BAB II PENELAAHAN PUSTAKA
A. Radikal Bebas
Radikal bebas adalah spesi yang dapat berdiri sendiri yang merujuk kepada atom atau gugus atom apa saja yang memiliki satu atau lebih elekron tak
berpasangan Fessenden dan Fessenden, 1986; Halliwell dan Gutteridge, 1999. Meskipun suatu radikal bebas tidak bermuatan positif atau negatif, spesi semacam ini
sangat reaktif karena adanya elektron yang tak berpasangan Fessenden dan Fessenden, 1986.
Radikal dapat dibentuk dari spesi non-radikal yang kehilangan satu elektronnya, penggabungan dengan satu elektron, atau terputusnya ikatan kovalen
melalui peristiwa fisi homolitik homolytic fission. Peristiwa ini terjadi apabila satu elektron dari pasangan elektron terikat pada masing-masing atomnya Halliwell dan
Gutteridge, 1999. Sumber radikal bebas, baik endogen maupun eksogen terjadi melalui
sederetan mekanisme reaksi yaitu pembentukan awal radikal bebas inisiasi, lalu perambatan atau terbentuknya radikal baru propagasi, dan tahap terakhir
terminasi, yaitu pemusnahan atau pengubahan menjadi radikal bebas stabil dan tak reaktif Sofia, 2005.
Reactive Oxygen Spesies ROS adalah suatu istilah yang digunakan para peneliti untuk mencakup tidak hanya radikal oksigen tetapi juga beberapa spesi non-
radikal yang merupakan derivat O
2
Tabel I.
6 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel I. Reactive oxygen species ROS
Halliwell dan Gutteridge, 1999; Sofia, 2005 Radikal
Non-radikal
Superoksida,
O
2
Hidrogen peroksida, H
2
O
2
Hidroksil,
OH
Asam hipoklorit, HOCl
Peroksil,
RO
2
Ozon, O
3
Alkoksil,
RO
Oksigen singlet, ∆gO
2
Hidroperoksil,
HO
2
Peroksinitrit, ONOO
-
Oksigen aktif dalam bentuk superoksida, hidrogen peroksida, dan radikal hidroksil merupakan hasil sampingan metabolisme normal dan menyerang molekul
biologis yang dapat menyebabkan kerusakan sel atau jaringan Yen dan Chen, 1995; Cerutti cit. Yen dan Chen, 1995. Radikal hidroksil merupakan bentuk yang amat
reaktif dan dihasilkan oleh fotolisis ultraviolet hidrogen peroksida dan dapat berlaku sebagai toksikan primer dan sebagai sumber toksikan sekunder. Radikal hidroksil
yang dihasilkan dekat DNA secara perlahan-perlahan dapat memecah rantai DNA dan berperan dalam karsinogenik, mutagenik serta sitotoksik Rafat et al., cit. Roy et
al., 2001. Dalam sel, ROS sangat cepat ditangkap oleh sistem pertahanan antioksidan
antioxidant defense system. Saat peningkatan pembentukan ROS tidak dapat ditanggulangi oleh sistem pertahanan antioksidan, tercetus situasi yang disebut stress
oksidatif. Semua ROS bersifat sangat reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang tidak stabil sehingga mampu menarik elektron dari molekul lainnya dan
menciptakan radikal-radikal bebas lain yang mampu bereaksi dengan lebih banyak molekul lainnya Blokhina, 2000.
Efek oksidatif radikal bebas dapat menyebabkan peradangan dan penuaan dini. Lipid yang seharusnya menjaga kulit agar tetap segar berubah menjadi lipid
peroksida karena bereaksi dengan radikal bebas sehingga mempercepat penuaan. Kanker disebabkan oleh oksigen reaktif yang intinya memacu zat karsinogenik,
sebagai faktor utama kanker. Oksigen reaktif dapat meningkatkan kadar LDL low density lipoprotein yang kemudian menjadi penyebab penimbunan kolesterol pada
dinding pembuluh darah dengan akibat timbulnya atherosklerosis Sofia, 2005. Radikal bebas yang dikenal sangat reaktif adalah radikal hidroksil. Nilai
standar potensial reduksinya adalah 2,31 V. Radikal hidroksil bereaksi sangat cepat dengan hampir semua tipe molekul dalam sel hidup, yaitu gula, asam amino,
fosfolipid, basa DNA, dan asam organik. Reaksi radikal hidroksil dengan DNA mengakibatkan kerusakan penting dalam sel, mengingat kerusakan rantai DNA tidak
dapat dengan mudah diperbaiki oleh sel Halliwell dan Gutteridge, 1999. Radikal hidroksil dapat dihasilkan dari reaksi Fenton atau reaksi fisi
homolitik ikatan O-O pada H
2
O
2
. Reaksi Fenton: H
2
O
2
+ Fe
2+
→ FeIII + OH ¯ +
˙
OH Fisi homolitik:
H O
O H
UV 2 OH
Selain itu, radikal hidroksil juga dapat dibentuk dari reaksi H
2
O
2
dengan adanya ion- ion logam Cu
+
Halliwell dan Gutteridge, 1999. Reaksi radikal hidroksil dapat dikelompokkan menjadi tiga macam yaitu:
abstraksi pemisahan hidrogen, adisi, dan transfer perpindahan elektron. Reaksi radikal bebas dengan spesi non-radikal menghasilkan radikal bebas baru yang kurang
atau sama-sama reaktif dibandingkan radikal bebas awal. Contoh reaksi abstraksi hidrogen adalah reaksi antara radikal hidoksil dengan alkohol membentuk air dan
satu elektron tak berpasangan pada atom karbon. Reaksi pemisahan hidrogen ini PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
menjadi sangat penting karena memiliki hubungan secara biologis dengan terjadinya peroksidasi lipid Halliwell dan Gutteridge, 1999.
C C
H H
H O
H
H H
+ OH
C C
H H
H O
H H
+ H
2
O
radikal hidroksietil
Reaksi adisi radikal hidroksil dapat terjadi pada reaksi radikal hidroksil dengan
senyawa aromatik. Contohnya adisi radikal hidroksil pada cincin purin pada basa purin DNA menghasilkan radikal -hidroksiguanin. Radikal hidroksil juga
mengalami reaksi adisi pada atom yang mempunyai ikatan rangkap.
+ OH
C C
C C
HO
Jika radikal hidroksil menyerang DNA yang menyebabkan kerusakan pada basanya dan gula deoksiribosa maka hal ini akan memacu pecahnya ikatan pada DNA
Halliwell dan Gutteridge, 1999. Radikal hidroksil berperan pada transfer elektron, contohnya pada reaksi
dengan ion halida. Reaksi transfer elektron dapat terjadi pada reaksi antara radikal hidroksil dengan ion halida dan dengan ion nitrit. Contoh reaksi radikal hidroksil
dengan ion halida adalah sebagai berikut:
Cl Cl
Cl Cl
2
OH +
+ +
OH Cl
Reaksi antara radikal hidroksil dengan ion nitrit adalah sebagai berikut:
NO
2
NO
2
OH +
+ OH
B. Antioksidan
Kategori