Reactive Oxygen Species (ROS) merupakan
oksidan yang sangat reaktif dan mempunyai aktivitas yang berbeda-beda_ Dampak
negatif senyawa tersebut timbul karena aktivitasnya, sehingga dapat merusak
komponen-komponen set yang sangat penting untuk mempertahankan integritas dan
kehidupan sel. Setiap ROS yang terbentuk dapat memulai suatu reaksi berantai
yang akan terus berlanjut sampai ROS itu dihilangkan oleh ROS yang lain atau
sistem antioksidannya. Stres oksidatif terjadi bila keseimbangan terganggu dimana
jumlah ROS sangat meningkat atau kapasitas sistem antioksidan tubuh sangat
menurun, yang mengakibatkan reaksi patologis antara ROS dengan molekul
biologis. Pada keadaan normal, aktifitas ROS yang terdapat di dalam tubuh dapat
dikendalikan oleh sistem antioksidan, sehingga tidak mengganggu fungsi dan
proses normal dari tubuh. α-tocopherol bertindak sebagai antioksidan dengan
memutus rantai reaksi antara radikal bebas dengan komponen sel lain. Radikal
bebas ini sangat reaktif dan berenergi tinggi.
Reactive
Oxigen Spesies (ROS) sangat bereaktif tinggi, oksigen- mengandung molekul
termasuk radikal bebas. Sedangkan arti radikal bebas sendiri adalah spesi kimia
yang memiliki pasangan elektron bebas di kulit terluar sehingga sangat reaktif
dan mampu bereaksi dengan protein, lipid, karbohidrat, atau DNA. Reaksi antara
radikal bebas dan molekul itu berujung pada timbulnya suatu penyakit.
Adapun macam-macam ROS itu adalah :
§
hydroxyl radical
§
superoxide
§
anion radical
§
hydrogen peroxide
§
singlet oxygen
§
nitric oxide radical
§
hypochlorite radical, dan
§
lipid peroxides
Senyawa
diatas itu akan bereaksi dengan membrane lipid, asam nukleat, enzim dan
protein, dan seluruh molekul kecil yang akan menghasilkan kerusakan selular.
Oksidan diproduksi oleh sel atas kejadian :
-
Metabolism aerobic normal
Sekitar
90% oksigen yang digunakan oleh sel terjadi didalam mitokondria dalam system
transport electron.
-
Ledakan oksidatif dari fagosit ( sel darah
putih ) merupakan bagian dari mekanisme tersebut.
§ Terbunuhnya
bakteri dan virus
§ Antigen
protein yang terdenaturasi
-
Metabolism xenobiotik
Substansi
toxic dan detoksifikasi
Tubuh manusia
memiliki dua sistem detoksifikasi utama untuk menghancurkan racun-racun, yaitu detoksifikasi xenobiotik dan detoksifikasi antioksidan. Sehari-hari kita terbuka pada zat-zat
ber bahaya yang masuk kedalam makanan,minuman,dan udara. Bagi orang yang
memiliki gen-gen detoksifikasi yang kuat,dia dapat mempertahankan kesehatannya
dalam waktu yang cukup lama, walaupun gaya hidupnya tidak sehat. Setiap orang dilahirkan
dengan gen-gen detoksifikasi.Gen detoksifikasi ini bekerja paling baik bila
didukung oleh gizi dan suplemen yang tepat. Fungsi genetic yang optimal
memungkinkan tubuh menyerap gizi dan membersihkan dirinya sendiri dari zat-zat
yang membahayakan tubuh.
Sistem Detoksifiksi Xenobiotik
Detoksifikasi Xenobiotik
akan menghancurkan zat-zat kimia dan logam berbahaya dari makanan,minuman,dan
udara. Sistem ini juga menetralkan bahan-bahan yang berbahaya yang diproduksi
dalam tubuh. Selama proses detoksifikasi,yang mana terdiri dari tipe reaksi
enzimatik yang rumit,tubuh akan melakukan metabolisme atau mengubah
bahan-bahan toksid menjadi bentuk yang kurang berbahaya (tahap I) dan bila
perlu mengubahnya menjadi zat yang larut dalam air (tahap II). Bentuk ini
merupakan syarat sebelum tubuh dapat mengancurkannya.
Sumber Toksin yang
dikendalikan oleh sistem Detoksifikasi Xenobiotik yaitu yang berasal dari
lingkungan dan dari dalam tubuh.
Toksin dari lingkungan meliputi : kebiasaan merokok,produk tembakau, obat-obatan
tertentu,efek samping pembakaran daging yang di
bakar/panggang,pestisida,pewarna makanan. Sumber Toksin dari dalam tubuh :
androgen,estrogen,steroid,asam empedu,dan bahan selular lainnya.
Sistem Detoksifikasi Antioksidan
Detoksifikasi
Antioksidan adalah proses penghentian atau penghancuran spesies yang re-aktif
terhadap oksigen, yang merupakan kategori terpenting dari radikal bebas.
Radikal bebas dapat kita analogikan sebagai perubahan elektrik yang tidak
stabil—percikan – yang bila tidak dikendalikan dapat menyebabkan kondisi toksin
serius dalam tubuh. Radikal bebas dapat dihasilkan dari faaktor-faktor
lingkungan seperti kebiasaan merokok dan polutan lain atau yang berasal
dari efek samping reaksi internal seperti respirasi mitokondria (penggunaan oksigen
untuk menghasilkan enegri),efek samping dari metabolisme kimia,peradangan
akibat kerja fisik,olah raga dan konsumsi kalori yang berlebihan. Radikal bebas
yang berlebihan akan mengambil elektron dari jaringan yang normal dan
sehat,yang akan menciptakan keruskan serius pada sel-sel tubuh.Bahkan yang
paling serius, ternyata radikal bebas yang tidak terkontrol dapat mengubah
struktur DNA. Hal ini dapat menyebabkan mutasi dan perubahan program gen.
Keadaan ini dapat memicu proses kanker. Penyakit parkinson,
katarak,arterosklerosis, abnormalitas sperma,emfisema,anemia, proses penuaan,
dan stroke sering dihubungkan dengan jumlah radikal bebas yang berlebihan dalam
tubuh.
Untungnya radikal bebas dapat dihancurkan oleh elemen-elemen berikut :
-
Reaksi enzimatik antioksidan speseifik
-
Antioksidan yang
ditemukan dalam berbagai makanan dan minuman alami
-
Phytokimia tertentu dengan sifat antioksidan, termasuk
flavanoid, sulfur, terpenoid yang ada dalam
buah-buahan,sayuran,padi-padian dan polon
Saat ini
ditemukan bahwa ternyata radikal bebas berperan dalam terjadinya berbagai
penyakit. Hal ini dikarenakan radikal bebas adalah spesi kimia yang memiliki
pasangan elektron bebas di kulit terluar sehingga sangat reaktif dan mampu
bereaksi dengan protein, lipid, karbohidrat, atau DNA. Reaksi antara radikal
bebas dan molekul itu berujung pada timbulnya suatu penyakit.
Efek oksidatif radikal bebas
dapat menyebabkan peradangan dan penuaan dini. Lipid yang seharusnya menjaga
kulit agar tetap segar berubah menjadi lipid peroksida karena bereaksi dengan
radikal bebas sehingga mempercepat penuaan. Kanker pun disebabkan oleh oksigen
reaktif yang intinya memacu zat karsinogenik, sebagai faktor utama kanker.
Selain itu, oksigen reaktif dapat meningkatkan kadar LDL (low density lipoprotein)
yang kemudian menjadi penyebab penimbunan kolesterol pada dinding pembuluh
darah. Akibatnya timbullah atherosklerosis atau lebih dikenal dengan penyakit
jantung koroner. Di samping itu penurunan suplai darah atau ischemic karena
penyumbatan pembuluh darah serta Parkinson yang diderita Muhammad Ali menurut
patologi juga dikarenakan radikal bebas.
Tipe radikal bebas turunan
oksigen reaktif sangat signifikan dalam tubuh. Oksigen reaktif ini mencakup
superoksida (O`2), hidroksil (`OH), peroksil (ROO`), hidrogen
peroksida (H2O2), singlet oksigen (O2), oksida
nitrit (NO`), peroksinitrit (ONOO`) dan asam hipoklorit (HOCl).
Sumber radikal bebas, baik
endogenus maupun eksogenus terjadi melalui sederetan mekanisme reaksi.
-
Pembentukan awal radikal bebas (inisiasi)
-
Perambatan atau terbentuknya radikal baru
(propagasi)
-
Terminasi, yaitu pemusnahan atau pengubahan
menjadi radikal bebas stabil dan tak reaktif.
Penjelasan mengenai sumber
radikal bebas endogenus ini sangat bervariasi. Sumber endogenus dapat melewati
autoksidasi, oksidasi enzimatik, fagositosis dalam respirasi, transpor elektron
di mitokondria, oksidasi ion-ion logam transisi, atau melalui ischemic.
Autoksidasi adalah senyawa yang mengandung ikatan rangkap, hidrogen alilik,
benzilik atau tersier yang rentan terhadap oksidasi oleh udara. Contohnya lemak
yang memproduksi asam butanoat, berbau tengik setelah bereaksi dengan udara.
Oksidasi enzimatik menghasilkan oksidan asam hipoklorit. Di mana sekitar 70-90
% konsumsi O2 oleh sel fagosit diubah menjadi superoksida dan
bersama dengan `OH serta HOCl membentuk H2O2 dengan
bantuan bakteri. Oksigen dalam sistem transpor elektron menerima 1 elektron
membentuk superoksida. Ion logam transisi, yaitu Co dan Fe memfasilitasi
produksi singlet oksigen dan pembentukan radikal `OH melalui reaksi
Haber-Weiss: H2O2 + Fe2+ —> `OH + OH-
+ Fe3 +. Secara singkat, xantin oksida selama ischemic menghasilkan
superoksida dan xantin. Xantin yang mengalami produksi lebih lanjut menyebabkan
asam urat.
Sedangkan sumber eksogenus
radikal bebas yakni berasal dari luar sistem tubuh, diantaranya sinar UV. Sinar
UVB merangsang melanosit memproduksi melanin berlebihan dalam kulit, yang tidak
hanya membuat kulit lebih gelap, melainkan juga berbintik hitam. Sinar UVA
merusak kulit dengan menembus lapisan basal yang menimbulkan kerutan.
Penggolongan Antioksidan
Untuk memenuhi kebutuhan
antioksidan, sebelumnya kita perlu mengenal penggolongan antioksidan itu
sendiri. Antioksidan terbagi menjadi antioksidan enzim dan vitamin. Antioksidan
enzim meliputi superoksida dismutase (SOD), katalase dan glutation peroksidase
(GSH.Prx). Antioksidan vitamin lebih populer sebagai antioksidan dibandingkan
enzim. Antioksidan vitamin mencakup alfa tokoferol (vitamin E), beta karoten
dan asam askorbat (vitamin C).
Superoksida dismutase berperan
dalam melawan radikal bebas pada mitokondria, sitoplasma dan bakteri aerob
dengan mengurangi bentuk radikal bebas superoksida. SOD murni berupa peptida
orgoteina yang disebut agen anti peradangan. Kerja SOD akan semakin aktif
dengan adanya poliferon yang diperoleh dari konsumsi teh. Enzim yang mengubah
hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen adalah katalase. Fungsinya
menetralkan hidrogen peroksida beracun dan mencegah formasi gelembung CO2
dalam darah.
Antioksidan glutation
peroksidase bekerja dengan cara menggerakkan H2O2 dan lipid peroksida dibantu
dengan ion logam-logam transisi. GSH.Prx mengandung Se. Sumber Se ada pada
ikan, telur, ayam, bawang putih, biji gandum, jagung, padi, dan sayuran yang tumbuh
di tanah yang kaya akan Se. Dosis Se yang terlalu tinggi bersifat racun.
Vitamin E dipercaya sebagai
sumber antioksidan yang kerjanya mencegah lipid peroksidasi dari asam lemak tak
jenuh dalam membran sel dan membantu oksidasi vitamin A serta mempertahankan
kesuburan. Vitamin E disimpan dalam jaringan adiposa dan dapat diperoleh dari
minyak nabati terutama minyak kecambah, gandum, kacang-kacangan, biji-bijian,
dan sayuran hijau.
Sebagai antioksidan, beta
karoten adalah sumber utama vitamin A yang sebagian besar ada dalam tumbuhan.
Selain melindungi buah-buahan dan sayuran berwarna kuning atau hijau gelap dari
bahaya radiasi matahari, beta karoten juga berperan serupa dalam tubuh manusia.
Beta karoten terkandung dalam wortel, brokoli, kentang, dan tomat.
Antioksidan yang berasal dari
sumber hewani walaupun menjadi penyumbang minoritas tetapi peranannya tidak
dapat disepelekan begitu saja. Hal yang mengejutkan ada pada astaxanthin yang
tergolong karoten. Menurut para ahli, astaxanthin 1000 kali lebih kuat sebagai
antioksidan daripada vitamin E. Udang, ikan salmon, kerang merupakan sumber
potansial astaxanthin. Tetapi kandungan astaxanthin terbanyak ada pada sejenis
mikroalga, yaitu Haematococos pluvalis. Astaxanthinnya melindungi alga dari
perubahan lingkungan seperti tingginya foto oksidasi ultraviolet dan evaporasi.
Aktivitas antioksidan ini bekerja melawan lipid peroksida dan bahaya oksidasi
LDL kolesterol maupun UV, serta membantu penglihatan, respon kekebalan,
reproduksi dan pigmentasi bagi alga.
Sedangkan asam askorbat mudah
dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Dengan demikian maka vitamin C juga
berperan dalam menghambat reaksi oksidasi yang berlebihan dalam tubuh dengan
cara bertindak sebagai antioksidan. Vitamin C terkandung dalam sayuran berwarna
hijau dan buah-buahan.
Di samping penggolongan
antioksidan di atas, ada pula senyawa lain yang dapat menggantikan vitamin E,
yaitu flavonoid. Hal ini dikemukakan oleh Department of Environmental and
Molecular Toxicology, Oregon State University. Flavonoid merupakan senyawa
polifenol yang terdapat pada teh, buah-buahan, sayuran, anggur, bir dan kecap.
Aktivitas antioksidan flavonoid tergantung pada struktur molekulnya terutama
gugus prenil (CH3)2C=CH-CH2-. Dalam
penelitian menunjukkan bahwa gugus prenil flavonoid dikembangkan untuk
pencegahan atau terapi terhadap penyakit-penyakit yang diasosiasikan dengan
radikal bebas.
No comments:
Post a Comment