BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

21 Penuaan

Penuaan (aging) merupakan fenomena biologis kompleks yang sering diikuti

oleh perubahan sosial ekonomi yang mana mengakibatkan dampak besar pada

kondisi nutrisi dan kebutuhan pada orang tua dimana disabilitas meningkat seiring

dengan terjadinya penuaan Lebih dari sepertiga orang terbatas pada kondisi kronis

dan tidak mampu untuk melakukan aktivitas utama (Oliveira dkk 2010)

Banyak faktor yang dapat menyebabkan penuaan salah satu faktor eksternal

yang dapat menyebabkan penuaan karena pola hidup yang tidak sehat yaitu merokok

Merokok sudah menjadi kebiasaan masyarakat di seluruh dunia yang susah

dihilangkan Asap rokok mengandung banyak zat yang mengandung radikal bebas

yang dapat menimbulkan stres oksidatif yang akan merusak sel-sel tubuh

Apabila faktor-faktor penyebab penuaan dapat dihindari proses penuaan tentu

dapat dicegah diperlambat bahkn mungkin dihambat dan kualitas hidup dapat

dipertahankan (Pangkahila2007)

Proses penuaan tidak terjadi begitu saja dengan langsung menampakan

perubahan fisik dan psikis Proses penuaan dapat berlangsung melalui tiga tahap

sebagai berikut (Pangkahila 2011)

1 Tahap subklinik (usia 25-35 tahun) Pada tahap ini sebagian besar hormon di

dalam tubuh mulai menurun yaitu hormon testosteron growth hormon dan

hormon estrogen Pembentukan radikal bebas dapat merusak sel dan DNA

mulai mempengaruhi tubuh Kerusakan ini biasanya tidak tampak dari luar

karena itu pada usia ini dianggap usia muda dan normal

2 Tahap transisi (usia 35-45 tahun) Pada tahap ini kadar hormon menurun

sampai 25 Massa otot berkurang sebanyak satu kilogram tiap tahunnya

Pada tahap ini orang mulai merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua

Kerusakan oleh radikal bebas mulai merusak ekspresi genetik yang dapat

mengakibatkan penyakit seperti kanker radang sendi berkurangnya memori

penyakit jantung koroner dan diabetes

3 Tahap klinik (usia 45 tahun ke atas) Pada tahap ini penurunan kadar hormon

terus berlanjut yang meliputi DHEA melatonin growth hormon testosteron

estrogen dan juga hormon tiroid Terjadi penurunan bahkan hilangnya

kemampuan penyerapan bahan makanan vitamin dan mineral Penyakit

kronis menjadi lebih nyata sistem organ tubuh mulai mengalami kegagalan

211 Teori Penuaan

Ada empat teori pokok dari penuaan (Goldman dan Klatz 2007) yaitu

1 Teori Wear and Tear

Tubuh dan sel mengalami kerusakan karena banyak digunakan

(overuse) dan disalahgunakan (abuse)

2 Teori Neuroendokrin

Teori ini berdasarkan peranan berbagai hormon bagi fungsi organ

tubuh yaitu dimana hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang

dikendalikan oleh hipotalamus

3 Teori Kontrol Genetik

Teori ini fokus pada genetik memprogram genetik DNA dimana kita

dilahirkan dengan kode genetik yang unik dimana penuaan dan usia

hidup kita telah ditentukan secara genetik

4 Teori Radikal Bebas

Teori ini menjelaskan bahwa suatu organisme menjadi tua karena

terjadi akumulasi kerusakan oleh radikal bebas dalam sel sepanjang

waktu Radikal bebas sendiri merupakan suatu molekul yang memiliki

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas memiliki sifat

reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron dan dapat

mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal oleh karena hilangnya

atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain

Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik oleh radikal

bebas tersebut sehingga menyebabkan kerusakan sel gangguan fungsi sel bahkan

kematian sel Molekul utama di dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah

DNA lemak dan protein (Suryohudoyo 2000)

Interaksi antara molekul oksigen maupun nitrogen dengan radikal bebas

lainnya dapat membentuk RONS (Reactive Oxygen Nitrogen Species) Peningkatan

produksi RONS dapat terjadi antara lain akibat terpapar polutan dari lingkungan luar

asupan gizi yang berlebihan atau aktivitas fisik yang berlebihan atau secara

ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi

oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan

Bloomer 2009)

Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas

semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga

merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu

radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap

lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat

paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan

kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas

Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya

kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor

genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam

mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada

proses penuaan (Wickens 2011)

22 Radikal Bebas

221 Definisi

Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang

tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari

molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal

bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul

tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi

2007 Pham-Huy dkk 2008)

222 Sumber Radikal Bebas

Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar

tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)

1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi

atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses

pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran

plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel

2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan

senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses

inflamasi dan iskemia

3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap

rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak

kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya

Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas

berlebihan

223 Sifat Radikal bebas

Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu

1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron

2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal

Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada

kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal

bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran

radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas

adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan

Gutteridge 2007)

Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan

radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki

reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada

gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi

sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen

reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena

reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya

hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak

lagi membahayakan tubuh

Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi

lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan

adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel

yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid

ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi

yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan

dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam

amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan

kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul

radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA

juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)

23 Stres Oksidatif

Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan

Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan

Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan

pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)

Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi

radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang

terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada

saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif

Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan

Gutteridge 2007)

1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan

antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

hormon estrogen Pembentukan radikal bebas dapat merusak sel dan DNA

mulai mempengaruhi tubuh Kerusakan ini biasanya tidak tampak dari luar

karena itu pada usia ini dianggap usia muda dan normal

2 Tahap transisi (usia 35-45 tahun) Pada tahap ini kadar hormon menurun

sampai 25 Massa otot berkurang sebanyak satu kilogram tiap tahunnya

Pada tahap ini orang mulai merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua

Kerusakan oleh radikal bebas mulai merusak ekspresi genetik yang dapat

mengakibatkan penyakit seperti kanker radang sendi berkurangnya memori

penyakit jantung koroner dan diabetes

3 Tahap klinik (usia 45 tahun ke atas) Pada tahap ini penurunan kadar hormon

terus berlanjut yang meliputi DHEA melatonin growth hormon testosteron

estrogen dan juga hormon tiroid Terjadi penurunan bahkan hilangnya

kemampuan penyerapan bahan makanan vitamin dan mineral Penyakit

kronis menjadi lebih nyata sistem organ tubuh mulai mengalami kegagalan

211 Teori Penuaan

Ada empat teori pokok dari penuaan (Goldman dan Klatz 2007) yaitu

1 Teori Wear and Tear

Tubuh dan sel mengalami kerusakan karena banyak digunakan

(overuse) dan disalahgunakan (abuse)

2 Teori Neuroendokrin

Teori ini berdasarkan peranan berbagai hormon bagi fungsi organ

tubuh yaitu dimana hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang

dikendalikan oleh hipotalamus

3 Teori Kontrol Genetik

Teori ini fokus pada genetik memprogram genetik DNA dimana kita

dilahirkan dengan kode genetik yang unik dimana penuaan dan usia

hidup kita telah ditentukan secara genetik

4 Teori Radikal Bebas

Teori ini menjelaskan bahwa suatu organisme menjadi tua karena

terjadi akumulasi kerusakan oleh radikal bebas dalam sel sepanjang

waktu Radikal bebas sendiri merupakan suatu molekul yang memiliki

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas memiliki sifat

reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron dan dapat

mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal oleh karena hilangnya

atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain

Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik oleh radikal

bebas tersebut sehingga menyebabkan kerusakan sel gangguan fungsi sel bahkan

kematian sel Molekul utama di dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah

DNA lemak dan protein (Suryohudoyo 2000)

Interaksi antara molekul oksigen maupun nitrogen dengan radikal bebas

lainnya dapat membentuk RONS (Reactive Oxygen Nitrogen Species) Peningkatan

produksi RONS dapat terjadi antara lain akibat terpapar polutan dari lingkungan luar

asupan gizi yang berlebihan atau aktivitas fisik yang berlebihan atau secara

ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi

oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan

Bloomer 2009)

Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas

semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga

merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu

radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap

lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat

paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan

kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas

Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya

kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor

genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam

mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada

proses penuaan (Wickens 2011)

22 Radikal Bebas

221 Definisi

Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang

tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari

molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal

bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul

tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi

2007 Pham-Huy dkk 2008)

222 Sumber Radikal Bebas

Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar

tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)

1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi

atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses

pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran

plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel

2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan

senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses

inflamasi dan iskemia

3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap

rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak

kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya

Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas

berlebihan

223 Sifat Radikal bebas

Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu

1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron

2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal

Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada

kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal

bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran

radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas

adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan

Gutteridge 2007)

Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan

radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki

reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada

gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi

sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen

reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena

reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya

hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak

lagi membahayakan tubuh

Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi

lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan

adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel

yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid

ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi

yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan

dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam

amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan

kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul

radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA

juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)

23 Stres Oksidatif

Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan

Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan

Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan

pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)

Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi

radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang

terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada

saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif

Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan

Gutteridge 2007)

1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan

antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

tubuh yaitu dimana hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang

dikendalikan oleh hipotalamus

3 Teori Kontrol Genetik

Teori ini fokus pada genetik memprogram genetik DNA dimana kita

dilahirkan dengan kode genetik yang unik dimana penuaan dan usia

hidup kita telah ditentukan secara genetik

4 Teori Radikal Bebas

Teori ini menjelaskan bahwa suatu organisme menjadi tua karena

terjadi akumulasi kerusakan oleh radikal bebas dalam sel sepanjang

waktu Radikal bebas sendiri merupakan suatu molekul yang memiliki

elektron yang tidak berpasangan Radikal bebas memiliki sifat

reaktivitas tinggi karena kecenderungan menarik elektron dan dapat

mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal oleh karena hilangnya

atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain

Radikal bebas akan merusak molekul yang elektronnya ditarik oleh radikal

bebas tersebut sehingga menyebabkan kerusakan sel gangguan fungsi sel bahkan

kematian sel Molekul utama di dalam tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah

DNA lemak dan protein (Suryohudoyo 2000)

Interaksi antara molekul oksigen maupun nitrogen dengan radikal bebas

lainnya dapat membentuk RONS (Reactive Oxygen Nitrogen Species) Peningkatan

produksi RONS dapat terjadi antara lain akibat terpapar polutan dari lingkungan luar

asupan gizi yang berlebihan atau aktivitas fisik yang berlebihan atau secara

ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi

oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan

Bloomer 2009)

Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas

semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga

merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu

radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap

lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat

paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan

kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas

Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya

kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor

genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam

mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada

proses penuaan (Wickens 2011)

22 Radikal Bebas

221 Definisi

Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang

tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari

molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal

bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul

tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi

2007 Pham-Huy dkk 2008)

222 Sumber Radikal Bebas

Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar

tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)

1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi

atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses

pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran

plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel

2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan

senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses

inflamasi dan iskemia

3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap

rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak

kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya

Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas

berlebihan

223 Sifat Radikal bebas

Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu

1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron

2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal

Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada

kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal

bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran

radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas

adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan

Gutteridge 2007)

Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan

radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki

reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada

gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi

sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen

reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena

reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya

hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak

lagi membahayakan tubuh

Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi

lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan

adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel

yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid

ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi

yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan

dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam

amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan

kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul

radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA

juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)

23 Stres Oksidatif

Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan

Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan

Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan

pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)

Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi

radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang

terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada

saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif

Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan

Gutteridge 2007)

1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan

antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

ringkasnya dapat disimpulkan bahwa keadaan dimana terjadi peningkatan konsumsi

oksigen dapat berakibat terjadinya peningkatan produksi RONS (Wellman dan

Bloomer 2009)

Dengan bertambahnya usia maka akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas

semakin mengambil peranan sehingga mengganggu metabolisme sel juga

merangsang mutasi sel yang akhirnya membawa pada kanker dan kematian Selain itu

radikal bebas juga merusak kolagen dan elastin atau protein yang menjaga kulit tetap

lembab halus fleksibel dan elastis Jaringan tersebut akan menjadi rusak akibat

paparan radikal bebas terutama pada daerah wajah di mana mengakibatkan lekukan

kulit dan kerutan yang dalam akibat paparan yang lama oleh radikal bebas

Penuaan dan penyakit yang berhubungan dengan umur dikarenakan adanya

kerusakan oksidatif yang berlangsung lama dan dapat dipicu juga karena faktor

genetik dan lingkungan Sejak saat inilah keterlibatan radikal bebas dalam

mempengaruhi penuaan meningkat secara progresif dan menjadi salah satu teori pada

proses penuaan (Wickens 2011)

22 Radikal Bebas

221 Definisi

Radikal bebas adalah kumpulan atom atau molekul dengan elektron yang

tidak berpasangan pada orbital terluar sehingga berusaha menarik elektron dari

molekul lainnya Sifat radikal bebas yaitu tidak stabil dan sangat reaktif Radikal

bebas yang mengambil elektron dari molekul yang stabil menyebabkan molekul

tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi

2007 Pham-Huy dkk 2008)

222 Sumber Radikal Bebas

Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar

tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)

1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi

atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses

pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran

plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel

2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan

senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses

inflamasi dan iskemia

3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap

rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak

kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya

Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas

berlebihan

223 Sifat Radikal bebas

Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu

1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron

2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal

Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada

kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal

bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran

radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas

adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan

Gutteridge 2007)

Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan

radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki

reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada

gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi

sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen

reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena

reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya

hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak

lagi membahayakan tubuh

Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi

lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan

adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel

yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid

ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi

yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan

dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam

amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan

kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul

radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA

juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)

23 Stres Oksidatif

Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan

Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan

Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan

pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)

Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi

radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang

terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada

saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif

Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan

Gutteridge 2007)

1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan

antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

tersebut kehilangan satu elektron sehingga menjadi radikal bebas yang baru (Winarsi

2007 Pham-Huy dkk 2008)

222 Sumber Radikal Bebas

Pembentukan radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar

tubuh Sumber radikal bebas (Pham-Huy dkk 2008)

1 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses enzimatik di dalam tubuh berupa hasil sampingdari proses oksidasi

atau pembakaran sel yang berlangsung pada proses respirasi proses

pencernaan dan proses metabolisme Diproduksi oleh mitokondria membran

plasma lisosom retikulum endoplasma dan inti sel

2 Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yang timbul akibat berbagai

proses non-enzimatik di dalam tubuh merupakan reaksi oksigen dengan

senyawa organik dengan cara ionisasi dan radiasi Contohnya adalah proses

inflamasi dan iskemia

3 Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh didapat dari polutan seperti asap

rokok asap kendaraan bermotor radiasi sinar matahari makanan berlemak

kopi alkohol bahan racun pestisida dan masih banyak lagi yang lainnya

Peningkatan radikal bebas pun dapat dipicu oleh stres atau aktivitas

berlebihan

223 Sifat Radikal bebas

Radikal bebas memiliki dua sifat (Halliwel dan Gutteridge 2007) yaitu

1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron

2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal

Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada

kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal

bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran

radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas

adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan

Gutteridge 2007)

Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan

radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki

reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada

gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi

sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen

reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena

reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya

hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak

lagi membahayakan tubuh

Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi

lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan

adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel

yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid

ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi

yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan

dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam

amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan

kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul

radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA

juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)

23 Stres Oksidatif

Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan

Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan

Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan

pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)

Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi

radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang

terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada

saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif

Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan

Gutteridge 2007)

1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan

antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

1 Reaktivitas tinggi karena kecenderungannya menarik elektron

2 Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal

Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan terletak pada

kecenderungannya untuk menarik elektron Jadi sama halnya dengan oksidan radikal

bebas adalah penerima elektron Itulah sebabnya dalam kepustakaan kedokteran

radikal bebas digolongkan dalam oksidan Namun perlu diingat bahwa radikal bebas

adalah oksidan tetapi tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Halliwell dan

Gutteridge 2007)

Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan oksidan yang bukan

radikal Hal ini disebabkan karena kedua sifat radikal bebas diatas memiliki

reaktivitas yang tinggi dan kecenderungan membentuk radikal baru yang pada

gilirannya nanti apabila bertemu molekul lain akan membentuk radikal baru lagi

sehingga terjadilah reaksi rantai (chain reaction) Diantara senyawa-senyawa oksigen

reaktif radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena

reaktivitasnya sangat tinggi (Halliwell dan Gutteridge 2007) Radikal bebas lainnya

hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tak

lagi membahayakan tubuh

Radikal bebas bereaksi dengan asam lemak unsaturasi membentuk peroksidasi

lipid yang membentuk reaksi kaskade termasuk mutagen malondialdehid Dengan

adanya peroksidasi lipid maka terjadi kerusakan elastisitas membran yang irreversibel

yang menyebabkan rupturnya sel-sel Pada manusia terjadinya peroksidasi lipid

ditandai dengan adanya ethane dan n-pentane pada pernafasan yaitu saat ekshalasi

yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan

dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam

amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan

kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul

radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA

juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)

23 Stres Oksidatif

Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan

Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan

Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan

pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)

Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi

radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang

terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada

saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif

Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan

Gutteridge 2007)

1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan

antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

yang mana meningkat seiring dengan usia Aktivitas radikal bebas juga ditunjukkan

dengan adanya oksidasi protein termasuk enzim dan jaringan ikat Residu asam

amino dari protein menyebabkan terjadinya stres oksidatif dan akan meningkatkan

kerusakan pada sel-sel dan jaringan tubuh secara progresif Jenis lain dari molekul

radikal bebas yaitu dapat menyerang DNA Reaksi dari radikal oksigen dengan DNA

juga menyebabkan kerusakan yang parah (Wickens 2011)

23 Stres Oksidatif

Istilah stres oksidatif pertama kali ditemukan tahun 1985 (Powers dan

Jackson 2008) Stres Oksidatif merupakan suatu kondisi dimana terjadi

ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan sistem pertahanan antioksidan

Radikal bebas cenderung diekspresikan lebih banyak dan mengalahkan kemampuan

pertahanan antioksidan (Wellman dan Bloomer 2009)

Stres oksidatif adalah tidak adanya keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan yang dipicu oleh dua keadaan yaitu kurangnya antioksidan dan produksi

radikal bebas yang berlebihan Berbagai enzim pada sel dan proses metabolik yang

terkontrol akan menjaga agar kerusakan oksidatif ditingkat sel tetap minimal Pada

saat produksi ROS meningkat maka kontrol proteksi tidak akan mencukupi sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan oksidatif

Pada prinsipnya stres oksidatif dapat diakibatkan oleh (Halliwel dan

Gutteridge 2007)

1 Berkurangnya antioksidan misalnya mutasi yang menurunkan pertahanan

antioksidan seperti GSH atau MnSOD diet yang kurang akan antioksidan dan

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

unsur-unsur penting lainnya seperti zat besi Zn magnesium dan copper

defisiensi protein seperti kwashiorkor dapat menurunkan kadar GSH dan

kelebihan zat besi sehingga tidak mampu membuat transferrin secara cukup

2 Peningkatan produksi spesies reaktif misalnya paparan terhadap oksigen

yang meningkat adanya toksin-toksin yang menghasilkan spesies reaktif dan

aktivasi berlebih dari sistem ldquonaturalrdquo penghasil spesies reaktif seperti aktivasi

yang tidak tepat dari sel-sel fagosit pada penyakit-penyakit inflamasi kronis

Kondisi stres oksidatif yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan

proliferasi adaptasi kerusakan sel penuaan (senescence) dan bahkan sampai pada

kematian sel dapat menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan Stres

oksidatif mempunyai peranan yang penting dalam etiologi terjadinya berbagai

penyakit kardiovascular neurologis obesitas diabetes kanker dan juga inflamasi dari

proses aging ( Halliwell dan Gutteridge 2007 Garelnabi dkk 2008)

231 Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal

bebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut Peroksidasi (autooksidasi)

lipid yang terpajan oleh oksigen bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan

makanan tetapi juga kerusakan jaringan in vivo Peroksidasi dapat menyebabkan

kanker penyakit peradangan aterosklerosis dan penuaan Efek merugikan

diperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROObull RObull OHbull) yang dihasilkan

sewaktu terbentuknya peroksida dari asam lemak yang mengandung ikatan rangkap

yang diselingi metilen yaitu radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

lemak tidak jenuh ganda alami (Murray 2009)

Peroksidasi lipid merupakan proses yang kompleks dimana tampak pada

tampilan oksigen dan transisi ion metal atau enzim Biasanya proses oksidasi ini

memiliki tiga tahapan yaitu (Winarsi 2007)

1 Tahap inisiasi yaitu reaksi ini terjadi diantara PUFA dengan radikal

hidroksil Terbentuknya atom hydrogen dari grup metilen (-CH2-) dalam

PUFA dari spesies reaktif seperti radikal hidroksi (OHbull) meninggalkan

electron bebas dari karbon (-CH- atau radikal lipid) Radikal karbon

distabilisasi dengan penyusunan kembali molekul untuk membentuk diena

konjugasi yang dapat berkombinasi dengan oksigen untuk membentuk

radikal peroksi ROObull atau RO2bull

RH Rbull + Hbull

2 Tahap Propagasi dimana radikal peroksil dapat menarik gugus H lain dari

molekul lipid yang lain dan memulai terjadinya reaksi rantai autocatalytic

dengan proses oksidasi lipid Radikal peroksi dapat berkombinasi dengan

gugus H dimana gugus ini membentuk lipid peroksid Sejak pemisahan

gugus H yang dapat terjadi pada reaksi berbeda dari ikatan karbon

peroksidasi dari asam arakhidonat sebagai contoh dilaporkan dapat

memberikan hidroperoksid lipid

Rbull + O2 RO2

RO2bull+ RH ROOH + R

Produk sekunder

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

Hidroksiperoksid merupakan produk molekul primer yang tidak stabil

dan dapat melemah dan pecah menjadi beberapa produk sekunder termasuk

hydroxyl fatty acid produk-produk epoxides dan produk scission seperti

aldehydes (termasuk malondialdehid) keton dan lakton dimana banyak

terdapat produk-produk yang bersifat toksik (Halliwell dan Gutteridge

2007) Degradasi dari hidrokperoksidasi lipid dapat dipicu oleh adanya ion-

ion metal transisi termasuk kandungan dari besi dan garam tembaga Ion-ion

metal menyebabkan pemecahan atom dari ikatan O-O dan menyebabkan

pembentukan gugus radikal alkoksi RObull dan juga radikal peroksi RO2bull

Pada tampilan thiols atau agen lain seperti asam ascorbat O2 dapat direduksi

menjadi superoxide anion (O2-bull) yang kemudian bermutasi menjadi H2O2

atau merubah Fe3+ menjadi Fe2+ Radikal hidroksi (OHbull) diproduksi melalui

reaksi Fenton antara Fe2+ dan H2O2 dan dapat memicu reaksi beruntun

selanjutnya Reaksi dari besi yang terkandung didalam myoglobin ikan dan

peroksidasi lipid dapat menghasilkan produk-produk yang beraneka ragam

misalnya gas pentane dapat diproduksi dari linoleic acid dan arachidonic

acid dan juga gas ethane dan ethylene diproduksi oleh reaksi b-scission yang

sama dari asam linoleat dengan hadirnya Fe2+

Radikal hidroksil juga terbentuk dari H2O dengan ion superoksida yang

dikenal dengan reaksi Heber-Weiss

3 Taraf Terminasi

Radikal bebas yang dihasilkan dapat bergabung satu sama lain atau lebih

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

besar kemungkinannya bergabung dengan molekul-molekul protein dan

akan menghentikan reaksi beruntun Reaksi berikutnya yang dapat

menyebabkan cross-linking dan kerusakan berat pada protein dapat

dijabarkan seperti dibawah ini

R + Rbull R - R

nRO2bull (RO2)

RO2 + Rbull RO2R

Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipid

(Trilaksani 2003) adalah

a Cahaya terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan katalisator kuat

b Logam berat logam terlarut seperti Fe dan Cu yang merupakan katalisator

kuat meski dalam jumlah kecil

c Kondisi alkali dan kondisi basah ion alkali merangsang radikal bebas

d Tingkat ketidakjenuhan jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul lipida

berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi sebagai contoh

asam linoleat lebih rentan dibanding asam oleat ketersediaan oksigen

24 F2 Isoprostan

F2 Isoprostan (F2- IsoPs) adalah prostagladin like compounds yang

diproduksi dari esterifikasi asam arakidonat di jaringan oleh reaksi katalis non

enzimatik radikal bebas yang dihasilkan oleh sel atau fosfolipid lipoprotein

(Kaviarasan dkk 2008) Sifat dari molekul F2 Isoprostan yaitu stabil kuat dan dapat

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti urin plasma atau cairan serebrospinal

(Milatovic dan Aschener 2009) Banyak penelitian menggunakan sampel dari urin

karena metode pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan

Baguet 2003) Akan tetapi Isoprostan mempunyai kelemahan yaitu half life yang

pendek Half life F2 Isoprostan waktunya pendek yaitu kurang dari 20 menit (Roberts

dan Milne 2009) Akan tetapi bila terus dilakukan pemaparan asap rokok secara terus

menerus maka kadar F2 Isoprostan akan tetap bertahan dalam urin

Prasain dkk (2014) meneliti tentang kestabilan quality control sampel urin

(F2 Isoprostan) manusia pada kondisi yang berbeda yaitu berdasarkan pada sampel

urin itu sendiri suhu ruangan proses dari urin yang membeku hingga mencair

kestabilan menyimpan dalam jangka waktu lama Dimana rata-rata perhitungan

konsentrasi menunjukkan bahwa sampel stabil pada penyimpanan dengan waktu

sekurang-kurangnya 48 jam pada suhu 4degC F2 Isoprostan mempunyai aktivitas

biologis yang penting terutama di paru dan ginjal juga merupakan penanda penting

bagi stres oksidatif dan dapat diperiksa dengan cara non invasif

F2 Isoprostan terbentuk dari asam eicosapentaenoic dan docosahexaenoic

pada hewan dan dari asam α-linolenic pada tumbuhan Pertama kali isoprostan

ditemukan pada tahun 1967 oleh Nugteren Vonkeman dan Van Dorp akan tetapi baru

20 tahun kemudian direalisasikan untuk kepentingan biologis (Morrow dan Robert

2002)

F2 Isoprostan dapat ditemukan di jaringan dan cairan tubuh seperti urin

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

manusia dan hewan yang mengandung F2 Isoprostan dan metabolitnya dalam tingkat

rendah (~30-40 pgml di plasma segar manusia ~2 ngml kreatinin di urin manusia)

Tingkat F2 Isoprostan in vivo meningkat dalam kondisi stres oksidatif misalnya

dalam plasma dan urin orang yang terpapar asap emisi kendaraan bermotor perokok

dalam nafas penderita asma dalam cairan paru yang terpapar O2 tinggi (Cadenas dan

Packer 2002) F2 Isoprostan dapat diperiksa menggunakan metode ELISA (Enzym

linked immuneassay) atau metode GCNICI-MS (Gas chromatography and negative

ion chemical ionization-mass) (Soffler dkk 2010)

Peningkatan kadar F2 Isoprostan pada berbagai cairan tubuh maupun jaringan

dapat ditemukan pada berbagai kondisi penyakit seperti aterosklerosis diabetes

obesitas pada perokok penyakit neurodegeneratif dan pada berbagai penyakit

lainnya Pengobatan pada penyakit-penyakit tersebut termasuk penggunaan suplemen

antioksidan pengobatan diabetes berhenti merokok dan penurunan berat badan

ternyata dapat menurunkan produksi F2 Isoprostan (Roberts dan Milne 2009)

Peningkatan F2 Isoprostan pada proses awal patologis penyakit membuktikan

terjadinya stres oksidatif pada penyakit-penyakit tersebut (Jausette dkk 2009)

Peranan isoprostan penting bagi pengukuran peroksidasi lipid dan stres oksidatif

(Janssen 2001) Keuntungan mengukur F2 Isoprostan sebagai biomarker dari

peroksidasi lipid adalah untuk memantau penyakit dan respon terhadap terapi potensi

fungsinya sebagai mediator stres oksidatif Lipid adalah target utama serangan radikal

bebas yang menyebabkan peroksidasi lipid Peroksidasi lipid dapat menyebabkan

arterosklerosis dimana peningkatan peroksidasi lipid dapat dihentikan oleh pemberian

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

antioksidan (Jay dkk 2010)

25 Merokok

Merokok adalah kegiatan menghisap asap dari pembakaran tembakau pada

rokok Perokok sesaat adalah seseorang yang merokok pada saat-saat tertentu

biasanya dilakukan pada saat sedang bersosialisasi dengan lingkungannya ataupun

untuk mengurangi stres Perokok berat adalah bila sudah terjadi ketergantungan

secara fisik pada rokok (WHO 2002)

Menurut Health Canada terdapat beberapa status merokok dalam

mengumpulkan data penggunakan tembakau yaitu

bull Current smoker termasuk daily smoker dan non-daily smoker yaitu apakah

merokok setiap hari atau tidak

bull Former smoker adalah perokok tidak sedang merokok pada saat dilakukan

interview

bull Short term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok kurang dari 1

tahun sampai dengan interview dilakukan

bull Long term quitter adalah former smoker yang berhenti merokok setahun atau

lebih sampai interview dilakukan

bull Ever-smoker yaitu adalah kombinasi antara current smoker dan former smoker

bull Never-smoker adalah perokok yang tidak merokok pada saat interview dan

menjawab ldquotidakrdquo

bull Non-smoker adalah kombinasi dari former smoker dan never-smoker

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

bull Light smoker adalah merokok antara 1 ndash 10 batang rokok setiap hari

bull Moderate smoker adalah merokok antara 11 ndash 19 batang rokok setiap hari

bull Heavy smoker adalah merokok lebih dari 20 batang rokok setiap hari

251 Kandungan Asap Rokok

Asap rokok mengandung berbagai macam radikal bebas beberapa di antaranya

yang telah dibuktikan bersifat karsinogen dan mutagen yang terdiri dari (Fowles dan

Bates 2000)

1 Nikotin merupakan alkaloid beracun yang merupakan senyawa organik yang

terdiri dari karbon hidrogen nitrogen dan oksigen Nikotin berbentuk cairan

tidak berwarna dan merupakan basa yang mudah menguap Nikotin berikatan

dengan reseptor asetilkolin pada ganglion otonomik medulla adrenal

neuromuscular junction dan otak Rangsangan pada reseptor nikotinik

menyebabkan pengeluaran katekolamin dopamin serotonin vasopresin

hormon pertumbuhan dan ACTH Nikotin dapat merusak saraf tubuh

menimbulkan penyempitan pembuluh darah meningkatkan tekanan darah dan

menyebabkan rasa ketagihan dan ketergantungan pada orang yang

menggunakannya Kadar nikotin 4-6 mg per hari yang dihisap oleh setiap

orang dapat membuat seseorang adiksi terhadap rokok

2 Timah hitam (Pb) adalah logam beracun yang berwarna abu-abu Secara

umum Pb bersumber dari sejumlah industri dan pertambangan Pb paling

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

banyak ditemukan pada gas buangan kendaraan bermotor dan asap rokok

(Rodgaman dan Perfetti 2009) Pb yang dihasilkan dari sebatang rokok yaitu

05μg Sebungkus rokok yang berisi 20 batang rokok yang habis dihisap

dalam satu hari menghasilkan 10 μg Pb Sementara ambang batas timah hitam

yang masuk ke dalam tubuh adalah 20 μg per hari Bila seorang perokok berat

mengisap rata-rata 2 bungkus rokok per hari bisa dibayangkan berapa banyak

zat berbahaya ini masuk ke dalam tubuh Pb ini menyebabkan peningkatan

ROS pada jaringan tubuh yang menurunkan efek antioksidan tubuh

3 Gas karbonmonoksida (CO) memiliki kecenderungan kuat untuk berikatan

dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah Seharusnya hemoglobin ini

berikatan dengan oksigen yang sangat penting untuk pernapasan sel-sel tubuh

tetapi karena afinitas gas CO terhadap hemoglobin lebih kuat dari O2

sehingga akan terbentuk hemoglobin CO yang lebih banyak yang

menyebabkan jaringan pembuluh darah menyempit dan mengeras sehingga

terjadi penyumbatan

4 Tar adalah komponen dari beribu-ribu bahan kimia dalam komponen-

komponen padat asap rokok dan bersifat karsinogen Pada saat rokok dihisap

tar masuk ke dalam rongga mulut sebagai uap Setelah dingin akan menjadi

padat dan membentuk endapan berwarna coklat pada permukaan gigi saluran

pernafasan dan paru-paru Pengendapan ini bervariasi antara 3-40 mg

perbatang rokok sementara kadar tar dalam rokok berkisar 24-45 mg

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

252 Rokok dan Stres Oksidatif

Telah diketahui bahwa asap rokok dan tar mengandung banyak komponen

yang telah teroksidasi ROS dan karsinogen yang dapat merusak DNA membran dan

makromolekul sel-sel Merokok dapat menyebabkan stres oksidatif bukan hanya

melalui produksi ROS dalam tar rokok dan asap tetapi juga melalui penurunan sistem

pertahanan antioksidan Jumlah radikal bebas ini dan radikal lainnya yang terdapat

dalam jumlah besar pada asap rokok dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid

karena kerusakan dari membran sel dan menurunkan kadar antioksidan sehingga

menyebabkan terjadinya stres oksidatif (WHO 2013)

Merokok menyebabkan ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan

sehingga menimbulkan stres oksidatif yang diikuti oleh kenaikan peroksidasi lipid

kerusakan DNA oksidatif dan gangguan pertahanan antioksidan enzimatik Sudah

terbukti bahwa stres oksidatif adalah kejadian yang penting dalam penyakit yang

berhubungan dengan penyakit seperti kanker paru kanker mulut dan penyakit paru

obstruktif kronik (Burlakova dkk 2010)

Paru-paru sebagai organ pernafasan pada manusia berfungsi sebagai

pertukaran gas antar jaringan tubuh dan lingkungan luar sehingga paru-paru terus

menerus terpapar dengan radikal bebas tanpa bisa dihindari Paru-paru yang selalu

terpapar oleh asap rokok pembuangan asap kendaraan bermotor asap pabrik

herbisida dan partikel debu akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS)

dalam paru-paru

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

26 Antioksidan

261 Definisi

Antioksidan dalam pengertian kimia merupakan senyawa pemberi elektron

(donor elektron) Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang

mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh Antioksidan

bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat

oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat (Winarsi 2007)

Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen pelepasan hidrogen pelepasan elektron

(Halliwell dan Gutteridge 2007)

262 Klasifikasi Antioksidan

Secara umum antioksidan dikelompokkan menjadi dua yaitu antioksidan

enzimatis dan antioksidan non-enzimatis

1 Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus (terdapat dalam

tubuh) misalnya enzim superoksida dismutase (SOD) katalase dan glutation

peroksidase dimana enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan

dari kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas oksigen seperti anion

superoksida (O2-bull) radikal hidroksil (bullOH) dan hydrogen peroksida (H2O2)

2 Antioksidan non-enzimatis merupakan antioksidan eksogenus banyak

ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan dan masih dibagi menjadi

dua kelompok lagi yaitu Antioksidan larut lemak seperti tokoferol

karotenoid flavonoid quinon bilirubin Antioksidan larut air seperti asam

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

askorbat asam urat protein pengikat logam protein pengikat heme

Sedangkan berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan digolongkan menjadi

tiga kelompok yaitu (Winarsi 2007)

1 Antioksidan primer disebut juga antioksidan enzimatis meliputi superoksida

dismutase katalase dan glutation peroksidase Dimana antioksidan ini bekerja

dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru atau

mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang

reaktif dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi) sehingga

antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant

2 Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatik

Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga sistem pertahanan preventif

Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal

bebas (free radical scavenger) kemudian mencegah reaktivitas

amplifikasinya Ketika jumlah radikal bebas berlebihan kadar antioksidan

non-enzimatis yang dapat diamati dalam cairan biologi menurun

3 Antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin

sulfoksida reduktase Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan

biomolekuler yang rusak akibat reaktifitas radikal bebas

263 Efek Antioksidan

Antioksidan dapat memperlambat oksidasi lipid melalui ikatan oksigen yang

bersaingan penghambatan dari langkah permulaan memblok langkah perkembangan

dengan menghancurkan atau mengikat radikal bebas penghambatan katalis atau

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

stabilisasi hidroperoksid (Halliwell dan Gutteridge 2007)

Antioksidan dalam keadaan tertentu juga dapat menjadi prooksidan sehingga

mempunyai efek negatif dengan menyebabkan oksidasi di dalam tubuh Beberapa

antioksidan yang dapat menjadi prooksidan (Howes 2006) adalah vitamin C vitamin

E carotenoid β carotene polyphenolics gallic acid asam urat human serum

ultrafiltrates teh hijau captopril pyridoxine thiamine vitamin B1 carnitine a lipoic

acid (bentuk oksidasi) dihydro-lipoic acid coenzyme Q ubiquinon NAD(P)H

curcumin (polyphenolic) melatonin lycopene zeaxanthin zinc

264 Polifenol

Polifenol (polyphenols) adalah mikronutrien yang banyak ditemukan dalam

tanaman obat Ribuan molekul telah teridentifikasi dalam tanaman yang memiliki

struktur polifenol (yaitu adanya beberapa gugus hidroksil pada cincin-cincin

aromatic) Molekul-molekul tersebut merupakan metabolit sekunder dari tanaman dan

pada umumnya terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap radiasi ultraviolet atau

agregasi dari patogen-patogen (Manach dkk 2004)

Polifenol dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai fungsi dari jumlah

cincin fenolnya dan elemen-elemen struktural yang mengikat cincin-cincin tersebut

satu sama lain yaitu sebagai kelompok asam fenolik (phenolic acid) flavonoids

stillbenes dan lignans (Manach dkk 2004)

Polifenol telah lama dikenal memiliki beberapa peran dan efek terhadap

kesehatan antara lain sebagai antioksidan anti alergi anti inflamasi anti virus

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

antineurodegenerasi dan antikarsinogenik sehingga berperan dalam pencegahan

terjadinya penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit kardiovaskular maupun

penyakit kanker Disamping itu polifenol juga berperan dalam memodulasi aktivitas

berbagai enzim dan reseptor sel (Manach dkk 2004)

265 Flavonoid

Flavonoid adalah satu kelompok senyawa polifenol yang tersebar luas dalam

berbagai tanaman termasuk buah-buahan sayuran tanaman herbal teh anggur

kacang-kacangan dan biji-bijian dalam berbagai konsentrasi (Prior 2003 Manach

dkk 2004)

Flavonoid dapat dibagi menjadi enam subklas yaitu flavonolsflavones

isoflavones anthocyanidins dan flavanols (catechins dan proanthocyanidins)

(Manach dkk 2004)

Flavonoid dapat menghambat penggumpalan keping-keping sel darah

merangsang produksi nitrit oksida yang dapat melebarkan pembuluh darah dan juga

menghambat pertumbuhan sel kanker Disamping berpotensi sebagai antioksidan

flavonoid dapat sebagai pembasmi radikal bebas atau free radical scavenger (Prior

2003) Dimana flavonoid mampu memutus rantai reaksi pembentukan radikal bebas

asam lemak Dalam hal ini memberikan atom hidrogen yang berasal dari gugus

hidroksi senyawa fenol sehingga terbentuk senyawa yang stabil Flavonoid juga

mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi hidroperoksida menjadi produk

akhir yang stabil

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

266 Tanin

Tanin merupakan fenolik dengan berat molekul tinggi yang kandungannya

terdiri dari gallic acid ester atau flavan-3-ol polymer Tanin merangsang aktifitas

antioksidan dimana tanin akan menangkap radikal bebas secara kinetik (Riedl dkk

2002) Tanin yang ada dalam tanaman mengikat besi heme dan membentuk kompleks

besi-tanoat yang tidak larut (Ningsih 2007)

27 Biji gorek (Caesalpinia bonducella)

Banyak tanaman digunakan dalam mengobati banyak penyakit salah satunya

adalah Caesalpinia bonducella atau nama lain Caesalpinia Crista Linn yang

merupakan herbal India Biji gorek ditemukan di India dan di negara-negara tropis di

dunia Bonducella diambil dari kata dalam bahasa Arab rdquoBonducerdquo yang artinya bola

kecil dengan bentuk globular pada bijinya Tanaman ini telah digunakan sebagai

pengobatan tradisional dalam mengobati penyakit pada manusia (Moon dkk 2010)

Klasifikasi biji gorek (Singh dan Raghav 2012)

Kingdom Plantae

Phylum Magnoliophyta

Division Magnoliopsida

Class Angiospermae

Order Fabales

Family Caesalpiniaceae

Genus Caesalpinia

Species C bonduc

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

Sinonim Caesalpinia bonducella (L) Caesalpinia crista Guilandina

bonduc L Guilandina bonducella L

Biji gorek mempunyai beberapa kandungan kimia seperti furanoditerpenes

phytosterinin β-sitosterol flavonoids bonducellin asam aspartate arginine sitrulin

dan β-caroten (Singh dan Raghav 2012) Biji gorek mempunyai efek terapeutik

seperti antifilarial antioksidan antidiabetes antiinflamasi antipiretik dan analgesik

aktivitas otot kontraktil immunomodulator antimikroba (Singh dan Raghav 2012)

Aktivitas antioksidan dari ekstrak kloroform Caesalpinia bonducella yaitu

sebagai DPPH free radical scavenging activity (Kumar dkk 2005 ) selain itu

ekstrak ethanolnya dapat sebagai superoxide free radical scavenging activity dengan

sistem EDTANBT (Shukla dkk 2009) Dari hasil uji fitokimia di Laboratorium

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Bali biji gorek mengandung

flavonoid sebesar 17024 mgL QE fenol sebesar 74601 mgL GAE kapasitas

antioksidan sebesar 68993 mgL GAEAC dan tanin sebesar 58635 mgL (lampiran

5)

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

Gambar 21 Biji Gorek (wwwexot-nutz-zierde)

28 Hewan Coba Tikus (Rattus norvegicus)

Penggunaan tikus telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna mudah

dipelihara merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam

penelitian Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan

antara lain galur Sprague-dawley yang berwarna albino putih berkepala kecil dan

ekornya lebih panjang daripada badannya dan galur Wistar yang ditandai dengan

kepala besar dan ekor lebih pendek (Kusumawati 2004)

Tikus (Rattus norvegicus) galur Wistar lebih besar dari famili tikus umumnya

di mana tikus ini dapat mencapai 40 cm diukur dari hidung sampai ujung ekor dan

berat 140-500 gram Tikus betina biasanya memiliki ukuran lebih kecil dari tikus

jantan dan memiliki kematangan seksual pada umur empat bulan dan dapat hidup

selama empat tahun (Kusumawati 2004)

Siklus hidup tikus (Rattus norvegicus) jarang lebih dari tiga tahun berat

badan pada umur empat minggu dapat mencapai 35-40 gram dan setelah dewasa rata-

rata 200-250 gram tetapi bervariasi tergantung pada galur Tikus jantan tua dapat

mencapai berat badan 500 gram tetapi tikus betina jarang lebih dari 350 gram (Smith

dkk 1988)

Pada penelitian ini menggunakan umur tikus remaja yaitu dibawah empat

bulan dengan perkiraan berat badan tikus kurang lebih 200 gram Penulis tidak

menggunakan tikus umur tua karena pada tikus tua jumlah radikal bebas akan lebih

banyak dikhawatirkan tikus lebih mudah mati pada proses penelitian Maka

digunakan tikus umur 25-3 bulan dengan berat badan 190-200 karena umur tikus

tersebut lebih mudah ditemukan

Klasifikasi Tikus Putih (Kusumawati 2004)

Kingdom Animalia

Phylum Chordata

Subphylum Vertebrata

Class Mammalia

Ordo Rodentia

Family Muridae

Genus Rattus

Species norvegicus