BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Pergeseran pola hidup masyarakat dari pola hidup tradisional menjadi pola hidup yang praktis dan instan, khususnya pada pemilihan makanan, memiliki dampak negatif bagi kesehatan. Makanan cepat saji dengan pemanasan tinggi dan pembakaran merupakan pilihan dominan yang dapat memicu terbentuknya senyawa radikal (Poumorad, 2006). Selain itu, peningkatan polutan hasil pembakaran tidak sempurna kendaraan bermotor dan industri seperti CO (karbonmonoksida), oksida – oksida nitrogen dan hidrokarbon merupakan senyawa – senyawa yang rentan teroksidasi menjadi senyawa radikal. Begitu juga global warming atau peningkatan suhu bumi akibat penipisan lapisan ozon sebagaimana dilaporkan oleh NASA bahwa sampai dengan tahun 2007 luas lubang ozon pada atmosfer bumi telah mencapai 9,7 mil 2 (lebih luas dari wilayah Amerika Utara) yang berarti radiasi sinar Ultra Violet semakin intensif menyerang manusia dan menginduksi terbentuknya suatu radikal (Jain et al., 2004; Langseth, 1995). Fakta – fakta ini menunjukkan bahwa kecenderungan keberadaan senyawa – senyawa radikal bebas dalam tubuh semakin meluas dan dapat ditemui dimanapun kita berada. Elektron – elektron radikal bebas tidak berpasangan pada orbital terluarnya, mengakibatkan tidak stabilnya atom atau molekul tersebut yang 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Pergeseran pola hidup masyarakat dari pola hidup tradisional
menjadi pola hidup yang praktis dan instan, khususnya pada pemilihan
makanan, memiliki dampak negatif bagi kesehatan. Makanan cepat saji
dengan pemanasan tinggi dan pembakaran merupakan pilihan dominan yang
dapat memicu terbentuknya senyawa radikal (Poumorad, 2006). Selain itu,
peningkatan polutan hasil pembakaran tidak sempurna kendaraan bermotor
dan industri seperti CO (karbonmonoksida), oksida – oksida nitrogen dan
hidrokarbon merupakan senyawa – senyawa yang rentan teroksidasi menjadi
senyawa radikal. Begitu juga global warming atau peningkatan suhu bumi
akibat penipisan lapisan ozon sebagaimana dilaporkan oleh NASA bahwa
sampai dengan tahun 2007 luas lubang ozon pada atmosfer bumi telah
mencapai 9,7 mil2 (lebih luas dari wilayah Amerika Utara) yang berarti radiasi
sinar Ultra Violet semakin intensif menyerang manusia dan menginduksi
terbentuknya suatu radikal (Jain et al., 2004; Langseth, 1995). Fakta – fakta
ini menunjukkan bahwa kecenderungan keberadaan senyawa – senyawa
radikal bebas dalam tubuh semakin meluas dan dapat ditemui dimanapun kita
berada.
Elektron – elektron radikal bebas tidak berpasangan pada orbital
terluarnya, mengakibatkan tidak stabilnya atom atau molekul tersebut yang
1
2
cenderung suka merampas elektron dari suatu atom atau senyawa lain. Radikal
bebas dalam tubuh bersifat sangat reaktif, yang akan berinteraksi dengan
bagian tubuh maupun sel – sel tertentu yang tersusun atas lemak, protein,
karbohidrat, DNA, dan RNA yang bersifat dekstruktif dan memicu berbagai
penyakit (Reynertson, 2007).
Radikal bebas dalam jumlah tertentu diperlukan dalam tubuh,
namun jika keberadaannya berlebih dapat merugikan kesehatan. Radikal bebas
dalam tubuh dapat memerangi peradangan, membunuh bakteri dan
mengendalikan tonus otot polos pembuluh darah (Langseth, 1995). Namun
jika keberadaannya melebihi daya proteksi endogen, radikal bebas dan
senyawa oksigen reaktif dapat merusak membran sel, mengoksidasi Low
Density Lipoprotein (LDL) yang merupakan faktor utama penyebab Penyakit
Jantung Koroner dan menginisiasi terjadinya kanker dengan mengoksidasi
DNA (Reynertson, 2007). Selain itu, radikal bebas juga bertanggung jawab
pada penyakit lain seperti: penyakit degeneratif atau kemerosotan fungsi
tubuh, katarak, penyakit kulit, serta pada kasus penuaan dini (Kumalaningsih,
2007).
Kerusakan oksidatif atau kerusakan akibat radikal bebas dalam
tubuh pada dasarnya dapat diatasi oleh antioksidan endogen seperti enzim
catalase, glutathione peroxidase, superoxide dismutase, dan glutathione S-
transferase. Namun jika senyawa radikal bebas terdapat berlebih dalam tubuh
atau melebihi batas kemampuan proteksi antioksidan seluler, maka dibutuhkan
3
antioksidan tambahan dari luar, atau antioksidan eksogen untuk menetralkan
radikal yang terbentuk (Reynertson, 2007).
Penelitian tentang senyawa antioksidan eksogen baik alami
maupun sintesis terus berkembang. Antioksidan alami dalam makanan yang
sudah dikenal seperti: asam askorbat, β-karoten dan α-tokoferol menunjukkan
efikasi dalam mencegah perkembangan beberapa penyakit (Reynertson, 2007).
Namun pada berbagai studi, secara in vitro senyawa – senyawa ini tidak
berhasil menunjukkan kemampuannya sebagai antioksidan yang signifikan
(Scheen, 2000). Sedangkan pada antioksidan sintesis seperti Butil Hidroksi
Anilin (BHA) dan Butil Hidroksi Toluen (BHT), setelah diteliti oleh
Poumorad 2006, bukan merupakan antioksidan yang baik, sebab pada
pemaparan yang lama dapat menyebabkan efek negatif pada kesehatan
(kerusakan hati) dan meningkatkan terjadinya karsinogenesis. Kelemahan –
kelemahan yang terdapat pada antioksidan alami dan sintetik perlu direduksi
dengan menemukan suatu senyawa antioksidan alami dengan aktivitas yang
tinggi dan efek samping yang merugikan serendah mungkin.
Dewasa ini, suatu konsensus yang kuat menyatakan bahwa
flavonoid dan turunan polifenol merupakan komponen yang bertanggung
jawab terhadap aktivitas antioksidan dalam buah dan sayuran (Vinson et al.,
1999). Mengkonsumsi flavonoid dapat mereduksi inflamasi dan menangkap
radikal bebas maupun senyawa oksigen reaktif, karena flavonoid dapat
menghambat enzim enzim oksidatif seperti aldose reductase, α-glucosidase,
4
xanthine oxidase, monooxygenase, lipoxygenase, dan cyclooxygenase
(Reynertson, 2007).
Flavonoid terdapat pada hampir seluruh tanaman tingkat tinggi
(Harbone, 1987) sebagai metabolit sekunder dengan fungsi proteksi yang
tinggi dalam melindungi jaringan tanaman dari kerusakan akibat radiasi
ultraviolet, melindungi tanaman dari infeksi, serta berperan penting pada
fotosintesis, transfer energi, respirasi, dan biosintesis komponen toksik
(Middleton, 2000). Berdsarkan penelitian oleh Schmeda, ekstrak daun
Eugenia uniflora mengandung myricetin, myricitrin, gallocatechin, quercetin,
dan quercitrin yang merupakan flavonoid antioksidan (Schmeda et al.,1987).
Kandungan flavonoid pada tanaman ini berperan pada efek antioksidan yang
dihasilkan. Hal ini didukung oleh skrining acak yang dilakukan oleh
Reynertson 2007 terhadap kurang lebih lima puluh buah – buahan tropikal,
ektrak daun Eugenia uniflora merupakan salah satu yang menunjukan
aktivitas antioksidan yang sangat baik terhadap 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
(DPPH). Beberapa penelitian terdahulu juga telah menyelidiki bahwa terdapat
aktivitas antiradikal pada bagian buah dewandaru (Einbond et al., 2004),
aktivitas antioksidan dan antiinflamasi pada ekstrak daun dewandaru
(Reynertson, 2007), dan pada fraksi ekstrak etanol daun dewandaru dengan
aktivitas antiradical yang lebih poten dibanding tokoferol atau vitamin E
(Rohayati, 2007 dan Negara, 2007).
5
B. RUMUSAN MASALAH
Dalam pembahasan karya tulis ini, penulis telah merumuskan dua
permasalahan pokok, yaitu:
1. Kerusakan dan penyakit degeneratif apa yang diakibatkan radikal bebas?
2. Apakah tanaman Dewandaru memilki potensi sebagai antioksidan yang
dapat mencegah penyakit degeneratif?
C. TUJUAN DAN MANFAAT
Adapun tujuan yang hendak dicapai penulis dalam penyusunan karya
tulis ini adalah:
1. Mengetahui kerusakan dan penyakit degeneratif yang diakibatkan radikal
bebas.
2. Mengetahui potensi Tanaman Dewandaru sebagai antioksidan yang dapat
mencegah penyakit degeneratif.
Manfaat :
Karya tulis ini diharapkan dapat menambah informasi tentang
ekstrak tumbuhan yang aktif sebagai penangkap radikal bebas sehingga
dapat dijadikan bahan pengembangan obat-obat alami yang baru untuk
pencegahan atau terapi terhadap berbagai macam penyakit – penyakit yang
disebabkan oleh aktivitas radikal bebas. Selain itu sebagai referensi
kepada masyarakat tentang penggunaan tanaman tradisional yang
berkhasiat meningkatkan kualitas kesehatan.
6
D. TELAAH PUSTAKA
1. Radikal Bebas
a) Pengertian radikal bebas
Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang
mengandung satu atau lebih elektron – elektron yang tidak
berpasangan pada orbital terluarnya (Fessenden, 1986). Senyawa
radikal bebas timbul akibat berbagai proses kimia kompleks dalam
tubuh (Reynertson, 2007), berupa hasil sampingan dari proses oksidasi
atau pembakaran sel yang berlangsung pada waktu bernapas,
metabolisme sel, olahraga berlebihan, peradangan atau ketika tubuh
terpapar polusi lingkungan seperti asap kendaraan bermotor, asap
rokok, bahan pencemar dan radiasi matahari atau radiasi kosmis
(Machlin, 1992).
Radikal bebas dalam tubuh bersifat sangat reaktif. Untuk
menjadi stabil, radikal memerlukan elektron yang berasal dari
pasangan elektron molekul disekitarnya, sehingga terjadi perpindahan
elektron dari molekul donor ke molekul radikal untuk menjadikan
molekul tersebut stabil. Akibat reaksi tersebut, molekul donor menjadi
radikal baru yang tidak stabil dan memerlukan electron dari molekul di
sekitarnya untuk menjadi stabil. Demikian seterusnya terjadi reaksi
berantai perpindahan elektron (Windono, 2000). Dalam tubuh, radikal
bebas akan berinteraksi dengan bagian tubuh maupun sel – sel tertentu
7
yang tersusun atas lemak, protein, karbohidrat, DNA, dan RNA
(Reynertson, 2007).
b) Sumber radikal bebas
Sumber radikal bebas bisa berasal dari dalam tubuh kita
sendiri (endogen), bisa pula dari luar tubuh (eksogen). Radikal
endogen terbentuk sebagai sisa proses metabolisme (proses
pembakaran) protein, karbohidrat, dan lemak pada mitokondria, proses
inflamasi atau peradangan,rekasi antara besi dan logam transisi dalam
tubuh,fagosit, xantin oksidase, peroksisom,maupun pada kondisi
iskemia (reperfusi) . Sedangkan radikal bebas eksogen berasal dari
Gambar 1. pemutusan reaksi autooksidasi oleh senyawa polifenol
membentuk prodik radikal nonreaktif.
Senyawa fenol pada gambar, mendonasikan satu atom hydrogen
pada senyawa radikal peroksil (ROO.) diikuti oksidasi lebih lanjut
membentuk produk akhir yang stabil nondekstukstif. Produk akhir yang
dihasilkan tidak akan mempropagasi lebih lanjut rantai reaksi, sehingga
tahap propagasi terputus dan pembentukan radikal selanjutnya dapat
dicegah.
ROO
R
HO
RR
ROOH
R
O
RR
R
O
RR
ROO
R
O
RR
OOR
19
Gambar 2. Skema pemutusan reaksi autooksidasi oleh Chain-breaking
antioxidants (AH)
Chain-breaking antioxidants (AH) bisa bereaksi dengan radikal peroksil dan
alkoksil, sehingga dapat menghambat pembentukan, isomerisasi dan dekomposisi
hidroperoksida.
RH
R O2
ROO
ROOH
RH AH
A
ROO RO ROHROOH
AHA AH A
produk isomerisasidan dekomposisi
produk dekomposisi
preventive antioxidant
AH, chain-breaking antioxidant
20
BAB IV
PENUTUP
1. KESIMPULAN
Radikal bebas adalah spesi kimia yang memiliki pasangan elektron
bebas di kulit terluar sehingga sangat reaktif dan mampu bereaksi dengan
protein, lipid, karbohidrat, atau DNA membentuk produk dekstruktif seperti
penyakit degeneratif (penyakit jantung koroner, kerusakan mata, kanker,
artherosclerosis, penuaan dini).
Senyawa polifenol dan flavonoid dalam tanaman Dewandaru
berfungsi sebagai antioksidan dengan menghambat langkah propagasi, yaitu
memutus rantai autoksidasi atau disebut juga Chain-breaking antioxidants
(AH) sehingga sangat berpotensi untuk dikembangkan sebagai obat untuk
mencegah maupun mengobati penyakit-penyakit degeneratif akibat radikal
bebas.
2. SARAN
Mengingat besarnya bahaya radikal bebas dan meningkatnya faktor-
faktor penyebab terbentuknya radikal bebas, diharapkan upaya-upaya dalam
rangka pengembangan obat-obat alami yang baru untuk pencegahan atau
terapi terhadap berbagai macam penyakit – penyakit yang disebabkan oleh
aktivitas radikal bebas.
20
21
DAFTAR PUSTAKA
Backer, C.A., and Brink, B.R.C., 1965, Flora of Java (Spermatophytes only), Vol
I.2., N.V.P. Noordh of Groningen The Netherlands. Cavalcante, ML., Rodriguez-Amaya DB, 1992, Carotenoid composition of the
tropical fruits Eugena uniflora and Malphigia glabra, In: Charalambous, G. editor, Food science and human nutrition. Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 643-650.
Einbond, L.S. et al., 2004, Anthocyanin Antioxidants From Edible Fruits, Food
Chemistry, 84:23–28 Fessenden, Ralph.J and Fessenden, Joan, 1986, Kimia Organik, Jilid 1, Edisi
Ketiga, Erlangga, Jakarta. Galhiane, M.S., et al., 2006, Influence of Different Extraction Methods on The
Yield and Linalool Content of The Extracts of Eugenia Uniflora L, Talanta, 70: 287.
Hernani dan Raharjo, M., 2006, Tanaman Berkhasiat Antioksidan, Penebar
Swadaya, Jakarta Hutapea, J.R., 1994, Inventaris Tanaman Obat Indonesia, Jilid III, 45, Badan
Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta. Jain, Karisma, et al., 2004, Effect of UV-B Radiation On Antioxidant Enzymes
and Its Modulation By Benzoquinone and α-tocopherol in Cucumber cotyledons, Current Science, Vol.87.
Kumalaningsih, Sri, 2007, Radikal Bebas, (on line). (, diakses tanggal 02 April
2008). Langseth, Lilian, 1995, Oxidant, Antioxidant, and Disease Prevention,
International Life Science Institute press, Belgium. Machlin, LJ., 1992, Implication for The Biomedical Field, Antioxidant: Chemical,
Physiological, Nutritional, and Toxicological Aspect, Pricenton, NJ; Priceton Scientific Publishing. 1992: 383-387 in: Langseth, Lilian, 1995, Oxidant, Antioxidant, and Disease Prevention, International Life Science Institute press, Belgium.
22
Middleton Jr, E., Kandaswami, C., 1994, The Impact of Plant Flavonoid on Mammalian Biology : Implication for Immunity, Inflammation and Cancer, In: Harborne, J.B, The Flavonoid: Advances in Research Since 1986, Chapman & Hall, lLondo, 619-652.
NASA, 2007, Life On Earth, (on line),
(http;//www.nasa.gov/vision/earth/environment/ozone_resource_page.html, diakses tanggal 20 Maret 2008) .
Phenol and Flavonoid Contents of Some Selected Iranian Medicinal Plants, African Journal Of Biotechnology, Vol (11), pp. 1142-1145.
Reynertson, K.A., 2007, Phytochemical Analysis of Bioactive Constituens from
Edible Myrtaceae Fruit, Dissertation, The City University of New York, New York.
Rohayati, A., 2007, Uji Aktivitas Penangkap Radikal Bebas Fraksi Polar Ekstrak
Etanol Daun Dewandaru (Eugenia uniflora L.) Dengan Metode DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazil) Beserta Penetapan Kadar Fenol Dan Flavanoidnya, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta
Scheen, A.J., 2000, Antioxidant vitamins in the prevention of cardiovascular
disease, Second part: results of clinical trials, Revue Medicale de Liege, 55: 105-109
Schmeda-Hirschmann, G., Theoduloz, C., Franco, L., Ferro, E., Rojas de Arias,
A., 1987, Preliminary Pharmacological Studies on Eugenia uniflora Leaves: Xanthine Oxidase Inhibitory Activity, Journal of Ethnopharmacology, 21: 183-186.
Vaya, Jacob and Aviram, Michael., 2001, Nutritional antioxidant : mechanism of
action, analyses of activities and medical applications, Curr. Med. Chem-Imm, Endoc. & Metab, Agents.,1: 99-117.
S., 1999, Vitamins and Especially Flavonoids in Common Beverages are Powerful in Vitro Antioxidants Which Enrich Low Density Lipoproteins and Increase Their Oxidative Resistance After ex Vivo Spikingin Human Plasma, Journal of Agricultural & Food Chemistry, 47: 2502–2504.