28 konsentrasi kecil bila dibandingkan dengan bahan yang dapat teroksidasi, dapat
menghambat atau mencegah proses oksidasi dari bahan tersebut secara signifikan Halliwell dan Gutteridge, 1999. Menurut Karyadi 2009, antioksidan tubuh
dikelompokkan menjadi tiga yaitu antioksidan primer, antioksidan sekunder, dan antioksidan tersier. Antioksidan primer berfungsi untuk mencegah pembentuk
senyawa radikal bebas baru. Antioksidan primer mengubah radikal bebas menjadi molekul yang lebih stabil sebelum radikal bebas ini sempat bereaksi. Antioksidan
sekunder berfungsi menangkap senyawa bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai. Antioksidan tersier berfungsi memperbaiki kerusakan sel-sel.
1. Mekanisme Antioksidasi
Berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan memiliki dua fungsi. Fungsi pertama merupakan fungsi utama dari antioksidan yaitu sebagai
pemberi atom hidrogen. Antioksidan AH yang mempunyai fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer. Senyawa ini dapat
memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal lipida R, ROO atau mcngubahnya ke bentuk lebih stabil, sementara turunan radikal antioksidan
A tersebut memiliki keadaan lebih stabil dibanding dengan radikal lipida. Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan, yaitu memperlambat
laju autoksidasi dengan berbagai mekanisme diluar mekanisme pemutusan rantai autoksidasi. Mekanisme yang berlangsung adalah pengubahan radikal
lipida ke bentuk lebih stabil Gordon, 1990. Penambahan antioksidan AH primer dengan konsentrasi rendah pada
lipida dapat menghambat reaksi autoksidasi lemak dan minyak. Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi maupun
propagasi. Radikal antioksidan A yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak mempunyai banyak energi untuk bereaksi dengan
molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru Gordon, 1990. Inisiasi :
R + AH R
+ A
Propagasi : ROO + AH ROOH + A
29 Besar konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh
pada laju oksidasi. Konsentrasi tinggi mengakibatkan aktivitas antioksidan grup fenolik sering lenyap bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan.
Pengaruh jumlah konsentrasi pada laju oksidasi bergantung pada struktur antioksidan. kondisi dan sampel yang akan diuji.
AH + O
2
A + HOO AH
+ ROOH RO + H20 - A
2. Jenis Antioksidan
Menurut Halliwell dan Gutteridge 2000, pertahanan antioksidan antara lain,
a. Zat yang secara katalitik menghilangkan radikal bebas dan senyawa reaktif lainnya. Contoh, enzim superoksida dismutase SOD, enzim
katalase, enzim peroksidase dan antioksidan spesifik dari thiol. b. Protein yang meminimalkan kemampuan prooksidan seperti ion besi dan
tembaga dalam heme. Contohnya transferin, haptoglobin, haemopexin dan etallothionein.
c. Protein yang dapat mencegah kerusakan biomolekul termasuk kerusakan oksidatif dengan mekanisme lain seperti Heat Shock Protein
d. Zat atau senyawa bermassa rendah yang dapat menangkap ROS Reactive Oxygen Species dan RNS Reactive Nitrogen Species. Contohnya
α- tokoferol, dan gluthatione. Beberapa antioksidan berasal dari diet terutama
asam askorbat dan α-tokoferol.
Menurut Halliwell dan Gutteridge 2000, dalam cairan intraseluler enzim yang berpartisipasi dalam proses degradasi senyawa ROS antara lain :
a. Enzim Superoksida Dismutase SOD Semua CuZnSODs mengkatalisis reaksi yang sama yaitu
mempercepat dismutase O
2 -
menurut reaksi : O
2 -
+ O
2 -
+ 2H
+ SOD
H
2
O
2
+ O
2
Spesifitas SOD terhadap reaksinya dengan O
2 -
sering digunakan untuk menduga keterlibatan radikal ini dalam sistem biologis. Senyawa SODs
30 dapat bereaksi dengan OH, RO
, ROH dan singlet oksigen, karena SODs
mengandung histidin dan rantai lain yang dapat bereaksi dengan molekul tersebut. CuZnSOD bereaksi dengan peroksinitrit menjadi nitrat.
b. Enzim katalase H
2
O
2
yang dihasilkan dari proses dismutase O
2 -
diurai dalam keadaan aerob oleh dua tipe enzim. Katalase mengkatalisis langsung
dekomposisi H
2
O
2
menjadi O
2
menurut reaksi : 2 H
2
O
2
2 H
2
O + 2 O
2
Enzim peroksidase mengurai H
2
O
2
dengan cara menggunakan H
2
O
2
itu untuk mengoksidasi substrat lain SH
2
menurut reaksi : SH
2
+ H
2
O
2
S + 2 H
2
O Kebanyakan sel aerob mempunyai aktivitas katalase. Katalase dalam sel
darah merah dapat melindungi sel dari terbentuknya H
2
O
2
karena penghilangan O
2 -
oleh autooksidasi dari hemoglobin. c. Enzim glutation peroksidase G-SH Px
Glutation peroksidase menguraikan H
2
O
2
menjadi H
2
O dengan mengoksidasi G-SH Glutation tereduksi menurut reaksi :
H
2
O
2
+ 2 G-SH GSSG + 2 H
2
O Degaradasi H
2
O
2
menggunakan enzim GPx terjadi pada jaringan hewan
dengan GSH sebagai hidrogen donor. Beberapa kasus grup peroksida dapat diurai menjadi alkohol menurut reaksi :
LOOH + 2 GSH GSSG + H
2
O +LOH Pengurangan jumlah glutation tereduksi GSSG atau GSH dalam sel
normal sangat tinggi, sehingga harus ada mekanisme yang mengubah GSSG kembali menjadi GSH. Reaksi ini dapat dilakukan oleh enzim
glutation reduktase yang mengkatalisis reaksi : GSSG + NADPH + H
+
2 GSH + NADP
31 Antioksidan berberat molekul rendah yang didapat dari diet antara lain
Halliwell dan Gutteridge, 1999 : a. Vitamin C
L-asam askorbat vitamin C merupakan antioksidan larut air yang paling penting. Senyawa ini secara efektif menangkap O
2,
OH, peroksil radikal, singlet oksigen dan dapat berperan dalam regenerasi vitamin E.
Keefektifan senyawa ini dalam menangkap peroksil radikal dalam cairan dan plasma atau sitosol menjadikan senyawa ini dapat melindungi
biomembran dari kerusakan peroksidasi. Vitamin C juga mampu menangkap HO
2
, thiol oksisulfur radikal, turunan ergothionine radikal, asam hipoklorit, asam peroksinitrit dan zat
nitrat, nitrosida radikal, O
3
, NO
2
, dan radikal yang disebabkan oleh beberapa obat-obatan. Selain itu, merupakan substrat untuk askorbat
peroksidase yang merupakan enzim penting dalam penghilangan H
2
O
2
pada kloroplas. b. Vitamin E
Vitamin E merupakan penangkap radikal peroksil dan merupakan antioksidan yang paling penting pada peroksidasi lipid pada binatang.
Tokoferol dan tokotrienol dapat menghambat peroksidasi lipid secara efektif karena senyawa ini dapat menangkap lipid peroksil LO
2
radikal lebih cepat daripada reaksi radikal tersebut dengan rantai asam lemak atau
dengan protein membran menurut reaksi : α TocH + LO
2
Toc + LO
2
H Tokoferol juga dapat bereaksi dengan singlet oksigen dan dapat
melindungi membran dari senyawa ini, Senyawa α Toc bereaksi pelan dengan O
2
atau HO
2
dan dapat bereaksi pula dengan peroksil radikal lain untuk menghasilkan produk non radikal. Struktur molekulnya
mempunyai efek antioksidan yang efektif karena dapat mendonorkan atom H dari gugus OH pada struktur cincinnya untuk membentuk radikal bebas.
Meskipun berbentuk radikal bebas, tetapi tidak reaktif karena elektron
32 yang tidak berpasangan dalam atom oksigen dilokalisasi pada cincin
aromatik sehingga meningkatkan stabilitas. c. Karotenoid
Meskipun beberapa karotenoid memiliki efek antioksidan, tetapi perhatian terpusat pada β-karoten yang mempunyai kemampuan
penangkapan efektif terhadap peroksil radikal dalam kondisi fisiologi dan
dapat menangkap singlet oksigen.Studi terbaru menyatakan β-karoten
mengindikasikan kemungkinan efek yang sinergis dengan vitamin E. d. Flavonoid
Beberapa flavonoid yang mempunyai struktur fenolik yang hampir sama dengan vitamin E, berperan sebagai antioksidan dalam sistem lemak,
bereaksi dengan O
2
, lipid peroksil radikal dan membentuk kompleks besi yang mencegah kereaktifan radikal O
2
. Zat ini juga menjaga vitamin C, terutama dengan adanya ion logam yang secara normal mempercepat
oksidasi asam askorbat, contohnya quercetin, morin, myricetin, kaempferol, dan asam tanat yang diketahui mempunyai aktivitas
antioksidan Kochar dan Rossell, 1995. Fenol juga dilaporkan mempunyai efek kardioprotektif dengan
meminimalkan terjadinya oksidasi LDL secara in vivo. Derajat hidroksilasi dan posisi relatif dari grup OH adalah faktor penting untuk
mengetahui kemampuan antioksidan. Komponen flavonoid ini banyak terkandung pada rempah-rempah.
E. REMPAH-REMPAH SEBAGAI ANTIOKSIDAN ALAMI
