Antioksidan, Penyelamat Sel-Sel Tubuh Manusia Penulis: Rohmatussolihat, S.Si*
Kemajuan jaman dewasa ini telah membuat sebagian besar masyarakat mengalami perubahan pola hidup termasuk diantaranya pola makan. Dalam hal pola makan, masyarakat cenderung memilih hal-hal yang bersifat cepat dan instant tanpa memperhatikan efek samping di balik pola makan yang tidak tepat. Pola makan yang tidak tepat dapat menyebabkan munculnya beragam penyakit, seperti kanker, diabetes mellitus, aterosklerosis, katarak, dan penyakit jantung koroner (PJK). Hernani dan Rahardjo (2005) menyatakan bahwa keberadaan radikal bebas yang bersifat sangat reaktif dan tidak stabil dalam tubuh dapat mengakibatkan kerusakan seluler, jaringan, dan genetik (mutasi). Dunia kedokteran dan kesehatan telah banyak membahas tentang radikal bebas. Hal ini karena sebagian besar penyakit diawali dan disebabkan oleh adanya reaksi radikal bebas yang berlebihan di dalam tubuh. Oleh karena adanya pengaruh radikal bebas yang tidak baik bagi kesehatan tubuh, maka tubuh memerlukan suatu komponen penting yang menangkal serangan radikal bebas. Komponen penting yang mampu menyelamatkan sel-sel tubuh manusia dari bahaya radikal bebas adalah antioksidan. Berbagai penelitian telah membuktikan bahwa
antioksidan berperan dalam menangkal serangan radikal bebas. Radikal Bebas Menurut Soematmaji (1998), yang dimaksud radikal bebas (free radical) adalah suatu senyawa atau molekul yang mengandung satu atau lebih elektron tidak berpasangan pada orbital luarnya. Adanya elektron yang tidak berpasangan menyebabkan senyawa tersebut sangat reaktif mencari pasangan, dengan cara menyerang dan mengikat elektron molekul yang berada di sekitarnya. Radikal bebas tersebut dapat mengoksidasi asam nukleat, protein, lemak, bahkan DNA sel dan menginisiasi timbulnya penyakit degeneratif (Leong dan Shui, 2001).
Keseimbangan antara kandungan antioksidan dan radikal bebas di dalam tubuh merupakan salah satu
faktor yang mempengaruhi kesehatan tubuh. Apabila jumlah radikal bebas terus bertambah sedangkan antioksidan endogen jumlahnya tetap, maka kelebihan radikal bebas tidak dapat dinetralkan. Akibatnya radikal bebas akan bereaksi dengan komponenkomponen sel dan menimbulkan kerusakan sel (Arnelia 2002). Dampak reaktifitas senyawa radikal bebas bermacam-macam, mulai dari kerusakan sel atau jaringan, penyakit autoimun, penyakit degeneratif seperti kanker, asterosklerosis, penyakit jantung koroner (PJK), dan diabetes mellitus. Sumber Radikal Bebas Secara umum sumber radikal bebas dapat dibedakan menjadi dua, yaitu endogen dan eksogen. Radikal bebas endogen dapat terbentuk melalui autoksidasi, oksidasi enzimatik, fagositosis dalam respirasi, transfor elektron di mitokondria dan oksidasi ion-ion ologam transisi. Sedangkan radikal bebas eksogen berasal dari luar sistem tubuh, misalnya sinar UV. Di samping itu, radikal bebas eksogen dapat berasal dari aktifitas lingkungan. Menurut Supari (1996), aktifitas lingkungan yang dapat memunculkan radikal bebas antara lain radiasi, polusi, asap rokok, makanan, minuman, ozon dan pestisida
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
5
Terbentuknya senyawa radikal, baik radikal bebas endogen maupun eksogen terjadi melalui sederetan reaksi. Mula-mula terjadi pembentukan
Inisiasi
awal radikal bebas (inisiasi), lalu perambatan atau terbentuknya radikal baru (propagasi), dan tahap terakhir yaitu pemusnahan atau pengubahan senyawa
radikal menjadi non radikal (terminasi). Deretan reaksi tersebut dapat berlangsung seperti berikut:
+ H.
:
Propagasi :
Terminasi :
(Sumber.http://www.blogdokter.net/2008/10/28/antioksidan) Radikal bebas yang beredar dalam tubuh berusaha untuk mencuri elektron yang ada pada molekul lain seperti DNA dan sel. Pencurian ini jika berhasil akan merusak sel dan DNA tersebut. Dapat dibayangkan jika radikal bebas banyak beredar maka akan banyak pula sel yang rusak. Sayangnya, kerusakan yang ditimbulkan dapat menyebabkan sel tersebut menjadi tidak stabil yang berpotensi mempercepat proses penuaan dan kanker.
Antioksidan Antioksidan adalah zat yang dapat melawan pengaruh bahaya dari radikal bebas yang terbentuk sebagai hasil metabolisme oksidatif, yaitu hasil dari reaksireaksi kimia dan proses metabolik yang terjadi di dalam tubuh. Berbagai bukti ilmiah menunjukkan bahwa senyawa antioksidan
6
mengurangi risiko terhadap penyakit kronis, seperti kanker dan penyakit jantung koroner (Amrun et al. 2007). Beberapa penelitan telah melaporkan bahwa terdapat berbagai sumber antioksidan yang terdapat di sekeliling kita. Hasil penelitian tersebut diantaranya adalah sorghum, yaitu mengandung senyawa phenolik dalam bentuk asam phenolik, flavonoid dan tannin kental (Dlamini et al. 2007). Tannin dalam sorghum memiliki 15—30 kali lebih efektif daripada phenolik sederhana, sehingga berpotensi sebagai antioksidan biologis. Sun et al. (2007) melakukan penelitian tentang kandungan antioksidan asparagus (Asparagus officinalis). Asparagus adalah sayuran hijau dengan aktivitas antioksidan yang tinggi diantara umumnya sayuran. Antioksidan dalam asparagus yaitu asam askorbat, rutin, glutathione,
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
dan sebagainya. Sumber antioksidan lain yaitu kedelai yang mengandung komponen glikosida (Lee, 2005). Kandungan antioksidan dalam barley sheed telah diteliti oleh Liu and Yao (2007). Komponen senyawa dalam barley yaitu senyawa phenolik, seperti asam benzoat dan cinnamic derivatif, proanthocyanidins, quinines, flavonol, chalcones, flavones, flavanones, dan amino senyawa phenolik. Penelitian mengenai green tea yang dilakukan oleh Higdon & Frei (2003), melaporkan bahwa sifat antioksidan yang dimiliki green tea ditunjukkan oleh adanya kandungan berbagai senyawa di dalamnya, yaitu catechins, apicatechins, epicatechin gallate, epigallocatechin, dan epigallocatechin gallate. Antioksidan memiliki fungsi untuk menghentikan atau
memutuskan reaksi berantai dari radikal bebas yang terdapat di dalam tubuh, sehingga dapat menyelamatkan sel-sel tubuh dari kerusakan akibat radikal bebas (Hernani dan Rahardjo, 2005).
Antioksidan berperan dalam menetralkan radikal bebas dengan cara memberikan satu elektronnya kepada radikal bebas, sehingga menjadi non radikal. Mekanisme pemberian satu elektron oleh
antioksidan ini dapat berlangsung sebagai berikut:
Keterangan: Z. = radikal bebas, AH= antioksidan, ZH= non radikal, A. = radikal baru bersifat
Salah satu contoh reaksi penetralan radikal bebas dengan antioksidan yaitu senyawa Diphenylpicrylhydrazyl (bersifat radikal bebas) beraksi dengan antioksidan yang menyumbangkan satu elektronnya sehingga membentuk senyawa Diphenylpicrylhydrazine (non radical) yang lebih stabil.
Penggolongan Antioksidan Antioksidan dapat digolongkan menjadi antioksidan enzim dan vitamin. Antioksidan enzim meliputi superoksida dismutase (SOD), katalase dan glutation peroksidase (GSH.Prx). Antioksidan vitamin lebih populer sebagai antioksidan dibandingkan enzim. Antioksidan vitamin mencakup alfa tokoferol (vitamin E), beta karoten (pro vitamin A) dan asam askorbat (vitamin C). Superoksida dismutase berperan dalam melawan radikal bebas pada mitokondria, sitoplasma dan bakteri aerob dengan mengurangi bentuk radikal bebas superoksida. SOD murni berupa peptida orgoteina yang disebut agen anti peradangan. Kerja SOD akan semakin aktif dengan adanya poliferon yang diperoleh dari konsumsi teh. Enzim yang mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen adalah katalase. Fungsinya menetralkan
hidrogen peroksida beracun dan mencegah formasi gelembung CO2 dalam darah. Antioksidan glutation peroksidase bekerja dengan cara menggerakkan H2O2 dan lipid peroksida dibantu dengan ion logam-logam transisi. GSH.Prx mengandung Selenium (Se). Sumber Se ada pada ikan, telur, ayam, bawang putih, biji gandum, jagung, padi, dan sayuran yang tumbuh di tanah yang kaya akan Se. Namun, dosis Se yang terlalu tinggi juga dapat bersifat racun. Vitamin E dipercaya sebagai sumber antioksidan yang kerjanya mencegah lipid peroksidasi dari asam lemak tak jenuh dalam membran sel dan membantu oksidasi vitamin A serta mempertahankan kesuburan. Vitamin E disimpan dalam jaringan adiposa dan dapat diperoleh dari minyak nabati terutama minyak kecambah, gandum, kacangkacangan, biji-bijian, dan sayuran hijau. Sebagai antioksidan, beta karoten adalah sumber utama vitamin A yang sebagian besar ada dalam tumbuhan. Selain melindungi buah-buahan dan sayuran berwarna kuning atau hijau gelap dari bahaya radiasi matahari, beta karoten juga berperan serupa dalam tubuh manusia. Beta karoten terkandung
lebih stabil
dalam wortel, brokoli, kentang, dan tomat. Antioksidan yang berasal dari sumber hewani walaupun menjadi penyumbang minoritas tetapi peranannya tidak dapat disepelekan begitu saja. Hal yang mengejutkan ada pada astaxanthin yang tergolong karoten. Menurut para ahli, astaxanthin 1000 kali lebih kuat sebagai antioksidan daripada vitamin E. Udang, ikan salmon, kerang merupakan sumber potensial astaxanthin. Tetapi kandungan astaxanthin terbanyak ada pada sejenis mikroalga, yaitu Haematococos pluvalis. Sedangkan asam askorbat mudah dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Dengan demikian maka vitamin C juga berperan dalam menghambat reaksi oksidasi yang berlebihan dalam tubuh dengan cara bertindak sebagai antioksidan. Vitamin C terkandung dalam sayuran berwarna hijau dan buah-buahan. Di samping itu, ada pula senyawa lain yang dapat menggantikan vitamin E yaitu flavonoid. Hal ini dikemukakan oleh Department of Environmental and Molecular Toxicology, Oregon State University. Flavonoid merupakan senyawa polifenol yang terdapat pada teh, buah-buahan, sayuran, anggur, bir dan kecap. Aktivitas antioksidan flavonoid tergantung pada struktur molekulnya terutama gugus prenil
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
7
(CH3)2C=CH-CH2-). Dalam penelitian menunjukkan bahwa gugus prenil flavonoid dikembangkan untuk pencegahan atau terapi terhadap penyakitpenyakit yang diasosiasikan dengan radikal bebas.Selain penggolongan antioksidan diatas, dikenal pula antioksidan alami. Hampir semua sumber antioksidan alami didapat dari sayur-sayuran, buah-buahan, dan rempah-rempah. Itulah sebabnya salah satu pusat penelitian kanker di Amerika merekomendasikan konsumsi sayur dan buah 5 kali atau lebih dalam sehari untuk mencegah terjadinya penyakit kanker. Beberapa sumber antioksidan alami yang sering kita temui sehari-hari adalah : Tomat Tomat kaya akan vitamin C, potasium, serat, dan vitamin A serta beta-karoten yang disebut sebagai likopen yang diyakini mengandung antioksidan. Likopen dapat menurunkan risiko terkena kanker seperti kanker prostat, kanker tenggorokan,kanker lambung dan kanker tenggorokan. Jimenez et al. (2002) melaporkan bahwa kandungan dan komposisi senyawa antioksidan buah tomat dapat mengalami perubahan selama terjadinya proses pematangan yang ditunjukkan oleh adanya perubahan aktivitas antioksidan pada buah tersebut.
mineral, enzim, kalium , dan asam amino. Dalam 100 gram daging
Antioksidan yang berasal dari sumber hewani walaupun menjadi penyumbang minoritas tetapi peranannya tidak dapat disepelekan begitu saja. Hal yang mengejutkan ada pada astaxanthin yang tergolong karoten. Menurut para ahli, astaxanthin 1000 kali lebih kuat sebagai antioksidan daripada vitamin E. Udang, ikan salmon, kerang merupakan sumber potansial astaxanthin. Tetapi kandungan astaxanthin terbanyak ada pada sejenis mikroalga, yaitu
Haematococos pluvalis
Wortel Wortel mengandung betakaroten, vitamin A, serat, dan gula. Wortel dapat mencegah stroke dan penyakit jantung. Dalam setiap 100 gram wortel segar terdapat betakaroten sebanyak 6-20 mg dan vitamin C 5-10 mg. Kelapa Air kelapa muda dapat berfungsi sebagai antioksidan yang mengandung glukosa,
8
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
kelapa terdapat 2 mg vitamin C. Cabai Kandungan dalam cabai adalah vitamin C, A, thiamin, niacin, riboflavin, dan vitamin E. Kandungan vitamin A cabai 470 SI dan vitamin C 18 mg. Cabai dapat melancarkan peredaran darah. Mentimun Kandungan kimia dalam buah mentimun antara lain saponin, glutation, protein, lemak, karbohidrat, karoten, terpenoid, vitamin B, vitamin C, kalsium, posfor, dan mangan. Dalam setiap 100 gram mentimun mengandung vitamin C sebanyak 8 mg. Mentimun dapat menurunkan tekanan darah, menyembuhkan penyakit kuning, melancarkan buang air kecil dan menghancurkan batu ginjal. Anggur Kandungan buah anggur adalah senyawa saponin, flavonoid, dan polifenol. Sementara yang mempunyai aktivitas sebagai antioksidan adalah senyawa antosianin. Anggur dapat melancarkan buang air kecil, meringankan kandungan asam urat dalam darah, dan memelihara kesehatan hati. Sementara tanaman rempah yang mengandung antioksidan di antaranya adalah jahe, temulawak, kunyit, lengkuas, kencur, cengkeh, dan pala. Selain contoh-contoh di atas, pada dasarnya hampir semua sayuran, buah, dan rempah yang kita kenal mengandung antioksidan dalam jumlah tertentu. Oleh karena itu, perlunya makan dengan gizi seimbang, banyak sayur dan buah serta menu yang beraneka ragam setiap hari agar kita memiliki antioksidan yang cukup untuk menangkal radikal bebas di sekeliling kita
Pustaka Arnelia. 2002. Fitokimia, Komponen Ajaib Cegah PJK, Diabetes Mellitus & Kanker. http//:www.kimianet.lipi.go.id/ utama.cgi? artikel. Dlamini, N.R., John R.N. Taylor, Lloyd W. Rooney. (2007) .The effect of sorghum type and processing on the antioxidant properties of African sorghum-based foods. Food Chemistry, 105.p 1412–1419. Hernani, Rahardjo M. 2005. Tanaman Berkhasiat Antioksidan. Jakarta: Penebar Swadaya. Higdon, J. V., & Frei, B. (2003). Tea catechins and polyphenols: health effects, metabolism, and antioxidant functions. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 43, 89–143. http://www.blogdokter.net/2008/10/2 8/antioksidan Jimenez, A., Creissen, G., Kular, B., Firmin, J., Robinson, S.,Verhoeyen, M., et al. (2002). Changes in oxidative processes and components of the antioxidant system during tomato fruit ripening. Plant, 214, 751–758. Lee, C H et al. (2005) Relative antioxidant activity of soybean isoflavones and their glycosides. Food Chemistry, 90 735–741. Leong LP dan Shui G, 2002. An Investigation of Antioxidant Capacity of Fruits in Singapore Markets, Food Chemistry, 76: 69–75. Liu, Qing., Huiyuan Yao. 2007. Antioxidant activities of barley seeds extracts. Food Chemistry, 102: 732–737. Molyneux, P. 2004. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin J. Sci. Technol., 26(2) : 211-219. Soematmaji, D.W. 1998. Peran stress oksidatif dalam Patogenesis Angiopati Mikro
dan Makro DM. dalam: Medica. 5 (24): 318-325. Sun,
Tin., Joseph R. Powers, Juming Tang. (2007). Loss of rutin and antioxidant activity of asparagus juice caused by a pectolytic enzyme preparation from Aspergillus niger. Food Chemistry, 105:173–178. Supari F. 1996. Radikal Bebas dan Patofisiologi Beberapa Penyakit. Prosiding Seminar Senyawa Radikal dan Sistem Pangan: Reaksi Biomolekuler, Dampak terhadap Kesehatan dan Penangkalan. Bogor: Kerjasama Pusat Studi Pangan & Gizi IPB dengan Kedaulatan Perancis.
Kecerdasan tidak banyak berperan dalam proses penemuan. Ada suatu lompatan dalam kesadaran, sebutlah itu intuisi atau apapun namanya, solusinya muncul begitu saja dan kita tidak tahu bagaimana atau mengapa. (Albert Einstein)
*Rohmatussolihat, S.Si* Staf Peneliti Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
9
