Mini Review : Peranan Baru Biokimia Bagi Kehidupan Manusia
Murni Fitria
Jurusan kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung
Prakata
Segala proses kehidupan di dunia ini tidak akan pernah terlepas dari proses Biokimia. Seberapa kecil ukuran suatu makhluk hidup dan dimanapun ia berada pastilah selalu mengalami suatu proses kehidupan yang dikaji dalam ilmu Biokimia. Kemajuan teknologi yang semakin pesat menunjang kemajuan di bidang sains secara signifikan. Perkembangan sains telah membawa kemajuan dengan ditemukannya sejumlah manfaat dan aplikasi baru dari ilmu Biokimia. Bahkan, dari segala sesuatu yang belum terduga sebelumnya, seperti halnya ubi jalar ungu yang selama ini dilihat sebelah mata ternyata memiliki manfaat yang begitu besar bagi manusia sebagai antikanker usus besar, antioksidan, antihipertensi, dan anti obesitas. Juga dengan penemuan bukti yang cukup meyakinkan tentang manfaat n-3 PUFA (omega-3) yang terkandung pada berbagai jenis makanan dari laut sebagai antikanker payudara serta ditemukannya bukti kuat bahwa enzim P450 mempu mensintesis senyawa monoterpen yang digunakan tumbuhan sebagai pertahanan diri terhadap serangan predator.
1). Ubi Jalar Ungu Sebagai Antikanker Usus Besar
Kanker usus besar merupakan penyebab ketiga kematian di Amerika Serikat. Transformasi sel induk pada sel kanker usus besar (CSC) dipengaruhi oleh translokasi dari inti β-katekin. Oleh karena itu, β-katekin dapat dianggap sebagai indikator kanker usus besar.
Belum banyak masyarakat yang mengetahui besarnya manfaat ubi jalar ungu yang selama ini dianggap sebagai makanan masyarakat kalangan ekonomi menengah ke bawa. Padahal ubi jalar ungu mampu menghambat kanker usus besar.
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta Super Divisi : Spermatophyta Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Sub Kelas : Asteridae Ordo : Solanales Famili : Convolvulaceae Genus : Ipomoea
Spesies : Ipomoea batatas Poir
Berikut kandungan ubi jalar ungu dibandingkan ubi jalar putih:
Telah diketahui beberapa senyawa bioaktif yang telah diketahui, seperti kurkumin (pada kunyit dan temulawak) akan tetapi senyawa tersebut tidak terdapat pada makanan yang biasa
Cara mengkonsumsi ubi jalar ungu yang paling baik adalah dengan cara direbus atau dioven menggunakan microwave tanpa dimengupas kulitnya. Sebab, mengupas kulit ubi jalar ungu sebelum dimasak hanya mampu mempertahankan kurang dari setengah kandungan senyawa fenolik dan antosianinnya.
Pada tahun 2013 dilakukan percobaan oleh Venkata Charepalli dari The Pennsylvania State University, USA dkk pada tikus jantan yang telah diinduksi sel kanker usus yang diberikan ekstrak ubi jalar ungu (20% b/b) selama 1 minggu dan 4 minggu. Pada kedua perlakuan tersebut menunjukkan hasil yang linier, yaitu pada tikus yang diberi ekstrak ubi jalar ungu pertumbuhan sel kanker terhambat dibandingkan pada tikus control (diinduksi sel kanker tanpa diberi ekstrak ubi jalar ungu). Hasil analisis sel usus pada tikus yang diberi ekstrak ubi
jalar ungu terdapat peningkatan kripta (indikator apoptosis) yang signifikan. Ternyata, ubi jalar ungu mampu menekan polimerasi CSC dan mapu meregulasi protein yang terlibat dalam jalur apoptosis (pemecahan sel kanker) yang ada pada mitokondria.
Selain menghambat pertumbuhan sel kanker, ekstrak ubi jalar ungu juga mampu mempengaruhi sel induk kanker. Ekstrak ubi jalar ungu mampu menekan β-katekin pada inti dan sitosol. Sebab, stabilisasi dan akumulasi β-katekin dalam inti menyebabkan peningkatan aktivasi transkripsi protein penyebab kanker (karsinogenesis), seperti c-Myc dan cyclin D1 melalui cara peningkatan poliferasi sel. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa ekstrak ubi jalar ungu mampu menekan β-katekin dan protein penyebab kanker (c-Myc dan cyclin D1) yang menyebabkan pertumbuhan sel kanker.
2). Ubi Jalar Ungu Sebagai Antioksidan, Antihipertensi, dan Antiobesitas
Selain sebagai antikanker usus besar, pada tahun Joe A. Vinson dari University of Scranton, USA, dkk
melakukan penelitian yang
menyimpulkan bahwa ubi jalar ungu juga memiliki aktivitas sebagai antioksidan. Ubi jalar ungu juga aman untuk dikonsumsi oleh penderita hipertensi karena tidak ada pengaruh yang signifikan dalam kandungan glukosa, lipid, dan HbA1c (sel darah merah) pada darah.
Ubi jalar ungu justru mampu menurunkan hipertensi dengan menurunkan tekanan diastolik (DBP) hingga 4,3% dan tekanan sistolik (SBP) hingga 3,5%. Hal tersebut juga
berimplikasi pada penurunan resiko penyakit jantung dan stroke tanpa kenaikan berat badan.
Penelitian tersebut merupakan penelitian pertama yang mengkaji hubungan antara kandungan ubi jalar ungu terhadap tekanan darah. Penelitian dilakukan terhadap 7 orang laki-laki dan 1 orang perempuan dengan usia rata-rata 23±9 tahun, tinggi badan 178±10 cm, berat badan 78±14 kg dengan rata-rata BMI 24,7±3,2 dengan 1 peserta dianggap obesitas dan 2 peserta sebagai overweight. Tekanan darah rata-rata sitolik 140±15 mmHg, dan diastolic 89±8 mmHg.
Telah terjadi perubahan kapasitas plasma antioksidan setelah mengkonsumsi ubi
Selain itu, tidak ada perubahan yang signifikan terhadap kandungan fenolik
pada urin sebelum dan sesudah menkonsumsi ubi jalar ungu mapun ubi jalar putih.
(a) (b)
Penurunan DBP setelah mengkonsumsi ubi jalar ungu selama 4 minggu.
Secara rata-rata tampak terjadi penurunan tekanan diastol setelah mengkonsumsi ubi jalar ungu hingga lebih dari 10 mmHg (pada subjek 6). Dimana pengurangan tekanan darah sebesar 5mmHg dapat menurunkan
resiko stroke hingga 34% dan penyakit jantung iskemik hingga 21%
Tak hanya sebagai antikanker, antioksidan, dan antihipertensi, ekstrak
ubi jalar ungu juga mampu menghambat poliferasi dan diferensiasi sel-sel adipose (jaringan perut) serta mengurangi tingkat leptin selular sehingga lemak tubuh berkurang sehingga dapat dikatakan bahwa ubi jalar ungu memiliki akivitas meningkatkan asupan kalori hingga 1.155 kJ.
3). Senyawa n-3 PUFA (omega-3) Sebagai Antikanker Payudara
Sebelumnya, dikatakan bahwa asam lemak tak jenuh n-3 PUFA (asam α
-linoleat/ALA; asam
eikosapetaenoat/EPA; dan asam dokosaheksaenoat/DHA) dari minyak laut dapat mengurangi risiko kanker payudara. Namun, bukti temuan tersebut kurang tegas. Pada tahun 2012 Mira B. MacLennan et al dari University of Guelph, Kanada telah membuktikan
secara tegas bahwa n-3 PUFA mampu menghambat kanker payudara.
Tikus fat-1, merupakan tikus yang secara endogen mampu mensintesis senyawa n-3 PUFA disilangkan dengan tikus MMTV (mouse mammary tumor virus)-neu(ndl)-YD5 penyebab kanker payudara yang sangat agresif sehingga
menghasilkan keturunan berupa tikus hibrid jenis baru yang memiliki sel kanker dan komposisi n-3 PUFA yang beragam yang disapih pada usia 3 minggu (tikus MMTV/fat-1).
Penelitian hanya dilakukan pada tikus betina, yaitu tikus betina MMTV, tikus MMTV/fat-1, dan tikus betina MMTV yang diberi makan n-3 PUFA (MMTV/n-3 PUFA). Pada penelitian
tersebut, jaringan kelenjar payudara (mammae glandula atau MG) dianalisis dengan kromatografi lipid kelas lapis tipis (TLC), dan jaringan tumor dianalisis dengan fosfolipid kelas TLC .
Total volume tumor pada MMTV (n = 10), MMTV/fat-1 (n = 12) dan MMTV/n-3 PUFA diet (n = 8) yang diamati lebih dari 20 minggu.
Grafik pada halaman sebelumnya menunjukkan bahwa tikus MMTV yang diberi makan n-3 PUFA memiliki volume tumor terkecil dari tikus MMTV
dan tikus hibrid hasil persilangan MMTV dan tikus yang mampu mensintesis
Keragaman tumor atau tumor multiplicity menunjukkan hasil terendah pada tikus MMTV yang diberi makan n-3 PUFA setelah diberi perlakuan selama 20 hari.
Adapun laju pertumbuhan tumor pada tikus MMTV 25,6 ± 12,0 mm3 per hari, tikus MMTV/fat-1 31,9 ± 17,77 mm3 per hari dan tikus MMTV/ n-3 PUFA hanya 19,0 (± 8,7) mm3 per hari. Sedangkan waktu laten tumor (waktu pertamakali tumor terdeteksi) adalah 100,0 ± 12,1 hari pada tikus MMTV; 95,7 ± 18,9 hari pada tikus MMTV/fat-1 dan 106,4 ± 16,3 hari pada tikus MMTV/n-3 PUFA. Sedangkan untuk dimulainya masa puber, peningkatan berat badan, dan bobot pertumbuhan jaringan pada ketiganya tidak ditemukan adanya perbedaan yang signifikan.
Akan tetapi, terdapat perbedaan yang signifikan pada komposisi asam lemak
Perbedaan komposisi asam fenolik pada tikus penelitian
4). Biosintesis Senyawa Pertahanan Tumbuhan dari Serangan Predator Menggunakan Enzim P450 Pada Tumbuhan Arabidopsis
Pada habitat aslinya, tanaman dikelilingi sejumlah besar musuh alami. Hampir semua ekosistem berisi banyak ragam bakteri, virus, fungi, nematode, kutu, serangga, mamalia, dan hewan herbivora lainnya. Secara alami, tanaman tidak dapat menghindar dari herbivora dan patogen hanya dengan menghindar. Tanaman harus melindungi diri dengan cara lain. Pada umumnya, tanaman memiliki suatu senyawa untuk mempertahankan diri terhadap serangan predator sehingga mampu untuk mempertahankan kelangsungan hidup dan keberhasilan reproduksi tanaman tersebut berupa DMNT (C11- (E) -4,8-
dimetil-1,3,7-nonatriene) dan TMTT (C16-monoterpene (E, E) -4,8,12-trimetil tridecane-1,3,7,11-tetraene).
Kerajaan : Viridiplantae Filum : Streptophyta Suku : Brassicales
Keluarga : Brassicaceae Genus : Arabidopsis
Spesies : Arabidopsis thaliana
(a) (b) (c)
(a) Arabidopsis thaliana (b) Pieris rapae (c) Plutella xylostella
Selama ini belum diketahui adanya fungsi biokimia yang berasal dari protein pada sebagian besar CYP82 kecuali untuk tembakau CYP82E4v1 dan CYP82E5v2, yang mengkatalisasi reaksi oksidasi N-demetilasi pada konversi nikotin menjadi nornikotin dan Arabidopsis CYP82C2 serta CYP82C4
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa tanaman enzim P450 memiliki
peran penting dalam biosintesis senyawa pertahanan pada tumbuhan (DMNT dan TMTT).
Hasil penelitian tersebut menujukkan bahwa n-3 PUFA memiliki peran penting pada pencegahan kanker payudara sebab terjadi penurunan jumlah
tumor yang sangat signifikan pada tikus yang diberi asupan makan n-3 PUFA dan juga penurunan senyawa pendukung pertumbuhan
tumor payudara, yaitu asam arakhidonat dan asam linoleat.
Referensi:
Charepalli, V., L. Reddivari., S.
Radhakrishnan., R. Vadde., R. Agarwa.l, J.K.P. Vanamala. 2015. Anthocyanincontaining
Purplefleshed potatoes suppress colon tumorigenesis via elimination of colon cancer stem 2010. Herbivoreinduced and floral homoterpene volatiles are biosynthesized by a single P450
enzyme (CYP82G1) in
Arabidopsis. American Chemical
Society. DOI:
10.1073/pnas.1009975107.
MacLennan, M.B., S. E. Clarke., K. Perez., G. A. Wood., W. J. Muller., J. X. Kang., dan D.W.L. Ma. 2013. Mammary tumor development is directly inhibited by lifelong n3 polyunsaturated fatty acids. The
Journal of Nutritional
Biochemistry. 24 (1): 388 DOI: 10.1016/j.jnutbio.2012.08.002.
