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