BAB I
PEBDAHULUAN
A. Latar belakang
Tumbuhan yang hidup disekitar kita
memiliki kandungan kimia yang unik. Kimia bahan alam yang merupakan hasil dari
metabolisme sekunder. Bahan kimia yang dimaksud biasanya di Gunakan manusia
untuk memenuhi kebutuhannya dalam bidang farmasi.
Radikal bebas
mengancam tubuh manusia ternyata berada dimana-mana. Bisa diluar tubuh
atau didalam tubuh manusia sendiri. Radikal bebas berkontribusi terhadap
berbagai penyakit kronis dan penyakit degeratif seperti serangan jantung,
alzeimer, stroke dan kanker. Radikal bebas adalah molekul dengan elektron tidak
berpasangan. Dalam pencarian mereka untuk menemukan elektron lain, mereka
sangat reaktif dan menyebabkan kerusakan pada molekul sekitarnya. Namun,
radikal bebas juga berguna karena mereka membantu reaksi penting dalam tubuh
kita terjadi dan dapat dimanfaatkan untuk memproduksi obat-obatan, plastik yang
dirancang khusus dan bahan inovatif lainnya.
Jenis-jenis radikal bebas yang dapat megancam tubuh manusia
akan dibahas dalam makalah ini. Selain itu juga makalah ini juga akan membahas tentang
ROS, dan antioksidan.
B. Masalah
Berdasarkan latar belakangkang tersebut, maka dapat
dirumuskan permasalahan sebagai berikut tentang dampak radikal bebas dan
pencegahan radikal melalui antioksidan.
C. Tujuan
Berdasarkan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengetahui apakah radikal
bebas dan pengaruh senyawa radikal bebas terhadap kesehatan.
D. Manfaat penelitian
Manfaat yang penulis harapkan dari makalah ini adalah
sebagai berikut:
1. Diharapkan dapat dijadikan
sumber informasi tentang senyawa radikal bebas.
2. Memberikan informasi
tentang sumber ROS.
3. Memberikan informasi
tentang antioksidan.
BAB II
PEMBAHASAN
RADIKAL BEBAS
Radikal
bebas adalah molekul yang kehilangan satu buah elektron dari pasangan elektron
bebasnya, atau merupakan hasil pemisahan homolitik suatu ikatan kovalen. Akibat
pemecahan homolitik, suatu molekul akan terpecah menjadi radikal bebas yang
mempunyai elektron tak berpasangan. Elektron memerlukan pasangan untuk
menyeimbangkan nilai spinnya, sehingga molekul radikal menjadi tidak stabil dan
mudah sekali bereaksi dengan molekul lain, membentuk radikal baru. Radikal
bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber Endogen (dari dalam tubuh)
dan Eksogen (dari lkuar tubuh). Eksogen yang berasal dari luar tubuh seperti polusi udara,
radiasi UV, sinar-X, pestisida dan asap roko. Radikal bebas Endogen adalah
radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh sendiri seperti Autoksidasi, Oksidasi enzimatik dan Respiratory burst.
Sumber yang berasal
dari Endogen
a. Autoksidasi, merupakan produk dari proses metabolisme
aerobik.
b. Oksidasi
enzimatik, beberapa jenis sistem enzim mampu
menghasilkan radikal bebas dalam jumlah yang cukup berarti.
c. Respiratory
burst, proses dimana sel fagositik menggunakan
oksigen dalam jumlah yang besar selama fagositosis.
1.
SPESI
OKSIGEN 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
2.
Polusi Udara Polusi dari kendaraan
bermotor, industri, asap rokok, mesin foto copy, pendingin ruangan, dan makanan
yang tidak sehat, merupakan sumber radikal bebas yang berbahaya bagi tubuh
manusia. Selain itu, proses alami respirasi dan fungsi metabolisme yang buruk
di dalam tubuh, juga menjadi penyebab internal meningkatkan radikal bebas dalam
tubuh.
3.
Radiasi UV Matahari memancarkan
sinar dengan radiasi panjang gelombang dengan rentang yang sangat lebar, tetapi
yang masuk ke bumi dan mendapat perhatian khusus adalah sinar Ultra Violet,
sinar ini memiliki rentang panjang gelombang 180 – 380nm atau seringkali
disebut 200-400nm. Sinar UV memiliki energy yang cukup besar untuk dapat
mengeksitasi electron, karenanya dapat memicu bahkan menimbulkan radikal bebas
dalam tubuh terutama kulit. Sinar UV yang masuk ke bumi dibagi menjadi dua
yaitu: ultraviolet A (UV-A) dan ultraviolet B (UV-B). UV A adalah radiasi pada
daerah 320-360 nm. UVA lebih mudah untuk berpenetrasi ke dalam lapisan kulit
terdalam dibandingkan dengan UVB, UVA tidak dapat tersaring oleh gelas dan
diperkirakan sekitar 50% dari pemaparan UVA timbul dalam tempat teduh.
Pemaparan terhadap UVA dapat menyebabkan photoaging serta fotodermatosis akut
dan kronik. UV B adalah radiasi pada daerah 290-320 nm. Lebih besar energinya,
dapat menimbulkan efek seperti eritema, udema, tanning, penipisan lapisan
epidermis dan dermis, dan sintesis vitamin D. Pemaparan kronis terhadap UV B
dapat menghasilkan photoaging (efek penuaan kulit oleh cahaya), imunosupresi,
dan fotokarsinogenesis. Keduanya berhubungan dengan imunosupresi dan
karsinogenesis. Energi dari Sinar UV diabsorbsi oleh kulit dapat menghasilkan
senyawa kimia baru seperti 6’,4’-DNA fotoproduk, radikal bebas dan lain
sebagainya. Absorbsi ini dan diikuti oleh konversi energi yang berperan pada
proses pembentukan etiologi kanker kulit dan photoaging
4.
Pestisida Pestisida kimia
merupakan bahan beracun yang sangat berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan,
hal ini disebabkan pestisida bersifat polutan dan menyebarkan radikal bebas
yang dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh seperti mutasi gen dan gangguan
syaraf pusat.
5.
Obat-obatan : Beberapa macam obat
dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam bentuk peningkatan tekanan
oksigen. Bahan-bahan tersebut bereaksi bersama hiperoksia dapat mempercepat
tingkat kerusakan.
6.
Olahraga berlebihan. Olahraga berlebihan
akan membuat tubuh membutuhkan suplai oksigen yang sangat banyak, sehingga
peningkatan ini akan memicu timbulnya radikal bebas dalam tubuh.
7.
Radiasi : Radioterapi
memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas.
Radiasi elektromagnetik (sinar X, sinar gamma) dan radiasi partikel (partikel
elektron, photon, neutron, alfa, dan beta) menghasilkan radikal primer dengan
cara memindahkan energinya pada komponen seluler seperti air. Radikal primer tersebut
dapat mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama
cairan seluler.
Dampak Radikal Bebas Pada Tubuh
- Penyakit Kronis Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas bersifat kronis, yaitu dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk penyakit tersebut menjadi nyata. Contoh penyakit yang sering dihubungkan dengan radikal bebas adalah serangan jantung,kanker, katarak dan menurunnya fungsi ginjal. Untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis karena radikal bebas diperlukan antioksidan.
- Kerusakan DNA Seperti pada protein kecil kemungkinan terjadinya kerusakan di DNA menjadi suatu reaksi berantai, biasanya kerusakan terjadi bila ada lesi pada susunan molekul, apabila tidak dapat diatasi, dan terjadi sebelum replikasi maka akan terjadi mutasi. Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA seperti pada radiasi biologis.
- Kerusakan jaringan Pada umumnya semua sel jaringan organ tubuh dapat menangkal serangan radikal bebas karena di dalam sel terdapat sejenis enzim khusus yang mampu melawannya, tetapi karena manusia secara alami mengalami degradasi atau kemunduran seiring dengan peningkatan usia, akibatnya pemusnahan radikal bebas tidak dapat terpenuhi dengan baik, maka Kerusakan jaringan terjadi secara perlahan-lahan. Contohnya: di kulit menjadi keriput karena kehilangan elastisitas jaringan kolagen serta otot, terjadinya bintik pigmen kecoklatan atau flek, pikun, parkinson, Alzheimer karena dinding sel saraf yang terdiri dari asam lemak tak jenuh ganda merupakan serangan empuk dari radikal bebas.
Pencegahan
- Pola hidup sehat dan cerdas.
- Berolah raga dengan intensitas rendah dan hindari Olahraga berlebihan.
- Konsumsi sayur dan buah.
ROS
Spesi oksigen reaktif (bahasa Inggris: reactive oxygen species, ROS) adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional dengan atom oksigen yang bermuatan elektron lebih. ROS terbentuk secara alami, terutama pada
kompleks I rantai
pernapasan mitokondria, dalam aktivitas
selular yang normal maupun perkembangan suatu patologi.
Alkalisasi pada matriks
mitokondria maupun pada sitoplasma akan menstabilkan
radikal semikuinon yang merupakan
cikal bakal ROS, sedangkan, nilai pH matriks yang
tinggi akan memacu produksi radikal bebas, meskipun ΔpH = 0 oleh karena
stimulasi nigerisin Produksi ROS akan menurun tanpa adanya ortofosfat ketika matriks dipenuhi oleh senyawa karbonat maupun bikarbonat sehingga
menyebabkan pergeseran pH ke atas nilai 7.
Stres oksidatif adalah keadaan
di mana jumlah radikal bebas di dalam tubuh
melebihi kapasitas tubuh untuk menetralkannya. Akibatnya intensitas proses oksidasi sel-sel tubuh normal menjadi semakin tinggi dan
menimbulkan kerusakan yang lebih banyak. Literatur medis membuktikan bahwa
stres oksidatif adalah penyebab utama penuaan
dini dan timbulnya
penyakit kronis seperti kanker, penyakit jantung, alzheimer, dan lain-lain. Stres oksidatif dapat dicegah dan
dikurangi dengan asupan antioksidan yang cukup dan
optimal ke dalam tubuh.
ANTIOKSIDAN
Antioksidan merupakan zat yang mampu memperlambat atau mencegah
proses oksidasi.Zat ini secara nyata mampu
memperlambat atau menghambat oksidasi zat yang mudah
teroksidasi meskipun dalam konsentrasi rendah. Antioksidan juga sesuai
didefinisikan sebagai senyawa-senyawa yang
melindungi sel dari efek berbahaya radikal bebas oksigen reaktif jika berkaitan dengan penyakit, radikal
bebas ini dapat berasal dari metabolisme tubuh maupun faktor eksternal lainnya. Radikal bebas adalah spesies yang tidak stabil karena memiliki
elektron yang tidak berpasangan dan mencari pasangan elektron dalam
makromolekul biologi.Protein lipida dan DNA dari sel manusia yang sehat
merupakan sumber pasangan elektron yang baik.Kondisi oksidasi dapat
menyebabkan kerusakan protein dan DNA, kanker,
penuaan, dan penyakit lainnya. Komponen kimia yang berperan sebagai antioksidan adalah
senyawa golongan fenolik dan polifenolik. Senyawa-senyawa golongan tersebut
banyak terdapat dialam, terutama pada tumbuh-tumbuhan, dan memiliki kemampuan
untuk menangkap radikal bebas. Antioksidan yang banyak
ditemukan pada bahan pangan, antara lain vitamin E, vitamin C, dan karotenoid.
Hal
penting mengenai uji antioksidan
Antioksidan diharapkan aman dalam penggunaan atau tidak
toksik, efektif pada konsentrasi rendah (0,01-0,02%), tersedia dengan harga
cukup terjangkau, dan tahan terhadap proses pengolahan produk . Antioksidan penting dalam melawan radikal bebas, tetapi
dalam kapasitas berlebih menyebabkan kerusakan sel.
Sumber
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.
Penggolongan
Antioksidan berdasarkan sumbernya
Ada dua macam antioksidan berdasarkan sumbernya, yaitu
antioksidan alami dan antioksidan sintetik .
Antioksidan
alami
Antioksidan alami biasanya lebih diminati, karena tingkat
keamanan yang lebih baik dan manfaatnya yang lebih luas dibidang makanan, kesehatan dan kosmetik. Antioksidan alami dapat ditemukan pada sayuran,
buah-buahan, dan tumbuhan berkayu. Metabolit sekunder dalam tumbuhan yang berasal dari
golongan alkaloid, flavonoid, saponin, kuinon, tanin, steroid/
triterpenoid. Quezada et al. (2004) menyatakan bahwa fraksi alkaloid pada daun “Peumus boldus” dapat berperan sebagai antioksidan. Zin
“et al”. (2002) menyatakan bahwa golongan senyawa yang aktif sebagai
antioksidan pada batang, buah, dan daun mengkudu berasal dari golongan
flavonoid. Gingseng yang berperan sebagai antioksidan, antidiabetes, antihepatitis, antistres, dan antineoplastik, mengandung saponin glikosida (steroid glikosida).[7] Uji aktivitas antioksidan yang dilakukan pada daun
“Ipomea pescaprae” menunjukkan keberadaan senyawa kuinon, kumarin, dan
furanokumarin. Tanin yang banyak terdapat pada teh
dipercaya memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi. Sementara itu, Iwalokum
“et al”.(2007)menyatakan bahwa “Pleurotus ostreatus” yang mengandung
triterpenoid, tanin, dan sterois glikosida dapat berperan sebagai antioksidan
dan antimikroba.
Penggolongan Antioksidan
berdasarkan mekanisme kerjanya
Berdasarkan
mekanisme kerjanya, antioksidan dibedakan menjadi antioksidan primer yang dapat bereaksi dengan radikal bebas atau
mengubahnya menjadi produk yang stabil , dan antioksidan sekunder atau antioksidan preventif yang dapat mengurangi laju
awal reaksi rantai serta antioksidan tersier. Mekanisme kerja antioksidan selular menurut Ong et al.
(1995) antara lain, antioksidan yang berinteraksi langsung dengan oksidan, radikal bebas, atau
oksigen tunggal; mencegah pembentukan jenis oksigen reaktif; mengubah jenis
oksigen rekatif menjadi kurang toksik;
mencegah kemampuan oksigen reaktif; dan memperbaiki kerusakan yang timbul.
Antioksidan primer
Antioksidan
primer berperan untuk mencegah pembentukan radikal bebas baru dengan memutus reaksi berantai dan mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil.[ Contoh
antioksidan primer, ialah enzim superoksida dimustase (SOD), katalase, dan glutation dimustase.
Antioksidan Sekunder
Antioksidan
sekunder berfungsi menangkap senyawa radikal serta mencegah terjadinya reaksi
berantai. Contoh antioksidan sekunder diantaranya yaitu vitamin E, Vitamin C, dan β-karoten.[
Antioksidan Tersier
Antioksidan
tersier berfungsi memperbaiki kerusakan sel dan jaringan yang disebabkan oleh
radikal bebas.Contohnya yaitu enzim yang memperbaiki DNA pada inti sel
adalah metionin sulfoksida reduktase.
bab iv
rangkuman
Tidak ada komentar:
Posting Komentar