• Tidak ada hasil yang ditemukan

TINJAUAN PUSTAKA

2.2 Radikal Bebas

2.2.1 Definisi radikal bebas

Secara biokimia, proses pelepasan elektron dari suatu senyawa disebut

12

dapat menerima atau menarik elektron disebut oksidan. Oksidan dapat

mengganggu integritas sel karena dapat bereaksi dengan komponen-komponen sel

yang penting untuk mempertahankan kehidupan sel, maupun komponen struktural

Sering kali pengertian oksidan dan radikal bebas dianggap sama karena

keduanya memiliki kemiripan sifat. Kedua jenis senyawa ini memiliki aktivitas

yang sama dan memberikan akibat yang hampir sama tetapi dengan proses yang

berbeda (Winarsi, 2007). Walaupun ada kemiripan dalam sifatnya namun dari

sudut kimia keduanya harus dibedakan. Oksidan dalam pengertian ilmu kimia

adalah senyawa penerima elektron (electron acceptor), yaitu senyawa yang dapat

menarik elektron. Sebaliknya radikal bebas adalah atom molekul (kumpulan

atom) yang memiliki elektron yang tidak berpasangan atau unpaired electron.

Sifat radikal bebas yang mirip dengan oksidan adalah kecenderungannya untuk

menarik elektron. Itulah sebabnya, radikal bebas digolongkan dalam oksidan.

Namun tidak setiap oksidan adalah radikal bebas (Suryohudoyo, 2000)

Oksidan yang dapat merusak sel berasal dari berbagai sumber yaitu :

1. Yang berasal dari tubuh sendiri, yaitu senyawa yang berasal dari proses

fisiologis, namun oleh karena suatu sebab terdapat dalam jumlah banyak

2. Yang berasal dari proses peradangan.

3. Yang berasal dari luar tubuh seperti polutan, obat-obatan

Yang dimaksud dengan radikal bebas adalah suatu senyawa atau molekul

yang mengandung satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbital

luarnya. Radikal bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan senyawa oksidan

13

2.2.2 Sifat-sifat radikal bebas

Radikal bebas memiliki dua sifat, yaitu :

1. Reaktivitas tinggi, karena kecenderungannya menarik elektron.

2. Mengubah suatu melokul menjadi suatu radikal bebas baru.

Berkaitan dengan tingginya reaktivitas senyawa radikal bebas

mengakibatkan molekul lain diubah menjadi senyawa radikal bebas baru. Radikal

bebas baru tersebut bila bertemu molekul lain akan membentuk radikal bebas baru

lagi yang berkurang reaktivitasnya. Hal tersebut terjadi berulangkali sehingga

Gambar 2.1Sumber Reactive Oxygen Species (ROS) dan Efek yang Ditimbulkan bagi Tubuh (Li, 2013)

ROS dikeluarkan sebagai hasil dari metabolism aerobic dalam mitochondria dan aktivasi dari xanthin oxidase, jenis sel dalam sistim kekebalan tubuh dapat menyebabkan produksi ROS. Levels ROS yang cukup diperlukan untuk mempertahankan kapasitas buffering allostatic redox (ABC), yang akanmeningkatkan kebugaran fisik.

14

akan terjadi reaksi berantai (chain reaction). Diantara senyawa oksigen

reaktif, radikal hidroksil merupakan senyawa yang paling berbahaya karena

reaktivitasnya sangat tinggi.

Radikal hidroksil dapat merusak tiga jenis senyawa yang penting untuk

memepertahankan integritas sel yaitu :

1. Asam lemak, khususnya asam lemak tak jenuh yang merupakan komponen

penting fosfolipid penyusun membran sel.

2. DNA, yang merupakan pembawa genetik sel.

3. Protein, yang memegang berbagai peran penting seperti enzim, reseptor,

antibodi, sitoskeleton.

Dari ketiga molekul target tersebut yang paling rentan terhadap serangan

radikal bebas adalah asam lemak tak jenuh. Senyawa radikal bebas di dalam tubuh

dapat merusak asam lemak tak jenuh ganda pada membran sel sehingga membran

sel menjadi rapuh, akhirnya terjadi kerusakan membran sel. Senyawa oksigen

reaktif ini juga mampu merusak membran sel pembuluh darah, sehingga terjadi

kerusakan dinding pembuluh darah dan dapat berakibat meningkatkan

pengendapan kolesterol dan menimbulkan aterosklerosis.

Jaringan lipid yang dirusak oleh senyawa radikal bebas akan membentuk

peroksida dan senyawa lain yang bersifat toksik, dimana peroksida ini dapat

merusak basa DNA dan mengacaukan sistim info genetika, yang dapat berlanjut

pada pembentukan sel kanker selain juga memicu munculnya penyakit

15

2.2.3 Tahapan terbentuknya radikal bebas

Secara umum, tahapan reaksi pembentukan radikal bebas melalui 3

tahapan reaksi (Winarsi, 2007) yaitu:

1. Tahap inisiasi, yaitu awal pembentukan radikal bebas.

Misal:

2 2 ---. Fe +++ + OH - + • OH 2. Tahap propagasi, yaitu pemanjangan rantai radikal.

3. Tahap terminasi, yaitu bereaksinya senyawa radikal dengan radikal lain atau

penangkap radikal, sehingga potensi propagasi rendah.

Reduksi oksigen memerlukan pengalihan empat elektron (elektron transfer).

Pengalihan ini tidak dapat sekaligus tetapi dalam empat tahapan, yang setiap

tahapan hanya melibatkan pengalihan satu elektron. Oleh karena oksigen hanya

dapat menerima satu elektron pada setiap tahap maka terjadi dua hal yaitu :

1. Kurangnya reaktif oksigen

2. Terjadinya senyawa senyawa oksigen reaktif seperti O • ( ion peroksida),

H O ( hydrogen peroksida ) , • OOH ( radikal peroksil)

Reaksi–reaksi di bawah ini merupakan pengalihan satu elektron senyawa-

senyawa oksigen. Pembentukan senyawa oksigen reaktif tersebut secara singkat

dapat sebagai berikut :

+ e- --- O - • ( ion peroksida)

+ e- + H+ ---• OOH (radikal peroksil)

+ 2e- + 2 H + --- H O (hydrogen peroksida)

+ 3 e- + 3H + --- • OH + H O (radikal hidroksil) Fe ++ + H O 2 2 2 2 O O O O 2 2 2 2 2 2 2

16

+ 4 e- + 4H+ ---2 H O

Dari reaksi–reaksi diatas terlihat bahwa ion superoksida, radikal peroksil,

hidrogen peroksida, dan radikal hidroksil terjadi karena pengalihan elektron yang

kurang sempurna pada saat terjadi reduksi oksigen.

2.2.4 Peranan radikal bebas dalam proses penuaan

Saat usia muda terdapat keseimbangan antara radikal bebas dan pertahanan

antioksidan, seiring dengan pertambahan usia keseimbangan terganggu, oleh

karena berkurangnya cadangan antioksidan dan produksi berlebih dari radikal

bebas (Saxena dan Lal, 2006). Senyawa oksigen reaktif diproduksi terus menerus

di dalam organisme aerobik sebagai hasil dari metabolisme energi normal. Target

utama radikal bebas adalah protein, asam lemak tak jenuh dan lipoprotein, serta

unsur DNA termasuk karbohidrat. Dari ketiga hal diatas yang paling rentan adalah

asam lemak tak jenuh. Senyawa radikal bebas dalam tubuh dapat merusak asam

lemak tak jenuh ganda pada membran sel, yang mengakibatnya sel menjadi rapuh

(Pasupathi, 2009).

Ketidakseimbangan antara jumlah antioksidan dan senyawa radikal bebas

akan mengakibatkan kerusakan stres oksidatif (Arief, 2010). Pada keadaan inilah

perusakan tubuh terjadi oleh radikal bebas. Senyawa radikal mengoksidasi dan

menyerang komponen lipid membran, senyawa ini merusak tiga jenis senyawa

yang penting untuk mempertahankan integritas sel seperti asam lemak tak jenuh

yang menyusun membran sel (fosfolipid), DNA (perangkat genetik) dan protein

(enzim, reseptor, antibodi) (Fouad, 2007). 2 O 2

17

Radikal bebas yang bereaksi dengan komponen biologis dalam tubuh akan

menghasilkan senyawa teroksidasi. Banyaknya senyawa teroksidasi dapat

digunakan sebagai indeks karakteristik stress oksidatif. Belleville-Nabet

melaporkan molekul DNA yang teroksidasi akan menyebabkan penuaan (aging)

dan kanker. Jika yang teroksidasi protein baik berupa enzim yang terinaktivasi

atau protein yang terpolarisasi, akan terjadi inflamasi (Winarsi, 2007)

Dokumen terkait