Antioksidan adalah molekul yang mampu menghambat oksidasi molekul lain. Oksidasi adalah reaksi kimia yang mentransfer elektron dari suatu zat ke agen pengoksidasi. Reaksi oksidasi dapat menghasilkan radikal bebas. Pada gilirannya, radikal tersebut dapat memulai reaksi berantai. Ketika reaksi berantai terjadi dalam sel, dapat menyebabkan kerusakan atau kematian. Ketika reaksi berantai terjadi pada monomer murni, menghasilkan resin polimer, seperti plastik, serat sintetis, atau film cat minyak. Antioksidan menghentikan reaksi berantai ini dengan menghapus intermediet radikal bebas, dan menghambat reaksi oksidasi lainnya. Mereka melakukan ini dengan yang teroksidasi sendiri, sehingga antioksidan sering reduktor seperti tiol, asam askorbat atau polifenol.
Meskipun reaksi oksidasi sangat penting bagi kehidupan, mereka juga dapat merusak; maka, tanaman dan hewan memelihara sistem yang kompleks dari beberapa jenis antioksidan, seperti glutathione, vitamin C, dan vitamin E serta enzim seperti katalase, superoksida dismutase dan berbagai peroksidase. Rendahnya tingkat antioksidan, atau penghambatan enzim antioksidan, menyebabkan stres oksidatif dan dapat merusak atau membunuh sel-sel.
Stres oksidatif tampaknya menjadi bagian penting dari banyak penyakit manusia, penggunaan antioksidan dalam farmakologi secara intensif dipelajari, terutama sebagai pengobatan untuk stroke dan penyakit neurodegenerative. Namun, tidak diketahui apakah stres oksidatif adalah penyebab atau akibat dari penyakit.
Antioksidan secara luas digunakan sebagai bahan dalam suplemen diet dan telah diteliti untuk pencegahan penyakit seperti kanker, penyakit jantung koroner dan bahkan penyakit ketinggian. Meskipun studi awal menunjukkan bahwa suplemen antioksidan mungkin meningkatkan kesehatan, uji klinis kemudian besar tidak mendeteksi manfaat apapun dan menyarankan sebaliknya bahwa kelebihan suplemen berbahaya. Selain penggunaan ini antioksidan alami dalam kedokteran, senyawa ini memiliki banyak kegunaan industri, seperti pengawet dalam makanan dan kosmetik dan mencegah degradasi karet dan bensin.
Sebagai bagian dari adaptasi mereka dari kehidupan laut, tanaman terestrial mulai memproduksi antioksidan non-laut seperti asam askorbat (vitamin C), polifenol, dan tokoferol. Pengembangan lebih lanjut dari tanaman angiosperma antara 50 dan 200 juta tahun yang lalu, khususnya selama periode Jurassic, menghasilkan banyak pigmen antioksidan berevolusi selama akhir periode Jurassic sebagai pertahanan kimia terhadap spesies oksigen reaktif yang dihasilkan selama fotosintesis. Antioksidan istilah yang awalnya digunakan untuk merujuk secara khusus untuk bahan kimia yang mencegah konsumsi oksigen. Pada akhir abad ke-20 ke-19 dan awal, studi ekstensif dikhususkan untuk penggunaan antioksidan dalam proses industri yang penting, seperti pencegahan korosi logam, vulkanisasi karet, dan polimerisasi bahan bakar di fouling mesin pembakaran internal.
Penelitian awal tentang peran antioksidan dalam biologi difokuskan pada penggunaannya dalam mencegah oksidasi lemak tak jenuh, yang merupakan penyebab tengik. Aktivitas antioksidan dapat diukur hanya dengan menempatkan lemak dalam wadah tertutup dengan oksigen dan mengukur tingkat konsumsi oksigen. Namun, itu identifikasi vitamin A, C, dan E sebagai antioksidan yang merevolusi lapangan dan menyebabkan realisasi pentingnya antioksidan dalam biokimia organisme hidup.
Kemungkinan mekanisme aksi antioksidan pertama kali dieksplorasi ketika diakui bahwa zat dengan aktivitas anti-oksidatif mungkin menjadi salah satu yang sendiri mudah teroksidasi. Penelitian bagaimana vitamin E mencegah proses peroksidasi lipid menyebabkan identifikasi antioksidan sebagai reduktor yang mencegah reaksi oksidatif, sering dengan mengais-ngais spesies oksigen reaktif sebelum mereka dapat merusak sel.
Antioksidan diklasifikasikan menjadi dua divisi yang luas, tergantung pada apakah mereka larut dalam air (hidrofilik) atau lipid (hidrofobik). Secara umum, antioksidan yang larut dalam air bereaksi dengan oksidan dalam sitosol sel dan plasma darah, sementara antioksidan larut lemak melindungi membran sel dari peroksidasi lipid. Senyawa ini dapat disintesis dalam tubuh atau diperoleh dari makanan. Antioksidan yang berbeda yang hadir di berbagai konsentrasi dalam cairan tubuh dan jaringan, dengan beberapa seperti glutathione atau ubiquinone sebagian besar hadir dalam sel, sementara yang lain seperti asam urat yang lebih merata (lihat tabel di bawah). Beberapa antioksidan yang hanya ditemukan di beberapa organisme dan senyawa ini dapat menjadi penting dalam patogen dan dapat menjadi faktor virulensi.
Kepentingan relatif dan interaksi antara antioksidan yang berbeda adalah pertanyaan yang sangat kompleks, dengan berbagai metabolit dan sistem enzim dengan efek sinergis dan saling bergantung satu sama lain. Tindakan satu antioksidan karena itu mungkin tergantung pada fungsi yang tepat dari anggota lain dari sistem antioksidan. Jumlah proteksi yang diberikan oleh salah satu antioksidan juga akan tergantung pada konsentrasi, reaktivitas terhadap spesies oksigen reaktif tertentu yang dipertimbangkan, dan status antioksidan dengan yang berinteraksi.
Otak secara unik rentan terhadap cedera oksidatif, karena laju metabolisme yang tinggi dan peningkatan kadar lipid tak jenuh ganda, target peroksidasi lipid. Akibatnya, antioksidan biasanya digunakan sebagai obat untuk mengobati berbagai bentuk cedera otak. Di sini, mimetics superoksida dismutase, natrium thiopental dan propofol digunakan untuk mengobati cedera reperfusi dan cedera otak traumatis, sedangkan obat percobaan NXY-059 dan ebselen sedang diterapkan dalam pengobatan stroke. Senyawa ini muncul untuk mencegah stres oksidatif pada neuron dan mencegah apoptosis dan kerusakan saraf. Antioksidan juga sedang diselidiki sebagai pengobatan untuk penyakit neurodegenerative seperti penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, dan amyotrophic lateral sclerosis, dan sebagai cara untuk mencegah gangguan pendengaran suara-diinduksi. Antioksidan yang ditargetkan dapat menyebabkan efek obat yang lebih baik. Ubiquinone mitokondria bertarget, misalnya, dapat mencegah kerusakan pada hati yang disebabkan oleh alkohol yang berlebihan.
Orang yang makan buah dan sayuran memiliki risiko lebih rendah dari penyakit jantung dan beberapa penyakit neurologis, dan ada bukti bahwa beberapa jenis sayuran, dan buah-buahan pada umumnya, melindungi terhadap beberapa jenis kanker. Karena buah-buahan dan sayuran kebetulan sumber antioksidan yang baik, ini menunjukkan bahwa antioksidan dapat mencegah beberapa jenis penyakit. Ide ini telah diuji dalam uji klinis dan tampaknya tidak benar, karena suplemen antioksidan tidak berpengaruh jelas pada risiko penyakit kronis seperti kanker dan penyakit jantung. Hal ini menunjukkan bahwa manfaat kesehatan ini berasal dari zat lain dalam buah-buahan dan sayuran (mungkin flavonoid), atau berasal dari campuran kompleks zat.
Diperkirakan bahwa oksidasi low density lipoprotein dalam darah memberikan kontribusi untuk penyakit jantung, dan studi observasi awal menemukan bahwa orang yang memakai suplemen vitamin E memiliki risiko lebih rendah menderita penyakit jantung. Akibatnya, setidaknya tujuh uji klinis besar yang dilakukan untuk menguji efek dari suplemen antioksidan dengan vitamin E, dalam dosis mulai dari 50 hingga 600 mg per hari. Tak satu pun dari percobaan ini menemukan pengaruh yang signifikan secara statistik dari Vitamin E pada jumlah keseluruhan kematian atau kematian akibat penyakit jantung. Penelitian lebih lanjut juga telah negatif. Hal ini tidak jelas apakah dosis yang digunakan dalam percobaan ini atau dalam kebanyakan suplemen diet yang mampu menghasilkan setiap penurunan yang signifikan dalam stres oksidatif. Secara keseluruhan, meskipun peran yang jelas dari stres oksidatif pada penyakit kardiovaskular, studi terkontrol menggunakan vitamin antioksidan telah mengamati ada penurunan baik risiko penyakit jantung, atau tingkat perkembangan penyakit yang ada.
Sementara beberapa percobaan telah menyelidiki suplemen dengan dosis tinggi antioksidan, yang "en Vitamines et Mineraux Antioxydants Suplementasi" (SU.VI.MAX) studi menguji efek dari suplementasi dengan dosis sebanding dengan yang dalam diet sehat. Lebih dari 12.500 pria dan wanita Perancis mengambil baik antioksidan dosis rendah (120 mg asam askorbat, 30 mg vitamin E, 6 mg beta karoten, 100 mg selenium, dan 20 mg seng) atau pil plasebo selama rata-rata 7,5 tahun. Studi menyimpulkan bahwa dosis rendah suplementasi antioksidan menurunkan jumlah kejadian kanker dan semua penyebab kematian pada pria tapi tidak pada wanita. Suplementasi mungkin efektif pada pria hanya karena status mereka yang lebih rendah awal antioksidan tertentu, terutama beta karoten.
Banyak perusahaan nutraceutical dan makanan kesehatan menjual formulasi antioksidan sebagai suplemen diet dan ini banyak digunakan di negara-negara industri. Suplemen ini mungkin termasuk bahan kimia tertentu antioksidan, seperti polifenol itu, resveratrol (dari biji anggur atau akar knotweed), kombinasi dari antioksidan, seperti "ACES" produk yang mengandung beta karoten (provitamin A), vitamin C, vitamin E, dan Selenium, atau herbal yang mengandung antioksidan - seperti teh hijau dan jiaogulan. Meskipun beberapa tingkat vitamin antioksidan dan mineral dalam diet diperlukan untuk kesehatan yang baik, ada keraguan mengenai apakah suplemen antioksidan yang bermanfaat atau berbahaya, dan jika mereka benar-benar menguntungkan, yang antioksidan (s) yang diperlukan dan berapa jumlahnya . Memang, beberapa penulis berpendapat bahwa hipotesis bahwa antioksidan dapat mencegah penyakit kronis kini telah dibantah dan bahwa ide itu sesat dari awal. Sebaliknya, polifenol makanan mungkin memiliki peran non-antioksidan dalam konsentrasi menit yang mempengaruhi sel-sel sinyal, sensitivitas reseptor, aktivitas enzim inflamasi atau regulasi gen.
Untuk harapan hidup secara keseluruhan, bahkan telah menyarankan bahwa tingkat moderat stres oksidatif dapat meningkatkan umur dalam cacing Caenorhabditis elegans, dengan menginduksi respon pelindung peningkatan tingkat spesies oksigen reaktif. Saran yang meningkat harapan hidup berasal dari peningkatan konflik stres oksidatif dengan hasil yang terlihat pada ragi Saccharomyces cerevisiae, dan situasi pada mamalia bahkan kurang jelas. Namun demikian, suplemen antioksidan tidak muncul untuk meningkatkan harapan hidup pada manusia.
Selama latihan, konsumsi oksigen dapat meningkat dengan faktor lebih dari 10. Hal ini menyebabkan peningkatan besar dalam produksi oksidan dan menghasilkan kerusakan yang memberikan kontribusi untuk kelelahan otot selama dan setelah latihan. Respon inflamasi yang terjadi setelah latihan berat juga berhubungan dengan stres oksidatif, terutama dalam 24 jam setelah sesi latihan. Respon sistem kekebalan tubuh terhadap kerusakan yang dilakukan oleh puncak latihan 2 sampai 7 hari setelah latihan, yang merupakan periode di mana sebagian besar adaptasi yang mengarah ke kebugaran yang lebih besar terjadi. Selama proses ini, radikal bebas yang diproduksi oleh neutrofil untuk menghilangkan jaringan yang rusak. Akibatnya, tingkat antioksidan yang berlebihan dapat menghambat mekanisme pemulihan dan adaptasi. Suplemen antioksidan juga mencegah dari keuntungan kesehatan yang biasanya datang dari latihan, seperti sensitivitas insulin meningkat.
Bukti manfaat dari suplemen antioksidan dalam olahraga berat dicampur. Ada bukti kuat bahwa salah satu adaptasi yang dihasilkan dari olahraga adalah penguatan pertahanan antioksidan tubuh, khususnya sistem glutathione, untuk mengatur stres oksidatif meningkat. Efek ini mungkin sampai batas tertentu protektif terhadap penyakit yang berhubungan dengan stres oksidatif, yang akan memberikan penjelasan parsial untuk insiden lebih rendah dari penyakit utama dan kesehatan yang lebih baik dari mereka yang melakukan olahraga secara teratur.
Namun, tidak ada manfaat untuk kinerja fisik atlet terlihat dengan suplementasi vitamin E. Memang, meskipun peran kunci dalam mencegah peroksidasi lipid membran, 6 minggu suplementasi vitamin E tidak berpengaruh pada kerusakan otot pada pelari ultramaraton. Meskipun ada tampaknya tidak ada peningkatan kebutuhan vitamin C pada atlet, ada beberapa bukti bahwa suplemen vitamin C meningkatkan jumlah latihan intens yang dapat dilakukan dan suplemen vitamin C sebelum olahraga berat dapat mengurangi jumlah kerusakan otot. Namun, penelitian lain tidak menemukan efek seperti itu, dan beberapa penelitian menunjukkan bahwa suplementasi dengan jumlah setinggi 1000 mg menghambat pemulihan.
No comments:
Post a Comment