Antioksidan Karotenoid Penetralisir Radikal Bebas

Oleh Yostan A. Labola* dan Dhanang Puspita**

* Master Program Biologi Universitas Kristen Satya Wacana, Diponegoro St. 52-60, Salatiga 50711

** Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan, Universitas Kristen Satya Wacana, Kartini St. 11 A, Salatiga 50711

Apa Itu Karotenoid?

Salah satu contoh senyawa alami yang telah dikonfirmasi potensi dan kebermanfaatannya di bidang kesehatan (farmasi/obat-obatan), pangan (pewarna alami makanan), dan kosmetik adalah senyawa antioksidan alami karotenoid. Karena itu sangatlah penting disampaikan dalam ulasan ini, peran antioksidan karotenoid dalam kesehatan manusia, terutama peran senyawa tersebut dalam menangkal radikal bebas penyebab stres oksidatif yang berkontribusi terhadap perkembangan berbagai penyakit, serta diinformasikan beberapa sumber karotenoid.

 Radikal Bebas

Para pakar biokimia dan disiplin ilmu terkait, menyebut radikal bebas sebagai Spesies Oksigen Reaktif (SOR). Hal ini dikarenakan, yang banyak dipelajari adalah radikal oksigen. Namun radikal bebas dapat berupa turunan karbon (C) dan nitrogen (N). Radikal bebas dikatakan sebagai senyawa reaktif (labil) karena elektron bagian luarnya tidak berpasangan, sehingga berusaha melengkapinya dengan menambah dan atau mengurangi elektron untuk mengisi serta mengosongkan lapisan luarnya dan bergabung bersama atom ataupun molekul yang lain dalam rangka melengkapi lapisan luarnya (Halliwell dan Gutteridge, 2007 ; Bahorun dkk., 2006 ; Valko dkk., 2004 ; Valko dkk., 2007 ; Droge, 2002).

 Pembentukan Radikal Bebas

Pembentukan radikal bebas berlangsung terus menerus dalam tubuh manusia melalui metabolisme sel, peradangan, nutrisi maupun radiasi sinar-γ, sinar x, UV, bahan kimia pada makanan, obat-obatan dan polusi lingkungan bahkan pola makan. Apabila radikal bebas bereaksi dengan komponen biologis (lipid, protein dan DNA) akan menghasilkan senyawa teroksidasi dan terjadi kerusakan oksidatif (stres oksidatif).

 Akibat Kelebihan Radikal Bebas

Dalam sel, radikal bebas Kelompok Oksigen Reaktif (KOR) berperan sebagai pensinyalan, homeostasis antar sel, pencegah kematian sel terprogram dan induksi gen pertahanan (Rada dan Leto, 2008). Namun, kadar radikal bebas akan meningkat karena tekanan lingkungan, radiasi pengion, paparan sinar UV atau panas (Devasagayam dkk., 2004). Peningkatan ini akan menyebabkan kerusakan parah pada sel, secara kumulatif adalah stres oksidatif, penyebab berbagai macam penyakit, seperti pada Gambar 1.

Gambar 1. Penyakit akibat stres oksidatif pada manusia

 Karotenoid

Secara ilmiah karotenoid merupakan kelompok pigmen isoprenoid yang berasal dari biosintesis terpenoid. Sederhananya, karotenoid didefinisikan sebagai pigmen yang bertanggung jawab atas warna kuning, oranye hingga merah. Karotenoid diproduksi oleh tanaman, alga, bakteri fotosintetik (Gross, 1991 ; Stahl dan Sies, 2003), beberapa spesies bakteri non-fotosintetik, ragi dan jamur. Manusia dan hewan tidak memproduksi karotenoid tetapi dapat ditemukan pada darah dan jaringan tubuh sebagai asupan dari makanan, buah-buahan dan sayuran. Pada manusia, karotenoid penting sebagai prekursor retinol (vitamin A) dan sebagai foto proteksi.

 Mekanisme Antioksidan Karotenoid Menetralisir Radikal Bebas

Antioksidan merupakan senyawa penting yang berperan dalam tubuh manusia sebagai penangkal radikal bebas. Karotenoid tersusun atas senyawa fitokimia antioksidan kompleks penyusun diet sehat yang sangat efisien dalam meredam singlet oksigen (1O2) dan mendeaktivasi radikal bebas lainnya. Paling mudah memahami karotenoid sebagai antioksidan penetralisir dengan menyumbang salah satu elektronnya untuk radikal bebas (molekul tidak stabil) yang kemudian menjadi molekul stabil, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Mekanisme karotenoid menetralisir radikal bebas (depositphotos.com)

 Sumber-Sumber Antioksidan Karotenoid

Antioksidan biasanya biasanya diproduksi oleh tubuh dalam bentuk enzim (antioksidan endogen) dan melalui asupan suplemen, makanan atau konsumsi langsung dari buah-buahan dan sayuran (antioksidan eksogen).

Daftar istilah:

Antioksidan merupakan molekul yang mampu memperlambat atau mencegah proses oksidasi molekul lain.

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.

 Oksidasi adalah pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.

 Oksigen singlet (1O2) adalah nama molekul oksigen O2 yang kesemuaan spin elektronnya berpasangan. Ia lebih reaktif terhadap molekul organik pada umumnya.

Spesies oksigen reaktif (SOR) adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional dengan atom oksigen yang bermuatan elektron lebih.

 Stres oksidatif adalah keadaan dimana jumlah radikal bebas di dalam tubuh melebihi kapasitas tubuh untuk menetralkannya.