Konsultan Program Smart Detox Synergy

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

Cara Reaksi Antioksidan

| 0 comments

antioksidan menetralkan radikal bebasDalam artikel Cara Kerja Antioksidan dapat diketahui mekanisme bagaimana suatu antioksidan bekerja, yaitu melalui pendonoran hidrogen, pengikatan logam (metal chelator), dan inaktivasi singlet oxygen. Dalam artikel Reaksi Antioksidan ini akan dibahas tentang cara beraksinya beberapa macam antioksidan. Setelah membaca artikel ini diharapkan kita dapat memilih antioksidan yang sesuai dengan kebutuhan.

Bagaimana antioksidan bekerja

Antioksidan adalah molekul yang dapat menetralkan radikal bebas dengan cara menerima atau memberikan (mendonorkan) 1 elektron untuk menghilangkan kondisi elektron tidak berpasangan yang tadinya terdapat pada radikal bebas. Hal ini berarti bahwa dalam proses menetralkan molekul radikal bebas menjadi molekul stabil (tidak radikal), molekul antioksidan sendiri akan menjadi bersifat radikal. Tapi molekul antioksidan radikal itu biasanya kurang reaktif dibandingkan dengan radikal bebas yang dinetralkannya, dan dapat segera dinetralkan oleh antioksidan lain dan/atau ia mempunyai mekanisme lain untuk mengakhiri kondisi radikalnya.

Kondisi suatu senyawa menjadi antioksidan atau pro-oksidan

Apakah suatu senyawa dapat bertindak sebagai antioksidan atau pro-oksidan ditentukan oleh potensial reduksi standar 1 elektron (standard 1 electron reduction potential). Misalnya, potensi reduksi standar 1 elektron untuk radikal-radikal alkil, peroksil, dan alkoksil dari asam lemak tak jenuh jamak (PUFA), masing-masing adalah 600, 1000, dan 1600 mV. Jadi agar suatu antioksidan dapat bekerja mencegah oksidasi lipid, potensial reduksi terhadap radikal-radikal bebas tersebut harus lebih rendah dari 600 mV (lebih rendah dari potensial reduksi PUFA). Sebagai contoh, vitamin C dan tokoferol yang mempunyai potensial reduksi yang lebih rendah (masing-masing 282 dan 480 mV) dapat memberikan 1 atom hidrogen kepada radikal peroksil dari PUFA, sebelum PUFA memberikannya.

Potensial reduksi standar 1 elektron (dalam mV) beberapa pasangan radikal bebas pada pH 7,0 :
OH*, H+/H2O = 2310
RO*, H+/ROH = 1600
ROO*, H+/ROOH = 1000
GS*/GS- (glutation) = 920
PUFA*, H+/PUFA = 600
katecol*, H+/katecol = 530
α-tokoferoksil, H+/α-tokoferol = 480
H2O2, H+/H2O,OH* = 320
askorbat-, H+/askorbat = 282
O2/*O2- =  -330
RSSR/*RSSR- (GSH) = -1500
H2O/e-aq = -2870

Bentuk tereduksi masing-masing radikal dapat menetralkan (mereduksi) radikal bebas yang mempunyai potensial yang lebih tinggi. Radikal hidroksil (*OH) mempunyai potensial paling tinggi, oleh karena itu merupakan radikal bebas yang paling reaktif dan paling merusak diantara semua radikal bebas biologis.

Mekanisme vitamin C sebagai antioksidan

Molekul yang mempunyai atom hidrogen terikat lemah, dapat menggunakan atom hidrogen (proton, bermuatan positif) tersebut untuk menetralkan radikal bebas (yang adalah anion bermuatan negatif). Atom hidrogen disebut sebagai ekivalen reduksi (reducing equivalent), dan molekul yang mempunyai atom hidrogen tersebut disebut dalam keadaan yang tereduksi. Sebagai contoh asam askorbat (vitamin C) dapat mendonorkan atom hidrogen kepada molekul radikal bebas (*R), sehingga radikal tersebut menjadi netral (R), sedangkan asam askorbatnya menjadi radikal (*Asc-). Akan tetapi radikal *Asc- sangat stabil karena adanya struktur resonansi. Selanjutnya radikal asam askorbat dapat segera diregenerasi oleh enzin reduktase yang mengandung NADH atau NADPH. Vitamin C dapat juga menetralkan radikal antioksidan lain misalnya radikal glutation (*GS) dan radikal tokoferol vitamin E (*Toc), tetapi tidak dapat menertalkan radikal hidroksil (*OH), radikal alkoksil (RO*) dan radikal peroksil (ROO*). Vitamin C dapat menjadi antioksidan kuat sepanjang tidak terdapat ion logam; bahkan dengan adanya ion logam, vitamin C dapat menjadi pro-oksidan yang membahayakan. Secara normal di dalam tubuh, zat besi (Fe) dan tembaga (Cu) terikat kuat pada protein pembawa yaitu ferritin, transferritin, dan seruloplasmin, sehingga tidak akan membentuk radikal bebas. Tapi radikal bebas akan terbentuk dengan masuknya ion logam bebas dari luar, misalnya dari suplemen mineral, asap rokok, dan polutan lain.
Tembaga (Cu) berbeda dengan zat besi (Fe) dalam hal reaktivitasnya, yaitu jika bereaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2), tembaga akan memproduksi lebih banyak singlet oxygen daripada radikal hidroksil. Singlet oxygen tersebut dapat mengoksidasi DNA.

Asam urat sebagai antioksidan

Primata (termasuk manusia) telah kehilangan kemampuannya untuk mensintesa asam askorbat dalam tubuhnya sendiri, karena itu membutuhkan pasokan vitamin C dari makanannya. Akan tetapi primata dapat mengkompensasi hilangnya kemampuan tersebut dengan cara meningkatkan kadar asam urat, yang berfungsi sebagai antioksidan larut air, dalam serum darahnya, Asam urat tidak hanya dapat menangkap (quencher) singlet oxygen, tetapi juga dapat mengikat (chelator) zat besi sehingga dapat menjaga supaya vitamin C tidak rusak oleh oksidasi zat besi.

Grup Enzim Glutation

Thiols (molekul yang mengandung grup -SH), misalnya tioredoksin (enzim yang mengandung disulfida), sistein, dan glutation tereduksi (GSH) juga merupakan contoh molekul-molekul yang dapat mereduksi radikal bebas melalui donasi hidrogen. Metalotionein (protein pembawa Zn dan Cu) adalah suatu protein yang kaya akan sistein, dapat mereduksi radikal bebas melalui pengikatan logam atau melalui donasi hidrogen. Dengan cara mendonorkan hidrogen, glutation tereduksi dapat menetralkan radikal hidroksil atau radikal vitamin C. Kemudian dapat saling menetralkan dengan radikal glutation teroksidasi. Enzim glutation peroksidase menggunakan glutation tereduksi (GSH) untuk menghilangkan hidrogen peroksida, dan menjadi glutation teroksidasi (GSSG). Selanjutnya enzim glutation reduktase memberikan hidrogen kepada glutation teroksidasi (GSSG) untuk meregenerasi glutation tereduksi (GSH). Rasio GSH/GSSG yang tinggi menunjukkan terdapatnya glutation tereduksi dalam jumlah banyak yang tersedia untuk digunakan sebagai antioksidan. Glutation peroksidase mengandung selenium (Se). Selenium yang terkandung dalam makanan yang dikonsumsi dapat meningkatkan kadar glutation peroksidase dalam tubuh. Kekurangan selenium dapat menurunkan kadar glutation peroksidase dalam tubuh. Studi epidemiologis menunjukkan bahwa selenium dapat mencegah timbulnya kanker. Akan tetapi kelebihan selenium juga dapat menimbulkan keracunan, selenium dibutuhkan hanya sedikit (unsur mikro).

Karotenoid sebagai antioksidan

Senyawa yang paling efektif dalam menghilangkan (quenching) singlet oxygen adalah karotenoid, yang merupakan suatu pigmen tanaman yang diproduksi untuk mempertahankan diri terhadap sinar ultraviolet. Singlet oxygen bukanlah radikal bebas, tapi mempunyai elektron dalam keadaan tereksitasi sehingga dapat bereaksi secara merusak dengan bio-molekul yang mengandung ikatan rangkap. Karotenoid dapat menetralkan seluruh singlet oxygen dengan cara physical quenching, yaitu suatu proses dimana singlet oxygen dikembalikan ke keadaan semula (ground state) tanpa konsumsi oksigen atau pembentukan produk sampingan (berbeda dengan chemical quenching yang menghasilkan dioksida). Satu molekul ß-karoten dapat menghilangkan 250 sampai 1000 molekul singlet oksigen dengan kecepatan 14 X 10-9 M-1 S-1. Sedangkan likopen (yang banyak terdapat pada tomat) dapat menghilangkan singlet oxygen dengan kecepatan 2 kali lebih besar dibandingkan ß-karoten. Studi epidemiologis menunjukkan bahwa peningkatan konsumsi ß-karoten dan tingginya kadar ß-karoten dalam plasma darah berhubungan dengan rendahnya resiko kanker paru-paru, sehingga diasumsikan bahwa suplementasi ß-karoten dapat mencegah timbulnya kanker paru-paru. Akan tetapi banyak penelitian mengindikasikan bahwa pada perokok dan peminum alkohol, suplementasi ß-karoten justru meningkatkan resiko timbulnya kanker paru-paru. Sayangnya, vitamin C yang dapat meregenerasi serta menstabilkan vitamin E dan ß-karoten, tidak disertakan dalam penelitian tersebut.

Multipel antioksidan

Penggunaan multipel antioksidan mungkin lebih menguntungkan karena spektrum antioksidan tunggal yang tidak luas. Contoh, spesifik antioksidan hanya dapat bekerja untuk menetralkan spesifik ROS dan RNS. Antioksidan tunggal juga cenderung untuk hanya bekerja pada lokasi tertentu dalam sel atau jaringan. Contohnya melatonin adalah inhibitor kuat terhadap radikal hidroksil, dan dapat menembus penghalang (barrier) antara darah dan otak; tetapi melatonin terutama efektif untuk menjaga DNA dalam inti sel dan mitokondria sel otak. Likopen merupakan karotenoid paling kuat daya antioksidannya terhadap singlet oxygen (110 kali lebih kuat dibanding vitamin E); demikian pula vitamin E mempunyai daya antioksidan 125 kali lebih kuat dibanding dengan glutation. Akan tetapi likopen dan vitamin E hanya efektif dalam lingkungan yang mengandung lipid, sedangkan glutation hanya efektif di lingkungan yang berair. Suatu studi menunjukkan bahwa terjadi penurunan resiko timbulnya penyakit jantung sebesar 34% pada mereka yang hanya mengkonsumsi vitamin E, sebanyak 22% pada mereka yang hanya mengkonsumsi ß-karoten, sebanyak 20% pada mereka yang hanya mengkonsumsi vitamin C. Pada grup yang mengkonsumsi ketiga macam antioksidan tersebut ternyata resiko penurunan timbulnya penyakit jantung lebih tinggi, yaitu 50%. Meskipun vitamin E (tokoferol) hanya efektif secara moderat melawan singlet oxygen, tapi antioksidan ini paling efektif untuk mengakhiri rantai reaksi peroksidasi lipid dalam membran sel. Tapi tokoferol harus diregenerasi (direduksi dengan menambah atom hidrogen) oleh anti oksidan lain. Radikal tokoferol tidak berguna lagi untuk mengakhiri reaksi peroksidasi lipid, bahkan radikal ini dapat menjadi pro-oksidan. Oleh karena itu harus tersedia antioksidan lain untuk mereduksi dan mengembalikannya ke kondisi semula (tokoferol). Koenzim Q (ubiquinol) atau vitamin C dapat meregenerasi vitamin E radikal, dan selanjutnya vitamin C radikal diregenerasi oleh glutation atau asam lipoat. Glutation efektif dalam melawan radikal hidrogen peroksida dan radikal hidroksil dalam fase air sel. Asam lipoat lebih efektif meregenerasi vitamin C radikal dibandingkan dengan glutation, dan juga dapat mengikat ion logam yang dapat memproduksi radikal bebas. NADH atau NADPH (molekul mengandung energi yang dihasilkan dari proses glikolisis atau fosforilasi oksidatif) dapat meregenerasi glutation atau asam lipoat; sehingga molekul ini menyempurnakan kerjasama antara antioksidan untuk mencegah terjadinya peroksidasi lipid terhadap membran sel.

Dari uraian di atas nampaknya mudah untuk meregenerasi semua molekul antioksidan intraseluler bentuk teroksidasi (pro-oksidan) menjadi bentuk tereduksi, dengan cara meningkatkan jumlah pereduksi (NADH, NADPH) di dalam sel. Hal tersebut mungkin benar, tapi perlu diingat bahwa tingginya rasio NADH/NAD+ akan menyebabkan terbentuknya hidrogen peroksida atau ROS oleh kompleks enzim α-ketoglutarat dehidrogenase dalam siklus asam sitrat (siklus Krebs).

Leave a Reply

Required fields are marked *.