Konsultan Program Smart Detox Synergy

Program Smart Detox adalah program diet dengan pasokan nutrisi yang cukup untuk mendetoksifikasi tubuh secara aman dan alami

Antioksidan Biologis

| 0 comments

radikal bebas dinetralkanAntioksidan adalah zat yang menghambat dan mencegah proses oksidasi. Antioksidan adalah zat penetralisir radikal bebas dalam tubuh, yang secara alami terbentuk sebagai hasil sampingan dari proses metabolisme. Antioksidan melindungi sel-sel tubuh dari kerusakan yang diakibatkan oleh radikal bebas yang reaktif.

Sumber antioksidan

Antioksidan bisa berasal dari dalam tubuh sendiri (endogen) dan dari luar tubuh (eksogen). Dalam kondisi tubuh mengalami stress oksidatif maka antioksidan endogen saja tidak cukup. Stres oksidatif adalah kondisi dimana terjadi ketidakseimbangan antara radikal bebas dan ROS (reactive oxygen species) dengan antioksidan, yang bisa terjadi saat sedang sakit atau karena faktor lingkungan yang pro-oksidatif; misalnya karena makan makanan yang tidak seimbang, konsumsi lemak hewani secara berlebihan, makan makanan yang diawetkan/diasap, minum alkohol, merokok, kurang mengkonsumsi sayur & buah, pencemaran lingkungan. Oleh karena itulah perlu dibantu asupan antioksidan eksogen.
Dalam artikel ini akan dibahas tentang antioksidan yang berasal dari dalam tubuh (endogen)
Artikel mengenai antioksidan eksogen bisa Anda baca di artikel Antioksidan Yang Berasal Dari Makanan

Berdasarkan penelitian Ong, dkk. sekitar tahun 1995, antioksidan seluler merupakan antioksidan yang bisa menyebabkan interaksi langsung dengan oksidan, radikal bebas, serta singlet oxygen, hal ini bisa mencegah terjadinya reaksi oksidasi berantai yang bisa merusak bahkan mematikan sel.
Ada berbagai enzim antioksidan yang berperan dalam mendegradasi senyawa ROS intraseluler, enzim-enzim ini akan mengkonversi ROS menjadi molekul oksigen non-reaktif:

  • Enzim superoksida dismutase: menghilangkan superoksida
  • Katalase: menghilangkan hidrogen peroksida
  • Glutation peroksidase: menghilangkan hidrogen peroksida
  • Glutation disulfida reduktase: mereduksi glutation yang sudah teroksidasi
  • Glutation-S-transferase: menghilangkan lipid hidrogen peroksida
  • Metionin sulfoksida reduktase: memperbaiki residu metionin yang sudah teroksidasi
  • Peroksidase: dekomposisi hidrogen peroksida dan hidrogen peroksida lipid

Superoksida dismutase (SOD)

Terdapat 2 macam SOD, yaitu Mn-SOD yang terdapat dalam mitokondria dan Cu-Zn-SOD dalam sitoplasma.
Walaupun jumlahnya lebih banyak dibandingkan Mn-SOD, Cu-Zn-SOD lebih rendah aktivitasnya.
SOD mengubah 2 molekul radikal superoksida menjadi 1 molekul hidrogen peroksida dan 1 molekul oksigen.
Hidrogen peroksida yang bersifat racun juga harus dihilangkan sebelum reaksi Fenton mengubahnya menjadi radikal hidroksil. Enzim lain yaitu katalase (CAT) dan/atau glutation peroksidase (GPx) berperan menghilangkan hidrogen peroksida ini. Jadi enzim SOD ini memerlukan enzim CAT atau GPx untuk mendampinginya.

Katalase

Katalase berperan sebagai detoksifikasi seluler dengan mengubah 2 molekul hidrogen peroksida yang beracun menjadi 2 molekul air dan 1 molekul oksigen. Katalase terutama terdapat pada peroksisom, khususnya dalam sel-sel hati. Aktivitasnya sungguh luar biasa, 1 molekul katalase dapat mengubah jutaan molekul hidrogen peroksida perdetik.
Hidrogen peroksida adalah produk sampingan dari banyak sekali proses metabolisme normal dalam tubuh. Hidrogen peroksida berbahaya karena dapat bekerja sebagai oksidator kuat. Untuk mencegah terjadinya kerusakan sel dan jaringan, maka hidrogen peroksida ini harus dihilangkan. Untuk itu sel-sel tubuh menggunakan enzim katalase untuk mengkatalis dekomposisi hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.

Glutation peroksidase (GPx)

GPx adalah enzim paling penting untuk menghilangkan hidrogen peroksida dari membran sel. Enzim ini mengkatalisis reduksi hidrogen peroksida dan lipid hidrogen peroksida dengan menggunakan glutation tereduksi sebagai kofaktornya. GPx ini merupakan enzim yang mengandung selenium pada sisi aktifnya. Tapi ada juga enzim GPx yang tidak mengandung selenium, yang dapat mendegradasi lipid hidrogen peroksida tapi tidak mampu mendegradasi hidrogen peroksida.
Regenerasi glutation yang sudah tereduksi dilakukan oleh enzim glutation reduktase dengan adanya NADPH yang dihasilkan dari jalur pentosa.
Glutation disulfida reduktase bekerja mengubah glutation teroksidasi (GSSG) menjadi glutation tereduksi (GSH) dengan cara mengoksidasi NADH menjadi NAD+
Sistem glutation (glutation, glutation peroksidase, dan glutation reduktase) adalah kunci pertahanan tubuh untuk melawan hidrogen peroksida dan peroksida lainnya.

Terdapat 4 macam enzim glutation peroksidase:

  • glutation peroksidase sistolik (cGPx), terdistribusi di seluruh tubuh
  • glutation peroksidase fosfolipid hidroperoksidase (PHGPx), dalam membran plasma untuk mereduksi lipid hidroperoksida kompleks
  • glutation peroksidase plasma (pGPx), dalam plasma darah, terutama diproduksi oleh ginjal
  • glutation peroksidase gastrointestinal (GIGPx), hanya terdapat dalam hati dan saluran pencernaan

pGPx dan PHGPx dapat menghambat peroksidasi kolesterol LDL dalam plasma darah dan sel endotelium pembuluh darah.

Heme oksigenase (HO-1)

Heme oksigenase memiliki kapasitas antioksidan untuk menjaga sel-sel paru-paru terhadap oksidasi dari oksidan eksogen. Heme oksigenase dikenal memiliki kapasitas sitoprotektif (melindungi sel), akan tetapi mekanisme proteksi terhadap oksidan oleh heme oksigenase ini belum diketahui dengan jelas.
Heme oksigenase mengkatalisis pemecahan heme (dari hemoglobin) menjadi karbon monoksida (CO), zat besi (Fe2+), dan biliverdin. Biliverdin segera diubah menjadi bilirubin oleh enzim biliverdin reduktase. Meskipun terbebasnya Fe2+ secara potensial dapat membentuk radikal bebas, tapi aktivitas heme oksigenase dikaitkan (coupled) secara kuat dengan sintesis protein ferritin, sehingga zat besi tersebut segera terikat.
Pigmen empedu dan karbon monoksida (CO) telah diketahui memiliki kapasitas menangkap (scavenging) radikal bebas. CO memproteksi sel dan jaringan terhadap stress oksidatif.
Terdapat 2 jenis enzim heme oksigenase HO-1 yang terkonsentrasi di hati dan limfa; dan HO-2 yang terkonsentrasi di otak dan testis.

Selenium

Senyawa selenium dapat memberi pengaruh biologis secara langsung atau setelah digabungkan ke dalam enzim atau protein bio-aktif lainnya. Selenium anorganik utama yang terdapat pada bahan makanan adalah natrium selenit (Na2SeO3). Dalam senyawa organik, selenium terdapat pada selenometionin dan selenosistein.
Diketahui terdapat sekitar 30 selenoprotein yang mengandung selenosistein, sebagai contoh selenosistein adalah sisi aktif enzim antioksidan glutation peroksidase dan tioredoksin reduktase.
Glutation peroksidase adalah selenoprotein yang paling banyak terdapat pada mamalia. Tioredoksin reduktase penting untuk menjaga agar protein pada sel tidak teroksidasi, juga menyediakan deoksiribonuklease yang diperlukan untuk sintesis DNA.
Enzim deiodinase (D1, D2, D3) yang diperlukan untuk aktivasi dan inaktivasi hormon tiroid (T4) menjadi bentuk T3 adalah juga enzim yang mengandung selenium.
Antioksidan seperti Vitamin E dan C dan koenzim Q10 setelah menetralkan radikal bebas akan menjadi radikal yang lebih tidak aktif. Agar dapat berfungsi lagi maka antioksidan radikal tersebut harus diregenerasi. Sistem antioksidan glutation dan tioredoksin berfungsi untuk meregenerasi anti oksidan radikal tersebut. Glutation peroksidase dan tioredoksin reduktase adalah 2 enzim antioksidan alami yang mengandung selenium, dan tergantung pada aktivitas selenium untuk fungsi antioksidannya.
Enzim antioksidan yang mengandung selenium seperti glutation peroksidase dan tioredoksin reduktase memiliki potensi untuk mengurangi pengaruh negatif radikal bebas pada proses penuaan.
Metionin sulfoksida reduktase adalah enzim yang mampu secara langsung memperbaiki kerusakan oksidatif residu metionin dalam suatu protein. Terdapat 2 bentuk metionin sulfoksida reduktase: mengandung dan tidak mengandung selenium pada sisi aktifnya. Kedua enzim ini tergantung pada sistem tioredoksin untuk regenerasinya.
Defisiensi selenium terbukti meningkatkan oksidasi protein . Kerusakan DNA berhubungan dengan penuaan, yang disebut penuaan dini umumnya disebabkan karena tidak berfungsinya DNA repair enzyme. Ada penelitian yang menunjukkan terdapat hubungan antara rendahnya kadar selenium dalam darah dengan tingginya kerusakan DNA.

ANTIOKSIDAN NON-ENZIM

Vitamin E (α-tokoferol)

Vitamin E merupakan antioksidan larut lemak yang terdapat dalam membran sel, dimana vitamin ini mereduksi radikal bebas lipidik. Vitamin ini juga terdapat dalam lipoprotein yang bersirkulasi dalam tubuh.
Vitamin E bereaksi dengan radikal bebas lipidik membentuk vitamin E radikal sedikit reaktif, yang memutuskan propagasi reaksi berantai radikal. Selanjutnya vitamin E radikal diregenerasi dengan adanya glutation dan vitamin C.

Vitamin C (asam askorbat)

Vitamin C merupakan antioksidan larut air, dan menjadi bagian dari pertahanan pertama terhadap ROS dalam plasma, dan juga berperan di dalam sel. Vitamin C terdapat dalam 2 bentuk: tereduksi dan teroksidasi. Pada invidu sehat 80% vitamin C yang bersirkulasi terdapat dalam bentuk tereduksi, sedangkan vitamin C bentuk teroksidasi meningkat kadarnya pada kasus patologik seperti pada kasus arthritis rheumatoid.
Vitamin C dapat secara efektif membersihkan anion superoksida dan singlet oxygen.
Vitamin C dapat memutus reaksi radikal yang dihasilkan melalui lipoperoksida, vitamin C bereaksi secara langsung pada fase cair dengan radikal lipid peroksida, lalu berubah menjadi askorbil yang bersifat sedikit reaktif.
Vitamin C mempunyai peranan penting dalam perlindungan DNA pada sperma.
Vitamin C juga dapat meregenerasi vitamin E.

Karotenoid dan vitamin A

β-karoten, salah satu bentuk vitamin A, dapat membersihkan singlet oxygen, energi untuk reaksi ini dibebaskan dalam bentuk panas sehingga sistem regenerasi tidak diperlukan.
β-karoten juga bereaksi dengan senyawa radikal peroksil dengan membentuk radikal karotenoid peroksil, dan kemudian membentuk karotenoid peroksida.
Antioksidan di dalam tubuh dapat mencegah kerusakan pada materi genetik (DNA dan RNA) oleh radikal bebas sehingga laju mutasi dapat ditekan. Penurunan laju mutasi ini akan berujung pada penurunan risiko pembentukan sel kanker. Aktivitas antioksidan juga terkait erat dengan pencegahan proses penuaan, terutama pada sel kulit.

Vitamin B2 (riboflavin)

Disamping perannya sebagai kofaktor dalam reaksi oksido-reduksi, vitamin B2 juga memiliki aksi antioksidan secara  langsung. Secara in vitro dengan adanya hidrogen peroksida lipid, riboflavin diubah menjadi bentuk teroksidasinya.

Asam Lipoat

Tidak seperti antioksidan lainnya, asam lipoat dapat aktif dalam fase air maupun fase lipid.
Asam lipoat terdapat dalam bentuk teroksidasi (LA) atau tereduksi (DHLA), dan kedua bentuk ini memiliki aktivitas antioksidan.
LA dapat membersihkan radikal hidroksil  dan singlet oxygen, tapi tidak dapat bereaksi dengan anion superoksida atau hidrogen peroksida. Sedangkan DHLA aktif melawan radikal hidroksil tapi tidak aktif terhadap hidrogen peroksida dan singlet oxygen. DHLA mempunyai aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibanding LA.
LA dan DHLA dapat mengkelat (mengikat) logam berat. LA efektif mengikat Cu2+, Zn2+, Pb2+ tapi tidak dapat mengikat Fe3+. DHLA membentuk senyawa kompleks dengan Cu2+, Zn2+, Pb2+ , Hg2+, dan Fe3+ yang tidak larut dalam air.
Cadmium (Cd2+) sangat beracun, karena dalam jumlah sangat sedikit pun dapat menyebabkan peroksidasi lipid dalam otak, asam lipoat dapat mencegahnya. Pengikatan Fe dan Cu dalam otak oleh LA dan DHLA dapat mengurangi kerusakan sel otak oleh radikal bebas ini yang berkontribusi pada timbulnya penyakit Alzheimer’s.
DHLA dapat meregenerasi vitamin C dan vitamin E dalam bentuk teroksidasinya.
Di dalam mitokondria, asam lipoat dapat mengkompensasi rendahnya kadar glutation dalam organel ini, dan dapat mengikat logam berat yang dapat memperoduksi radikal bebas. Pemberian asam lipoat dapat mengembalikan potensi membran mitokondria, mereduksi produksi malonaldehid (suatu produk peroksidasi lipid).
Pemberian asam lipoat juga dapat mengembalikan kemampuan hati untuk mensintesa glutation (yang berkurang akibat penuaan) dengan cara menginduksi penyerapan sistin atau sistein.
Pemberian asam lipoat bersama asetil-L-karnitin dapat meningkatkan kemampuan memory.
Asam lipoat banyak terdapat jantung hewan, dan bayam; asam lipoat isi mudah diserap usus.

Asam Urat

Pada manusia asam urat merupakan produk akhir metabolisme purin, akibat tidak adanya enzim urikase yang dapat mengubah asam urat menjadi alantoin. Kadar asam urat yang tinggi dalam darah meningkatkan resiko timbulnya hiperurisemia dan penyakit gout. Asam urat sebenarnya bertindak sebagai antioksidan dalam plasma darah. Asam urat memberikan efek protektif terhadap vitamin C dan E; tetapi untuk bekerja sebagai anti oksidan asam urat juga memerlukan kehadiran vitamin C dalam plasma darah.
Selain itu asam urat juga memberikan efek penghambatan terhadap radikal bebas seperti radikal peroksil dan peroksinitrit.
Asam urat dapat memberikan efek protektif terhadap membran sel dan DNA.
Aktivitas antioksidan asam urat juga telah ditemukan dalam otak sebagai “penghambat” (protector) timbulnya beberapa macam penyakit seperti multiple sclerosis dan neurodegenerative  disease. Tingginya kadar asam urat dalam darah dan otak dapat mencegah timbulnya penyakit Parkinsons.
Oleh karena itu, beberapa peneliti tidak menganggap asam urat sebagai faktor yang merugikan kesehatan, karena sifat anti oksidannya itu.

Koenzim Q

Koenzim Q biasa disebut sebagai ubikuinon, juga dikenal sebagai koenzim Q10 (karena rantainya terdiri dari 10 unit isopren) atau CoQ10. Terdapatnya grup kuinon menyebabkan koenzim Q dapat berfungsi sebagai pembawa elektron, sedangkan unit-unit isopren yang sangat hidrofobik memungkinkan koenzim Q memasuki daerah kaya akan lipid dalam sel.  Komponen ini terdapat dalam bentuk teroksidasi dan tereduksi. Perubahan dari bentuk teroksidasi menjadi tereduksi terjadi melalui intermediat dari radikal bebas semikuinon. Bentuk tereduksinya (QH2) disebut ubiquinol, sedangkan bentuk radikal bebasnya yang tereduksi sebagian disebut semikuinon (*Q-).
Kolesterol LDL mengandung CoQ10H2 (bentuk tereduksi dari koenzim Q) dalam jumlah sedikit, dan merupakan antioksidan pertama yang digunakan pada saat LDL terkena oksidan. Suplementasi dengan ubikuinon terbukti meningkatkan daya tahan LDL terhadap oksidasi.
Dalam keadaan normal sebagian besar koenzim Q berada dalam keadaan tereduksi (QH2, ubiquinol), suatu bentuk yang paling efektif sebagai antioksidan. Ubuquinol dapat menetralisir peroksil lipid dengan cara mendonasikan 1 atom hidrogen, sehingga ubiquinol berubah menjadi radikal semikuinon (*Q-), yang kemudian dikembalikan lagi menjadi bentuk non radikal melalui siklus Q dalam rantai respirasi. QH2 atau *Q- dapat pula meregenerasi radikal tokoferoksil (vitamin E radikal) dengan cara mendonasikan elektron.
Meskipun 80% koenzim Q ditemukan terdapat dalam mitokondria, namun keberadaannya dalam mikrosom, Golgi aparatus, dan membran plasma menunjukkan keutamaannya sebagai antioksidan fasa lipid yang diproduksi secara endogen.
Spesies mamalia yang umur hidupnya panjang, dalam mitokondrianya memiliki kandungan koenzim Q yang lebih banyak dibanding dengan spesies yang berumur pendek.

Tioredoksin

Terdapat 2 macam tioredoksin yaitu TRX1 yang mengandung 104 asam amino, terdapat dalam sitoplasma. Dan TRX2 yang terdapat dalam mitokondria.
Seperti halnya sistem glutation, sistem tioredoksin berfungsi untuk mempertahankan agar lingkungan sel tetap dalam keadaan tereduksi (mengurangi ikatan silang disulfida) dan menjaga sel dari radikal bebas.
NADPH mereduksi (mendonorkan atom hidrogen) untuk meregenerasi tioredoksin tereduksi, sama seperti meregenerasi gluttion tereduksi (GSH).
Seperti halnya glutation peroksidase, tioredoksin reduktase adalah enzim yang mengandung selenium, sehingga aktivitasnya dapat dipengaruhi oleh jumlah selenium dalam makanan yang dikonsumsi.

Bilirubin

Bilirubin adalah antioksidan lipofilik yang sangat kuat, dan berfungsi untuk melindungi membran sel terhadap peroksidasi lipid serta melindungi protein membran terhadap reaksi oksidasi.
Konsentrasi kecil dari bilirubin mampu melawan 10.000 kali konsentrasi hidrogen peroksida, karena banyaknya dan kecepatan aksi biliverdin reduktase mengubah biliverdin menjadi bilirubin dalam semua jaringan.
Re-siklus bilirubin lebih cepat dibandingkan dengan re-siklus glutation karena glutation memerlukan 2 enzim yaitu glutation reduktase dan glutation peroksidase.
Bilirubin merupakan antioksidan utama dalam serum darah manusia, potensial melawan radikal superoksida dan radikal peroksil.
Tingginya kadar bilirubin dalam serum berkorelasi dengan rendahnya resiko timbulnya penyakit-penyakit aterosklerosis, kariovaskuler, dan kanker.

Melatonin

Melatonin adalah hormon mamalia yang terutama disintesa di kelenjar pineal di otak, juga disintesis dalam retina mata, sum-sum tulang dan limfosit. Melatonin adalah antioksidan yang sangat kuat, bisa bekerja secara efektif  dalam fase air maupun fase lipid. Tidak seperti halnya vitamin C dan E yang tidak dapat segera menembus blood-brain barrier, melatonin dapat dengan mudah melewati barrier tersebut.
Melatonin 2 kali lebih efektif dalam menjaga membran sel terhadap peroksidasi lipid dibandingkan dengan vitamin E; 5 kali lebih efektif untuk menetralisir radikal hidroksil dibanding dengan glutation. Radikal hidroksil adalah radikal bebas yang secara normal bertanggungjawab atas separuh dari total kerusakan oleh radikal bebas (menyebabkan peroksidasi lipid, kerusakan DNA, dan oksidasi protein).
Melatonin dapat berikatan dengan DNA dan melindunginya terhadap kerusakan. Melatonin bersama adenosin sangat penting untuk menjaga sel-sel otak terhadap pengaruh buruk radikal bebas karena konsentrasi glutation dalam otak tidak tinggi.
Melatonin bersama dengan deprenyl secara nyata dapat menekan produksi radikal hidroksil yang berasosiasi dengan autoksidasi dopamin dalam otak.
Melatonim banyak terdapat dalam mitokondria dan inti sel, secara langsung dapat menjaga DNA mitokondria dan mampu menginduksi enzim-enzim antioksidan dalam mitokondria.
Selain dapat menetralkan radikal hidroksil dan peroksil, melatonin juga dapat menetralkan super oksida, singlet oxygen, hidrogen peroksida, dan asam hipoklorat.
Melatonin mencegah produksi peroksinitrit dengan cara menghambat aktivitas enzim nitrik oksida sintetase dalam jaringan otak.
Melatonin meningkatkan aktivitas enzim-enzim antioksidan: glutation peroksidase, super oksida dismutase, dan katalase.
Aksi antioksidan melatonin menyangkut donasi 2 elektron (bukan 1 elektron) sehingga melatonin tidak berubah menjadi senyawa radikal.

Leave a Reply

Required fields are marked *.