Radikal Bebas, Oksidan Dan Antioksidan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Radikal bebas adalah atom-atau molekul yang kehilangan elektron / memiliki

elektron yang tidak berpasangan, Keadaan tersebut menyebabkan radikal bebas

bereaksi dengan cara mengikat elektron dari molekul sel yang stabil

didekatnya. 

Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor

eksternal seperti asap rokok, beberapa logam, hasil penyinaran ultra violet, radiasi, zat

kimiawi dalam makanan dan polutan lain. Misalnya pada molekul air, ikatan atom

oksigen dengan atom hidrogen berupa ikatan kovalen.

Oksidan adalah molekul relative yang menyerang molekul lain, sebagian

berupa radikal bebas, yang bersifat reaktif karena memiliki elektron yang tidak

berpasangan, sehingga mengakibatkan ia tidak stabil. Oksidan, dalam pengertian ilmu

kimia, adalah senyawa penerima elektron, (electron acceptor), yaitu senyawa-

senyawa yang dapat menarik elektron. Ion ferri (Fe+++), misalnya, adalah suatu

oksidan.

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. Antioksidan dapat juga

diartikan sebagai zat yang mampu memperlambat atau mencegah proses oksidasi.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam makalah ini adapun rumusan masalah nya adalah :

a. Bagaimana proses pembentukan radikal bebas dan H2O dalam tubuh?

b. Apa yang dimaksud dengan oksidan dan antioksidan?

c. Apa dampak oksidan dan antioksidan bagi tubuh?

1

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan makalah ini adalah :

a. Untuk memenuhi tugas mata kuliah biokimia 1

b. Untu mengetahui proses pembentukan radikal bebas dan H2O dalam tubuh.

c. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan oksidan dan antioksidan.

d. Untuk mengetahui dampak oksidan dan antioksidan dalam tubuh.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam makalah ini terbatas pada rumusan masalah.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pembentukan Radikal Bebas Dan H2O

2.1.1 Pengertian Radikal Bebas

Radikal bebas adalah atom atau molekul (kumpulan atom) yang memiliki elektron

yang tak berpasangan (unpaired electron).

Radikal bebas memiliki 2 sifat, yaitu:

Reaktifitas yang tinggi, karena kecenderungan untuk berikatan.

Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal (Purnomo,1993)

Sumber Radikal Bebas

Sumber Internal Sumber Eksternal

Mitokondria

Fagosit

Reaksi yang melibatkan besi dan logam transisi

lainnya

Peroksisom

Olah raga

Peradangan

Iskemia/reperfusi

Rokok

Polutan lingkungan

Radiasi

Obat-obatan tertentu, pestisida

dan anestesi dan larutan industri

Ozon

3

2.1.2 Proses Pembentukan Radikal Bebas dan H2O

Dalam mekanisme ini, transpor elektron melalui berbagai komponen rantai transpor

elektron menyebabkan perubahan struktural dalam protein pada rantai. Membran dalam

mitokondria terdapat komplek protein I –V.

Kompleks 1. Kompleks 1 menengahi transfer elektron dari NADH + H+ menuju koenzim Q.

Reduksi koenzim Q ini bersamaan dengan transpor protein vektorial.

Komplek II. Kompleks II menengahi transfer elektron dari suksinat menuju koenzim Q.

Proses ini tampaknya tidak bersamaan dengan translokasi proton vektorial.

Kompleks III. Kompleks III mengkatalisis transfer elektron dari koenzin Q tereduksi menuju

sitokrom c. Proses ini bersamaan dengan translokasi proton vektorial dengan stoikiometri

H+/e- sebesar 2.

Kompleks IV. Kompleks IV mengatalisis transfer elektron dari sitokrom c menuju O2.

Proses ini tampaknya bersamaan dengan translokasi proton dengan nilai H+/e- sebesar 2.

2e- + 2H+ + 1/2H2O H2O

(Yohanis, 2013 : 484-485)

4

2.1.2.1 Senyawa Oksigen Reaktif

Senyawa oksigen reaktif, sesuai dengan namanya, berasal dari oksigen (O2), senyawa

yang diperlukan oleh semua organisme aerobik termasuk manusia.Organisme aerobik

memerlukan oksigen untuk menghasilkan ATP, suatu senyawa yang merupakan sumber

energi bagi kebanyakan makhluk hidup, melalui fosforilasi oksidatif yang terjadi di

mitokondria. Proses tersebut secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut :

NADH + H+ + O2 NAD+ + H2O + energi

ADP + P + energi ATP

Pada proses tersebut terjadi reduksi O2 menjadi H2O yang secara sederhana dapat

ditulis sebagai berikut :

O2 + 4H+ + 4 e- 2 H2O

Dari persamaan tersebut diatas mudah dilihat bahwa reduksi oksigen menjadi H2O

merupakan pengalihan 4 (empat) elektron (4 electron transfer).

2.1.2.2 Reduksi Oksigen

Amat penting bagi sel bahwa molekul oksigen harus tereduksi sempurna menjadi dua

H2O dengan menerima empat elektron. Jika O2 hanya tereduksi sebagian dengan menerima

dua elektron, produknya adalah hidrogen peroksida. Jika O2 menerima hanya satu elektron,

produk yang dihasilkan adalah radikal superoksida. Hidrogen peroksida dan radikal

superoksida amat beracun bagi sel karena senyawa tersebut bereaksi dengan komponen asam

lemak tidak jenuh pada lipida membran, sehingga merusak struktur membran. (Maggy,

1982 : 164-165)

5

Struktur elektron molekul oksigen (O2) ditulis:

O : : O atau O=O

Menurut struktur tersebut, semua elektron dalam molekul oksigen berpasangan

sehingga O2 seharusnya tidak reaktif.Namun dalam kenyataannya, oksigen ternyata cukup

reaktif.

• O • • O • atau •O O •

Berdasarkan struktur tersebut, maka O2 adalah suatu di-radikal karena memiliki dua

elektron yang tidak berpasangan.Sebagai di-radikal, oksigen mestinya sangat reaktif, lebih

reaktif dibanding dengan radikal hidroksil yang hanya memiliki satu elektron yang tidak

berpasangan.

Reduksi oksigen memerlukan pengalihan 4 (empat) elektron. Pengalihan ini tak dapat

terjadi sekaligus, tetapi dalam 4 tahapan yang setiap tahap hanya melibatkan pengalihan satu

elektron . Kendala yang mengharuskan oksigen hanya dapat menerima satu elektron setiap

tahap menyebabkan terjadinya dua hal, yaitu :

1. kurang reaktifnya oksigen

2. terjadinya senyawa-senyawa oksigen reaktif seperti O2 (ion superoksida), H2O2

(hidrogen peroksida), OOH (radikal peroksil), dan OH (radikal hidroksil)

Perhatikan reaksi-reaksi dibawah ini yang merupakan pengalihan satu elektron :

_ _ _ _

1. OO + eOO ̅ atau O2 ̅ ion superoksida

OO + H+ HOO atau OOH radikal peroksil

_ _ _ _

2. OO ̅ + eOO atau O2 ion peroksida

_ _ __

6

OO+ 2H+ HOOH atau H2O2 hidrogen peroksida

_ _ _ _

3. OO+ eO+ O

__

O + 2H+ HOH atau H2O

_ _

O + 2H+ HO atau OH radikal hidroksil

__

4. O + eO

_ _ _

O + 2H+ HOH atau H2O

Pembentukan senyawa-senyawa oksigen reaktif tersebut secara singkat dapat ditulis

sebagai berikut :

O2 + e O2

O2 + e+ H+ OOH

O2 + 2e + 2H+ H2O2

O2 + 3e + 3H+OH + H2O

O2 + 4e + 4H+ 2H2O

(Purnomo,1993)

Radikal bebas didalam tubuh merupakan bahan yang sangat  berbahaya. Bahan

radikal bebas tersebut sebenarnya merupakan senyawa atau molekul yang mengandung satu

atau lebih electron yang tidak berpasangan pada bagian orbital luarnya.Adanya electron yang

tidak berpasangan itulah yang mengakibatkan senyawa tersebut sangat reaktif untuk mencari

pasangannya.Caranya, mengikat atau menyerang electron molekul yang berada

disekitarnya.Yang diikat radikal bebas pada umumnya adalah molekul besar seperti lipid,

7

protein, maupun DNA (pembawa sifat). Apabila itu terjadi, akibatnya adalah  kerusakan sel

atau pertumbuhan sel yang tidak bisa dikendalikan (bisa menimbulkan kanker)

Apabila radikal bebas sudah berikatan dengan sel jaringan tubuh, akan terjadi gangguan

kesehatan, antara lain:

1. Jika yang terkena mata, akan terjadi penurunan daya penglihatan, kadang juga dapat

menimbulkan kebutaan apabila yang diserang retina mata.

2. Jika yang diserang sel ginjal, akan terjadi gangguan fungsi ginjal  yang pada tahap

akhirnya akan memerlukan cuci darah.

3. Jika  kerusakan terjadi pada pembuluh darah sekitar urat syaraf, akan terjadi gangguan

syaraf  peraba, misalnya rasa kesemutan yang berkepanjangan.

4. Jika kerusakan terjadi pada system pertahanan tubuh, akan terjadi  penurunan daya

tahan tubuh sehingga tubuh mudah terkena infeksi, terutama infeksi pada kulit,

saluran kencing, paru-paru dan lain-lain.

5. Bila yang diserang organ tubuh jantung atau otak, resiko untuk mendapatkan penyakit

jantung koroner maupun stroke dapat meningkat.

6. Bila yang diserang sel pankreas, produksi insulin akan berkurang sehingga

mengakibatkan terjadinya penyakit diabetes militus.

2.2 Oksidan

8

2.2.1 Definisi

Oksidan, dalam pengertian ilmu kimia, adalah senyawa penerima elektron,

(electron acceptor), yaitu senyawa-senyawa yang dapat menarik elektron. Ion ferri (Fe+++)

misalnya, adalah suatu oksidan

Fe+++ + e- Fe++

Oksidan adalah molekul relative yang menyerang molekul lain, sebagian berupa

radikal bebas, yang bersifat reaktif karena memiliki elektron yang tidak berpasangan,

sehingga mengakibatkan ia tidak stabil. Oksidan dapat berupa radikal bebas maupun

bukan radikal bebas.

2.2.2 Sumber Oksidan

Oksidan yang dapat merusak sel berasal dari berbagai sumber, yaitu :

a. Yang berasal dari tubuh sendiri, yaitu senyawa-senyawa yang sebenarnya berasal

dari proses-proses biologik normal (fisiologis)

b. Yang berasal dari proses-proses peradangan.

c. Yang berasal dari luar tubuh, seperti misalnya obat-obatan dan senyawa

pencemar (polutant)

d. Yang berasal dari akibat radiasi. Contohnya sinar matahari dari jam 10.00-15.00

e. Oksidan juga dapat ditemukan dalam makanan, misalnya makanan sejenis fast food

(cepat saji) dan makanan kemasan atau kaleng.

2.2.3 Mekanisme Kerja Oksidan

Jika di suatu tempat terjadi reaksi oksidasi dimana reaksi tersebut menghasilkan hasil

samping berupa radikal bebas (.OH) maka tanpa adanya kehadiran antioksidan radikal

bebas ini akan menyerang molekul-molekul lain disekitarnya. Hasil reaksi ini akan dapat

menghasilkan radikal bebas yang lain yang siap menyerang molekul yang lainnya lagi.

Akhirnya akan terbentuk reaksi berantai yang sangat membahayakan.

Reaktan → Produk + .OH

(DNA,protein, lipid) + .OH → Produk + Radikal bebas yang lain

9

Pada lipid

Komponen terpenting membran sel adalah fosfolipid, glikolipid dan

kolesterol. Dua komponen pertama mengandung asam lemak tak jenuh. Justru asam

lemak tak jenuh ini (asam-asam linoleat, linolenat dan arakidonat) sangat rawan

terhadap serangan-serangan radikal, terutama radikal hidroksil. Radikal hidroksil

dapat menimbulkan reaksi rantai yang dikenal dengan nama peroksidasi lipid

LH + .OH .L + H2O

Asam lemak. Radikal lipid

.L + O2 LOO.

Radikal peroksilipid

LOO. + RH .R + LOOH

dan seterusnya.

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). Dapat pula terjadi ikatan silang

(cross-linking) antara dua rantai asam lemak yang timbul karena reaksi dua radikal :

R1. + R2. R1-R2

Semuanya itu menyebabkan kerusakan kerusakan parah membran sel sehingga

membahayakan kehidupan sel

Pada Protein

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)

10

dan justru gugusan inilah yang paling peka terhadap serangan radikal bebas seperti

radikal hidroksil :

RSH + .OH RS. + H2O

RS. + RS. R-S-S-R

Pembentukan ikatan disulfida (-S-S-) menimbulkan ikatan intra atau antar molekul

protein tersebut kehilangan fungsi biologisnya (misalnya enzim kehilangan

aktivitasnya).

Pada DNA

Radikal bebas dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA yang antara

lain .berupa : hidroksilasi basa timin dan sitosin, pembukaan inti purin dan pirimidin

serta terputusnya rantai fosfodiester DNA 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.

2.2.4 Dampak Oksidan

Oksidan menimbulkan banyak kerugian, tetapi justru dampak negatif ini

dimanfaatkan oleh tubuh untuk melawan serbuan organisma patogen.

Untuk menghadapi “serangan dari luar ini”, alam 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 O2. Namun 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.

2.3 Antioksidan

11

2.3.1 Definisi

Senyawa-senyawa oksigen reaktif terjadi akibat proses-proses biologis normal,

namun apabila aktifitas senyawa-senyawa tersebut tak diredam, maka oksigen

pembawa kehidupan organisma aerobik akan berbalik menjadi racun yang mematikan,

dan organisma aerobik sudah lama punah, mdari muka bumi. Dalam kenyataannya

organisma aerobik tetap berjaya, dan saat ini merupakan organisma yang dominan

di muka bumi ini, termasuk manusia. Organisma aerobik dapat bertahan karena

alam menyediakan sarana untuk meredam dampak negatif oksidan, yaitu senyawa-

senyawa anti-oksidan.

Dalam pengertian kimia, senyawa-senyawa anti-oksidan adalah senyawa-

senyawa pemberi elektron (electron donors). Namun dalam arti biologis, pengertian

anti-oksidan lebih luas, yaitu merupakan senyawa-senyawa yang dapat meredam

dampak negatif oksidan.

2.3.2 Penggolongan Antioksidan

Berdasarkan sumbernya ada dua macam antioksidan, yaitu:

Antioksidan Alami

Antioksidan alami adalah antioksidan yang diperoleh secara alami yang sudah ada 

bahan pangan, baik yang terbentuk selama dari reaksi-reaksi selama proses

pengolahan maupun yang diisolasi dari sumber alami yang tidak dapat dimakan dan

digunakan sebagai bahan tambahan makanan. Contoh antioksidan alami antara lain:

Vitamin A

Vitamin A terkenal sebagai antioksidan hebat yang mampu berperang

melawan kanker yang disebabkan oleh radikal bebas di dalam tubuh.Vitamin

ini tersedia pada sumber makanan hewani dalam bentuk retinol dan pada

sumber makanan nabati dalam bentuk beta-karoten. Sebagai antioksidan, beta-

karoten lebih memainkan peran. Ia merupakan agen yang sangat efektif dalam

menstimulasi sistem kekebalan untuk melindungi tubuh. Beta-karoten adalah

penetralisir yang sangat fisien terhadap oksigen berselubung radikal bebas.

William L. Fischer dalam How to Fight Cancer and Win, mengatakan beta-

karoten baik sebagai pencegah maupun pengobat kanker yang aktif. Beta-

12

karoten telah menunjukkan efektivitasnya dalam menghancurkan lapisan

lendir pelindung sel kanker. Itu sebabnya mengapa betakaroten juga sebagai

mekanisme pertahanan tubuh alamiah. Beta-karoten pada vitamin A banyak

terdapat pada wortel. Fischer mengatakan bagi mereka yang secara teratur

memakan wortel, diramalkan mengalami penurunan jumlah sel kanker-kanker

tertentu yaitu sampai 80% pada kanker paru-paru dan bronkus dan sampai 55

% pada kanker usus besar.

Vitamin C

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan. Vitamin C juga dikenal

dengan nama Asam Askorbat. Vitamin C sangat penting untuk biosintesis

kolagen, karnitin dan berbagai sumber neurotransmitter. Kebnyakan tumbuhan

dan hewan dapat mensintesis asam askorbat untuk kebutuhannya sendiri.

Sedangkan manusia dan primata tidak dapat mensintesis sendiri termasuk

kelelawar dan marmut, sehingga harus disuplai dari luar.

Sebagai antioksidan, vitamin C bekerja sebagai donor elektron  dengan

cara memindahkan satu elektron ke senyawa logam Cu (Kuprum). Selain itu

vitamin C juga dapat menyumbangkan elektron ke dalam reaksi biokimia

intraseluler dan ekstraseluler.

Vitamin C adalah 6 atom karbon lakton yang disintesis dari glukosa

yang terdapat dalam liver. Bentuk utama dari vitamin C yang dinamakan

adalah L-ascorbic dan dehydroascorbic acid.

Vitamin C mampu menghilangkan senyawa oksigen reaktif di dalam sel

13

netrofil, monosit, protein lensa dan retina. Juga dapat bereaksi dengan Fe-

ferritin. Di luar sel, Vitamin C mampu menghilangkan senyawa oksigen

reaktif, mencegah LDL teroksidasi, mentransfer elektron ke dalam tokoferol

teroksidasi dan mengabsorpsi logam dalam saluran cerna.

Vitamin E

Vitamin E sebagai sumber antioksidan yang larut dalam lemak dan

mudah memberikan hidrogen dari gugus hodroksil (OH) pada struktur cincin

ke radikal bebas. Cara kerja vitamin E dengan cara mencari, bereaksi, dan

merusak rantai reaksi radikal bebas serta 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 di

dalam sayuran dan minyak biji-bijian, yang dapat ditemukan dalam bentuk

margarine, salad dressing, dan shortening. Minyak kacang dan minyak kulit

gandum mempunyai konsentrasi vitamin E yang tertinggi. Tingkat selanjutnya

adalah minyak jagung dan minyak biji bunga matahari. Satu sendok makan

dari sumber tersebut mengandung lebih dari RDA vitamin E yaitu 10 mg

perhari untuk pria dan 8 mg perhari untuk wanita.. Sebaliknya, lemak hewani

seperti butter dan susu hampir tidak mengandung vitamin E. Hal ini karena

vitamin E mudah rusak oleh pemanasan, maka akan lebih baik

memperolehnya dari makanan segar.

Glutation

The structure of glutathione is shows in fig 3.4. most free glutathione

in vivo is present as GSH rather than GSSG, but up to one-third of the total

cellular glutathione may be present as “mixed” disulphides with other

compounds that contain –SH groups, such as cyteine, coenzyme A, and the –

SH of the cysteine residues of several proteins. If R-SH is used to represent

these other molecules, then the mixed disulphides have the general formula :

glu-cys-gly

S-S-R

14

Glutathine peroxidase catalyses the oxidation of GSH to GSSG at the

expense of hydrogen peroxide,

H2O2 + 2GSH GSSG + H2O

It is found at high activity in liver, moderate activity in heart, lung, and brain,

and low activity in muscle. The enzyme is specific for GSH as a hydrogen

donor but accept other peroxides as well as hydrogen peroxide.

Antioksidan alami dalam tubuh mencakup senyawa seperti cystein, gluthation,

dan D-penicillamin, serta isi darah misalnya molekul transferin yang mengandung zat

besi dan seruloplasmin protein. Antioksidan ini bekerja dengan mencegah produksi

radikal bebas atau menapunya. Tubuh juga mengandung sejumlah enzim antioksidan

yang penting. Enzim adalah protein yang sangat aktif yang mempercepat suatu reaksi

kimia. Sebagain besar peristiwa yang terjadi didalam tubuh dipicu oleh ribuan jenis

enzim.

Enzim antioksidan yang paling menarik adalah dismutase superoksida (biasa

disebut SOD oleh para ilmuan). Minat yang besar muncul dikalangan ahli biokimia

ketika ditemukan bahwa enzim ini tidak memiliki fungsi lain selan mengubah radikal

bebas superoksida yang berbahaya menjadi hidrogen peroksida yang lebih aman.

Meskipun bukan radikal bebas, hidrogen peroksida (H2O2) bukanlah suatu bahan yang

menyenangkan. Atom oksigen ekstranya membuat hidrogen peroksida mudah

menimbulkan oksidasi.

15

Antioksidan Sintetis

Antioksidan sintetik merupakan antioksidan yang dibuat melalui sintesis

secara kimia, contohnya: ter-butyl hidroquinone (tBHQ), butylated

ydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), dan propil galat (PG).

Konsentrasi rendah dari antioksidan tBHQ dan BHA telah lama digunakan untuk

mencegah oksidasi dari produk makanan sehingga dapat menstabilkan produk

tersebut (nutrisi, rasa, maupun warna). Dalam konsentrasi yang tinggi, tBHQ dapat

menyebabkan kanker. Penyebabnya adalah metabolit dari oksidasi tBHQ, yaitu 2-

tertbutyl-1,4-benzoquinone (tBBQ) dan ROS (G haravi, Haggarty, dan El-Kadi,

2007).  Peters, Rivera, Jones, Monks, dan Lau pada tahun 1996 melaporkan bahwa

antioksidan sintetik, yaitu tBHQ dan 3-tert-butyl-4-hydroxyanisole dapat mempromosi

karsinogenesis renal dan kandung kemih pada tikus. Walaupun dalam penelitian

tersebut tidak diketahui secara pasti mekanisme karsinogenesisnya. Begitu pula

dengan BHA danBHT, dalam konsentrasi tinggi dan penggunaan yang

lama, BHA dapat menginduksi tumor pada perut hewan uji sedangkan BHT dapat

menginduksi tumor pada liver hewan uji. Semua publikasi juga setuju dengan fakta

tersebut. Lain halnya vitamin E yang merupakan antioksidan alami tidak memiliki

sifat karsinogenik (Parke dan Lewis, 1992; Kahl dan Kappus, 1993). BHT yang

diadministrasikan secara kronis terhadap mencit menyebabkan menurunnya

konsentrasi alpha isozyme of protein kinase C (PKCa) dalam paru-paru sehingga

dapat menginisiasi terjadinya tumor (Kahl, 1984; dan Malkinson, 1999).

Berdasarkan mekanisme kerjanya ada tiga macam antioksidan, yaitu sebagai berikut

Antioksidan primer

Menurut McCord (1979), Aebi (1984), dan Urisini et al (1995),

antioksidan primer meliputi enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, dan

glutation peroksidase (GSH-Px). Antioksidan primer disebut juga antioksidan

enzimatis. Suatu senyawa dikatakan sebagai antioksidan primer, apabila dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat kepada senyawa radikal, kemudian

radikal antioksidan yang terbentuk segera berubah menjadi senyawa yang lebih

stabil. Belleville-Nabet (1996) menyebutkan bahwa antioksidan primer bekerja

16

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru, atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif.

Sebagai antioksidan, enzim-enzim tersebut menghambat pembentukan

radikal bebas, dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi), kemudian

mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil. Antioksidan dalam kelompok

ini disebut juga chain-breaking-antioxidant.

Enzim katalase dan glutation peroksidase bekerja dengan cara

mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2 , sedangkan SOD bekerja dengan cara

mengkatalisis reaksi dismutasi dari radikal anion superoksida menjadi H2O

Antioksidan Sekunder

Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non-

enzimatis. Antioksidan dalam kelompok ini juga disebut sistem pertahanan

preventif. Dalam sistem pertahanan ini, terbentukny senyawa oksiden reaktif

dihambat dengan cara pengkelatan metal, atau dirusak pembentukannya.

Pengkelatan metal terjadi dalam cairan ekstraseluler (Belleville-Nabet 1996).

Antioksidan non-enzimatis dapat berupa komponen non-nutrisi dan komponen

nutrisi dari sayuran dan buah-buahan. Kerja sistem antioksidan non-enzimatik

yaitu dengan cara memotong reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas atau

dengan cara menangkapnya. Akibatnya, radikal bebas tidak akan bereaksi

dengan komponen seluler (Lampe,1999).

Menurut Soewoto (2001) dan lampe (1999), antioksidan sekunder

meliputi vitamin E, vitamin C, -karoten, flavonoid, asam urat, bilibrum, dan

albumin. Vitamin C dan karatenoid banyak terdapat dalam sayuran dan buah-

buahan.oleh sebab itu, untuk memperoleh antioksidan vitamin C dan

karatenoid, diperlukan asupan sayuran dan buah-buahan dalam jumlah tinggi.

Orang dengan diet rendah sayur-sayuran dan buah-buahan dua kali lebih

berisiko terkena kanker, penyakit jantung, dan katarak dibandingkan orang

dengan diet tinggi bahan makanan tersebut.

Antioksidan Tersier

17

Antioksidan tersier berfungsi memperbaiki kerusakan sel dan jaringan

yang disebabkan oleh radikal bebas.Contohnya adalah enzim yang

memperbaiki DNA pada inti sel yaitu metionin sulfoksida reduktase.

2.3.3 Mekanisme pencegahan dampak negatif oksidan oleh antioksidan

1) Anti-oksidan Pencegah (antioksidan primer)

Pada dasarnya tujuan anti-oksidan jenis ini adalah adalah mencegah

terjadinya radikal hidroksil, yaitu radikal yang paling berbahaya. untuk membentuk

radikal hidroksil diperlukan tiga komponen, yaitu : logam transisi Fe atau Cu, H2O2

dan O2.- . Agar reaksi Fenton tak terjadi, maka harus dicegah keberadaan ion

Fe++ atau Cu+ bebas. Untuk itu berperan beberapa protein penting, yaitu :

a) untuk Fe : transferin atau feritin

b) untuk Cu : seruloplasmin atau albumin

Penimbunan O2.- dicegah oleh enzim superoksida dismutase (SOD) yang

mengkatalisis reaksi dismutasi O2.- :

2 O2.- + 2 H+ H2O2 + O2

Penimbunan H2O2 dicegah melalui aktifitas dua jenis enzim, yaitu :

a) katalase, yang mengkatalisis reaksi dismutasi H2O2 :

2 H2O2 2 H2O + O2

b) peroksidase, yang mengkatalisis reaksi sebagai berikut :

R + H2O2 RO + H2O

Diantara berbagai peroksidase, yang paling penting adalah glutation peroksidase

(GSPx), yang mengkatalisis reaksi :

2 GSH + H2O2 GSSG + 2 H2O

Apabila radikal hidroksil masih saja terbentuk, masih ada sarana lain untuk

meredamnya, tanpa memberi kesempatan untuk memulai reaksi rantai dengan

melibatkan senyawa-senyawa yang mengandung gugusan sulfidril seperti

glutation dan sistein :

18

a) Glutation (GSH) :

GSH + .OH GS. + H2O

2 GS. GSSG

b) Sistein (Cys-SH) :

Cys-SH + .OH Cys-S. + H2O

2 Cys-S. Cys-S-S-Cys

sistin

2) Anti-oksidan Pemutus Reaksi Rantai (antioksidan sekunder)

Dalam kelompok anti-oksidan ini termasuk vitamin E (tokoferol), asam

askorbat (vitamin C), β-karoten, dan dua senyawa yang juga berperan sebagai anti-

oksidan pencegah rantai reaksi, yaitu glutation dan sistein. Vitamin E dan β-karoten

bersifat lipofilik, sehingga dapat berperan pada membran sel untuk mencegah

peroksidasi lipid. Sebaliknya, vitamin C, glutation dan sistein bersifat hidrofilik, dan

berperan dalam sitosol.

Vitamin E sebenarnya terdiri dari empat senyawa, yaitu : alfa, beta, gamma

dan delta tokoferol. Karena keberadaannya dalam membran, vitamin E dapat bereaksi

dengan radikal lipid (L. ) dan radikal peroksilipid (LOO.)

Toc-H + L. Toc. + LH

Toc-H + LOO. Toc. + LOOH

Radikal vitamin E (Toc.) tak terlalu reaktif karena terjadinya resonansi.

Meskipun demikian, radikal vitamin E perlu juga dihilangkan. Untuk ini ada tiga

cara, yaitu :

a. Radikal vitamin E mengalami reaksi-reaksi intramolekul menghasilkan

senyawa-senyawa non-radikal

b. Setelah bergeser kearah permukaan molekul, radikal vitamin E bereaksi

dengan vitamin C (Asc-H) dan menghasilkan radikal vitamin C (Asc.) :

Toc. + Asc-H2 Toc-H + Asc. + H+

19

Radikal vitamin C kemudian dihilangkan melalui reaksi dismutasi yang

menghasilkan vitamin C dan dihidro-asam ascorbat (DHAA) :

2 Asc. + 2 H+ Asc-H2 + DHAA

c. Radikal vitamin E dapat pula bereaksi dengan glutation atau sistein yang juga

terdapat dalam sitosol :

Toc. + GSH (CysSH) Toc-H + GS. (CysS. )

2 GS. (CysS. ) GSSG (CysS-Scys)

2.3.4 Manfaat antioksidan

Antioksidan memiliki banyak manfaat bagi tubuh, diantaranya adalah:

Untuk Kesehatan Jantung & Pembuluh Darah

Untuk Perlindungan Sel

Untuk Pengaturan Gula Darah

Untuk Perlindungan Kekebalan Tubuh

Untuk Menunda Penuaan

2.3.5 Sumber yang mengandung antioksidan

Berdasarkan asalnya, antioksidan terdiri atas antioksigen yang berasal dari dalam

tubuh (endogen) dan dari luar tubuh (eksogen).Adakalanya sistem antioksidan endogen

tidak cukup mampu mengatasi stres oksidatif yang berlebihan. Stres oksidatif merupakan

keadaan saat mekanisme antioksidan tidak cukup untuk memecah spesi oksigen reaktif.

Oleh karena itu, diperlukan antioksidan dari luar (eksogen) untuk mengatasinya.

Kopi

Secangkir kopi yang kita minum tiap pagi ternyata tidak sekedar

membuat kita terjaga dan bersemangat. Penelitian terbaru di amerika

menunjukkan bahwa kopi adalah sumber utama antioksidan. Kopi yang

diminum tidak harus kopi yang keras, kopi tanpa kafein (decaf) juga memberi

antioksidan dalam jumlah yang sama. Cukup dengan minum satu atau dua

cangkir kopi tiap hari sudah memberi kebutuhan antioksidan yang dibutuhkan.

Teh

Pada dasarnya daun teh mengandung tiga komponen penting, yaitu

kafein yang memberikan efek penyemangat, tannin yang memberi kekuatan

20

rasa, dan polifenol yang mempunyai banyak khasiat kesehatan. Polifenol pada

teh ini adalah antioksidan yang kekuatannya 100 kali lebih efektif

dibandingkan vitamin C dan 25 kali lebih tinggi dibandingkan vitamin E. Teh

kaya akan antioksidan, kegiatan antioksidan dalam darah peminum teh akan

meningkat41 – 48 % setelah 30 menit minum teh hijau dan 50 menit setelah

teh hitam. Teh juga dapat mengurangi resiko terkena penyakit jantung koroner

dan melindungi terhadap munculnya kanker esophageal. Untuk mendapatkan

khasiat antioksidan dalam teh, dianjurkan agar kita menyeduh teh dalam air

hangat selama tiga menit. Jangan minum teh panas, karena justru mendorong

timbulnya kanker tenggorokan, karena melepuhkan esophagus dan

menciptakan luka sehingga rentan terkena kanker.

Berry,

Kandungan antosianin di dalamnya sering digunakan untuk

meningkatkan kemampuan memori, bahkan mencegah Alzheimer.

Dark chocolate

Antioksidan lain adalah cocoa yang terdapat dalam dark chocolate.

Mangandung antioksidan yang dapat mencegah oksidasi LDL.

Buah Manggis

Buah manggis dikenal sebagai buah yang mengandung zat antioksidan

tertinggi di dunia.Di dalam buah Manggis terkandung senyawa yang disebut

xanthone dengan kandungan yang tinggi. Xanthone sendiri merupakan

senyawa polyhenolic yang sangat bermanfaat dalam membunuh berbagai

macam penyakit seperti penyakit jantung, hipertensi, dan trombosis.

Kandungan xanthone dalam kulit buah Manggis bisa mencapai 123,97 mg/ml.

Xanthone yang terkandung dalam kulit Manggis mempunyai aktifitas

antioksidan dan anti-inflamasi sehingga bisa menangkal radikal bebas dan

kerusakan sel serta menghambat bahkan membunuh sel-sel kanker yang ganas

dan berpotensi membahayakan manusia.

BAB IV

PENUTUP

21

3.1 Kesimpulan

Radikal bebas adalah atom atau molekul (kumpulan atom) yang memiliki

elektron yang tak berpasangan (unpaired electron).

senyawa oksigen reaktif adalah senyawa yang diperlukan oleh semua

organisme aerobik termasuk manusia.

Oksidan adalah molekul relative yang menyerang molekul lain, sebagian

berupa radikal bebas, yang bersifat reaktif karena memiliki elektron yang tidak

berpasangan, sehingga mengakibatkan ia tidak stabil

Oksidan dapat bersumber dari dalam tubuh maupun dari luar tubuh

Oksidan dapat merusak lipid, protein maupun DNA

Antioksidan merupakan senyawa-senyawa pemberi elektron yang dapat

meredam dampak negatif dari oksidan

Antioksidan dapat bertindak sebagai pencegah dan pemutus reaksi berantai

yang disebabkan oleh oksidan

Sumber dari antioksidan sangat banyak, baik yang alami maupun sintetis

Antioksidan memiliki banyak manfaat bagi tubuh

2.2 Saran

Dalam pembuatan makalah ini masih terdapat kekurangan serta kesalahan, untuk itu

kritikan dan saran dari pembaca sangat diperlukan guna memperbaiki makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

22

Ngili yohanis. 2013. Biokimia Dasar Edisi Revisi. Bandung : Rekayasa sains

Tapan, Erik. 2005. Kanker, Antioksidan, dan Terapi Komplementer. Jakarta : PT Elex Media

Komputindo

Thenawijaya Maggy. 1982. Lehninger. Jakarta : Erlangga

Winarsi, Hery. 2007. Antioksidan alami & Radikal Bebas. Yogyakarta : Kanisius

Youngson, Robert.2003. Antioksidan. Jakarta : Arcan

Website

http://purnomosuryohudoyo.blogspor.com/oksidan-antioksidan-dan-radikal.html

23