RADIKAL BEBAS

Sjamsul Arief Bagian/SMF Ilmu Kesehatan Anak FK UNAIR/RSU Dr. Soetomo Surabaya

Abstract

In the normal course of metabolism, the body produces small high-energy particles which are known as free radicals. Free radicals and related activated electronic species are produced in biological systems in antimicrobial defense, through the action of the mixed function monooxygenases, by various oxidative enzymes such as xanthine oxidase, and by autooxidations mediated by such agents as heavy metals or quinones. At high concentrations, free radicals and radical-derived, nonradical reactive species are hazardous for living organisms and damage all major cellular constituents. Free radicals also disrupt the normal production of DNA, the genetic material, and alter the lipids (fats) in cell membranes. Free radicals are also found in the environment. There are many sources of excess free radicals, including certain metals (such as excess iron), cigarette smoke, air pollution, drugs, poisons, highly processed foods and food additives, ultraviolet sunlight and radiation. While the evidence is circumstantial, excessive unconfined or inappropriate production of radical species in inflammation, the metabolism of exogenous chemicals, or through autooxidation probably plays a significant role in human disease. It is important for all clinicians to know about free radicals.

Abstrak

Pada metabolisme yang normal, tubuh menghasilkan partikel berenergi tinggi dalam jumlah kecil yang dikenal sebagai radikal bebas. Radikal bebas dan sejenisnya diproduksi dalam system biologis pada pertahanan anti mikroba, melalui aksi monooksigenase yang berfungsi ganda, oleh berbagai enzim oksidatif seperti xanthine oxidase, dan autooksidasi dengan mediator bahan logam berat atau quinines. Pada konsentrasi tinggi radikal bebas dan bahan sejenisnya berbahaya bagi mahluk hidup dan merusak semua bagian pokok sel. Radikal bebas juga mengganggu produksi normal DNA, dan merusak lipid pada membran sel. Radikal bebas juga ditemukan pada lingkungan sekitar kita. Ada berbagai sumber dari peningkatan radikal bebas, termasuk logam tertentu (seperti besi), asap rokok, polusi udara, obat-obat tertentu, racun, highly processed foods dan bahan tambahan makanan, sinar ultraviolet, dan radiasi. Meskipun bukti masih belum didapatkan, produksi yang berlebihan dan menyimpang dari kelompok radikal pada inflamasi, metabolisme bahan kimia eksogen, atau melalui autooksidasi mungkin berperan dalam terjadinya penyakit pada manusia. Pengetahuan tentang radikal bebas perlu dimiliki oleh seluruh klinisi.

I. Pendahuluan

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.1

1

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.

II. Definisi

Radikal bebas adalah sekelompok bahan kimia baik berupa atom maupun molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan pada lapisan luarnya. Merupakan juga suatu kelompok bahan kimia dengan reaksi jangka pendek yang memiliki satu atau lebih elektron bebas.1,2

III. Struktur kimia

Atom terdiri dari nukleus, proton, dan elektron. Jumlah proton (bermuatan positif) dalam nukleus menentukan jumlah dari elektron (bermuatan negatif) yang mengelilingi atom tersebut. Elektron berperan dalam reaksi kimia dan merupakan bahan yang menggabungkan atom-atom untuk membentuk suatu molekul. Elektron mengelilingi, atau mengorbit suatu atom dalam satu atau lebih lapisan. Jika satu lapisan penuh, elektron akan mengisi lapisan kedua. Lapisan kedua akan penuh jika telah memiliki 8 elektron, dan seterusnya. Gambaran struktur terpenting sebuah atom dalam menentukan sifat kimianya adalah jumlah elektron pada lapisan luarnya. Suatu bahan yang elektron lapisan luarnya penuh tidak akan terjadi reaksi kimia. Karena atom-atom berusaha untuk mencapai keadaan stabilitas maksimum, sebuah atom akan selalu mencoba untuk melengkapi lapisan luarnya dengan :

a. Menambah atau mengurangi elektron untuk mengisi maupun mengosongkan lapisan luarnya.

b. Membagi elektron-elektronnya dengan cara bergabung bersama atom yang lain dalam rangka melegkapi lapisan luarnya.

Atom sering kali melengkapi lapisan luarnya dengan cara membagi elektron-elektron bersama atom yang lain. Dengan membagi elektron, atom-atom tersebut bergabung bersama dan mencapai kondisi stabilitas maksimum untuk membentuk molekul. Oleh karena radikal bebas sangat reaktif, maka mempunyai spesifitas kimia yang rendah sehingga dapat bereaksi dengan berbagai molekul lain, seperti protein, lemak, karbohidrat, dan DNA.Dalam rangka mendapatkan stabilitas kimia, radikal bebas tidak dapat mempertahankan bentuk asli dalam waktu lama dan segera berikatan dengan bahan sekitarnya. Radikal bebas akan menyerang molekul stabil yang terdekat dan mengambil elektron, zat yang terambil elektronnya

akan menjadi radikal bebas juga sehingga akan memulai

suatu reaksi berantai, yang akhirnya terjadi

kerusakan sel tersebut.1,2

 

2

Gambar 1. Struktur kimia radikal bebas

Radikal bebas dapat terbentuk in-vivo dan in-vitro secara :1. Pemecahan satu molekul normal secara homolitik menjadi dua. Proses ini jarang terjadi

pada sistem biologi karena memerlukan tenaga yang tinggi dari sinar ultraviolet, panas, dan radiasi ion.

2. Kehilangan satu elektron dari molekul normal 3. Penambahan elektron pada molekul normal

Pada radikal bebas elektron yang tidak berpasangan tidak mempengaruhi muatan elektrik dari molekulnya, dapat bermuatan positif, negatif, atau netral.

IV. Tipe radikal bebas dalam tubuh

Radikal bebas terpenting dalam tubuh adalah radikal derivat dari oksigen yang disebut kelompok oksigen reaktif (reactive oxygen species/ROS), termasuk didalamnya adalah triplet (3O2), tunggal (singlet/1O2), anion superoksida (O2

.-), radikal hidroksil (-OH), nitrit oksida (NO-), peroksinitrit (ONOO-), asam hipoklorus (HOCl), hidrogen peroksida (H2O2), radikal alkoxyl (LO-), dan radikal peroksil (LO-2).Radikal bebas yang mengandung karbon (CCL3-) yang berasal dari oksidasi radikal molekul organik. Radikal yang mengandung hidrogen hasil dari penyerangan atom H (H-). Bentuk lain adalah radikal yang mengandung sulfur yang diproduksi pada oksidasi glutation menghasilkan radikal thiyl (R-S-). Radikal yang mengandung nitrogen juga ditemukan, misalnya radikal fenyldiazine.2,3

Tabel 1: Radikal bebas biologis

Kelompok oksigen reaktif

O2·⁻ Radikal Superoksida (Superoxide radical)·OH Radikal hidroksil (Hydroxyl radical)ROO· Radikal peroksil (Peroxyl radical)H2O2 Hydrogen peroksida (Hydrogen peroxide)1O2 Oksigen tunggal (Singlet oxygen)NO· Nitrit oksida (Nitric oxide)ONOO⁻ Nitrit peroksida (Peroxynitrite)HOCl Asam hipoklor (Hypochlorous acid)

V. Sumber radikal bebas

3

Radikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber :a. Endogen b. Eksogen

a. Sumber endogen

1. 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.1,2

2. Oksidasi enzimatikBeberapa 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 aktifasi netrofil, memanfaatkan hidrogen peroksida untuk oksidasi ion klorida menjadi suatu oksidan yang kuat asam hipoklor.4

3. Respiratory burstMerupakan 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. Aktifasi 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.5,6

b. Sumber eksogen

1. Obat-obatan : Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam bentuk peningkatan tekanan oksigen. Bahan-bahan tersebut bereaksi bersama hiperoksia dapat mempercepat tingkat kerusakan. Termasuk didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk aktifitasnya (nitrofurantoin), obat kanker seperti bleomycin, anthracyclines (adriamycin), dan methotrexate, yang memiliki aktifitas pro-oksidan. Selain itu, radikal juga berasal dari fenilbutason, beberapa asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat menginaktifasi protease, dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah banyak mempercepat peroksidasi lemak.2,4

2. Radiasi :Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang disebabkan oleh 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 seluler seperti air. Radikal primer tersebut dapat mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama cairan seluler.1

3. Asap rokok :Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan peranan yang besar terjadinya kerusakan saluran napas. Telah diketahui bahwa oksidan asap tembakau

4

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, epoxida, peroxida, dan radikal bebas lain yang mungkin cukup berumur panjang dan bertahan hingga menyebabkan kerusakan alveoli. Bahan lain seperti nitrit oksida, radikal peroksil, 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. Perdarahan kecil berulang merupakan penyebab yang sangat mungkin dari desposisi besi dalam jaringan paru perokok. Besi dalam bentuk tersebut meyebabkan pembentukan radikal hidroksil yang mematikan dari hidrogen peroksida. Juga ditemukan bahwa perokok mengalami peningkatan netrofil dalam saluran napas bawah yang mempunyai kontribusi pada peningkatan lebih lanjut konsentrasi radikal bebas.1,2

VI. Pembentukan radikal bebas dalam sel

Radikal bebas diproduksi dalam sel yang secara umum melalui reaksi pemindahan elektron, menggunakan mediator enzimatik atau non-enzimatik. Produksi radikal bebas dalam sel dapat terjadi secara rutin maupun sebagai reaksi terhadap rangsangan. Secara rutin adalah superoksida yang dihasilkan melalui aktifasi fagosit dan reaksi katalisa seperti ribonukleotida reduktase. Sedang pembentukan melalui rangsangan adalah kebocoran superoksida, hidrogen peroksida dan kelompok oksigen reaktif (ROS) lainnya pada saat bertemunya bakteri dengan fagosit teraktifasi. Pada keadaan normal sumber utama radikal bebas adalah kebocoran elektron yang terjadi dari rantai transport elektron, misalnya yang ada dalam mitokondria dan endoplasma retikulum dan molekul oksigen yang menghasilkan superoksida. Dalam kondisi yang tidak lazim seperti radiasi ion, sinar ultraviolet, dan paparan energi tinggi

lainnya, dihasilkan radikal bebas yang sangat berlebihan.1,5

Gambar 2. Sistem oksigen aktif

VII. Reaksi perusakan oleh radikal bebas

Definisi tekanan oksidatif (oxidative stress) adalah suatu keadaan dimana tingkat oksigen reaktif intermediate (ROI) yang toksik melebihi pertahanan anti-oksidan endogen. Keadaan ini mengakibatkan kelebihan radikal bebas, yang akan bereaksi dengan lemak, protein, asam nukleat seluler, sehingga terjadi kerusakan lokal dan disfungsi organ tertentu. Lemak merupakan biomolekul yang rentan terhadap serangan radikal bebas.

5

a. Peroksidasi lemak

Membran sel kaya akan sumber poly unsaturated fatty acid (PUFA), yang mudah dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi; proses tersebut dinamakan peroksidasi lemak. Hal ini sangat merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan. Pemecahan hidroperoksida lemak sering melibatkan katalisis ion logam transisi.1,2

LH + R·® L·+ RHL· + O2® LOO·LOO· + L'H ® LOOH + L'·LOOH ® LO·, LOO·, aldehydes.

b. Kerusakan protein

Protein dan asam nukleat lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA, sehingga kecil kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang cepat. Serangan radikal bebas terhadap protein sangat jarang kecuali bila sangat ekstensif. Hal ini terjadi hanya jika radikal tersebut mampu berakumulasi (jarang pada sel normal), atau bila kerusakannya terfokus pada daerah tertentu dalam protein. Salah satu penyebab kerusakan terfokus adalah jika protein berikatan dengan ion logam transisi.1,2

c. Kerusakan DNA

Seperti pada protein kecil kemungkinan terjadinya kerusakan di DNA menjadi suatu reaksi berantai, biasanya kerusakan terjadi bila ada lesi pada susunan molekul, apabila tidak dapat diatasi, dan terjadi sebelum replikasi maka akan terjadi mutasi. Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA seperti pada radiasi biologis.7

VIII. Pertahanan sel terhadap radikal bebas

Sifat reaktif yang tersebar dari sistem pembentukan radikal dalam sel menyebabkan evolusi mekanisme pertahanan terhadap efek perusakan suatu bahan teroksidasi kuat. Gambar dibawah ini menunjukkan aktifitas enzim intraseluler tersebut. SOD (superoksida dismutase dan katalase) mengkatalisasi dismutasi dari superoksida dan hidrogen peroksida. GSH (glutation) peroksidase mereduksi peroksida hidrogen dan organik menjadi air dan alkohol. GSH S-transferase melakukan pemindahan residu glutation menjadi metabolit elektrofilik reaktif dari xenobiotic. Produksi glutation teroksidasi (GSSG) direduksi secara cepat oleh reaksi yang menggunakan

NADPH yang dihasilkan dari berbagai sistem intraseluler, diantaranya hexose-

monophosphate shunt. Berbagai isoenzim organel spesifik dari dismutase superoksida juga ditemukan. SOD Zn, Cu merupakan sitoplasmik, sedangkan enzim Zn, Mn mitokondrial. Isoenzim ini tidak ditemukan dalam cairan ekstraseluler.

6

Gambar 3. Enzim-enzim pertahanan antioksidanBeberapa bahan tereduksi (tabel 2) juga bekerja sebagai antioksidan, reduksi kelompok radikal aktif seperti radikal peroksi dan hidroksi menjadi bentuk yang kurang reaktif misalnya air. Seperti halnya pembangkitan kembali oksigen singlet. Penggabungan tersebut juga mengakhiri reaksi radikal berantai. Pertahanan antioksidan kimiawi bagai pedang bermata dua. Pertama, saat bahan tereduksi menjadi radikal maka derivat radikalnya juga terbentuk. Sehingga, jika suatu radikal sangat tidak stabil, reaksi radikal berantai mungkin akan berlanjut. Kedua, bahan tereduksi dapat mereduksi oksigen menjadi superoksida atau peroksida merupakan radikal hidroksil dalam reaksi auto-oksidasi. Ascorbat dan asam urat dapat berfungsi sebagai anti oksidan, ikut serta secara langsung dalam auto-oksidasi, baik melalui reduksi aktifator oksigen lain seperti rangkaian logam transisi atau quinone, atau bertindak sebagai kofaktor enzim. Proses tersebut dapat melibatkan kemampuan askorbat untuk depolimerisasi DNA, hambatan Na+/K+ ATPase otak, potensiasi toksisitas paraquat, dan sebagai mediator peroksidasi lemak. Juga mempunyai kontribusi kelainan patofisiologi dari metabolisme purin. Sifat yang sesungguhnya campuran pro atau antioksidan untuk bahan pereduksi khusus adalah integrasi kompleks dari beberapa faktor. Pada kasus zat pembersih radikal hidroksil, produk dari interaksi radikal dengan antioksidan umumnya kurang reaktif dibanding radikal hidroksil. Radikal yang terbentuk tersebut cukup stabil dan dalam konsentrasi cukup tinggi namun dapat terjadi mekanisme seperti pada glutation dan superoksida. pH sangat mempengaruhi reduksi langsung oksigen menjadi superoksida oleh senyawa sulfidril, sedangkan faktor lokal lainnya seperti konsentrasi molar dari molekul oksigen juga punya peranan penting. Oksigen singlet dan bagian triplet molekul yang tereksitasi mungkin disempurnakan melalui interaksi bersama sistem konjugasi sistem diene seperti yang ditemukan pada karoten, tokoferol, atau melanin. Seperti antioksidan pereduksi, senyawa tersebut dapat juga menghasilkan jenis elektron aktif dan mungkin juga penyakit.4

Tabel 2. Antioksidan dan enzim pembersih (scavenging)

AntioksidanGlutathione

SulfhydrylVitamin C

Vitamin E

β-caroteneUric acid

Antioksidan utama didalam dan diluar sel. Dalam sel 2-10 mM, plasma 5-25 μMCysteine dan homocysteineAntioksidan hidrofilik pada ekstraseluler 40-140 μM dalam plasma Pembersih pada ruang hidrofobik dalam plasma terikat pada LDL 0.5-1.6 mg/dl (10-40 μM)0.055 mg/dl Hasil metabolik adenosin dan xantine. Antioksidan kuat terhadap radikal hidroksil (HO●)

7

Bilirubin Coenzyme Q 10

Antiokasidan hidrofobik terikat pada albumin 20 μM0.08 mg/dl

Enzim pembersihSOD

Cu/Zn-SODMn-SOD

Extracelluler SOD (EC-SOD)Catalase GSH peroxidaseGSSG reductaseThioredoxin system

Terdapat pada semua sel mamaliaSitosol, eritrosit 2300 unit/g HbMitokondriaPlasma dan endotel permukaan, terikat pada heparin

Peroksisum, RBC 153.000 unit/g HbSitosol (75%), mitokondria (25%)NADPH dependentRegulasi redok

Binding proteinAlbumin CeruloplasminTransferin

Antioksidan kuat 0.5 mM dalam plasmaAktifitas feroksidase 15-60 mg/dl plasma Membersihkan Fe bebas 200-400 mg/dl

Metalothionein Membersihkan logam berat

IX. Metabolisme antioksidan dalam liver

Liver adalah organ utama untuk membersihkan zat-zat toksin berasal dari bakteri maupun zat kimia seperti indotoksin, oksidan, dan pro-oksidan. Untuk melakukan detoksikasi dari bahan berbahaya tersebut, liver mengandung antioksidan dengan berat molekul rendah dan enzim yang merusak kelompok oksigen reaktif (reactive oxygen species. ROS) yaitu glutation tereduksi (GSH), vitamin C, vitamin E, superoksid dismutase (SOD), glutation peroksidase, dan katalase.4,8

X. Penutup

Pemahaman tentang radikal bebas perlu dimiliki oleh para klinisi, sebab reaksi-reaksi kimia yang menimbulkan kerusakan pada tingkat seluler maupun mekanisme pertahanan tubuh untuk mengatasi permasalahan tersebut dapat menjelaskan terjadinya fenomena-fenomena klinis.

Daftar Pustaka

1. Droge W. Free radicals in the physiological control of cell function. Physiol Rev. 82;2002:47-95.

2. Proctor PH, Reynolds ES. Free radicals and disease in man. Physiol Chem Phys Med. 16;1984:175-95.

3. Araujo V, Arnal C, Boronat M, et al. Oxidant-anti oxidant imbalance in blood of children with juvenile rheumatoid arthritis. Bio Factor. 8;1998:155-59.

4. Inoue M. Protective mechanisms against reactive oxygen species. In: Arias IM The liver biology and pathobiology Lippincott Williams and Wilkins 4th-ed. Philadelphia. 2001:281-90.

5. Abate C, Patel L, Raucher FJ III, et al. Redox regulation of fos and jun DNA-binding activity in vitro. Science. 249;1990:1157-61.

6. Albina JE, Reichner JS. Role of nitric oxide in mediation of macrophage cytotoxicity and apoptosis. Cancer Metatasis Rev. 17;1998:38-53.

7. Allen RG, Tressini M. Oxidative stress and gene regulation. Free Radical Biol Med. 28;2000:463-99.

8. Poli G. Liver damage due to free radicals. B M Bull. 49;1993:604-20.

8

PENGARUH GW PADA KESEHATAN1. Pemanasan global tak hanya berdampak serius pada lingkungan manusia di bumi namun juga terhadap kesehatan. Badan Kesehatan Dunia (WHO) dalam pertemuan tahunan di Genewa mengatakan bahwa berbagai penyakit infeksi yang timbul diidentifikasi terkait dengan perubahan lingkungan hidup yang drastis. Kerusakan hutan, perluasan kota, pembukaan lahan untuk pertanian, pertambangan, serta kerusakan ekosistem di kawasan pesisir memicu munculnya patogen lama maupun baru. Berbagai penyakit yang ditimbulkan parasit juga meningkat terutama di wilayah yang sering mengalami kekeringan dan banjir.a.Malnutrisi mengakibatkan kematian 3,7 juta jiwa per tahun, diaremengakibatkan kematian 1,9 juta jiwa, dan malaria mengakibatkankematian 0,9 juta jiwa.b.Suhu yang lebih panas juga berpengaruh pada produksi makanan,ketersediaan air dan penyebaran vektor penyakit. Badan Kesehatan Dunia (WHO) memperingatkan bahwa pemanasan global (global warming) akan banyak berdampak bagi kesehatan masyarakat dan lingkungan. Perubahan temperatur dan curah hujan yang ditimbulkan memberikan kesempatan berbagai macam virus dan bakteri penyakit tumbuh lebih luas. WHO mengatakan, selain virus dan bakteri penyakit berkembang pesat, secara tidak langsung pemanasan global juga dapat menimbulkan kekeringan maupun banjir.c.Kekeringan mengakibatkan penurunan status gizi masyarakat karenapanen yang terganggu, Banjir menyebabkan meluasnya penyakit diareserta Leptospirosis.d.Kebakaran hutan, dapat mengusik ekosistem bumi, menghasilkan gas-gas rumah kaca yang menimbulkan pemanasan global. Sedangkan asap hitamnya menganggu secara langsung kehidupan manusia, Asap yang mengandung debu halus dan berbagai oksida karbon itu menyebabkan gangguan pernapasan dan infeksi saluran pernapasan akut (ISPA), mulai asma, bronkhitis hingga penyakit paru obstruktif kronis (COPD). Asap tersebut juga membawa racun dioksin yang bisa menimbulkan kanker paru dan gangguan kehamilan serta kemandulan pada wanita.e.Pada suhu panas manusia rentan sakit ISPA, meningkatnya penyakitmenular (Malaria, DBD, Chikungunya, Penyakit yang ditularkan melalui udara dan air), Terjadinya konflik psikologi (stress), penyakit lama timbul kembali, seperti Penyakit Malaria, Penyakit degeneratif, Penyakit jantung, Penyakit paru-paru.f.Dampak pemanasan global juga mempengaruhi penipisan ozoneantara lain meningkatnya intensitas sinar ultra violet yang mencapai permukaan bumi menyebabkan gangguan terhadap kesehatan, seperti kanker kulit, katarak, penurunan daya tahan tubuh, dan pertumbuhan mutasi genetik., memperburuk penyakit-penyakit umum Asma dan alergi

meningkatkan kasus-kasus kardiovaskular, kematian yang disebabkan penyakit jantung dan stroke serta gangguan jantung dan pembuluh darah

9

2.Pemanasan global juga menyebabkan musim penyerbukan berlangsunglebih lama sehingga meningkatkan resiko munculnya penyakit yang ditimbulkan oleh kutu di wilayah Eropa Utara. Peyakit lain yang teridentifikasi adalah lyme, yang disebabkan oleh semacam bakteri di Amerika Utara, Eropa, dan Asia. Gejalanya berupa sakit kepala, kejang, dan nyeri sendi. Penyakit itu berpindah melalui gigitan sejenis kutu rusa yang yang telah terinfeksi lyme. Bakteri yang sama juga benyek ditemukan pada tikus. Dampak lain yang terasa adalah nyamuk-nyamuk semakin berkembang biak erutama di Afrika dan Asia. Dua penyakit serius akibat gigitan nyamuk, yaitu malaria dan demam berdarah dengue, sangat sensitif terhadap perubahan iklim. Di Indonesia kita sudah merasakannya langsung, yakni tingginya angka korban yang menderita demam berdarah.

Pemanasan global mengakibatkan siklus perkawinan dan pertumbuhan nyamuk dari telur menjadi larva dan nyamuk dewasa akan dipersingkat, sehingga jumlah populasi akan cepat sekali naik. Tentang keterkaitan pemanasan global dengan peningkatan vektor demam berdarah ini dapat dijelaskan sebagai berikut : Udara panas dan lembab itu paling cocok buat nyamuk malaria (Anopheles), dan nyamuk

demam berdarah (Aedes aegypti). Dulu, jenis kedua nyamuk penebar maut ini lebih sering muncul di musim pancaroba, transisi antara musim hujan dan kemarau.

Kini rentang waktu serangan kedua serangga itu hampir di sepanjang tahun. Udara panas dan lembab berlangsung sepanjang tahun, ditambah dengan sanitasi buruk yang selalu menyediakan genangan air bening untuk mereka bertelur. Maka, kini virus malaria yang dibawa Anopheles dan virus dengue yang dibawa nyamuk Aedes aegypti dapat menyerang sewaktu-waktu secara ganas.

Akibat pemanasan global, siklus inkubasi ekstrinsik virus penyebab Demam Berdarah Dengue (DBD) di tubuh nyamuk Aedes aegyti dan siklus inkubasi ekstrinsik virus penyebab Malaria di tubuh nyamuk Anopheles menjadi lebih pendek dan Masa inkubasi kuman lebih singkat. Populasi mereka lebih mudah meledak. Akibatnya, kasus demam berdarah lebih mudah meningkat dibandingkan tahun-tahun sebelumnya.

Karena itu, upaya pencegahan penyakit harus dilakukan secara menyeluruh. Tidak hanya menangani penyakitnya saja, tetapi "Faktor lingkungan fisik dan biologis harus pula dikendalikan dengan cara memodifikasi lingkungan agar vektor malaria dan demam berdarah tak bisa berkembang biak,“

3.WHO juga menyebutkan ancaman lain dari meningkatnya suhu rata-rataglobal, yakni penyakit yang menyerang saluran pernapasan. "Gelombang panas menyebabkan jumlah materi dan debu di udara meningkat," kata Bettina Menne, anggota WHO divisi Eropa. Suhu udara yang semakin hangat juga membawa penyakit alergi. Kenaikan permukaan air laut akan mengakibatkan banjir dan erosi, terutama di kawasan pesisir, dan mencemari sumber-sumber air bersih. Akibatnya adalah wabah kolera dan malaria di negara miskin. Wilayah di Asia selatan, terutama Bangladesh disebut sebagai wilayah yang paling rawan karena berada di dataran rendah dan sering mengalami banjir. Mencairnya puncak es Himalaya, luasnya daerah gurun pasir dan wilayah pesisir pantai yang tercemar merupakan sarana penularan penyakit, hal ini juga menyebabkan angka kekurangan gizi pada anak-anak. (Article source : Reuters).

4.Ada 35 jenis penyakit infeksi baru yang timbul akibat perubahan iklim,diantaranya ebola, flu burung, dll penyakit hewan yang dapat menular kepada manusia. Penyakit yang paling rentan terjadi di Indonesia, menurut adalah penyakit degeneratif dan penyakit menular. Hal ini dapat dengan cepat berkembang pada masyarakat yang kondisi gizi kurang baik dan kondisi kesehatan lingkungan yang kurang memadai. (Dr. Wan Alkadri, Msc.)

10

Antioksidan merupakan zat yang mampu memperlambat atau mencegah proses oksidasi.[1]

Zat ini secara nyata mampu memperlambat atau menghambat oksidasi zat yang mudah teroksidasi meskipun dalam konsentrasi rendah.[2] Antioksidan juga sesuai didefinisikan sebagai senyawa-senyawa yang melindungi sel dari efek berbahaya radikal bebas oksigen reaktif jika berkaitan dengan penyakit, radikal bebas ini dapat berasal dari metabolisme tubuh maupun faktor eksternal lainnya.[2] Radikal bebas adalah spesies yang tidak stabil karena memiliki elektron yang tidak berpasangan dan mencari pasangan elektron dalam makromolekul biologi.[rujukan?] Protein lipida dan DNA dari sel manusia yang sehat merupakan sumber pasangan elektron yang baik.[rujukan?] Kondisi oksidasi dapat menyebabkan kerusakan protein dan DNA, kanker, penuaan, dan penyakit lainnya.[3] Komponen kimia yang berperan sebagai antioksidan adalah senyawa golongan fenolik dan polifenolik.[rujukan?] Senyawa-senyawa golongan tersebut banyak terdapat dialam, terutama pada tumbuh-tumbuhan, dan memiliki kemampuan untuk menangkap radikal bebas.[4] Antioksidan yang banyak ditemukan pada bahan pangan, antara lain vitamin E, vitamin C, dan karotenoid.[2]

Model pengisian ruang antioksidan glutation. Bola kuning merupakan atom sulfur yang memberikan aktivitas antioksidan, manakala bola merah, biru, putih, dan kelabu mewakili atom oksigen, nitrogen, hidrogen, dan karbon secara berturut-turut.Daftar Isi:1. Hal penting mengenai antioksidan2. Sumber antioksidan3. Penggolongan Antioksidan berdasarkan sumbernya4. Penggolongan Antioksidan berdasarkan mekanisme kerjanya5. Metode pengujian antioksidan6. Catatan tambahan7. Referensi8. Pranala luar

1. Hal penting mengenai antioksidan

Antioksidan diharapkan aman dalam penggunaan atau tidak toksik, efektif pada konsentrasi rendah (0,01-0,02%), tersedia dengan harga cukup terjangkau, dan tahan terhadap proses pengolahan produk .[3] Antioksidan penting dalam melawan radikal bebas, tetapi dalam kapasitas berlebih menyebabkan kerusakan sel.[3]

2. Sumber antioksidan

Berdasarkan asalnya, antioksidan terdiri atas antioksigen yang berasal dari dalam tubuh (endogen) dan dari luar tubuh (eksogen).[2] Adakalanya sistem antioksidan endogen tidak cukup mampu mengatasi stres oksidatif yang berlebihan.[2] Stres oksidatif merupakan keadaan saat mekanisme antioksidan tidak cukup untuk memecah spesi oksigen reaktif.[2] Oleh karena itu, diperlukan antioksidan dari luar (eksogen) untuk mengatasinya.[2]

3. Penggolongan Antioksidan berdasarkan sumbernya

Ada dua macam antioksidan berdasarkan sumbernya, yaitu antioksidan alami dan antioksidan sintetik .[5]

3. 1. Antioksidan alami

Antioksidan alami biasanya lebih diminati, karena tingkat keamanan yang lebih baik dan manfaatnya yang lebih luas dibidang makanan, kesehatan dan kosmetik.[5] Antioksidan alami

11

dapat ditemukan pada sayuran, buah-buahan, dan tumbuhan berkayu.[5] Metabolit sekunder dalam tumbuhan yang berasal dari golongan alkaloid, flavonoid, saponin, kuinon, tanin, steroid/ triterpenoid.[5] Quezada et al. (2004) menyatakan bahwa fraksi alkaloid pada daun “Peumus boldus” dapat berperan sebagai antioksidan.[6] Zin “et al”. (2002) menyatakan bahwa golongan senyawa yang aktif sebagai antioksidan pada batang, buah, dan daun mengkudu berasal dari golongan flavonoid. Gingseng yang berperan sebagai antioksidan, antidiabetes, antihepatitis, antistres, dan antineoplastik, mengandung saponin glikosida (steroid glikosida).[7] Uji aktivitas antioksidan yang dilakukan pada daun “Ipomea pescaprae” menunjukkan keberadaan senyawa kuinon, kumarin, dan furanokumarin.[8] Tanin yang banyak terdapat pada teh dipercaya memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi.[rujukan?] Sementara itu, Iwalokum “et al”.(2007)menyatakan bahwa “Pleurotus ostreatus” yang mengandung triterpenoid, tanin, dan sterois glikosida dapat berperan sebagai antioksidan dan antimikrob.[9]

4. Penggolongan Antioksidan berdasarkan mekanisme kerjanya

Berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan dibedakan menjadi antioksidan primer yang dapat bereaksi dengan radikal bebas atau mengubahnya menjadi produk yang stabil , dan antioksidan sekunder atau antioksidan preventif yang dapat mengurangi laju awal reaksi rantai serta antioksidan tersier.[5] Mekanisme kerja antioksidan selular menurut Ong et al. (1995) antara lain, antioksidan yang berinteraksi langsung dengan oksidan, radikal bebas, atau oksigen tunggal; mencegah pembentukan jenis oksigen reaktif; mengubah jenis oksigen rekatif menjadi kurang toksik; mencegah kemampuan oksigen reaktif; dan memperbaiki kerusakan yang timbul.[10]

4. 1. Antioksidan primer

Antioksidan primer berperan untuk mencegah pembentukan radikal bebas baru dengan memutus reaksi berantai dan mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil.[5]

4. 1. 1. Contoh

Contoh antioksidan primer, ialah enzim superoksida dimustase (SOD), katalase, dan glutation dimustase.[5]

4. 2. Antioksidan Sekunder

Antioksidan sekunder berfungsi menangkap senyawa radikal serta mencegah terjadinya reaksi berantai.[5]

4. 2. 1. Contoh

Contoh antioksidan sekunder diantaranya yaitu vitamin E, Vitamin C, dan β-karoten.[5]

4. 3. Antioksidan Tersier

Antioksidan tersier berfungsi memperbaiki kerusakan sel dan jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas.[5]

4. 3. 1. Contoh

Contohnya yaitu enzim yang memperbaiki DNA pada inti sel adalah metionin sulfoksida reduktase.[5]

5. Metode pengujian antioksidan

12

Beberapa metode uji yang digunakan untuk melihat aktivitas antioksidan [11].

5. 1. Metode DPPH

Salah satu metode yang digunakan untuk pengujian aktivitas antioksidan adalah metode DPPH.[rujukan?] Metode DPPH didasarkan pada kemampuan antioksidan untuk menghambat radikal bebas dengan mendonorkan atom hidrogen.[11] Perubahan warna ungu DPPH menjadi ungu kemerahan dimanfaatkan untuk mengetahui aktivitas senyawa antioksidan.[12] Metode ini menggunakan kontrol positif sebagai pembanding untuk mengetahui aktivitas antioksidan sampel. Kontrol positif ini dapat berupa tokoferol, BHT, dan vitamin C.[12] Uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH menggunakan 1,1-difenil-2-pikrilhidra-zil (DPPH) sebagai radikal bebas. Prinsipnya adalah reaksi penangkapan hidrogen oleh DPPH dari senyawa antioksidan , misalnya troloks, yang mengubahnya menjadi 1,1-difenil-2-pikrilhidrazin.[12]

5. 2. Metode CR

Larutan Ce(IV) sulfat yang diberikan pada sampel akan menyerang senyawa antioksidan.[3] Senyawa antioksidan dapat berperan sebagai pemindah elektron, maka perusakan struktur oleh elektron reaktif yang berasal dari oksidator kuat seperti Ce(IV) tidak terjadi.[3] Metode ini berdasarkan spektrofotometri yang pengukurannya dilakukan pada panjang gelombang 320 nm.[3] Panjang gelombang ini digunakan untuk mengukur Ce(IV) yang tidak bereaksi dengan kuersetin dan senyawa flavonoid lain.[3] Kapasitas reduksi Ce(IV) pada sampel dapat diukur konsentrasi dan pH larutan yang sesuai membuat Ce (IV) hanya mengoksidasi antioksidan , dan bukan senyawa organik lain yang mungkin teroksidasi.[3] Hal ini membuat penentuan panjang gelombang maksimum dan nilai pH larutan penting untuk diketahui dan dijaga selama pengukuran agar tidak terjadi pergeseran panjang gelombang selama pengukuran.[3]

6. Catatan tambahan

Antioksidan digunakan luas sebagai bahan kandungan suplemen makanan dengan harapan dapat membantu menjaga kesehatan dan mencegah penyakit-penyakit seperti kanker dan sakit jantung koroner.[13] Walaupun kajian awal mensugestikan bahwa suplemen antioksidan mungkin dapat meningkatkan kesehatan, uji klinis lebih lanjut dalam skala besar tidak berhasil mendeteksi adanya keuntungan-keuntungan tersebut.[13] Sebaliknya, asupan suplemen yang berlebihan malah dapat membahayakan tubuh.[13] Selain itu, senyawa-senyawa antioksidan juga digunakan secara luas untuk keperluan industri, misalnya sebagai zat pengawet makanan dan kosmetik.[13]

7. Referensi

1. (en) Schuler P. 1990. Natural Antioxidant Exploited Comercially. Di dalam: “Food Antioxidants”. Husdont BJF, editor. New York: Elsevier Applied Science.

2. ^ (en) Halliwel B, Aeschbach R., Lolinger J, Auroma O I. 1995. Toxicology. “J Food Chem” 33: 601.

3. ^ (en) Ozyurt D “et all”. 2005. Determination of total antioxidant capacity by a new spectrophotometric method based on Ce(IV) reducing capacity measurement. [1]. Diakses tanggal 18 Mei 2010

4. Ramle SFM, Kawamura F, Sulaiman O, Hashim R. 2008. Study on antioxidant activities, total phenolic compound, and antifungal properties of some Malaysian timbers from selected hardwoods species. “International Conference of Environmental Research and Technolog”y: 472-475

13

5. ^ (en) Gordon I. 1994. Functional Food, Food Design, Pharmafood. New York: Champman dan Hall.

6. (en)Quezada M, Asencio M, Valle JM, Aguilera JM. 2004. AAntioxidant activity of crude extract, alkaloid fraction, and flavonoid faction from Boldo Peumus boldus Molina) Leaves. “Food Sci” 69: C371-C376.

7. (en)Lee TW, Johnken RM, Allison RR, Brien KF, Dobs LJ. 2005. Radioprotective potential of gingseng. “Mutagenesis” 4:273-243.

8. Agustiningrum D. 2004. Isolasi dan uji aktivitas antioksidan senyawa bioaktif dari daun “Ipomoea pescaprea” [Skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan , Institut Pertanian Bogor.

9. (en)Iwalokum BA, Usen UA, Otunba AA, Olukoya DK. 2007. Comparative phytochemical evaluation, antimicrobial and antioxidant properties of “Pleurotus ostreatus. “African Biotechno” 6:1732-1739.

10. (en)Ong ASH, Niki E, Packer L. 1995. Nutrition, Lipids, and Desease. Hlmn 1-7.ISBN:0935315640.Illnois: AOCS Champaign Pr.

11. ^ (en)Apak R, Guclu K, Ozyurek M, Celik SE, Karademir SE. 2007. Comparitive evaluation of various total antioksidant capacity assay applied to phenolic compounds with the CUPRAC assay. “Molecules” 12:1496-1547.

12. ^ (en) Ohtani II “et al”. 2000. New antioxidant from the African medicinal herb Thonginia sanguinea'. J Nat Prod 63: 676-679.

^ (en)Bjelakovic G, et al. (2007). "Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta-analysis". JAMA 297 (8): 842-57. doi:10.1001/jama.297.8.842. PMID 17327526.

14

RADIKAL BEBAS DAN ANTIOKSIDAN

APA ITU RADIKAL BEBAS ?

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron, sehingga molekul tersebut menjadi tidak stabil dan selalu berusaha mengambil elektron dari molekul atau sel lain. Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, zat kimiawi dalam makanan dan polutan lain. Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas bersifat kronis, yaitu dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk penyakit tersebut menjadi nyata. Contoh penyakit yang sering dihubungkan dengan radikal bebas adalah serangan jantung dan kanker. Untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis karena radikal bebas diperlukan antioksidan.

Sebenarnya, tubuh manusia dapat menetralisir radikal bebas ini, hanya saja bila jumlahnya terlalu berlebihan, maka kemampuan untuk menetralisirnya akan semakin berkurang. Merokok, misalnya, adalah kegiatan yang secara sengaja memasukkan berbagai racun kimiawi yang bersifat radikal bebas ke dalam tubuh. Tubuh manusia didesain untuk menerima asupan yang bersifat alamiah, sehingga bila menerima masukan seperi asap rokok, akan berusaha untuk mengeluarkan berbagai racun kimiawi ini dari tubuh melalui proses metabolisme, tetapi proses metabolisme ini pun sebenarnya menghasilkan radikal bebas. Pada intnya, kegiatan merokok sama sekali tidak berguna bagi tubuh, walau pun dapat ditemui perokok yang berusia panjang.

Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga timbullah sel-sel mutan. Bila perubahan DNA ini terjadi bertahun-tahun, maka dapat menjadi penyakit kanker. Tubuh manusia, sesungguhnya dapat menghasilkan antioksidan tetapi jumlahnya sering sekali tidak cukup untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh. Atau sering sekali, zat pemicu yang diperlukan oleh tubuh untuk menghasilkan antioksidan tidak cukup dikonsumsi. Sebagai contoh, tubuh manusia dapat menghasilkan <span style=”color:#0000ff;”>Glutathione, salah satu antioksidan yang sangat kuat, hanya saja, tubuh memerlukan asupan vitamin C sebesar 1.000 mg untuk memicu tubuh menghasilkan glutahione ini. Keseimbangan antara antioksidan dan radikal bebas menjadi kunci utama pencegahan stres oksidatif dan penyakit-penyakit kronis yang dihasilkannya.

Sumber radikal bebas

Sumber radikal bebas, baik endogenus maupun eksogenus terjadi melalui sederetan mekanisme reaksi. Yang pertama pembentukan awal radikal bebas (inisiasi), lalu perambatan atau terbentuknya radikal baru (propagasi), dan tahap terakhir (terminasi), yaitu pemusnahan atau pengubahan menjadi radikal bebas stabil dan tak reaktif.

Penjelasan mengenai sumber radikal bebas endogenus ini sangat bervariasi. Sumber endogenus dapat melewati autoksidasi, oksidasi enzimatik, fagositosis dalam respirasi, transpor elektron di mitokondria, oksidasi ion-ion logam transisi, atau melalui ischemic. Autoksidasi adalah senyawa yang mengandung ikatan rangkap, hidrogen alilik, benzilik atau tersier yang rentan terhadap oksidasi oleh udara. Contohnya lemak yang memproduksi asam butanoat, berbau tengik setelah

15

bereaksi dengan udara. Oksidasi enzimatik menghasilkan oksidan asam hipoklorit. Di mana sekitar 70-90 % konsumsi O2 oleh sel fagosit diubah menjadi superoksida dan bersama dengan `OH serta HOCl membentuk H2O2 dengan bantuan bakteri. Oksigen dalam sistem transpor elektron menerima 1 elektron membentuk superoksida. Ion logam transisi, yaitu Co dan Fe memfasilitasi produksi singlet oksigen dan pembentukan radikal `OH melalui reaksi Haber-Weiss: H2O2 + Fe2+ —> `OH + OH- + Fe3 +. Secara singkat, xantin oksida selama ischemic menghasilkan superoksida dan xantin. Xantin yang mengalami produksi lebih lanjut menyebabkan asam urat.

Sedangkan sumber eksogenus radikal bebas yakni berasal dari luar sistem tubuh, diantaranya sinar UV. Sinar UVB merangsang melanosit memproduksi melanin berlebihan dalam kulit, yang tidak hanya membuat kulit lebih gelap, melainkan juga berbintik hitam. Sinar UVA merusak kulit dengan menembus lapisan basal yang menimbulkan keru

AKIBAT RADIKAL BEBAS YANG BERLEBIHAN ?

Radikal bebas dapat merusak berbagai senyawa kimia yaitu asam amino bebas,protein,lipoprotein,didrat aran lipid,asam nukleat dan terganggunya fungsi:

13. Membrane sel teutama komponen penyusun membrane yang berupa asam lemak tak jenuh,merupakan bagian dari fosolipid glikolipid dan kolesterol. Asam lemak tak jenuh sangat mudah di ikat oleh radikal bebas dengan membentuk suatu radikal bebas lipida. Dalam suasana aerob radikal bebas lipida bereaksi dengan molekul oksigen membentuk radikal bebas radikal lipid perolsida.,selanjutnya akan mengikat atom hydrogen dari asam lemak tak jenuh,sehingga terbentuk lipida hiperoksida yang akan dapat merusak bagian sel dimana hidroperoksia berada. Dalam tubuh radikal bebas lipida akan terurai antaralain menjadi malondialdehida. Ini merupakan indicator bahwa dalam tubuh terdapat radikal bebas. Akibat kerusakan pada bagian dalam pembuluh darah akan memudahkan pengendapan berbagaio zat pada bagian yang mengalami kerusakan,termasuk kolesterol,sehingga dimungkinkan akan timbul athersklerosis.

14. Radikal bebas dapat mengakibatkan perubahan fluiditas membrane sel,sehingga transport antar membrane di dalam sel dan mekanisme sel terganggu.

15. Dapat melumpuhkan system enzim di dalam membrane maupun reseptor sehingga seluruh rangkaian metabolism terganggu

16. Kerusakan protein,telah diketahui bahwa asam amino dan protein bereaksi dengan radikal bebas,yang akan mengakibatkan kerusakan pada jaringan dimana protein berada. Diantara asam-asam amino penyusun protein yang paling rawan adalah sistein. Sistein mengandung gugusan sulfhidril(SH) yang sangat peka terhadap serangan radikal bebas seperti radikal hidroksil.

17. Radikal bebas merupakan salah satu sebab terjadinya mutasi spesifik pada DNA yang akan dapat menyebabkan penyakit kanker. Kerusakan dapat terjadi pada awal fase transisi dan permanen. Radikal hidroksil dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA yang antara lain berupa:hidrosilasi basa timin dan sitosin,pembukaan inti purin dan pirimidin serta terputusnya rantai fosfodiester.

18. Radikal bebas akan dapat merusak lipid sehingga terbentuk lipid peroksida yang dapat menyebabkan penyakit jantung koroner.

19. Radikal bebas dapat menyebabkan autoimun. Pada keadaan normal antibody terbentuk bila ada antigen yang masuk dalam tubuh. Adanya anti bodi untuk sel tubuh akan dapat merusak jaringan tubuh dan sangat berbahaya.

20. Radikal bebas dapat merubah tonus otot pembuluh darah. Anion superoksida secara tidak langsung dengan inaktivasi sindhotelium-derived relaxing factor(EDRF) atau dengan merusak repinephrin. Radikal bebas hidriksil menyebabkan vasodilatasi dengan bekrja

16

langsung pada otot polos,pembuluh darah dan merangsang sel endothelium untuk melepaskan “nonprostanoid relaxing factor”

21. Radikal bebas oksigen sangat berperan pada gagal jantung. Pada gagal jantung terjadi gangguan dari interaksi miokrad. Radikal bebas oksigen akan mencegah ikatanCa” oleh rreticulum sarcoplasma miosit sehingga dapat menurunkan kemampuan kontraksi dari jantung.

22. Oksigen reaktif merupakan oksidan yang kuat. Dampak negative timbul Karen reaktivitasnya sehingga dapat merusak komponen sel yang penting untuk mempertahankan integritas dan kehidupan sel.sedangkan diantara oksigen reaktif yang paling berbahaya adalah radikal hidroksil yang dapat merusak tiga senyawa penting untuk mempertahankan integritas sel yaitu:asam lemak,DNA,dan protein.

BAGAIMANA CARA MENGHADAPI RADIKAL BEBAS ?

Senjata yang paling ampuh untuk melawan atau memperlambat kerusakan akibat radikal bebas adalah dengan ANTIOKSIDAN. Ada dua macam antioksidan, yaitu antioksidan internal dan eksternal

1.Antioksidan internal yaitu atioksidan yang diproduksi oleh tubuh sendiri, disebut

pula sebagai &ldquo;Antioksidan Primer&rdquo; Secara alami tubuh mampu menghasilkan antioksidan sendiri, tetapi kemampuan ini pun ada batasnya. Sejalan bertambahnya usia, kemampuan tubuh untuk memproduksi antioksidan alami pun akan semakin berkurang. Hal ini lah yang menyebabkan stres oksidatif, yaitu suatu keadaan dimana jumlah radikal bebas melebihi kapasitas kemampuan netralisasi antioksidan. Yang termasuk Antioksidan primer ini adalah :

- Super Oxide Dismutase (SOD)

- Gluthation Peroxidase (GPx)

- Katalase (Cat)

2. Antioksidan eksternal tidak dihasilkan oleh tubuh tetapi berasal dari makanan seperti Vitamin A, beta karoten, Vitamin C, Vitamin E, Selenium, Flavonoid, dll. Antioksidan yang berasal dari makanan atau didapat dari luar tubuh disebut juga antioksidan sekunder.

Antioksidan

Antioksidan dapat didefinisikan sebagai suatu zat yang dapat menghambat / memperlambat proses oksidasi. Oksidasi adalah jenis reaksi kimia yang melibatkan pengikatan oksigen, pelepasan hydrogen, atau pelepasan elektron. Proses oksidasi adalah peristiwa alami yang terjadi di alam dan dapat terjadi dimana-mana tak terkecuali di dalam tubuh kita.

Manfaat Antioksidan

Berubahnya minyak menjadi tengik dan berubahnya warna coklat pada apel setelah dikupas adalah contoh proses oksidasi. Kedua hal tersebut dapat dicegah dengan pemberian antioksidan. Pencoklatan pada apel setelah dikupas atau pada just apel terjadi karena senyawa polifenol teroksidasi, bentuk polifenol teroksidasi ini nantinya dapat bergabung satu sama lain membentuk senyawa makromolekul berwarna coklat, dimana senyawa makromolekul ini nantinya bisa membuat jus apel menjadi keruh. Hal ini tentu saja tidak diinginkan di industri sebab akan mengurangi nilai estetika sebuah produk. Uraian diatas adalah contoh manfaat antioksidan bagi industri.

Lalu apa manfaat antioksidan bagi tubuh kita? Tubuh kita terdiri dari triliunan sel. Disetiap sel terjadi reaksi metabolisme yang sangat kompleks. Diantara reaksi metabolisme tersebut

17

melibatkan oksigen, seperti yang kita ketahui oksigen adalah unsur yang sangat reaktif. Keterlibatan oksigen dalam reaksi metabolisme di dalam sel dapat menghasilkan apa yang disebut sebagai “reaktif spesies oksigen” seperti H2O2, radikal bebas hydroksil (·OH), dan anion superoksida ( O2-).

Molekul-molekul ini memang diperlukan tubuh misalnya untuk menjalankan sistem metabolisme dan memberi signal pada sistem syaraf akan tetapi apabila jumlahnya berlebihan seperti pengaruh gaya hidup (merokok, stress, konsumsi obat, polusi lingkungan, pengaruh zat kimia tertentu pada tubuh, radiasi, dll) maka dapat merusak sel dengan cara memulai reaksi berantai lipid, mengoksidasi DNA dan protein. Oksidasi DNA berakibat adanya mutasi dan timbulnya kanker sedangkan oksidasi protein mengakibatkan nonaktifnya enzim yang dapat menghambat proses metabolisme. Disinilah pentinganya kita engkonsumsi antioksidan.

Cara Kerja Antioksidan

Jika di suatu tempat terjadi reaksi oksidasi dimana reaksi tersebut menghasilkan hasil samping berupa radikal bebas (·OH) maka tanpa adanya kehadiran antioksidan radikal bebas ini akan menyerang molekul-molekul lain disekitarnya. Hasil reaksi ini akan dapat menghasilkan radikal bebas yang lain yang siap menyerang molekul yang lainnya lagi. Akhirnya akan terbentuk reaksi berantai yang sangat membahayakan.

Berbeda halnya bila terdapat antioksidan. Radikal bebas akan segera bereaksi dengan antioksidan membentuk molekul yang stabil dan tidak berbahaya. Reaksi pun berhenti sampai disini.

Tanpa adanya antioksidan

Reaktan -> Produk + ·OH

• OH + (DNA,protein, lipid) -> Produk + Radikal bebas yang lainRadikal bebas yang lain akan memulai reaksi yang sama dengan molekul yang ada diekitarnya.

Dengan adanya antioksidan

Reaktan -> Produk + ·OH

• OH + antioksidan -> Produk yang stabilMengapa antioksidan cenderung bereaksi dengan radikal bebas terlebih dahulu dibandingkan dengan molekul yang lain? Antioksidan bersifat sangat mudah teroksidasi atau bersifat reduktor kuat disbanding dengan molekul yang lain. Jadi keefektifan antioksidan bergantung dari seberapa kuat daya oksidasinya dibanding dengan molekul yang lain. Semakin mudah teroksidasi maka semakin efektif antioksidan tersebut.

Jenis Antioksidan

Antioksidan dibagi dalam dua golongan besar yaitu yang larut dalam air dan larut dalam lemak. Setiap golongan dibagi lagi dalam grup yang lebih kecil. Sebagai contoh adalah antioksidan dari golongan vitamin, yang paling terkenal adalah Vitamin C dan Vitamin E. Vitamin C banyak kita peroleh pada buah-buahan sedangkan vitamin E banyak diperoleh dari minyak nabati.

Antioksidan dari golongan Enzim seperti golongan enzim Superoksida Dismutse (SODs), Katalase, dan Peroksidase. Antioksidan golongan Karotenoid seperti likopen dan Karoten yang banyak terdapat pada buah dan sayuran.

Golongan antioksidan lain yang terkenal adalah antioksidan dari senyawa polifenol dan yang paling banyak diteliti adalah dari golongan flavonoid yang terdiri dari flavonols, flavones, catechins, flavanones, anthocyanidins, dan isoflavonoids. Sumber senyawa polifenol adalah dari

18

teh, kopi, buah-buahan, minyak zaitun, cinnamon, dan sebagainya.

Contohnya yang terkenal adalah Resveratrol yang ditemukan pada buah anggur, Epigalokatekingalat adalah contoh senyawa polifenol yang terdapat pada teh hijau, theaflavin pada teh hitam dan sebaginya.

Jadi antara satu makanan dengan yang lain tidak akan bisa kita simpulkan mana yang paling banyak mengandung antioksidan yang sangat potensial, sebab mungkin saja diantara kedua makanan tersebut mengandung jenis antioksidan yang berbeda. Lalu mana antioksidan yang terbaik? Saya rasa perpaduan diantara antioksidan adalah yang terbaik sebab memberikan efek sinergi jadi sebaiknya kita mengkonsumsi aneka buah dan sayuran.

Antioksidan, penangkal radikal bebas

Hasil berbagai penelitian dengan menggunakan hewan percobaan telah mendukung teori bahwa mengkonsumsi antioksidan yang memadai dapat mengurangi terjadinya berbagai penyakit seperti kanker, kardiovaskuler, katarak serta penyakit degeneratif lain.

Antioksidan adalah senyawa yang dapat menghambat pembentukan karsinogenik dan menghalanginya untuk menetap dalam tubuh. Antioksidan bekerja dengna cara menangkap radikal bebas sehingga karsinogoenik tidak memiliki kesempatan untuk menempel dan merusak DNA. Beberapa vitamin yang bersifat antioksidan adalah vitamin A, C, E dan D.

Vitamin-vitamin tersebut terdapat dalam buah dan sayuran. Sayuran dan buah selain mengandung vitamin juga mengandung klorofil atau zat hijau daun, karotenoid pada buah berwarna merah dan kuning, flavonoid, polifenol yang banyak terdapat dalam teh, isoflavon pada kacang kedelai, gingerol pada jahe yang semuanya berfungsi sebagai antioksidan. Anti oksidan tidak saja mampu mencegah kanker pada tahap inisiasi tapi juga mampu menghambat pertumbuhan kanker pada tahap progesi.

Pertahanan antioksidan secara alami dalam LDL kolesterol dengan jumlah yang cukup dapat melindungi LDL dari proses oksidasi tapi masih dipertanyakan apakah perlindungan ini terjamin pada setiap orang. Antioksidan alam terbanyak dalam LDL adalah vitamin E. Sehingga penambahan suplemen vitamin E dalam makanan dapat meningkatkan kandungan vitamin E dalam LDL serta meningkatkan perlindungan terhadap proses oksidasi. Beta karoten merupakan antioksidasi yang cukup kuat yang secara teoritis juga dapat melindungi oksidasi LDL.

Sebab itu tubuh kita memerlukan suatu substansi penting yakni antioksidan yang dapat membantu melindungi tubuh dari serangan radikal bebas dengan meredam dampak negatif senyawa ini.

Sistem antioksidan tubuh sebagai mekanisme perlindungan terhadap serangan radikal bebas, secara alami telah ada dalam tubuh kita. Dari asal terbentuknya, antioksidan ini dibedakan menjadi dua yakni intraseluler (di dalam sel) dan ekstraseluler (di luar sel) atau pun dari makanan. Dari sini antioksidan tubuh bisa dikelompokkan menjadi 3 yakni:

Antioksidan primer

Antioksidan primer ini bekerja untuk mencegah pembentuk senyawa radikal bebas baru. Ia mengubah radikal bebas yang ada menjadi molekul yang berkurang dampak negatifnya, sebelum radikal bebas ini sempat bereaksi. Contoh antioksidan ini adalah enzim SOD yang berfungsi sebagai pelindung hancurnya sel-sel dalam tubuh serta mencegah proses peradangan karena radikal bebas. Enzim SOD sebenarnya sudah ada dalam tubuh kita. Namun bekerjanya membutuhkan bantuan zat-zat gizi mineral seperti mangan, seng, dan tembaga. Selenium (Se) juga berperan sebagai antioksidan. Jadi, jika ingin menghambat gejala dan penyakit degeneratif, mineral-mineral tersebut hendaknya tersedia cukup dalam makanan yang dikonsumsi setiap hari.

19

Antioksidan sekunder

Antioksidan ini berfungsi menangkap senyawa serta mencegah terjadinya reaksi berantai. Contoh antioksidan sekunder: vitamin E, vitamin C, beta karoten, asam urat, bilirubin, dan albumin.

Antioksidan tersierAntioksidan jenis ini memperbaiki kerusakan sel-sel dan jaringan yang disebabkan radikal bebas. Contoh enzim yang memperbaiki DNA pada inti sel adalah metionin sulfoksidan reduktase. Adanya enzim-enzim perbaikan DNA ini berguna untuk mencegah penyakit kanker, misalnya.

Mekanan yang mengandung antioksidan:

1. Betakarotin. Dapat ditemukan di banyak makanan berwarna oranye, seprti ubi merah, wortel, labu, aprikot, mangga dan sayuran berdaun hijau seperti bayam dan sawi.

2. Lutein. Berlimpah ruah di sayuran berdaun hijau seperti bayam, kangkungdan sawi.

3. Lycopene. Adalah antioksidan manjur yang dapat ditemukan pada tomat, semangka, jambu biji, pepaya, aprikot dan jeruk.

4. Selenium. Merupakan zat besi yang dibutuhkan untuk meningkatkan fungsi salah satu sistem enzim antioksidan tubuh. Beras dan gandum adalah sumber utama selenium.

5. Vitamin A. Banyak dikandung oleh hati, ubi, wortel, susu, kuning telur dan keju muzarella.

6. Vitamin C. Bisa ditemukan melimpah di banyak buah dan sayuran seperti delima, kiwi, strawberry, parika hijau, kol, bayam, brokoli dan kangkung.

7. Vitamin E. Terdapat pada almond, beberapa jenis minyak seperti minyak wheatgerm, minyak safflower, minyak jagung dan minyak kedelai, serta mangga, kacang dan brokoli.

8.flavonoid: teh hijau

20