Peranan Vitamin A, C, E Sebagai Antioksidan
Oleh :
KELOMPOK 1
I
GEDE PUTU ALIT ANGGARA PUTRA 1309005022
MUHAMAD
NASIR 1309005023
I
MADE AGUS SURYANATHA 1309005030
I
KETUT ASTAWA 1309005032
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
JURUSAN KEDOKTERAN HEWAN /
SEMESTER I
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2013/2014
BAB I
PENDAHULUAN
Latar
Belakang
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 dapat dihasilkan dari hasil
metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran
ultra violet, zat pemicu radikal dalam makanan dan polutan lain. 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.
Antioksidan sendiri dapat menetralkan molekul yang
kekurang elektron tersebut. Adapun sumber Antioksidan alami itu sendiri dari
buah buahan dan sayur sayuran yang beberapa diantaranya mengandung vitamin A,
C, atau E. Nah Seberapakah pentingnya vitamin vitamin tersebut sebagai
Antioksidan ?.
Rumusan
Masalah
Dari Latar belakang tersebut kami dapatkan rumusan
masalah sebagai berikut :
·
Apakah Antioksidan itu ?
·
Bagaimanakah mekanisme kerja Antioksidan
itu sendiri ?
·
Bagaimanakah peran Vitamin A, C, dan E
sebagai antioksidan itu sendiri ?
·
Apa sajakah sumber sumber dari Vitamin –
vitamin A, C, dan E tersebut ?
Tujuan
Dari
rumusan masalah diatas kami dapat menentukan tujuan dari penulisan ini sebagai
berikut :
·
Agar dapat mengetahui apa itu
Antioksidan dan apa pentingnya dalam tubuh.
·
Untuk mengetahui bagaimanakah mekanisme
kerja Antioksidan itu sendiri.
·
Untuk mengetahui bagaimanakah peran dari
Vitamin A, C, dan E sebagai Antioksidan.
·
Agar mengetahui apakah sumber sumber
dari Vitamin A, C, dan E tersebut.
BAB II
PEMBAHASAN
Antioksidan
Antioksidan adalah substansi yang dapat memberikan elektron. Fungsinya adalah
melindungi tubuh dari serangan radikal bebas, dengan cara menunda,
memperlambat, dan mencegah proses oksidasi. Dalam arti khusus, antioksidan
adalah zat yang dapat menunda atau mencegah terjadinya reaksi antioksidasi
radikal bebas dalam oksidasi lipid (Kochhar dan Rossell, 1990).
Antioksidan mampu melindungi sel dari efek berbahaya radikal bebas oksigen
reaktif, yang dikaitkan sebagai penyebab berbagai penyakit, seperti
penyakit-penyakit degeratif, kanker dan proses penuaan dini.
Seperti diketahui bahwa radikal bebas
dapat berasal dari dalam tubuh sebagai hasil dari metabolisme tubuh, juga dapat
berasal dari faktor eksternal, seperti asap rokok, polutan dan sebagainya.
Radikal bebas adalah spesies yang tidak stabil, karena memiliki elektron yang
tidak berpasangan, sehingga akan berusaha untuk mencari pasangan elektron dari
molekul atau sel yang lain. Protein lipida dan DNA dari sel manusia sehat
merupakan sumber pasangan elektron yang baik.Ketika antioksidan menyerang
radikal bebas, antioksidan dan radikal bebas akan saling berikatan. Selanjutnya
terbentuk radikal bebas yang baru, yang relatif lemah dan tidak membahayakan.
Mekanisme kerja antioksidan
Mekanisme kerja antioksidan
Antioksidan memiliki dua fungsi. Fungsi
pertama merupakan fungsi utama dari antioksidan yaitu sebagai pemberi
atom hidrogen. Antioksidan (AH) yang mempunyai fungsi utama tersebut sering
disebut antioksidan primer. Senyawa ini dapat memberikan atom
hidrogen secara cepat ke radikal lipida (R*, ROO*) atau mengubahnya ke bentuk
lebih stabil, sementara turunan radikal antioksidan (A*) tersebut memiliki
keadaan lebih stabil dibanding radikal lipida.
Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan, yaitu memperlambat laju
autooksidasi dengan berbagai mekanisme diluar mekanisme pemutusan rantai
autooksidasi, dengan mengubah radikal lipida ke bentuk lebih stabil (Gordon,1990).
Penambahan antioksidan (AH) primer
dengan konsentrasi rendah pada lipida dapat menghambat atau mencegah reaksi
autooksidasi lemak dan minyak. Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi
oksidasi pada tahap inisiasi maupun propagasi (lihat gambar 1). Radikal-radikal
antioksidan (A*) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak
mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipida lain
membentuk radikal lipida baru (Gordon, 1990).
Inisiasi : R* + AH ———-> RH + A*
Radikal lipida
Propagasi : ROO* + AH ——-> ROOH + A*
Gambar 1. Reaksi Penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida (Gordon 1990)
Besar konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju oksidasi. Pada konsentrasi tinggi, aktivitas antioksidan grup fenolik justru sering lenyap, bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan (Gambar 2). Pengaruh jumlah konsentrasi pada laju oksidasi tergantung pada struktur antioksidan, kondisi dan sampel yang akan diuji.
AH + O2 ———–> A* + HOO*
AH + ROOH ———> RO* + H2O + A*
Gambar 2. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi tinggi (Gordon 1990)
Ong et al. (1995), menyatakan bahwa mekanisme kerja antioksidan dalam tingkat selular antara lain sebagai berikut:
- 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
- memperbaiki kerusakan yang timbul.
Inisiasi : R* + AH ———-> RH + A*
Radikal lipida
Propagasi : ROO* + AH ——-> ROOH + A*
Gambar 1. Reaksi Penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida (Gordon 1990)
Besar konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju oksidasi. Pada konsentrasi tinggi, aktivitas antioksidan grup fenolik justru sering lenyap, bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan (Gambar 2). Pengaruh jumlah konsentrasi pada laju oksidasi tergantung pada struktur antioksidan, kondisi dan sampel yang akan diuji.
AH + O2 ———–> A* + HOO*
AH + ROOH ———> RO* + H2O + A*
Gambar 2. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi tinggi (Gordon 1990)
Ong et al. (1995), menyatakan bahwa mekanisme kerja antioksidan dalam tingkat selular antara lain sebagai berikut:
- 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
- memperbaiki kerusakan yang timbul.
Komponen kimia yang berperan sebagai antioksidan adalah senyawa golongan fenolik dan polifenolik. Senyawa-senyawa golongan tersebut banyak terdapat di alam, terutama pada tumbuh-tumbuhan, dan memiliki kemampuan untuk menangkap radikal bebas. Sedangkan antioksidan yang banyak ditemukan pada bahan pangan, antara lain vitamin E, vitamin C, dan karotenoid.2.
Penggolongan
Antioksidan berdasarkan sumbernya
Sumber-sumber
antioksidan dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaitu antioksidan alami
yaitu antioksidan hasil ekstraksi bahan alami dan antioksidan sintetik yaitu
antioksidan yang diperoleh dari hasil sintesa reaksi kimia.
Antioksidan alami
Antioksidan
alami biasanya lebih disukaii, karena tingkat keamanan yang lebih baik dan
manfaatnya yang lebih luas dibidang makanan, kesehatan dan kosmetik.
Antioksidan alami yang terdapat di dalam makanan dapat berasal dari
- senyawa antioksidan yang sudah ada
dari satu atau dua komponen makanan
- senyawa antioksidan yang terbentuk
dari reaksi-reaksi selama proses pengolahan
- senyawa antioksidan yang diisolasi
dari sumber alami dan ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan(Pratt,
1992).
Senyawa
antioksidan yang diisolasi dari sumber alami, pada umumnya berasal dari
tumbuhan. Kingdom tumbuhan, Angiosperm memiliki kira-kira 250.000 sampai
300.000 spesies dan dari jumlah ini kurang lebih 400 spesies yang telah dikenal
dapat menjadi bahan pangan manusia. Antioksidan alami banyak didapatkan pada
sayuran, buah-buahan dan tumbuhan berkayu yang tersebar di beberapa bagian
tanaman, seperti pada kayu, kulit kayu, akar, daun, buah, bunga, biji dan
serbuk sari (Pratt,1992).
Senyawa
antioksidan alami yang terdapat pada tumbuhan, umumnya adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat,
kumarin, tokoferol dan asam-asam organik polifungsional. Golongan flavonoid
yang memiliki aktivitas antioksidan meliputi flavon, flavonol, isoflavon, kateksin,
flavonol dan kalkon, sedangkan pada turunan asam sinamat meliputi asam kafeat,
asam ferulat, asam klorogenat, dan lain-lain.
Metabolit
sekunder dalam tumbuhan yang berasal dari golongan alkaloid, flavonoid,
saponin, kuinon, tanin, steroid/ triterpenoid.
Berikut adalah hasil beberapa penelitian dalam upaya mendapatkan sumber-sumber antioksidan alami:
Berikut adalah hasil beberapa penelitian dalam upaya mendapatkan sumber-sumber antioksidan alami:
- 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 dinyatakan
memiliki manfaat sebagai antioksidan, antidiabetes, antihepatitis,
antistres, dan antineoplastik, juga mengandung saponin glikosida (steroid
glikosida).
- 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 steroids glikosida dapat berperan
sebagai antioksidan dan antimikroba.
Beberapa
vitamin dan zat-zat gizi lain yang terdapat pada makanan, sayuran dan
buah-buahan telah banyak dikenal sebagai antoksidan yang berperan sebagai
antioksidan sekunder.
Antioksidan sintetik
Antioksidan sintetik adalah antioksidan yang diperoleh
dari hasil sintesis reaksi kimia. Contoh antioksidan jenis ini seperti : Butil
Hidroksi Anisol (BHA), Butil Hidroksi Toluen (BHT), propil galat, Tert-Butil
Hidoksi Quinon (TBHQ) dan tokoferol. Antioksidan tersebut merupakan antioksidan
alami yang telah diproduksi secara sintetis untuk tujuan komersial (Wini,
2003).
Penggolongan
Antioksidan berdasarkan mekanisme kerjanya
Antioksidan primer
Antioksidan primer
Antioksidan
primer berperan untuk mencegah pembentukan radikal bebas baru dengan memutus
reaksi berantai dan mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil dan kurag
berdampak negatif, Antioksidan primer dapat diproduksi oleh tubuh kita sendiri,
hanya sayang dengan adanya pertambahan usia, produksi dan kualitas antioksidan
yang diproduksi tubuh, akan berkurang.
Contoh: enzim superoksida dimustase (SOD), katalase, glutation peroksidase (GPx) dan Protein pengikat logam.
Contoh: enzim superoksida dimustase (SOD), katalase, glutation peroksidase (GPx) dan Protein pengikat logam.
Antioksidan Sekunder (Antioksidan preventif)
Antioksidan
sekunder berfungsi mengkhelat logam yang bertindak sebagai pro-oksidan,
menangkap senyawa radikal serta mencegah dan mengurangi laju terjadinya reaksi
berantai.
Contoh; vitamin E, Vitamin C, dan β-karoten.
Contoh; vitamin E, Vitamin C, dan β-karoten.
Antioksidan Tersier
Antioksidan
tersier berfungsi memperbaiki kerusakan sel dan jaringan yang disebabkan oleh
radikal bebas. Contoh:
enzim yang memperbaiki DNA pada inti sel adalah metionin sulfoksida
reduktase.
Vitamin
A (betakaroten)
Merupakan
salah satu jenis vitamin larut dalam lemak yang berperan
penting dalam pembentukan sistem penglihatan yang baik. Terdapat beberapa
senyawa yang digolongkan ke dalam kelompok vitamin A, antara lain retinol, retinil palmitat,
dan retinil asetat. Akan
tetapi, istilah vitamin A seringkali merujuk pada senyawa retinol dibandingkan
dengan senyawa lain karena senyawa inilah yang paling banyak berperan aktif di
dalam tubuh. Rumus kimia untuk Vitamin A adalah C20H30O.
Vitamin
A berperan dalam Penglihatan karena mengandung retinol dan rodopsin senyawa retinol akan membentuk
kompleks pigmen yang
sensitif terhadap cahaya untuk mentransmisikan sinyal cahaya ke otak,
Meningkatkan sistem imun karena dapat meningkatkan kerja Leukosit dan antibodi,
dan sebagai Antioksidan karena mengandung beta karoten.
Vitamin
A sebagai antioksidan karena Beta karoten, salah satu bentuk vitamin A,
merupakan senyawa dengan aktivitas antioksidan yang
mampu menangkal radikal bebas. B-karoten merupakan salah satu senyawa
antioksidan alami. Antioksidan berfungsi sebagai quencher singlet oksigen, dan
penangkal radikal bebas. Ini tidak hanya terjadi dalam sistem fotosintesis
tumbuhan, tetapi juga dalam tubuh manusia maupun hewan. Singlet oksigen adalah
tingkat tenaga molekul O2 yang sangat reaktif, dapat menginisiasi
peroksida lipid hingga terjadi reaksi berantai radikal bebas yang dapat
mengoksidasi komponen sel lain, seperti protein dan DNA. Contoh yang sederhana
kerusakan-kerusakan ini memicu penuaan dini pada manusia. Sejumlah penelitian
menunjukkan bahwa singlet oksigen yang berbahaya ini dapat di non-aktifkan oleh
B-karoten. Selain itu, B-karoten juga mampu bereaksi dengan radikal bebas (R.)
dengan proses transfer muatan (elektron). Pada reaksi ini akan diperoleh
radikal bebas dari B-karoten yang relatif lebih stabil dan tidak memiliki
energi yang cukup untuk dapat bereaksi dengan molekul lain membentuk radikal
baru (Britton, 1995 ; Gordon, 1990). B-karoten (H) + R. è B-karoten. + RH .
Selain itu Vitamin A juga menjamin perkembangan kulit yang sehat, membran
mukosa, kelenjar thymus dan jaringan lymphoid, dan semua hal yang berhubungan
dengan sistem kekebalan tubuh.
Sumber : Wortel, brokoli, sayur
hijau, bayam, labu, hati, kentang, telur, aprikot, mangga, buah-buahan berwarna
cerah, susu dan ikan.
Vitamin
C
Vitamin C adalah nutrien dan
vitamin yang larut dalam air dan penting untuk kehidupan serta untuk menjaga
kesehatan. Vitamin ini juga dikenal dengan nama kimia dari bentuk utamanya
yaitu asam askorbat. Vitamin C dikenal sebagai antioksidan terlarut air paling
dikenal, vitamin C juga secara efektif memungut formasi ROS dan radikal bebas
(Frei 1994).
Vitamin C mampu menghilangkan senyawa oksigen
reaktif di dalam sel 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.
Sebagai antioksidan, Vitamin C dapat langsung
bereaksi dengan anion superoksida, radikal hidroksil, oksigen singlet dan lipid
peroksida. Sebagai reduktor vitamin c akan mendonorkan satu elektron membentuk
semidehidroaskorbat yang tidak bersifat reaktif dan selanjutnya mengalami
reaksi disproporsionasi membentuk dehidroaskorbat yang bersifat tidak stabil.
Dehidroaskorbat akan terdegradasi membentuk asam oksalat dan asam treonat.
No.1 menunjukkan reaksi asam askorbat dengan superoksida
No.2 menunjukkan reaksi dengan hidrogen peroksida dikatalisis oleh enzim askorbat peroksidase
No.2 menunjukkan reaksi dengan hidrogen peroksida dikatalisis oleh enzim askorbat peroksidase
Askorbat dapat langsung menangkap radikal bebas
oksigen, baik dengan atau tanpa katalisator enzim. Secara tidak langsung askorbat
dapat meredam aktivitas dengan mengubah tokoferol tereduksi.
Vitamin E
Vitamin E atau tekoferol merupakan zat gizi yang
penting dan unik. Penting karena vitamin ini mempunyai sifat antioksidan
sehingga dapat menghambat terjadinya penyakit degeneratif. Disebut unik, karena
vitamin ini dimasukan dalam kelompok vitamin, walaupun sebenarnya tidak
mempunyai fungsi sebagai kofaktor untuk lazimnya fungsi vitamin umumnya.
Vitamin E bekerja
sebagai antioksidan karena ia mudah teroksidasi. Dengan demikian dapat
melindungi senyawa lain dari oksidasi. Karena fungsinya sebagai antioksidan
inilah, vitamin E merupakan pertahanan utama melawan oksigen perusak, lipid
perosida, dan radikal bebas serta menghentikan reaksi berantai dari radikal
bebas.
Pada sel membran,
vitamin E akan mencegah oksidasi lemak khususnya Poly Unsaturated Fatty Acid
(PUFA), serta senyawa lain seperti melindungi bagian metabolik yang akan
mentransformasi bahan bakar energi ke dalam ATP.
Dalam jaringan lemak
tubuh antioksidan dari vitamin E menyerang lipid peroksida yang merupakan hasil
dari reaksi antara lipid dan radikal bebas. Lipid peroksida dianggap berbahaya
karena dicurigai sebagai penyebab penyakit degeneratif.
Dengan adanya sifat
antioksidan dari vitamin E, sel dan komponen tubuh yang lain akan melindungu
dari serangan radikal bebas dan menghentikan reaksi berantai atau oksidasi
merusak. Selain itu vitamin E akan mencegah kerusakan DNA yang menyebabkan
mutasi, mempertahankan LDL, dan unsur tubuh yang kaya lemak melawan oksidasi.
Sumber : Asparagus, alpukat, buah zaitun,
bayam, kacang kacangan, biji bijian, gandum, minyak sayur, sereal.
Kombinasi antioksidan
Antioksidan bekerja sebagai sebuah sistem untuk
menghentikan kerusakan akibat radikal bebas. Oleh karena itu, para ahli nutrisi
menyarankan agar kita sering mengonsumsi produk yang mengandung banyak variasi
antioksidan, kombinasi vitamin, mineral, dan zat berkhasiat lainnya.
Meskipun diketahui bersifat baik, antioksidan yang
berlebihan juga dapat berbahaya bagi tubuh. Sebuah penelitian menemukan bahwa
beta karoten berlebihan justru bisa meningkatkan risiko kanker paru-paru,
terutama pada perokok atau orang yang telah terpapar asbestos.Vitamin C yang
berlebihan akan berpotensi menjadi vitamin C radikal yang bersifat radikal
bebas, sehingga glutation tidak cukup untuk menetralkannya. Selain itu,
kelebihan vitamin C (sintetis) akan membuat ginjal bekerja semakin keras.
Begitu juga dengan vitamin E. Sebuah teori
menyatakan bahwa kelebihan vitamin E dapat mengganggu proses pembekuan darah.
Selain itu, vitamin E juga dapat terakumulasi dalam jaringan tubuh yang
mangandung lemak (misalnya organ hati) dan berpotensi dapat meracuninya.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Dapat ditarik kesimpulan dari pembahasan tersebut ialah
Antioksidan merupakan senyawa yang sangat dibutuhkan tubuh dalam melawan
radikal bebas. Antioksidan sendiri bekerja dengan menambah atom Hidrogen atau
dengan memperlambat laju autooksidasi.
Vitamin A,C, dan E merupakan salah satu sumber
Antioksidan. Vitamin A (betakaroten) sendiri berperan dalam menon-aktifkan
singlet oksigen. Vitamin C sendiri berperan dalam imunitas dan sebagai penetral
radikal bebas tersebaut. Sedangkan Vitamin E berperan melindungi senyawa lain
dari oksidasi. Adapun Vitamin – vitamin tersebut terdapat pada buah dan sayur.
Meskipun antioksidan itu penting, akan tetapi kelebihan
antioksidan dapat menyebabkan antioksidan itu seniri menjadi radikal bebas.
Saran
Dari penulisan
ini kami memiliki saran agar masyarakat lebih sadar akan adanya radikal bebas
di lingkungan sekitar dengan menkonsumsi buah dan sayur yang mengandung
antioksidan secukupnya, dan tentunya agar mahasiswa dapat lebih memahami
Antioksidan itu sendiri, karena aktivitas kuliah yang begitu sibuk bagaimana
dalam menkonsumsi vitamin vitamin.
DAFTAR
PUSTAKA
Lamid, Astuti, Maret 1995, "Vitamin
E sebagai Antioksidan". e-Journal Badan Penelitian dan Pengembangan
Kesehatan. Volume 05, No. 1, http://ejournal.litbang.depkes.go.id/index.php/MPK/article/view/701/0, 03 November 2013.