaran bahwa oksidan
dapat menimbulkan kerusakan sel dan menjadi penyebab atau mendasari berbagai
keadaan patologik seperti penyakit kardiovaskuler penyakit respiratorik
gangguan sistem tanggap kebal karsinogenesis bahkan dicurigai ikut berperan
dalam proses penuaan (aging) Sebagian mekanisme kerusakan oleh oksidan telah
diketahui tetapi sebagian lagi karena rumitnya proses-proses yang terkait masih
belum sepenuhnya jelas
Oksidan adalah molekul relatif yang menyerang molekul lain sebagian berupa
radikal bebas yang bersifat reaktif karena memiliki elektron yang tidak
berpasangan sehingga mengakibatkan ia tidak stabil Sumber dari radikal bebas
bisa berasal dari luar maupun dalam tubuh kita Sumber radikal bebas dari dalam
tubuh berasal dari sistem metabolisme tubuh kita sendiri sedangkan dari luar
tubuh berasal dari polusi radiasi sinar ultra violet rokok stress bahan kimia dari
makanan dan minuman dan obat-obatan
Agar radikal bebas tidak merajalela tubuh dengan sendirinya memproduksi
zat antioksidannya Antioksidan yang diproduksi dari dalam tubuh (endogen)
berupa tiga enzim yaitu superoksida dismutase (SOD) glutation peroksidase
(GSH Px) katalase disebut juga antioksidan berat molekul tinggi Antioksidan
(untuk melindungi diri dari oksidan) adalah suatu senyawa berkadar rendah yang
dapat mencegah ataupun menghentikan terjadinya reaksi berantai dari
pembentukan radikal bebas dalam tubuh kita
12 Rumusan Masalah
1 Bagaimana peranan oksidan dalam kehidupan sehari-hari
2 Bagaimana peranan radikal bebas dalam kehidupan sehari-hari
3 Bagaimana peranan antioksidan dalam kehidupan sehari-hari
13 Tujuan
1 Untuk mengetahui peranan oksidan dalam kehidupan sehari-hari
2 Untuk mengetahui peranan radikal bebas dalam kehidupan sehari-hari
3 Untuk mengetahui peranan antioksidan dalam kehidupan sehari-hari
1
II PEMBAHASAN
21 Oksidan
211 Penggolongan Oksidan
Oksidan adalah senyawa yang dapat menarik elektron senyawa penerima
elektron Oksidan dibagi menjadi dua yaitu
1 Radikal meliputi superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot) dan
peroxyl radicals (RO2 )
Mekanisme reaksi(dengan contoh OH)
GSH + OH H2O + GS (radikal glutation)
GS + GS GSSG
2 Non Radikal meliputi hydrogen peroxide (H2O2) dan organic peroxides
(ROOH)
Mekanisme reaksi(dengan contoh H2O2 )
2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O
Adapun Senyawa oksigen reaktif ini dihasilkan dalam proses metabolisme
oksidatif dalam tubuh misalnya pada proses oksidasi makanan menjadi energi
ROS yang paling penting secara biologis dan paling banyak berpengaruh pada
sistem reproduksi antara lain superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot)
peroxyl radicals (RO2middot) dan hydrogen peroxide (H2O2) Bentuk radikal bebas
yang lain adalah hydroperoxyl (HO2middot) alkoxyl (ROmiddot) carbonate (CO3middot-) carbon
dioxide (CO2middot-) atomic chlorine (Clmiddot) dan nitrogen dioxide (NO2middot)
Dari penjelasan diatas dapat dilihat jelas hubungan antara oksidan dan
radikal bebas dimana Dalam kepustakaan kedokteran pengertian oksidan dan
radikal bebas (free radicals) sering dibaurkan karena keduanya memiliki sifat-
sifat yang mirip Aktivitas kedua jenis senyawa ini sering menghasilkan akibat
yang sama walaupun prosesnya berbeda Walaupun ada kemiripan dalam sifat-
sifatnya namun dipandang dari sudut ilmu kimia keduanya harus dibedakan
dengan radikal bebas sebagai atom atau molekul (kumpulan atom) yang memiliki
elektron yang tak berpasangan (unpaired electron) Elektron yang tak
berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan dan ini terjadi dengan
menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk radikal baru
212 Sumber Oksidan
Oksidan yang dapat me-rusak sel berasal dari berbagai sumber yaitu
1 Yang berasal dari tubuh sendiri yaitu senyawa-senyawa yang sebenarnya
berasal dari proses-proses biologik normal (fisiologis) namun oleh suatu
sebab terdapat dalam jumlah besar
2 Yang berasal dari proses-proses peradangan
3 Yang berasal dari luar tubuh seperti misalnya obat-obatan dan senyawa
pencemar (polutant)
4 Yang berasal dari akibat radiasi
2121 Berasal Dari Dalam Tubuh (Endogen)
Berasal dari proses biologis normal namun terdapat dalam jumlah yang
berlebihan Contoh metabolisme asam arakidonat melalui biosintesis eikasonoid
dan metabolisme xantin oleh xantin oksidase
2122 Berasal Dari Luar Tubuh (Eksogen)
Berasal dari lingkungan misalnya radiasi asap rokok makanan
olahansenyawa pencemar lingkunganobat-obatan dan olahraga yang
berelebihan
1 Konsumsi lemak berlebihan khusunya lemak tak jenuh sangat berpotensi
untuk menimbulkan radikal bebas dimana lemak tak jenuh mudah sekali
dioksidasi atau terserang oleh radikal hidroksil membentuk radikal lipid
peroksida
2 Oksigen yang berlebihan saat beraktivitas masuk lewat pernafasan lalu
menyebabkan reaksi yang kompleks dalam tubuh dan menghasilkan produk
sampingan berupa radikal bebas atau muncul dalam metabolisme normal
lipid
3 Adanya asap rokokpembakaran tidak sempurna dari kendaraan
bermotorbahan pencemarradiasi mataharidan radiasi kosmis juga
menyebabkan terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan rangkaian proses
oksidasi Zat kimia memproduksi oksigen radikal dalam sel yaitu insektisida
senyawa klorin yaitu trihalomethan (dioksin)senyawa nitrogen oksidametil
merkurisenyawa Mn2+ dan Cd2+senyawa bakterisidal dari fenilhidrazid (obat
TBC) kloramfenikol dan obat anti kanker seperti antrasiklin dan bleomycin
4 Sinar UV dari kerusakan lapisan ozon oleh gas CFC bisa mengeluarkan
oksigen radikal Radiasi lainnya misalnya sinar X juga dapat mematikan sel
dengan merusak membran sel dan menyebabkan perdangan intraseluler hingga
sel menjadi lisis merusak pasangan basa secara tidak langsung sehingga
terjadi gangguan replikasi atau transkripsi DNA yang berakibat pada penyakit
kanker Sel yang rentan terhadap radiasi diantaranya saluran epitel pada
saluran pencernaan sel integumen (kulit dan rambut)dan sel sumsum tulang
untuk pembentukan sel darah dengan efek samping yaitu inflamasi kulit
muntah pusing akibat gastrointestinal anemia dan kanker
213 Dampak Negatif
2131 DNA dan RNA
Radikal bebas memutus cincin deoksiribosa menyebabkan kerusakan
basa terjadi mutasi kesalahan translasi dan menghambat sintesis protein
Bila kerusakan tak terlalu parah maka masih bisa diperbaiki oleh sistem
perbaikan DNA (DNA repair system ) Namun apabila kerusakan terlalu parah
misalnya rantai DNA terputus-putus diberbagai tempat maka kerusakan tersebut
tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu Susahnya perbaikan DNA
ini sering justru menimbulkan mutasi karena dalam memperbaiki DNA tersebut
sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone ) dan apabila
mutasi ini mengenai gen-gen tertentu yang disebut onkogen maka mutasi tersebut
dapat menimbulkan kanker
2132 Protein
Pada protein yang terserang radikal bebas terjadi agregasi crosslinking
fragmentasi modifikasi gugus thiol menyebakan perubahan transpor ion
peningkatan influks kalsium dan pengubahan aktivitas enzim Oksidan dapat
merusak protein karena dapat mengadakan reaksi dengan asam-asam amino yang
menyusun protein tersebut Diantara asm-asam amino penyusun protein yang
paling rawan adalah sistein Sistein mengandung gugusan sulfidril (SH) dan
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya
makalah yang berjudul ldquoOksidanRadikal Bebasdan Antioksidanrdquo
Makalah ilmiah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah
ini Untuk itu kami menyampaikam banyak terima kasih kepada semua pihak
yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini
Terlepas dari semua itu kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada
kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya Oleh karena
itu dengan tangan terbuka kami menerima segala kritik dan saran dari pembaca
agar kami dapat memperbaiki makalah ini
Akhir kata kami berharap semoga makalah tentang oksidanradikal
bebasdan antioksidan dapat memberikan manfaat maupun inspirasi terhadap
pembaca
Manokwari 21 Maret 2016
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Akhir-akhir ini perhatian dunia kedokteran terhadap oksidan makin
meningkat Perhatian ini terutama ditimbulkan oleh kesadaran bahwa oksidan
dapat menimbulkan kerusakan sel dan menjadi penyebab atau mendasari berbagai
keadaan patologik seperti penyakit kardiovaskuler penyakit respiratorik
gangguan sistem tanggap kebal karsinogenesis bahkan dicurigai ikut berperan
dalam proses penuaan (aging) Sebagian mekanisme kerusakan oleh oksidan telah
diketahui tetapi sebagian lagi karena rumitnya proses-proses yang terkait masih
belum sepenuhnya jelas
Oksidan adalah molekul relatif yang menyerang molekul lain sebagian berupa
radikal bebas yang bersifat reaktif karena memiliki elektron yang tidak
berpasangan sehingga mengakibatkan ia tidak stabil Sumber dari radikal bebas
bisa berasal dari luar maupun dalam tubuh kita Sumber radikal bebas dari dalam
tubuh berasal dari sistem metabolisme tubuh kita sendiri sedangkan dari luar
tubuh berasal dari polusi radiasi sinar ultra violet rokok stress bahan kimia dari
makanan dan minuman dan obat-obatan
Agar radikal bebas tidak merajalela tubuh dengan sendirinya memproduksi
zat antioksidannya Antioksidan yang diproduksi dari dalam tubuh (endogen)
berupa tiga enzim yaitu superoksida dismutase (SOD) glutation peroksidase
(GSH Px) katalase disebut juga antioksidan berat molekul tinggi Antioksidan
(untuk melindungi diri dari oksidan) adalah suatu senyawa berkadar rendah yang
dapat mencegah ataupun menghentikan terjadinya reaksi berantai dari
pembentukan radikal bebas dalam tubuh kita
12 Rumusan Masalah
1 Bagaimana peranan oksidan dalam kehidupan sehari-hari
2 Bagaimana peranan radikal bebas dalam kehidupan sehari-hari
3 Bagaimana peranan antioksidan dalam kehidupan sehari-hari
13 Tujuan
1 Untuk mengetahui peranan oksidan dalam kehidupan sehari-hari
2 Untuk mengetahui peranan radikal bebas dalam kehidupan sehari-hari
3 Untuk mengetahui peranan antioksidan dalam kehidupan sehari-hari
1
II PEMBAHASAN
21 Oksidan
211 Penggolongan Oksidan
Oksidan adalah senyawa yang dapat menarik elektron senyawa penerima
elektron Oksidan dibagi menjadi dua yaitu
1 Radikal meliputi superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot) dan
peroxyl radicals (RO2 )
Mekanisme reaksi(dengan contoh OH)
GSH + OH H2O + GS (radikal glutation)
GS + GS GSSG
2 Non Radikal meliputi hydrogen peroxide (H2O2) dan organic peroxides
(ROOH)
Mekanisme reaksi(dengan contoh H2O2 )
2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O
Adapun Senyawa oksigen reaktif ini dihasilkan dalam proses metabolisme
oksidatif dalam tubuh misalnya pada proses oksidasi makanan menjadi energi
ROS yang paling penting secara biologis dan paling banyak berpengaruh pada
sistem reproduksi antara lain superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot)
peroxyl radicals (RO2middot) dan hydrogen peroxide (H2O2) Bentuk radikal bebas
yang lain adalah hydroperoxyl (HO2middot) alkoxyl (ROmiddot) carbonate (CO3middot-) carbon
dioxide (CO2middot-) atomic chlorine (Clmiddot) dan nitrogen dioxide (NO2middot)
Dari penjelasan diatas dapat dilihat jelas hubungan antara oksidan dan
radikal bebas dimana Dalam kepustakaan kedokteran pengertian oksidan dan
radikal bebas (free radicals) sering dibaurkan karena keduanya memiliki sifat-
sifat yang mirip Aktivitas kedua jenis senyawa ini sering menghasilkan akibat
yang sama walaupun prosesnya berbeda Walaupun ada kemiripan dalam sifat-
sifatnya namun dipandang dari sudut ilmu kimia keduanya harus dibedakan
dengan radikal bebas sebagai atom atau molekul (kumpulan atom) yang memiliki
elektron yang tak berpasangan (unpaired electron) Elektron yang tak
berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan dan ini terjadi dengan
menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk radikal baru
212 Sumber Oksidan
Oksidan yang dapat me-rusak sel berasal dari berbagai sumber yaitu
1 Yang berasal dari tubuh sendiri yaitu senyawa-senyawa yang sebenarnya
berasal dari proses-proses biologik normal (fisiologis) namun oleh suatu
sebab terdapat dalam jumlah besar
2 Yang berasal dari proses-proses peradangan
3 Yang berasal dari luar tubuh seperti misalnya obat-obatan dan senyawa
pencemar (polutant)
4 Yang berasal dari akibat radiasi
2121 Berasal Dari Dalam Tubuh (Endogen)
Berasal dari proses biologis normal namun terdapat dalam jumlah yang
berlebihan Contoh metabolisme asam arakidonat melalui biosintesis eikasonoid
dan metabolisme xantin oleh xantin oksidase
2122 Berasal Dari Luar Tubuh (Eksogen)
Berasal dari lingkungan misalnya radiasi asap rokok makanan
olahansenyawa pencemar lingkunganobat-obatan dan olahraga yang
berelebihan
1 Konsumsi lemak berlebihan khusunya lemak tak jenuh sangat berpotensi
untuk menimbulkan radikal bebas dimana lemak tak jenuh mudah sekali
dioksidasi atau terserang oleh radikal hidroksil membentuk radikal lipid
peroksida
2 Oksigen yang berlebihan saat beraktivitas masuk lewat pernafasan lalu
menyebabkan reaksi yang kompleks dalam tubuh dan menghasilkan produk
sampingan berupa radikal bebas atau muncul dalam metabolisme normal
lipid
3 Adanya asap rokokpembakaran tidak sempurna dari kendaraan
bermotorbahan pencemarradiasi mataharidan radiasi kosmis juga
menyebabkan terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan rangkaian proses
oksidasi Zat kimia memproduksi oksigen radikal dalam sel yaitu insektisida
senyawa klorin yaitu trihalomethan (dioksin)senyawa nitrogen oksidametil
merkurisenyawa Mn2+ dan Cd2+senyawa bakterisidal dari fenilhidrazid (obat
TBC) kloramfenikol dan obat anti kanker seperti antrasiklin dan bleomycin
4 Sinar UV dari kerusakan lapisan ozon oleh gas CFC bisa mengeluarkan
oksigen radikal Radiasi lainnya misalnya sinar X juga dapat mematikan sel
dengan merusak membran sel dan menyebabkan perdangan intraseluler hingga
sel menjadi lisis merusak pasangan basa secara tidak langsung sehingga
terjadi gangguan replikasi atau transkripsi DNA yang berakibat pada penyakit
kanker Sel yang rentan terhadap radiasi diantaranya saluran epitel pada
saluran pencernaan sel integumen (kulit dan rambut)dan sel sumsum tulang
untuk pembentukan sel darah dengan efek samping yaitu inflamasi kulit
muntah pusing akibat gastrointestinal anemia dan kanker
213 Dampak Negatif
2131 DNA dan RNA
Radikal bebas memutus cincin deoksiribosa menyebabkan kerusakan
basa terjadi mutasi kesalahan translasi dan menghambat sintesis protein
Bila kerusakan tak terlalu parah maka masih bisa diperbaiki oleh sistem
perbaikan DNA (DNA repair system ) Namun apabila kerusakan terlalu parah
misalnya rantai DNA terputus-putus diberbagai tempat maka kerusakan tersebut
tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu Susahnya perbaikan DNA
ini sering justru menimbulkan mutasi karena dalam memperbaiki DNA tersebut
sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone ) dan apabila
mutasi ini mengenai gen-gen tertentu yang disebut onkogen maka mutasi tersebut
dapat menimbulkan kanker
2132 Protein
Pada protein yang terserang radikal bebas terjadi agregasi crosslinking
fragmentasi modifikasi gugus thiol menyebakan perubahan transpor ion
peningkatan influks kalsium dan pengubahan aktivitas enzim Oksidan dapat
merusak protein karena dapat mengadakan reaksi dengan asam-asam amino yang
menyusun protein tersebut Diantara asm-asam amino penyusun protein yang
paling rawan adalah sistein Sistein mengandung gugusan sulfidril (SH) dan
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Akhir-akhir ini perhatian dunia kedokteran terhadap oksidan makin
meningkat Perhatian ini terutama ditimbulkan oleh kesadaran bahwa oksidan
dapat menimbulkan kerusakan sel dan menjadi penyebab atau mendasari berbagai
keadaan patologik seperti penyakit kardiovaskuler penyakit respiratorik
gangguan sistem tanggap kebal karsinogenesis bahkan dicurigai ikut berperan
dalam proses penuaan (aging) Sebagian mekanisme kerusakan oleh oksidan telah
diketahui tetapi sebagian lagi karena rumitnya proses-proses yang terkait masih
belum sepenuhnya jelas
Oksidan adalah molekul relatif yang menyerang molekul lain sebagian berupa
radikal bebas yang bersifat reaktif karena memiliki elektron yang tidak
berpasangan sehingga mengakibatkan ia tidak stabil Sumber dari radikal bebas
bisa berasal dari luar maupun dalam tubuh kita Sumber radikal bebas dari dalam
tubuh berasal dari sistem metabolisme tubuh kita sendiri sedangkan dari luar
tubuh berasal dari polusi radiasi sinar ultra violet rokok stress bahan kimia dari
makanan dan minuman dan obat-obatan
Agar radikal bebas tidak merajalela tubuh dengan sendirinya memproduksi
zat antioksidannya Antioksidan yang diproduksi dari dalam tubuh (endogen)
berupa tiga enzim yaitu superoksida dismutase (SOD) glutation peroksidase
(GSH Px) katalase disebut juga antioksidan berat molekul tinggi Antioksidan
(untuk melindungi diri dari oksidan) adalah suatu senyawa berkadar rendah yang
dapat mencegah ataupun menghentikan terjadinya reaksi berantai dari
pembentukan radikal bebas dalam tubuh kita
12 Rumusan Masalah
1 Bagaimana peranan oksidan dalam kehidupan sehari-hari
2 Bagaimana peranan radikal bebas dalam kehidupan sehari-hari
3 Bagaimana peranan antioksidan dalam kehidupan sehari-hari
13 Tujuan
1 Untuk mengetahui peranan oksidan dalam kehidupan sehari-hari
2 Untuk mengetahui peranan radikal bebas dalam kehidupan sehari-hari
3 Untuk mengetahui peranan antioksidan dalam kehidupan sehari-hari
1
II PEMBAHASAN
21 Oksidan
211 Penggolongan Oksidan
Oksidan adalah senyawa yang dapat menarik elektron senyawa penerima
elektron Oksidan dibagi menjadi dua yaitu
1 Radikal meliputi superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot) dan
peroxyl radicals (RO2 )
Mekanisme reaksi(dengan contoh OH)
GSH + OH H2O + GS (radikal glutation)
GS + GS GSSG
2 Non Radikal meliputi hydrogen peroxide (H2O2) dan organic peroxides
(ROOH)
Mekanisme reaksi(dengan contoh H2O2 )
2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O
Adapun Senyawa oksigen reaktif ini dihasilkan dalam proses metabolisme
oksidatif dalam tubuh misalnya pada proses oksidasi makanan menjadi energi
ROS yang paling penting secara biologis dan paling banyak berpengaruh pada
sistem reproduksi antara lain superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot)
peroxyl radicals (RO2middot) dan hydrogen peroxide (H2O2) Bentuk radikal bebas
yang lain adalah hydroperoxyl (HO2middot) alkoxyl (ROmiddot) carbonate (CO3middot-) carbon
dioxide (CO2middot-) atomic chlorine (Clmiddot) dan nitrogen dioxide (NO2middot)
Dari penjelasan diatas dapat dilihat jelas hubungan antara oksidan dan
radikal bebas dimana Dalam kepustakaan kedokteran pengertian oksidan dan
radikal bebas (free radicals) sering dibaurkan karena keduanya memiliki sifat-
sifat yang mirip Aktivitas kedua jenis senyawa ini sering menghasilkan akibat
yang sama walaupun prosesnya berbeda Walaupun ada kemiripan dalam sifat-
sifatnya namun dipandang dari sudut ilmu kimia keduanya harus dibedakan
dengan radikal bebas sebagai atom atau molekul (kumpulan atom) yang memiliki
elektron yang tak berpasangan (unpaired electron) Elektron yang tak
berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan dan ini terjadi dengan
menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk radikal baru
212 Sumber Oksidan
Oksidan yang dapat me-rusak sel berasal dari berbagai sumber yaitu
1 Yang berasal dari tubuh sendiri yaitu senyawa-senyawa yang sebenarnya
berasal dari proses-proses biologik normal (fisiologis) namun oleh suatu
sebab terdapat dalam jumlah besar
2 Yang berasal dari proses-proses peradangan
3 Yang berasal dari luar tubuh seperti misalnya obat-obatan dan senyawa
pencemar (polutant)
4 Yang berasal dari akibat radiasi
2121 Berasal Dari Dalam Tubuh (Endogen)
Berasal dari proses biologis normal namun terdapat dalam jumlah yang
berlebihan Contoh metabolisme asam arakidonat melalui biosintesis eikasonoid
dan metabolisme xantin oleh xantin oksidase
2122 Berasal Dari Luar Tubuh (Eksogen)
Berasal dari lingkungan misalnya radiasi asap rokok makanan
olahansenyawa pencemar lingkunganobat-obatan dan olahraga yang
berelebihan
1 Konsumsi lemak berlebihan khusunya lemak tak jenuh sangat berpotensi
untuk menimbulkan radikal bebas dimana lemak tak jenuh mudah sekali
dioksidasi atau terserang oleh radikal hidroksil membentuk radikal lipid
peroksida
2 Oksigen yang berlebihan saat beraktivitas masuk lewat pernafasan lalu
menyebabkan reaksi yang kompleks dalam tubuh dan menghasilkan produk
sampingan berupa radikal bebas atau muncul dalam metabolisme normal
lipid
3 Adanya asap rokokpembakaran tidak sempurna dari kendaraan
bermotorbahan pencemarradiasi mataharidan radiasi kosmis juga
menyebabkan terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan rangkaian proses
oksidasi Zat kimia memproduksi oksigen radikal dalam sel yaitu insektisida
senyawa klorin yaitu trihalomethan (dioksin)senyawa nitrogen oksidametil
merkurisenyawa Mn2+ dan Cd2+senyawa bakterisidal dari fenilhidrazid (obat
TBC) kloramfenikol dan obat anti kanker seperti antrasiklin dan bleomycin
4 Sinar UV dari kerusakan lapisan ozon oleh gas CFC bisa mengeluarkan
oksigen radikal Radiasi lainnya misalnya sinar X juga dapat mematikan sel
dengan merusak membran sel dan menyebabkan perdangan intraseluler hingga
sel menjadi lisis merusak pasangan basa secara tidak langsung sehingga
terjadi gangguan replikasi atau transkripsi DNA yang berakibat pada penyakit
kanker Sel yang rentan terhadap radiasi diantaranya saluran epitel pada
saluran pencernaan sel integumen (kulit dan rambut)dan sel sumsum tulang
untuk pembentukan sel darah dengan efek samping yaitu inflamasi kulit
muntah pusing akibat gastrointestinal anemia dan kanker
213 Dampak Negatif
2131 DNA dan RNA
Radikal bebas memutus cincin deoksiribosa menyebabkan kerusakan
basa terjadi mutasi kesalahan translasi dan menghambat sintesis protein
Bila kerusakan tak terlalu parah maka masih bisa diperbaiki oleh sistem
perbaikan DNA (DNA repair system ) Namun apabila kerusakan terlalu parah
misalnya rantai DNA terputus-putus diberbagai tempat maka kerusakan tersebut
tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu Susahnya perbaikan DNA
ini sering justru menimbulkan mutasi karena dalam memperbaiki DNA tersebut
sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone ) dan apabila
mutasi ini mengenai gen-gen tertentu yang disebut onkogen maka mutasi tersebut
dapat menimbulkan kanker
2132 Protein
Pada protein yang terserang radikal bebas terjadi agregasi crosslinking
fragmentasi modifikasi gugus thiol menyebakan perubahan transpor ion
peningkatan influks kalsium dan pengubahan aktivitas enzim Oksidan dapat
merusak protein karena dapat mengadakan reaksi dengan asam-asam amino yang
menyusun protein tersebut Diantara asm-asam amino penyusun protein yang
paling rawan adalah sistein Sistein mengandung gugusan sulfidril (SH) dan
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
13 Tujuan
1 Untuk mengetahui peranan oksidan dalam kehidupan sehari-hari
2 Untuk mengetahui peranan radikal bebas dalam kehidupan sehari-hari
3 Untuk mengetahui peranan antioksidan dalam kehidupan sehari-hari
1
II PEMBAHASAN
21 Oksidan
211 Penggolongan Oksidan
Oksidan adalah senyawa yang dapat menarik elektron senyawa penerima
elektron Oksidan dibagi menjadi dua yaitu
1 Radikal meliputi superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot) dan
peroxyl radicals (RO2 )
Mekanisme reaksi(dengan contoh OH)
GSH + OH H2O + GS (radikal glutation)
GS + GS GSSG
2 Non Radikal meliputi hydrogen peroxide (H2O2) dan organic peroxides
(ROOH)
Mekanisme reaksi(dengan contoh H2O2 )
2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O
Adapun Senyawa oksigen reaktif ini dihasilkan dalam proses metabolisme
oksidatif dalam tubuh misalnya pada proses oksidasi makanan menjadi energi
ROS yang paling penting secara biologis dan paling banyak berpengaruh pada
sistem reproduksi antara lain superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot)
peroxyl radicals (RO2middot) dan hydrogen peroxide (H2O2) Bentuk radikal bebas
yang lain adalah hydroperoxyl (HO2middot) alkoxyl (ROmiddot) carbonate (CO3middot-) carbon
dioxide (CO2middot-) atomic chlorine (Clmiddot) dan nitrogen dioxide (NO2middot)
Dari penjelasan diatas dapat dilihat jelas hubungan antara oksidan dan
radikal bebas dimana Dalam kepustakaan kedokteran pengertian oksidan dan
radikal bebas (free radicals) sering dibaurkan karena keduanya memiliki sifat-
sifat yang mirip Aktivitas kedua jenis senyawa ini sering menghasilkan akibat
yang sama walaupun prosesnya berbeda Walaupun ada kemiripan dalam sifat-
sifatnya namun dipandang dari sudut ilmu kimia keduanya harus dibedakan
dengan radikal bebas sebagai atom atau molekul (kumpulan atom) yang memiliki
elektron yang tak berpasangan (unpaired electron) Elektron yang tak
berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan dan ini terjadi dengan
menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk radikal baru
212 Sumber Oksidan
Oksidan yang dapat me-rusak sel berasal dari berbagai sumber yaitu
1 Yang berasal dari tubuh sendiri yaitu senyawa-senyawa yang sebenarnya
berasal dari proses-proses biologik normal (fisiologis) namun oleh suatu
sebab terdapat dalam jumlah besar
2 Yang berasal dari proses-proses peradangan
3 Yang berasal dari luar tubuh seperti misalnya obat-obatan dan senyawa
pencemar (polutant)
4 Yang berasal dari akibat radiasi
2121 Berasal Dari Dalam Tubuh (Endogen)
Berasal dari proses biologis normal namun terdapat dalam jumlah yang
berlebihan Contoh metabolisme asam arakidonat melalui biosintesis eikasonoid
dan metabolisme xantin oleh xantin oksidase
2122 Berasal Dari Luar Tubuh (Eksogen)
Berasal dari lingkungan misalnya radiasi asap rokok makanan
olahansenyawa pencemar lingkunganobat-obatan dan olahraga yang
berelebihan
1 Konsumsi lemak berlebihan khusunya lemak tak jenuh sangat berpotensi
untuk menimbulkan radikal bebas dimana lemak tak jenuh mudah sekali
dioksidasi atau terserang oleh radikal hidroksil membentuk radikal lipid
peroksida
2 Oksigen yang berlebihan saat beraktivitas masuk lewat pernafasan lalu
menyebabkan reaksi yang kompleks dalam tubuh dan menghasilkan produk
sampingan berupa radikal bebas atau muncul dalam metabolisme normal
lipid
3 Adanya asap rokokpembakaran tidak sempurna dari kendaraan
bermotorbahan pencemarradiasi mataharidan radiasi kosmis juga
menyebabkan terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan rangkaian proses
oksidasi Zat kimia memproduksi oksigen radikal dalam sel yaitu insektisida
senyawa klorin yaitu trihalomethan (dioksin)senyawa nitrogen oksidametil
merkurisenyawa Mn2+ dan Cd2+senyawa bakterisidal dari fenilhidrazid (obat
TBC) kloramfenikol dan obat anti kanker seperti antrasiklin dan bleomycin
4 Sinar UV dari kerusakan lapisan ozon oleh gas CFC bisa mengeluarkan
oksigen radikal Radiasi lainnya misalnya sinar X juga dapat mematikan sel
dengan merusak membran sel dan menyebabkan perdangan intraseluler hingga
sel menjadi lisis merusak pasangan basa secara tidak langsung sehingga
terjadi gangguan replikasi atau transkripsi DNA yang berakibat pada penyakit
kanker Sel yang rentan terhadap radiasi diantaranya saluran epitel pada
saluran pencernaan sel integumen (kulit dan rambut)dan sel sumsum tulang
untuk pembentukan sel darah dengan efek samping yaitu inflamasi kulit
muntah pusing akibat gastrointestinal anemia dan kanker
213 Dampak Negatif
2131 DNA dan RNA
Radikal bebas memutus cincin deoksiribosa menyebabkan kerusakan
basa terjadi mutasi kesalahan translasi dan menghambat sintesis protein
Bila kerusakan tak terlalu parah maka masih bisa diperbaiki oleh sistem
perbaikan DNA (DNA repair system ) Namun apabila kerusakan terlalu parah
misalnya rantai DNA terputus-putus diberbagai tempat maka kerusakan tersebut
tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu Susahnya perbaikan DNA
ini sering justru menimbulkan mutasi karena dalam memperbaiki DNA tersebut
sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone ) dan apabila
mutasi ini mengenai gen-gen tertentu yang disebut onkogen maka mutasi tersebut
dapat menimbulkan kanker
2132 Protein
Pada protein yang terserang radikal bebas terjadi agregasi crosslinking
fragmentasi modifikasi gugus thiol menyebakan perubahan transpor ion
peningkatan influks kalsium dan pengubahan aktivitas enzim Oksidan dapat
merusak protein karena dapat mengadakan reaksi dengan asam-asam amino yang
menyusun protein tersebut Diantara asm-asam amino penyusun protein yang
paling rawan adalah sistein Sistein mengandung gugusan sulfidril (SH) dan
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
II PEMBAHASAN
21 Oksidan
211 Penggolongan Oksidan
Oksidan adalah senyawa yang dapat menarik elektron senyawa penerima
elektron Oksidan dibagi menjadi dua yaitu
1 Radikal meliputi superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot) dan
peroxyl radicals (RO2 )
Mekanisme reaksi(dengan contoh OH)
GSH + OH H2O + GS (radikal glutation)
GS + GS GSSG
2 Non Radikal meliputi hydrogen peroxide (H2O2) dan organic peroxides
(ROOH)
Mekanisme reaksi(dengan contoh H2O2 )
2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O
Adapun Senyawa oksigen reaktif ini dihasilkan dalam proses metabolisme
oksidatif dalam tubuh misalnya pada proses oksidasi makanan menjadi energi
ROS yang paling penting secara biologis dan paling banyak berpengaruh pada
sistem reproduksi antara lain superoxide anion (O2middot-) hydroxyl radicals (OHmiddot)
peroxyl radicals (RO2middot) dan hydrogen peroxide (H2O2) Bentuk radikal bebas
yang lain adalah hydroperoxyl (HO2middot) alkoxyl (ROmiddot) carbonate (CO3middot-) carbon
dioxide (CO2middot-) atomic chlorine (Clmiddot) dan nitrogen dioxide (NO2middot)
Dari penjelasan diatas dapat dilihat jelas hubungan antara oksidan dan
radikal bebas dimana Dalam kepustakaan kedokteran pengertian oksidan dan
radikal bebas (free radicals) sering dibaurkan karena keduanya memiliki sifat-
sifat yang mirip Aktivitas kedua jenis senyawa ini sering menghasilkan akibat
yang sama walaupun prosesnya berbeda Walaupun ada kemiripan dalam sifat-
sifatnya namun dipandang dari sudut ilmu kimia keduanya harus dibedakan
dengan radikal bebas sebagai atom atau molekul (kumpulan atom) yang memiliki
elektron yang tak berpasangan (unpaired electron) Elektron yang tak
berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan dan ini terjadi dengan
menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk radikal baru
212 Sumber Oksidan
Oksidan yang dapat me-rusak sel berasal dari berbagai sumber yaitu
1 Yang berasal dari tubuh sendiri yaitu senyawa-senyawa yang sebenarnya
berasal dari proses-proses biologik normal (fisiologis) namun oleh suatu
sebab terdapat dalam jumlah besar
2 Yang berasal dari proses-proses peradangan
3 Yang berasal dari luar tubuh seperti misalnya obat-obatan dan senyawa
pencemar (polutant)
4 Yang berasal dari akibat radiasi
2121 Berasal Dari Dalam Tubuh (Endogen)
Berasal dari proses biologis normal namun terdapat dalam jumlah yang
berlebihan Contoh metabolisme asam arakidonat melalui biosintesis eikasonoid
dan metabolisme xantin oleh xantin oksidase
2122 Berasal Dari Luar Tubuh (Eksogen)
Berasal dari lingkungan misalnya radiasi asap rokok makanan
olahansenyawa pencemar lingkunganobat-obatan dan olahraga yang
berelebihan
1 Konsumsi lemak berlebihan khusunya lemak tak jenuh sangat berpotensi
untuk menimbulkan radikal bebas dimana lemak tak jenuh mudah sekali
dioksidasi atau terserang oleh radikal hidroksil membentuk radikal lipid
peroksida
2 Oksigen yang berlebihan saat beraktivitas masuk lewat pernafasan lalu
menyebabkan reaksi yang kompleks dalam tubuh dan menghasilkan produk
sampingan berupa radikal bebas atau muncul dalam metabolisme normal
lipid
3 Adanya asap rokokpembakaran tidak sempurna dari kendaraan
bermotorbahan pencemarradiasi mataharidan radiasi kosmis juga
menyebabkan terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan rangkaian proses
oksidasi Zat kimia memproduksi oksigen radikal dalam sel yaitu insektisida
senyawa klorin yaitu trihalomethan (dioksin)senyawa nitrogen oksidametil
merkurisenyawa Mn2+ dan Cd2+senyawa bakterisidal dari fenilhidrazid (obat
TBC) kloramfenikol dan obat anti kanker seperti antrasiklin dan bleomycin
4 Sinar UV dari kerusakan lapisan ozon oleh gas CFC bisa mengeluarkan
oksigen radikal Radiasi lainnya misalnya sinar X juga dapat mematikan sel
dengan merusak membran sel dan menyebabkan perdangan intraseluler hingga
sel menjadi lisis merusak pasangan basa secara tidak langsung sehingga
terjadi gangguan replikasi atau transkripsi DNA yang berakibat pada penyakit
kanker Sel yang rentan terhadap radiasi diantaranya saluran epitel pada
saluran pencernaan sel integumen (kulit dan rambut)dan sel sumsum tulang
untuk pembentukan sel darah dengan efek samping yaitu inflamasi kulit
muntah pusing akibat gastrointestinal anemia dan kanker
213 Dampak Negatif
2131 DNA dan RNA
Radikal bebas memutus cincin deoksiribosa menyebabkan kerusakan
basa terjadi mutasi kesalahan translasi dan menghambat sintesis protein
Bila kerusakan tak terlalu parah maka masih bisa diperbaiki oleh sistem
perbaikan DNA (DNA repair system ) Namun apabila kerusakan terlalu parah
misalnya rantai DNA terputus-putus diberbagai tempat maka kerusakan tersebut
tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu Susahnya perbaikan DNA
ini sering justru menimbulkan mutasi karena dalam memperbaiki DNA tersebut
sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone ) dan apabila
mutasi ini mengenai gen-gen tertentu yang disebut onkogen maka mutasi tersebut
dapat menimbulkan kanker
2132 Protein
Pada protein yang terserang radikal bebas terjadi agregasi crosslinking
fragmentasi modifikasi gugus thiol menyebakan perubahan transpor ion
peningkatan influks kalsium dan pengubahan aktivitas enzim Oksidan dapat
merusak protein karena dapat mengadakan reaksi dengan asam-asam amino yang
menyusun protein tersebut Diantara asm-asam amino penyusun protein yang
paling rawan adalah sistein Sistein mengandung gugusan sulfidril (SH) dan
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan dan ini terjadi dengan
menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk radikal baru
212 Sumber Oksidan
Oksidan yang dapat me-rusak sel berasal dari berbagai sumber yaitu
1 Yang berasal dari tubuh sendiri yaitu senyawa-senyawa yang sebenarnya
berasal dari proses-proses biologik normal (fisiologis) namun oleh suatu
sebab terdapat dalam jumlah besar
2 Yang berasal dari proses-proses peradangan
3 Yang berasal dari luar tubuh seperti misalnya obat-obatan dan senyawa
pencemar (polutant)
4 Yang berasal dari akibat radiasi
2121 Berasal Dari Dalam Tubuh (Endogen)
Berasal dari proses biologis normal namun terdapat dalam jumlah yang
berlebihan Contoh metabolisme asam arakidonat melalui biosintesis eikasonoid
dan metabolisme xantin oleh xantin oksidase
2122 Berasal Dari Luar Tubuh (Eksogen)
Berasal dari lingkungan misalnya radiasi asap rokok makanan
olahansenyawa pencemar lingkunganobat-obatan dan olahraga yang
berelebihan
1 Konsumsi lemak berlebihan khusunya lemak tak jenuh sangat berpotensi
untuk menimbulkan radikal bebas dimana lemak tak jenuh mudah sekali
dioksidasi atau terserang oleh radikal hidroksil membentuk radikal lipid
peroksida
2 Oksigen yang berlebihan saat beraktivitas masuk lewat pernafasan lalu
menyebabkan reaksi yang kompleks dalam tubuh dan menghasilkan produk
sampingan berupa radikal bebas atau muncul dalam metabolisme normal
lipid
3 Adanya asap rokokpembakaran tidak sempurna dari kendaraan
bermotorbahan pencemarradiasi mataharidan radiasi kosmis juga
menyebabkan terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan rangkaian proses
oksidasi Zat kimia memproduksi oksigen radikal dalam sel yaitu insektisida
senyawa klorin yaitu trihalomethan (dioksin)senyawa nitrogen oksidametil
merkurisenyawa Mn2+ dan Cd2+senyawa bakterisidal dari fenilhidrazid (obat
TBC) kloramfenikol dan obat anti kanker seperti antrasiklin dan bleomycin
4 Sinar UV dari kerusakan lapisan ozon oleh gas CFC bisa mengeluarkan
oksigen radikal Radiasi lainnya misalnya sinar X juga dapat mematikan sel
dengan merusak membran sel dan menyebabkan perdangan intraseluler hingga
sel menjadi lisis merusak pasangan basa secara tidak langsung sehingga
terjadi gangguan replikasi atau transkripsi DNA yang berakibat pada penyakit
kanker Sel yang rentan terhadap radiasi diantaranya saluran epitel pada
saluran pencernaan sel integumen (kulit dan rambut)dan sel sumsum tulang
untuk pembentukan sel darah dengan efek samping yaitu inflamasi kulit
muntah pusing akibat gastrointestinal anemia dan kanker
213 Dampak Negatif
2131 DNA dan RNA
Radikal bebas memutus cincin deoksiribosa menyebabkan kerusakan
basa terjadi mutasi kesalahan translasi dan menghambat sintesis protein
Bila kerusakan tak terlalu parah maka masih bisa diperbaiki oleh sistem
perbaikan DNA (DNA repair system ) Namun apabila kerusakan terlalu parah
misalnya rantai DNA terputus-putus diberbagai tempat maka kerusakan tersebut
tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu Susahnya perbaikan DNA
ini sering justru menimbulkan mutasi karena dalam memperbaiki DNA tersebut
sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone ) dan apabila
mutasi ini mengenai gen-gen tertentu yang disebut onkogen maka mutasi tersebut
dapat menimbulkan kanker
2132 Protein
Pada protein yang terserang radikal bebas terjadi agregasi crosslinking
fragmentasi modifikasi gugus thiol menyebakan perubahan transpor ion
peningkatan influks kalsium dan pengubahan aktivitas enzim Oksidan dapat
merusak protein karena dapat mengadakan reaksi dengan asam-asam amino yang
menyusun protein tersebut Diantara asm-asam amino penyusun protein yang
paling rawan adalah sistein Sistein mengandung gugusan sulfidril (SH) dan
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
oksidasi Zat kimia memproduksi oksigen radikal dalam sel yaitu insektisida
senyawa klorin yaitu trihalomethan (dioksin)senyawa nitrogen oksidametil
merkurisenyawa Mn2+ dan Cd2+senyawa bakterisidal dari fenilhidrazid (obat
TBC) kloramfenikol dan obat anti kanker seperti antrasiklin dan bleomycin
4 Sinar UV dari kerusakan lapisan ozon oleh gas CFC bisa mengeluarkan
oksigen radikal Radiasi lainnya misalnya sinar X juga dapat mematikan sel
dengan merusak membran sel dan menyebabkan perdangan intraseluler hingga
sel menjadi lisis merusak pasangan basa secara tidak langsung sehingga
terjadi gangguan replikasi atau transkripsi DNA yang berakibat pada penyakit
kanker Sel yang rentan terhadap radiasi diantaranya saluran epitel pada
saluran pencernaan sel integumen (kulit dan rambut)dan sel sumsum tulang
untuk pembentukan sel darah dengan efek samping yaitu inflamasi kulit
muntah pusing akibat gastrointestinal anemia dan kanker
213 Dampak Negatif
2131 DNA dan RNA
Radikal bebas memutus cincin deoksiribosa menyebabkan kerusakan
basa terjadi mutasi kesalahan translasi dan menghambat sintesis protein
Bila kerusakan tak terlalu parah maka masih bisa diperbaiki oleh sistem
perbaikan DNA (DNA repair system ) Namun apabila kerusakan terlalu parah
misalnya rantai DNA terputus-putus diberbagai tempat maka kerusakan tersebut
tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu Susahnya perbaikan DNA
ini sering justru menimbulkan mutasi karena dalam memperbaiki DNA tersebut
sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone ) dan apabila
mutasi ini mengenai gen-gen tertentu yang disebut onkogen maka mutasi tersebut
dapat menimbulkan kanker
2132 Protein
Pada protein yang terserang radikal bebas terjadi agregasi crosslinking
fragmentasi modifikasi gugus thiol menyebakan perubahan transpor ion
peningkatan influks kalsium dan pengubahan aktivitas enzim Oksidan dapat
merusak protein karena dapat mengadakan reaksi dengan asam-asam amino yang
menyusun protein tersebut Diantara asm-asam amino penyusun protein yang
paling rawan adalah sistein Sistein mengandung gugusan sulfidril (SH) dan
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti
radikal hidroksil
RSH + OH RS + H2O
RS + RS RSSR
Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar
molekul protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim
kehilangan aktivitasnya)
2133 Lipid
Radikal bebas (oksidan) dapat mengakibatkan lipid kehilangan
ketidakjenuhan membentuk metabolit yang reaktif yang mengubah
fluiditaspermeabilitas membrandan mempengaruhi enzim yang terikat
membran Lipid tak jenuh merupakan target yang paling rentan karena banyak
mengandung ikatan rangkap Peristiwa ini dikenal dengan proses peroksidasi
lemak
Oksidasi lemak terdiri dari tiga tahap yaitu tahap inisiasipropagasidan
terminasi
LH + OH L + H2O
(Asam lemak) (Radikal lipid)
L + O2 LOO
(Radikal peroksilipid)
LOO + RH L + LOOHdst
Akibat akhir dari rantai reaksi ini adalah terputusnya rantai asam lemak
menjadi berbagai senyawa yang bersifat toksis terhadap sel antara lain berbagai
macam aldehida seperti malondialdehida 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-
macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
Pada tahap inisiasi terjadi pembentukan radikal asam lemak yaitu
senyawa turunan asam lemak yang bersifat tidak stabil dan sangat reaktif akibat
dari hilangnya satu Lemak tak jenuh mudah diserang pada rantai asil karena
memiliki 14-pentadiena yang memungkinkan pengambilan atom hidrogen dari
salah satu gugus metilen -CH2- membentuk radikal karbon Keberadaan ikatan
rangkap karbon melemahkan ikatan karbon hidrogen dan memfasilitasi
pengambilan atom hidrogen
Pada tahap propagasipenghilangan atom hidrogen melibatkan
penyusunan ulang ikatan sebagai stabilisasi dengan pembentukan konjugasi
dienayang mudah diserang oleh oksigen membentuk radikal peroksil ROO
(Evans1991Punchard1996) Radikal peroksil lebih lanjut akan menyerang asam
lemak lain menghasilkan hidroperoksida (ROOH) dan radikal asam lemak baru
melalui reaksi berantai hingga menghasilkan lebih banyak lagi hidroperoksida
Pada tahap terminasisesama radikal dapat bergabung menjadi molekul
yang tidak reaktif atau bereaksi dengan senyawa antioksidan setelah senyawa
tersebut terbentuk
Lipid hidroperoksida dapat terurai dan dikatalisis oleh logam transisi
menghasilkan senyawa karbonil rantai pendek seperti aldehida dan keton yang
bersifat sitotoksik Pemecahan ikatan karbon selama peroksidasi lipid
menyebabkan pembentukan alkanal seperti malondialdehida
Malondialdehida merupakan dialdehid tiga karbon yang sangat reaktif
yang juga dapat diperoleh dari hidrolisis pentosa deoksiribosa beberapa asam
amino dan DNA Senyawa ini dapat berinteraksi dengan thiol protein gugus
asam amino crosslink lipid dan protein dan agregasi protein Selain itu dapat
dihasilkan alkenal seperti 4-hidroksinonenal dan senyawa alkana Dapat pula
terjadi ikatan silang (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara
asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal
Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga
membahayakan kehidupan sel
214 Dampak Positif
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
Oksidan menimbulkan banyak kerugian tetapi justru dampak negatif ini
dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen
Untuk menghadapi ldquoserangan dari luar inirdquo alam (atau Sang Pencipta) telah
menyediakan sel-sel khusus yang disebut sel-sel radang (inflamatory cells )
seperti granulosit monosit dan makrofag yang dapat menghasilkan oksidan
seperti H2O2 O2 OH ClO dan O2Namun harap diingat bahwa oksidan-
oksidan tersebut selain dapat menghancurkan mikroorganisma dapat pula
merusak sel-sel jaringan tubuh sehingga sehingga apabila terjadi keradangan hebat
yang melibatkan banyak sel radang kerusakan jaringan tak dapat dihindarkan
22 Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal tubuh memproduksi partikel kecil dengan
tenaga besar disebut sebagai radikal bebas Atom atau molekul dengan elektron
bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi
fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri Namun oleh
karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi zat ini juga dapat merusak jaringan
normal apabila jumlahnya terlalu banyak Radikal bebas dapat mengganggu
produksi DNA lapisan lipid pada dinding sel mempengaruhi pembuluh darah
dan produksi prostaglandin
Radikal bebas juga dijumpai pada lingkungan beberapa logam (misalnya besi
tembaga) asap rokok polusi udara obat bahan beracun makanan dalam
kemasan bahan aditif dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi
221 Definisi
Radikal bebas (Bahasa Latin radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas adalah
bentuk molekul yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek Jika radikal bebas tidak diinaktivasi reaktivitasnya dapt merusak seluruh
tipe makromolekul seluler termasuk karbohidrat protein lipid dan asam nukleat
Radikal bebas adalah suatu atom gugus atau molekul yang memiliki satu atau
lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar termasuk atom
hidrogen logam-logam transisi dan molekul oksigen Adanya lsquoelektron tidak
berpasanganrsquo ini menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
aktif Radikal bebas dapat bermuatan positif (kation) negatif (anion) atau tidak
bermuatan
222 Sifat-sifat radikal bebas
Sifat dari radikal bebas dapat dijelaskan melalui contoh molekul air (H2O)
Ikatan atom oksigen dengan hidrogen merupakan ikatan kovalen yaitu ikatan
kimia yang timbul karena sepasang elektron dimiliki bersama (share) oleh dua
atom
Atom hidrogen bullH
Atom Oksigen O dan H2O atau
Bila terdapat sumber energi yang cukup besar misalnya radiasi molekul air dapat
mengalami pembelahan homolitik (homolytical cleavage)
Atom H (H) memiliki elektron yang tak berpasangan sehingga dapat pula
dianggap sebagai radikal Molekul air dapat pula mengalami pembelahan jenis
lain yaitu pembelahan heterolitik (heterolytical cleavage)
Dalam hal ini yang terbentuk bukanlah radikal tetapi ion-ion sehingga proses
tersebut dinamakan ionisasi Untuk ionisasi molekul air tidak diperlukan masukan
energi yang besar sehingga dalam keadaan ldquobiasardquo air mengalami ionisasi
Elektron yang tak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan
dan ini terjadi dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk
radikal baru
Dari contoh diatas jelaslah bahwa radikal bebas memiliki dua sifat yaitu
1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron
2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal
Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada
kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan
radikal bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan
kedokteran radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
bahwa radikal bebas adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal
bebas
Radikal bebas lebih berbahaya dibanding dengan oksidan yang bukan
radikal Hal ini disebabkan oleh kedua sifat radikal bebas diatas yaitu reaktifitas
yang tinggi dan kecenderungannya membentuk radikal baru yang pada gilirannya
apabila menjumpai molekul lain akan membentuk radikal baru lagi sehingga
terjadilah rantai reaksi (chain reaction) Rantai reaksi tersebut baru berhenti
apabila radikal bebas tersebut dapat diredam (quenched)
223 Sumber-sumber radikal bebas
Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber
2231 Endogen
a Autoksidasi
Merupakan produk dari proses metabolisme aerobik Molekul yang
mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin hemoglobin mioglobin
sitokrom C yang tereduksi dan thiol Autoksidasi dari molekul diatas
menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok
reaktif oksigen Superoksida merupakan bentukan awal radikal Ion
ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk
membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi
b Oksidasi enzimatik
Beberapa jenis sistem enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam
jumlah yang cukup bermakna meliputi xanthine oxidase (activated in
ischemia reperfusion) prostaglandin synthase lipoxygenase aldehyde
oxidase dan amino acid oxidase Enzim myeloperoxidase hasil aktivasi
neutrofil memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksida ion klorida
menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor
c Respiratory burst
Merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses
dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar
selama fagositosis Lebih kurang 70-90 penggunaan oksigen tersebut
dapat diperhitungkan dalam produksi superoksida Fagositik sel tersebut
memiliki sistem membran bound flavoprotein cytochrome-b-245 NADPH
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
oxidase Enzim membran sel seperti NADPH-oxidase keluar dalam bentuk
inaktif Paparan terhadap bakteri yang diselimuti imunoglobulin kompleks
imun komplemen 5a atau leukotrien dapat mengaktifkan enzim NADPH-
oxidase Aktivasi tersebut mengawali respiratory burst pada membran sel
untuk memproduksi superoksida Kemudian H2O2 dibentuk dari
superoksida dengan cara dismutasi bersama generasi berikutnya dari OH
dan HOCl oleh bakteri
2232 Eksogen
a Obat-obatan
Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam
bentuk peningkatan tekanan oksigen Bahan-bahan tersebut bereaksi
bersama hiperoksida dapat mempercepat tingkat kerusakan Termasuk
didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk
aktivitasnya (nitrofurantoin) obat kanker seperti bleomycin
anthracyclines (adriamycin) dan methotrexate yang memiliki aktivitas
pro-oksidan Selain itu radikal juga berasal dari fenilbutason beberapa
asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat
menginaktivasi protease dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah
banyak mempercepat peroksidasi lemak
b Radiasi
Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang
disebabkan oeh radikal bebas Radiasi elektromagnetik (sinar X sinar
gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron photon neutron alfa dan
beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya
pada komponen selular seperti air Radikal primer tersebut dapat
mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler
c Asap rokok
Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan
peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas Telah diketahui
bahwa oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler
dalam sel paru (in vivo) melalui mekanisme yang dikaitkan terhadap
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
tekanan oksidan Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai
bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar meliputi aldehida
apoxida peroxida dan radikal yang mengandung karbon ada dalam fase
gas Juga mengandung radikal lain yang relatif stabil dalam fase tar
Contoh radikal dalam fase tar meliputi semiquinone moieties dihasilkan
dari bermacam-macam quinone dan hydroquinone Pendarahan kecil
berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi
dalam jaringan paru perokok Besi dalam bentuk tersebut menyebabkan
pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida
Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam
saluran napas bahwa yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih
lanjut konsentrasi radikal bebas
224 Mekanisme Kerja
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
Peroksidasi (otooksidasi) lipid bertanggung jawab tidak hanya pada
kerusakan makanan tapi juga menyebakan kerusakan jaringan in vivo karena
dapat 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 Seluruh reaksi radikal bebas dapat
dijabarkan menjadi 3 (tiga) tahap yaitu
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Sebagai contoh marilah kita perhatikan reaksi-reaksi yang menyangkut reaksi
radikal hidroksil sebagai berikut
1 Tahap inisiasi
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
2 Tahap propagasi
3 Tahap terminasi
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah
molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-Rrsquo)
Jika salah satu dari R atau Rrsquo merupakan atom hidrogen maka senyawa itu
disebut hidroperoksida (R-O-O-H)
Karena prekursor molekuler dari proses inisiasi adalah produk
hidroperoksida (ROOH) peroksidasi lipid merupakan reaksi berantai yang sangat
berpotensi memiliki efek menghancurkan Untuk mengontrol dan mengurangi
peroksidasi lipid digunakan senyawa yang bersifat antioksidan
225 Dampak negatif
Banyak teori pada proses penuaan radikal bebas merupakan salah satu
aspek penyebab penuaan sel yang ditandai dengan penimbunan pigmen lipofusin
intrasel terutama pada jantung hati dan otak Pigmen ini berasal dari hasil
peroksidasi polilipid tak jenuh membran seluler dalam jangka waktu yang lama
dan menyebabkan akumulasi radikal bebas yang terbentuk secara fisiologik dan
merupakan hasil reaksi agen eksogen
Peroksidasi molekul lemak selalu mengubah atau merusak struktur
molekul lemak Selain sifat peroksidasi membran lemak yang secara alami
menghancurkan dirinya sendiri aldehida yang terbentuk dapat menimbulkan
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
ikatan silang pada protein Apabila lemak yang rusak adalah konstituen suatu
membran biologis susunan lapis ganda lemak yang kohesif dan organisasi
struktural akan terganggu
Daya perusak radikal bebas dengan demikian jauh lebih besar
dibandingkan dengan oksidan biasa Karena reaktifitasnya yang tinggi sehingga
berumur pendek namun ada beberapa jenis radikal bebas yang relatif stabil Salah
satu contoh adalah radikal bebas vitamin E Berkat struktur molekulnya yang
memungkinkan terjadinya resonansi radikal vitamin E tak perlu reaktif sehingga
dapat berfungsi sebagai peredam (quencer)
226 Mekanisme pertahanan tubuh
Tubuh manusia mempunyai beberapa mekanisme untuk bertahan terhadap
radikal bebas Pertahanan yang bervariasi saing melengkapi satu dengan yang lain
karena bekerja pada oksidan yang berbeda atau dalam bagian seluler yang
berbeda Suatu garis pertahanan yang penting adalah sistem enzim yang bersifat
protektif atas radikal bebas seperti superoksida dismutase R (SOD) katalase
glutathion synthetase glucose-6-phosphate dehydrogenase dan glutathion
peroxidase
Dengan demikian secara umum dapat disimpulkan tahapan reaksi jejas sel
oleh radikal bebas adalah inisiasi (permulaan terbentuknya radikal bebas)
propagasi (serangkaian reaksi yang berkembang atas timbulnya radikal bebas-
transfer atau penambahan atom dan terminasi (inaktivasi radikal bebas oleh
antioksidan endogen atau eksogen maupun enzim superoksida dismutase)
23 Antioksidan
Antioksidan dapat dideinisikan sebagai senyawa kimia yang memberikan
electron (donor electron) kepada radikal bebas͵ yang bertujuan untuk menghambat
proses oksidasi Antioksidan diperlukan untuk mencegah ataupun memperlambat
kerusakan pada tubuh kita͵ saat tubuh menggunakan oksigen maka secara alami
sel-sel tubuh memproduksi radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan dan
menimbulkan gangguan-gangguan kesehatan Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia
yang melibatkan pengikatan oksigen͵pelepasan hidrogen atau pelepasan electron
Reaksi oksidasi merupakan proses alami yang terjadi di dalam tubuh dan di alam
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
Produksi antioksidan di dalam tubuh manusia terjadi secara alami untuk
mengimbangi produksi radikal bebas Dimana ͵ antioksidan tersebut berperan
sebagai sistem pertahanan terhadap radikal bebas͵ tetapi peningkatan produksi
radikal bebas yang terbentuk akibat stres͵radiasi͵polusi udara ͵dan perubahan
lingkungan sehingga mengakibatkan produksi antioksidan dalam tubuh tersebut
kurang memadai sehingga dibutuhkan antioksidan yang berasal dari luar
Antioksidan dapat berupa enzim yang terdapat dalam tubuh seperti superoksida
dismutase ͵glutation peroksidase͵dan katalase selain itu terdapat juga senyawa
antioksidan non-enzim Antioksidan ini dapat diperoleh dari asupan makanan
berupa antioksidan alami maupun sintetik
Antioksidan alami didalam makanan dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan͵ senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi selama proses pengolahan makanan͵ dan
juga dapat berasal dari senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan
ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan (Rohdiana͵2001)
Aktivitas antioksidan yang berasal dari makanan didalam tubuh sangat
tergantung pada ketersediaan hayatinya Pada tabel 1 disajikan beberapa macam
bahan pangan yang menghasilkan sumber antioksidan zat gizi
Tabel 1
Jenis Antioksidan Bahan Pangan
Vitamin E (tokoferol)
Vitamin C(Asam
Askorbat)
Vitamin B2(Riboflavin)
Seng (Zinc)
Vitamin A dan
karotenoid
Selenium (Se)
Biji bunga matahari͵biji-bijian yang
mengandung kadar minyak
tinggi͵kacang-kacangan͵susu͵dan hasil
olahan susu
Buah-buahan͵dan sayur-sayuran
susu͵hasil olahan
susu͵daging͵ikan͵telur͵͵sereal͵kacang-
kacangan
daging͵ikan͵susu͵udang͵hasil olahan
susu
mentega͵margarin͵buah-buahan warna
kuning͵sayur-sayuran hijau
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
Protein
sereal͵daging͵ikan (kadar dalam
maknan tergantung pada kosentrasi Se
dalam tanah)
Ovalbumin dalam telur͵gliadin dalam
gandum
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas
antioksidan͵tetapi tidak dikategorikan sebagai zat gizi Pada tabel2 ada beberapa
contoh senyawa antioksidan non-gizi yang terdapat pada bahan pangan sebagai
berikut
Tabel2
Jenis Antioksidan Contoh Bahan Pangan
Biogenik amin
Senyawa Fenol
- Tirosol͵hidroksitirosol
- Vanilin͵asam vanilat
- Timol
- Karpakrol
- Gingerol
- Zingeron
Senyawa Polifenol
- Flavanoid
- Flavon ͵flavanol
- Heterosida ͵flavonoat
- Kalkon auron
- Biflavanoid
Tanin
Antioksidan berdasarkan
fungsi amin dan fenol
͵contohnya terdapat dalam
keju
- Minyak olive
- Panili
- Minyak atsiri dari thyme
- Minyak Thyme
- Minyak Jahe
- Jahe
- Efektivitas sebagai
antioksidan tergantung pada
jumlah dan OH͵senyawa
polifenol banyak terdapat
pada sayuran daun
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
- Asam galat ͵asam elagat
- Protoasianidol
Komponen tetrapirolik
- Klorofil
- Virofeofitin
- Banyak terdapat dalam teh
͵sayuran dan buah-buahan
- Antioksidan sinar͵banyak
terdapat dalam sayur-
sayuran(hijau) dan ganggang
Sumber Belleville- Nabet(1996)
231 Klasifikasi Antioksidan
Antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan sumber͵jenis͵ dan mekanisme
kerjanya
A Berdasarkan jenisnya ͵
1 Antioksidan Enzimatis ͵merupakan antioksidan endogenus Yang
termasuk didalam entioksidan ini ialah enzim superoksida dismutase
(SOD)͵ katalase ͵ glutation peroksidase ͵serta glutation reduktase Enzim-
enzim ini bekerja untuk menghambat pembentukan radikal bebas͵ yaitu
dengan car mengubahnya menjadi produk lain yang stabil
Mekanisme kerja antioksidan enzimatis
- Enzim SOD mengubah radikal bebas superoksida yang
berbahaya menjadi hydrogen peroksida yang lebih aman͵ namun
hydrogen peroksida dapat menimbulkan oksidasi ͵ sehingga
diperlukan enzim lain didalam tubuh seperti glutation peroksida
dan katalase
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
- Enzim katalase dan glutation peroksida berperan dalam
memecah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen
- Ketiga jenis enzim ini dibuat didalam sel melalui instruksi
kodde genetic yang panjang didalam DNA
2 Antioksidan Non- Enzimatis͵ disebut juga antioksidan eksogenus͵
senyawa oksigen reaktif yang terbentuk dihambat dengan cara pengkelatan
metal͵ atau dirusak pembentukannya (Winarsih͵2007) Antioksidan jenis
ini dapat diperoleh dari sayuran͵buah-buahan͵ dan rempah-rempah
(meliputi Vitamin C͵ Vitamin E͵β-
karoten͵flafanoid͵isoflavon͵flafon͵antosianin͵dll)
Meknisme kerja antioksidan non-enzimatis
- Vitamin E dan β-karoten bersifat lipolifik͵ sehingga dapat
berperan pada membrane sel untuk mencegah peroksidasi lipid
Sedangkan vitamin C͵glutation͵dan sistein bersifat hidrofilik
- Vitamin E dapat bereaksi dengan radikal lipid dan radikal
peroksilipid karena keberadaannya dalam membrane
B Berdasarkan sumbernya͵
1 Antioksidan Sintetik͵ jenis antioksidan ini ialah Butil Hidroksi
Anisol(BHA)͵Butil Hidroksi Toluen(BHT)͵ Propil Galat (PG)͵dan Tert-
Butil Hidroksi Quinon(TBHQ) Antioksidan tersebut merupakan jenis
antioksidan sintetik yang diizinkan penggunaannya untuk makanan dan
merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetik
- Antioksidan BHA dapat berperan sebagai antioksidan yang
baik karena memiliki daya tahan terhadap tahap-tahap
pengelolaan dan stabilitas produk akhir Antioksidan ini dapat
larut dalam lemak tetapi tidak larut dalam air berwujud padat
putih dan banyak terdapat dalam bentuk tablet atau butiran-
butiran halus Biasa digunakan sebagai bahan tambah untuk
produk kemasan
- Antioksidan BHT memiliki sifat yang mirip dengan BHA
antioksidan ini dapat member efek sinergis bila digunakan
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
bersamaan dengan antioksidan BHA Antioksidan ini berbentuk
Kristal padat putih dan penggunaannya sangat luas karena
harganya yang relatif murah
- Propil Galat antioksidan jenis ini sangat sensitif terhadap
panasterdekomposisi pada suhu 148⁰C sifat antioksidannya
sangat rendah karena dapat membentuk komplek warna dengan
ion metal Berbentuk Kristal padat putihtidak larut dalam lemak
tetapi larut dalam air member efek sinergis dengan BHA dan
BHT
- Antioksidan TBHQ antioksidan ini dikenal sangat efektif
terhadap lemak dan minyak Jika antioksidan ini digabungkan
dengan antioksidan BHA maka dapat bekerja sebagai
antioksidan yang baik TBHQ berbentuk bubuk putih sampai
coklat terangcukup larut dalam lemak dan minyak tidak
membentuk komplek warna dengan logam Fe dan Cu tetapi
akan berubah menjadi warna pink bila bereaksi dengan senyawa
basa
2 Antioksidan Alami ͵jenis antioksidan ini dapat berasal dari senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen
makanansenyawa antioksidan yang terbentuk dari proses pengolahan
makanandan juga senyawa antioksidan alami yang diisolasi dan
ditambahkan kedalam makanan sebagai bahan tambahan Senyawa
antioksidan alami umumnya merupakan kelompok senyawa fenolik atau
polifenol yang merupakan golongan flavanoidturunan asam
sinamatkumarin tokoferoldan asam organic polifungsional ( Pratt-
Hudson 1990) Senyawa antioksidan alami golongan polifenol ini dapat
bereaksi sebagai pereduksi penangkap radikal bebas pengkelat logam
dan peredam terbentuknya singlet oksigen
A Berdasarkan mekanisme kerjanya͵ antioksidan dibagi menjadi 3 kelompok
yaitu
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
1 Antioksidan Primer ͵ antioksidan ini berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas
yang ada menjadi molekul-molekul yang jumlahnya berkurang pada saat
sebelum bereaksi Antioksidan jenis ini terdapat didalam tubuh yang
dikenal sebagai enzim superoksida dismutase Enzim ini berperan sangat
penting untuk melindungi sel-sel yang hancur didalam tubuh akibat dari
serangan radikal bebas Enzim ini dapat bekerja dengan baik apabila
dibantu dengan adanya mineral-mineral seperti mangan͵
seng͵tembaga͵dan selenium
2 Antioksidan Sekunder ͵antioksidan ini berfungsi untuk menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai Antioksidan jenis ini
yaitu vitamin E͵ vitamin C͵ dan betakaroten yang dapat diperoleh dari
buah-buahan
3 Antioksidan Tersier ͵ antioksidan ini berfungsi untuk memperbaiki sel-sel
dan jaringan yang rusak akibat radikal bebas Yang temasuk dalam
antioksidan jenis ini umumnya adalah jenis enzim
B Berdasarkan mekanisme pencegahan dampak negative oksidan
1 Anti-oksidan pencegah antioksidan ini bertujuan untuk mencegah
terjadinya reaksi pembentukan radikal hidroksil yang merupakan
radikal paling berbahaya Jenis antioksidan ini menggunakan
komponen-komponen seperti logam transisi (Fe atau Cu) H2O2 dan
O2- untuk mencegah terjadinya pembentukan radikal hidroksil Agar
reaksi fenton tidak terjadi maka harus dicegah keberadaan ion Fe2+ atau
Cu+ bebas
Pada reaksi ini terdapat beberapa protein yang berperan penting yaitu
- Transferin (Feritin) untuk Fe
- Seruloplasmin (albumin) untuk Cu
- Enzim SOD mencegah penimbunan O2bull-
- Enzim katalase katalis reaksi dismutase H2O2
2H2O2 2H2O + O2
- Enzim peroksidase R + H2O2 RO + H2O
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
Apabila radikal hidroksil masih saja terbentu maka dapat
melibatkan senyawa yang mengandung gugus silfidril seperti glutation dan
sistein
- Glutation (GSH)
GSH + OHbull GSbull + H2O
2GS GSSG
- Sistein (Cys-SH)
Cys-SH + bullOH Cys- Sbull + H2O
2Cys Cys-S-S-Cys
2 Antioksidan pemutus reaksi rantai antioksidan ini berperan dalam
reaksi pemutusan reaksi rantai dengan melibatkan senyawa-senyawa
seperti Vitamin C Vitamin E β-karoten dan juga senyawa glutation
dan sistein
Vitamin E dan β-karoten memiliki sifat lipofilik sehingga dapat
berperan dalam mencegah peroksidasi lipid dalam membrane
Sedangkan vitamin C glutation dan sistein bersifat hidrofilik dan
berperan dalam sitosol
Umumnya senyawa antioksidan alami diperoleh dari hasil isolasi
tumbuhan yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup namun tidak semua
senyawa antioksidan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan yang dapat
dikonsumsi Senyawa antioksidan alami banyak tersebar pada beberapa
bagian tanaman seperti akar batang daun buah dan bunga Sampai saat
ini telah ditemukan kurang lebih sekitar 400 spesies tanaman yang dapat
dimakan
Senyawa antioksidan alami pada tumbuhan adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavanoidturunan asam
sinamat kumarin tokoferol dan asam-asam organic polifungsi Golongan
flavanoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu flavon flavonol
isoflavonkateksin flavonol dan kalkon Sementara turunan asam sinamat
meliputi asam kafeat asam ferulat asam klorogenat dll
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
MEKANISME KERJA ANTIOKSIDAN
Mekanisme antioksidan dapat terjadi berdasarkan dua fungsi
Fungsi yang pertama merupakan fungsi utama dari dari antioksidan itu
sendiri dimana berperan sebagai pemberi atom hidrogen Sedangkan
fungsi kedua merupakan fungsi sekunder dimana berperan dalam proses
memperlambat proses autooksidasi dengan berbagai mekanisme yang
berasal dari luar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan cara
mengubah radikal lipid menjadi lebih stabil (Gordon 1990)
Antioksidan (AH) sebagai pemberi atom hidrogen sering disebut
dengan antioksidan primer karena senyawa ini dapat memberikan
hidrogen kepada radikal lipid (RROO ) sedangakan turunan radikal
antioksidan (A) memiliki keadaan lebih stabil dibandingkan radikal lipid
Berikut ini adalah reaksi penghambatan antioksidan primer
terhadap radikal lipid
Inisiasi R + AH RH + A
Radikal lipid
Propagasi ROO + AH ROOH + A
Sumber Antioksidan
Antioksidan umumnya banyak terdapat pada makanan yang
mengandung sumber nabati banyak ditemui pada buah-buahan dan
sayuran serta makanan lainnya seperti biji-bijian daging unggas dan
ikan Secara khusus sumber antioksidan terbaik antara lain sebagai
berikut
- Antosianin terung anggur dan berry
- Β-karoten mangga labu wortel apricot dan bayam
- Katekin anggur merah dan the
- Tembaga seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Kriptosantin capsicum merah labu dan mangga
- Flavanoid teh the hijau jerukanggur merah bawang
merah amp bawang putih
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit
- Indoles brokoli kubis kembang kol
- Sulfur allumium daun bawang bawang merah dan bawang
putih
- Selenium makanan laut jeroan daging tanpa lemak
dan biji-bijian
- Lignin biji wijen dedak wholegrain dan sayuran
- Lutein sayur berdaun hijau (mis bayam
kangkung) dan jagung
- Likopen tomat jeruk dan semangka
- Isoflavanoid kedelai tahu kacang polong amp susu
- Mangan seafood daging tanpa lemak susu dan
kacang-kacangan
- Polifenol thyme dan oregano
- Vitamin A hati ubi jalar wortel susu dan kuning telur
- Vitamin C jeruk blackcurrant kiwi mangga brokoli
bayam paprika amp strawberry
- Vitamin E minyak nabati alpukat kacangan biji-
bijian dan wholegrain
- Zoochemical daging merah jeroan dan ikan
MANFAAT ANTIOKSIDAN
- Menangkal radikal bebas
- Mencegah berbagai penyakit
- Mencegah penuaan dini
- Mencegah kerusakan sel
- Baik untuk kesehatan kulit