31 vitamin C dan E menjadi bentuk aktifnya. Beta karoten dan karotenoid lainnya
juga dipercaya memiliki perlindungan antioksidan terhadap jaringan kaya lemak yang bekerja secara sinergis dengan vitamin E Birben dkk., 2012; Winarsi,
2007. Mekanisme pertahanan antioksidan enzimatik dan non enzimatik secara lebih jelas digambarkan pada Gambar 2.3 dibawah ini.
Gambar 2.3
Mekanisme Pertahanan Antioksidan Enzimatik dan Non Enzimatik Atukeren dan Yigitoglu, 2013
2.11.3 Kerusakan akibat stres oksidatif
Konsekuensi utama adanya stres oksidatif adalah kerusakan yang dapat ditimbulkan pada DNA, lipid dan protein yang pada akhirnya akan dapat
menyebabkan kematian sel Birben dkk., 2012.
32
Gambar 2.4
Mekanisme Kerusakan Sel Akibat Stres Oksidatif Dawane dan Pandit, 2012 1.
Efek pada DNA Reactive oxygen species dapat menyebabkan modifikasi DNA melalui beberapa
mekanisme yang melibatkan degradasi basa, pemecahan DNA rantai tunggal atau ganda, modifikasi purin, pirimidin atau ikatan gula, delesi dan translokasi dan
ikatan silang dengan protein. Terdegradasinya basa DNA akan menghasilkan produk seperti 8-hidroksiguanin, hidroksimetil urea, timin, glikol dan produk
lainnya. Penanda stres oksidatif tingkat DNA yang dapat diukur adalah 8- hydroxy-2-deoxyguanosine 8-OHdG Birben dkk., 2012; Winarsi, 2007.
2. Efek pada Protein
Reactive oxygen species dapat menyebabkan fragmentasi rantai peptida, gangguan pada tenaga elektrik protein, menyebabkan ikatan silang dan oksidasi asam amino
spesifik. Hal ini akan mengakibatkan peningkatan kerentanan terhadap proteolisis karena degradasi protease tertentu. Produk-produk oksidasi protein yang dapat
33 diukur adalah gugus thiol tereduksi dalam protein plasma, protein karbonil dalam
plasma dan orto-tirosin dalam protein plasma. Biomarker yang umum digunakan untuk pengukuran protein teroksidasi adalah protein karbonil melalui kalorimeter
Birben dkk., 2012; Winarsi, 2007. 3.
Efek pada Lipid Membran sel merupakan struktur yang sangat rentan terhadap oksidasi yang
disebabkan oleh ROS karena adanya asam lemak dalam konsentrasi yang tinggi pada komponen lipid. Reaksi ROS dengan membran lipid menyebabkan
terjadinya peroksidasi lipid. Peroksidasi lipid didefinisikan sebagai proses dimana oksidan seperti radikal bebas dan spesies nonradikal bereaksi dengan lipid yang
mengandung ikatan karbon-karbon ganda, terutama asam lemak tak jenuh ganda PUFA. Reaksi ini menimbulkan pemisahan hidrogen dari karbon dan
penambahan oksigen yang menghasilkan radikal peroksil lipid LOO
•
dan hidroksiperoksida lipid LOOH. Pada kondisi fisiologis atau derajat lipid
peroksidase yang rendah kondisi subtoksik, sel mempertahankan diri melalui sistem pertahanan antioksidan atau aktivasi jalur sinyal yang mengatur protein
antioksidan sehingga terjadi respon adaptif terhadap stres. Sebaliknya pada derajat peroksidasi lipid yang berat kerusakan oksidatif melebihi kapasitas perbaikan
sehingga terjadi induksi program kematian sel apoptosis atau nekrosis. Kedua proses ini pada akhirnya akan mengakibatkan kerusakan molekular sel dengan
berbagai kondisi patologis Ayala dkk., 2014; Valko dkk., 2006. Proses peroksidasi lipid secara keseluruhan terdiri atas 3 tahap yaitu
inisiasi, propagasi dan terminasi Gambar 2.4. Pada tahap inisiasi ROS seperti
34 radikal hidroksil memisahkan hidrogen dan membentuk radikal lipid dengan
karbon pada bagian tengah L
•
. Pada fase propagasi radikal lipid L
•
secara cepat bereaksi dengan oksigen untuk membentuk radikal peroksi lipid LOO
•
yang menarik hidrogen dari molekul lipid lainnya membentuk L
•
yang baru reaksi berantai dan hidroksiperoksida lipid LOOH. Pada tahap terminasi antioksidan
akan mendonasikan atom hidrogennya pada LOO
•
menghasilkan produk nonradikal. Sekali peroksidasi lipid diinisiasi, reaksi berantai akan terus terjadi
hingga produk terminasi terbentuk Ayala dkk., 2014; Valko dkk., 2006.
Gambar 2.5
Tahapan Proses Peroksidasi Lipid Boots dkk., 2012
Salah satu akibat penting peroksidasi lipid adalah pembentukan senyawa-senyawa aldehida. Hidroksiperoksida lipid bersifat tak stabil dan dapat
di dekomposisi atau terurai menjadi aldehid seperti malondialdehyde MDA, propanal, heksanal, 4-hidroksinonenal HNE. Selain itu produk sekunder
peroksidasi lipid juga dapat berupa siklik endoperoksidase seperti isoprostan dan hidrokarbon. Diantara produk sekunder tersebut MDA merupakan produk yang
paling bersifat mutagenik. Malondialdehyde mampu meninaktivasi protein selular dengan cara membentuk ikatan silang protein, sedangkan HNE menyebabkan
35 deplesi GSH intrasel dan induksi pembentukan produksi peroksida. Terjadinya
peroksidasi lipid juga dapat menimbulkan inaktivasi ikatan reseptor dan enzim pada membran sehingga mengganggu fungsi sel Ayala dkk., 2014; Birben dkk,
2012; Dalle-Donne dkk., 2006.
2.11.4 Malondialdehyde sebagai biomarker stres oksidatif
