25 akhir glikolisis akan melalui tahap fermentasi laktat. Berikut merupakan
skema singkat fermentasi asam laktat. 2 C
2
H
3
OCOOH + 2 NADH
2
ĺ 2 C
2
H
5
OCOOH + 2 NAD
As. Piruvat As. Laktat
Hasil akhir fermentasi ini hanya menghasilkan 2 molekul ATP dari satu molekul glukosa yang diuraikan. Jumlah ini kecil jika dibandingkan
dengan respirasi aerobik yang menghasilkan 38 ATP. Fermentasi asam laktat ini terutama pada jaringan otot yang tiba-tiba harus berkontraksi
kuat melebihi kemampuan jantung dan paru-paru untuk mengeluarkan gas CO
2
dari otot. Dengan persediaan oksigen yang terbatas ditambah dengan
pengeluaran karbondioksida yang terbatas pula akan mengakibatkan asam laktat yang terbentuk semakin menumpuk. Timbunan ini akan
berpengaruh terhadap penurunan pH otot sehingga kapasitas serat otot menurun dan akan membuat tubuh semakin lama akan menjadi pegal,
terasa lelah, dan sakit, serta napas pun akan terengah-engah untuk menebus oksigen yang defisit selama proses anaerobik berlangsung.
Meskipun respirasi anerobik dapat membantu dalam jangka pendek dan intensitas tinggi untuk bekerja, tetapi tidak dapat bertahan dalam jangka
waktu yang lama pada organisme aerobik yang kompleks, seperti manusia. Pada manusia, fermentasi asam laktat hanya mampu menyediakan energi
selama 30 detik hingga 2 menit.
C. Air Minum Penambah Oksigen
Air minum penambah oksigen termasuk ke dalam jenis air minum dalam kemasan AMDK yang di dalamnya ditambahkan oksigen terlarut
sehingga mengandung jumlah oksigen yang jumlahnya lebih banyak dibandingkan dengan air minum biasa. Belum ada ketetapan baku mengenai
jumlah minimum oksigen terlarut dalam air minum penambah oksigen karena memang belum ada SNI di Indonesia yang mengatur tentang hal tersebut.
Namun dapat ditarik garis besar secara umum, produsen dapat mengklaim air
26 minum penambah oksigen jika produknya mengandung sedikitnya 7-8 kali
jumlah oksigen terlarut air minum biasa. Jumlah oksigen terlarut yang dikandung oleh air minum biasa umumnya adalah sebesar 7-12 ppm. Oleh
karena itu, konsentrasi minimum oksigen terlarut di dalam produk air minum penambah oksigen ditetapkan paling sedikit sebesar 80 ppm.
Kelarutan oksigen dalam air sangat rendah, karena oksigen bersifat nonpolar sedangkan air bersifat polar. Nilai koefisisen solubilitas oksigen di
dalam air juga sangat kecil, yaitu sebesar 0.024 Guyton dan Hall, 2006. Hal tersebut yang menyebabkan air bukan merupakan pelarut yang baik bagi
oksigen. Air segar yang berasal dari mata air pegunungan hanya mengandung 10-12 ppm oksigen dan akan semakin menurun menjadi 5-7 ppm pada air
yang telah diolah untuk diminum Speit et al., 2002. Pada temperatur ruang 28-32
o
C air biasa hanya dapat melarutkan oksigen dari udara sebanyak 10 mgl atau 10 ppm. Bahkan pada suhu 100
o
C, tidak ada lagi oksigen yang terlarut dalam air. Kelarutan oksigen di dalam air meningkat dapat mencapai
15 ppm pada temperatur rendah. Air minum dalam kulkas yang didinginkan pada suhu mencapai 4
o
C bisa mengandung oksigen sebanyak 15 ppm yang oksigennya berasal dari udara Zakaria, 2005. Kalau kita perhatikan pada
saat minum air es akan terasa lebih segar dibandingkan minum air hangat karena air es mempunyai kandungan oksigen lebih tinggi. Hubungan
kelarutan oksigen di dalam air terhadap temperatur dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Hubungan kelarutan oksigen dalam air terhadap suhu
Suhu
o
C Kelarutan Oksigen dalam Air ppm
5 10
15 20
25 30
14.2 12.4
10.9
9.8 8.8
8.1 7.5
Sumber : Eagleson, 2008
27 Kelarutan oksigen dalam air terjadi akibat molekul-molekul oksigen
yang terjebak di dalam struktur-struktur cincin molekul air. Akibat orientasi molekul air berfluktuasi sangat cepat sehingga struktur air cenderung tidak
teratur. Oleh karena itu oksigen terlarut mudah lepas, terlebih lagi jika suhu naik. Pada suhu di atas 4
o
C, polimer air didominasi oleh bentuk monohidrol yang merupakan bentuk molekul air yang hanya terdiri dari satu molekul
tunggal. Sedangkan pada suhu di bawah 4
o
C, polimer air akan berbentuk trihidrol ataupun tetrahidrol yang merupakan gabungan dari 3-4 molekul air
dengan ciri spesifik ruang kosong di antara molekul-molekul air. Ruang kosong antara molekul-molekul air tersebut akan memungkinkan sebagai
tempat terikatnya oksigen di antara molekul air tersebut. Ikatan antara oksigen dan air ini dapat terjaga dengan pemberian tekanan tertentu
Purnama, 2004. Menurut Mortimer 1975, molekul gas akan mengubah energi panas
yang diterimanya menjadi energi kinetik. Semakin tinggi energi panas yang diterima maka akan semakin tinggi pula energi kinetik yang timbul. Molekul
oksigen memiliki energi kinetik yang tinggi sehingga cenderung tidak larut dalam air. Perlakuan suhu rendah akan menurunkan energi kinetik molekul
oksigen sehingga oksigen menjadi bersifat lebih mudah larut dan terikat dengan air. Teknologi injeksi oksigen yang ada dengan menggunakan tekanan
tinggi pada suhu rendah memungkinkan semakin meningkatnya kelarutan oksigen dalam air. Kondisi di atas didukung dengan prinsip Le Chatelier yang
menyebutkan pemberian tekanan pada suatu sistem dalam kesetimbangan akan mengakibatkan sistem berubah ke arah kesetimbangan baru untuk
mengatasi tekanan tersebut. Dengan demikian tekanan tinggi yang diberikan pada saat injeksi oksigen akan memaksa oksigen larut dalam air sehingga
tercapai kesetimbangan baru dalam sistem air minum tersebut. Pada prinsipnya proses produksi air minum penambah oksigen serupa
dengan proses pembuatan air minum dalam kemasan AMDK secara umum, namun ada perbedaan mendasar, yaitu adanya penambahan oksigen terlarut
yang diinjeksi ke dalam botol air minum tersebut. Pada tahap awal pembuatan dilakukan proses pemurnian air terlebih dahulu. Proses ini menggunakan
28 sistem UFO Ultraviolet, Filterisasi dan Ozonisasi yang dikombinasikan
dengan sistem RO Reverse Osmosis atau lebih sering disebut sebagai sistem UFO-RO.
Tahap pemurnian air diawali dengan cara mengalirkan air dari sumber mata air pegunungan ke tempat penampungan air berbentuk seperti kolam. Di
tempat ini dilakukan proses pra-filterisasi dengan menggunakan silika. Tahap pra-filterisasi tidak dapat mereduksi logam berat, senyawa nitrit, bakteri,
klorin, maupun endapan, tetapi hanya dapat menghilangkan pasir. Setelah itu ditambahkan karbon aktif ke dalam kolam penampungan untuk
menghilangkan bau, rasa, dan senyawa kimia lain yang berbahaya. Air dilewatkan ke dalam filter mangan manganese filter untuk menghilangkan
senyawa organik. Selanjutnya dilakukan proses filterisasi I dengan menggunakan penyaring filter yang diameter pori-porinya berukuran 5 µm.
Filterisasi I dilakukan untuk memisahkan molekul-molekul berukuran besar sehingga tidak dapat melewati filter tersebut.
Proses pemurnian berlanjut dengan tahap reverse osmosis yang lebih dikenal ultrafiltrasi filtrasi tingkat tinggi merupakan jenis proses
filtrasi yang paling baik. Pada proses ini dilakukan penghilangan partikel- partikel kecil seperti bakteri, garam mineral, lemak, laktosa, dan protein.
Reverse osmosis menggunakan membran semipermeable dengan diameter pori-pori berukuran 0.001-0.0001 mikron 1-10 ǖ ditambah dengan
penggunaan tekanan tinggi 30-60 bar sehingga dapat melewatkan pelarut dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah Purnama, 2004.
Prinsip kerja reverse osmosis adalah memisahkan zat-zat terlarut yang memiliki berat molekul rendah, seperti garam mineral dari larutan dengan
menggunakan tekanan tinggi untuk mengatasi tekanan osmotik larutan. Tahap lanjutan dilakukan dengan menampung air di dalam tangki
untuk menyeimbangkan tingkat keasaman atau pH menjadi 7.2-7.5. Air mengalami proses filtrasi II untuk mencegah cemaran yang timbul akibat
proses penyeimbangan pH yang dilakukan sebelumnya. Kemudian dilakukan tahap reverse osmosis lanjutan dengan melewatkan air pada membran filter
menggunakan tekanan tinggi sehingga tercapai efisiensi pemisahan
29 maksimum air dari zat-zat organik lainnya sebesar 100. Setelah itu air
dimasukkan kembali ke dalam tangki penampungan untuk diproses ozonisasi menggunakan sinar ultraviolet yang bertujuan untuk membunuh
mikroorganisme yang masih lolos setelah proses reverse osmosis. Setelah melalui tahap pemurnian maka air siap untuk diisi dengan
oksigen. Air kemudian dimasukkan ke dalam kemasan khusus yang kedap, seperti botol PET Polyethylene Terephtalate yang tebal dengan penutup
berlapis ganda pada bagian dalam. Sebelum diisi air, botol telah terlebih dahulu disterilisasi menggunakan sinar UV. Kemudian diinjeksikan oksigen
sebanyak 80 mgl bahkan lebih menggunakan tekanan tinggi lebih dari 1 bar 760 mmHg pada suhu rendah. Proses injeksi dilakukan pada kondisi kedap
udara, suhu rendah dan menggunakan tekanan tinggi. Botol air minum penambah oksigen langsung di-sealing di dalam kondisi kedap udara untuk
mencegah terlepasnya molekul oksigen ke udara bebas Zakaria, 2005. Kadar oksigen terlarut air minum penambah oksigen dapat mencapai 80 ppm
karena menggunakan teknologi pengemasan penjaga oksigen oxygen keeper technology yang memaksa oksigen untuk tetap larut sehingga menjamin
pengikatan oksigen oleh molekul air secara sempurna. Skema proses produksi air minum penambah oksigen secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 6.
Begitu banyak klaim produk air minum penambah oksigen yang menyatakan bahwa produk yang diproduksi dapat meningkatan kesehatan
secara menyeluruh, meningkatkan fungsi otak, meningkatkan energi dan performance, meningkatkan metabolisme dan pembuangan kotoran,
meningkatkan kemampuan tubuh untuk melawan bakteri dan virus, membuat penyerapan vitamin, mineral dan nutrisi lainnya menjadi lebih baik, serta
membuat kulit agar tampak lebih sehat dan muda. Berbagai klaim tersebut sebenarnya mengacu kepada kegunaan oksigen bagi tubuh manusia yang
tercantum di berbagai literatur ilmiah yang telah ada. Akan tetapi mengenai kebenarannya masih banyak yang meragukan karena jangankan untuk
diambil manfaatnya, pembuktian bahwa oksigen yang berasal dari air minum penambah oksigen dapat diserap tubuh masih banyak disangsikan banyak
orang.
30 Kekurangan oksigen dapat menimbulkan gejala hipoksia yang
mempengaruhi proses metabolisme dalam tubuh menjadi terganggu. Hipoksia adalah kondisi sindrom kekurangan suplai oksigen pada jaringan tubuh.
Hipoksia umumnya disebabkan oleh perbedaan ketinggian, namun belakangan ini ditemukan gejala hipoksia yang muncul akibat faktor
eksternal, seperti penurunan kadar oksigen pada kondisi atmosfer normal Roach et al., 2001. Kekurangan oksigen atau gejala hipoksia juga dapat
terjadi pada manusia yang melakukan aktivitas berat atau maksimum, seperti olahragawan pada waktu tertentu. Pada kondisi ini, tekanan parsial oksigen
dalam darah akan menurun dan sebaliknya tekanan parsial CO
2
akan meningkat. Keadaan tersebut akan berdampak pada kurangnya suplai gas
oksigen ke dalam sel untuk menghasilkan energi sehingga menghambat proses metabolisme sel. Gangguan tersebut akan berkolerasi dengan
timbulnya berbagai gejala penyakit di dalam tubuh, seperti pusing, sesak nafas, cepat lelah, sakit otot dan sendi, mual, kekurangan energi, penurunan
daya ingat, penurunan sistem imun, bahkan timbul berbagai penyakit degeneratif, termasuk kanker. Menurut Fife 2001, penyakit kanker timbul
karena adanya perubahan respirasi normal secara aerobik menjadi respirasi sel anaerobik. Pada kondisi kekurangan oksigen di dalam tubuh dapat
menstimulasi mikroba patogen dan sel kanker berproliferasi memperbanyak diri.
Kualitas hidup semakin memburuk ditandai oleh terjadinya polusi dan perubahan cuaca yang menyebabkan kandungan oksigen menurun 0.02 per
tahunnya. Keadaan seperti ini memiliki efek yang sangat besar terhadap kehidupan manusia, di mana cara bernapas manusia akan menjadi pendek dan
terengah-engah. Di samping itu juga pola kehidupan yang membuat manusia sering mengalami stres akan membuat tubuh membutuhkan ekstra oksigen
bagi kegiatan sel secara normal. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Wong dan Huang 2004,
kebiasaan tidur dengan menggunakan pendingin ruangan AC di dalam kamar tidur tertutup dan tidak berventilasi dapat meningkatkan kadar CO
2
di dalam ruangan dibandingkan dengan kamar tidur yang berventilasi tanpa
31 menggunakan AC. Kadar CO
2
pada kamar ber-AC meningkat sampai melebihi 1000 ppm, jauh lebih banyak daripada kamar berventilasi yang
berkisar 600 ppm. Kondisi ini dapat dianalogikan dengan kebiasaan hidup manusia sekarang ini yang lebih banyak melakukan aktivitas di dalam
ruangan ber-AC tanpa ventilasi memadai ataupun berada di dalam mobil dengan menggunakan AC dan kaca tertutup secara rutin setiap hari. Hasil
penelitian tersebut menunjukkan terjadi efek negatif yang dikenal dengan gejala SBS Sick Building Syndrome yang mirip dengan gejala hipoksia
secara umum seperti gejala influenza yang meliputi pilek, hidung tersumbat, tenggorokan kering, sesak napas, iritasi mata dan kulit, pusing, serta pegal-
pegal. Air minum penambah oksigen merupakan salah satu cara alternatif
yang ditemukan oleh para ilmuwan bersama kalangan industri untuk mengatasi masalah kecenderungan kekurangan oksigen yang terjadi
belakangan ini. Pencemaran udara, pola hidup yang tidak sehat, seperti kurang berolahraga, mengkonsumsi makanan berkolesterol dan tidak sehat,
bahkan kebiasaan beraktivitas di ruangan tertutup dapat menyebabkan tubuh kekurangan oksigen. Padahal oksigen merupakan komponen vital bagi
keberlangsungan metabolisme tubuh agar dapat berjalan secara normal.
D. Radikal Bebas dan Kerusakan Sel 1. Radikal Bebas
