Radikal Bebas

Dalam beberapa tahun terakhir, banyak perhatian terhadap bidang kimia radikal bebas. Spesies oksigen reaktif radikal bebas dan spesies nitrogen reaktif dihasilkan oleh tubuh kita oleh berbagai sistem endogen, terpapar pada berbagai kondisi fisiko kimia atau keadaan patologis. Keseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan diperlukan untuk fungsi fisiologis yang tepat. Jika radikal bebas membanjiri kemampuan tubuh untuk mengaturnya, maka akan terjadi kondisi yang disebut stres oksidatif. Radikal bebas adalah dengan demikian mengubah lipid, protein, dan DNA secara negatif dan memicu sejumlah penyakit manusia. Karenanya penerapan sumber antioksidan eksternal dapat membantu dalam mengatasi stres oksidatif ini. Antioksidan sintetik seperti butylated hydroxytoluene dan butylated hydroxyanisole baru-baru ini dilaporkan berbahaya bagi kesehatan manusia. 

Dengan demikian, pencarian senyawa alami yang efektif dan tidak beracun dengan aktivitas antioksidan telah diintensifkan dalam beberapa tahun terakhir. Ulasan ini memberikan gambaran singkat tentang kerusakan sel yang dimediasi oleh stres oksidatif dan peran antioksidan makanan sebagai makanan fungsional dalam pengelolaan penyakit manusia. Radikal bebas adalah molekul yang sangat reaktif dan tidak stabil yang diproduksi di dalam tubuh secara alami sebagai produk sampingan dari metabolisme (oksidasi), atau oleh paparan racun di lingkungan seperti asap tembakau dan sinar ultraviolet. Radikal bebas memiliki umur hanya sepersekian detik, namun selama itu dapat merusak DNA, terkadang mengakibatkan mutasi yang dapat menyebabkan kanker. Antioksidan dalam makanan yang kita makan dapat menetralkan molekul yang tidak stabil, mengurangi risiko kerusakan sel.

Definisi dan Struktur Radikal Bebas

Radikal bebas adalah atom yang mengandung elektron tidak berpasangan. Karena kurangnya jumlah elektron kulit terluar yang stabil ini, mereka terus mencari untuk mengikat elektron lain untuk menstabilkan diri mereka sendiri sebuah proses yang dapat menyebabkan kerusakan pada DNA dan bagian lain dari sel manusia. Kerusakan sel ini mungkin berperan dalam perkembangan kanker dan penyakit lainnya serta mempercepat proses penuaan. Radikal bebas adalah molekul atau atom tidak stabil yang dapat merusak sel-sel dalam tubuh. Mereka terbentuk ketika atom atau molekul mendapatkan atau kehilangan elektron, menghasilkan elektron yang tidak berpasangan. 

Radikal bebas bertabrakan dengan sel dalam upaya untuk “mencuri” sebuah elektron, dan sel yang kehilangan elektron mungkin mulai tidak berfungsi. Penyebab radikal bebas seringkali terjadi akibat proses metabolisme normal. Misalnya, ketika tubuh menggunakan oksigen, ia menciptakan radikal bebas sebagai produk sampingan, dan kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas tersebut disebut “stres oksidatif.” Tapi metabolisme bukan satu-satunya penyebabnya. Penyebab radikal bebas bisa timbul dari berbagai sumber lingkungan seperti radiasi, obat-obatan, pestisida, asap rokok, dan polutan lainnya.

Cara Kerja Radikal Bebas

Jika masih muda dan sehat, tubuh melakukan pekerjaan yang cukup baik dalam mengatasi radikal bebas ini, dan kemungkinan besar bahkan tidak akan menyadarinya. Tetapi jika tidak makan dengan benar, merokok, atau terpapar pada banyak sumber radikal bebas, risiko kerusakan sel dan organ meningkat. Penuaan berdampak pada sistem pertahanan radikal bebas juga. Radikal bebas merusak sel dari waktu ke waktu, jadi pada akhirnya, organ apa pun yang dimiliki sel-sel itu tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Misalnya, jaringan ikat yang disebut kolagen melemah dengan pembentukan radikal bebas dan akibatnya kulit menjadi lebih keriput. 

Dinding arteri bisa rusak, dan plak kolesterol menumpuk, yang bisa mengurangi aliran darah ke jantung, otak, dan organ lain, atau bisa menyebabkan penggumpalan darah. Menurut teori penuaan radikal bebas, yang pertama kali diuraikan pada tahun 1956, pembentukan radikal bebas memecah sel seiring waktu. Seiring bertambahnya usia, tubuh kehilangan kemampuannya untuk melawan efek radikal bebas. Hasilnya adalah lebih banyak radikal bebas, lebih banyak stres oksidatif, dan lebih banyak kerusakan sel, yang mengarah pada proses degeneratif, serta penuaan “normal”. Berbagai penelitian dan teori telah menghubungkan stres oksidatif akibat bahaya radikal bebas dengan:

• Penyakit sistem saraf pusat, seperti Alzheimer dan demensia lainnya
• Penyakit kardiovaskular karena arteri yang tersumbat
• Gangguan autoimun dan inflamasi, seperti rheumatoid arthritis dan kanker
• Katarak dan penurunan penglihatan terkait usia
• Perubahan terkait usia dalam penampilan, seperti hilangnya elastisitas kulit, keriput, rambut beruban, rambut rontok, dan perubahan tekstur rambut
• Diabetes
• Penyakit degeneratif genetik, seperti penyakit Huntington atau Parkinson

Teori penuaan radikal bebas relatif baru, tetapi banyak penelitian mendukungnya. Studi pada tikus, misalnya, menunjukkan bahaya radikal bebas yang signifikan seiring bertambahnya usia tikus. Perubahan ini cocok dengan penurunan kesehatan terkait usia. Seiring waktu, para peneliti telah mengubah teori penuaan radikal bebas untuk fokus pada mitokondria. Mitokondria adalah organel kecil dalam sel yang memproses nutrisi untuk memberi daya pada sel. Penelitian pada tikus menunjukkan bahwa radikal bebas yang diproduksi di mitokondria merusak zat yang dibutuhkan sel untuk bekerja dengan baik. Kerusakan ini menyebabkan mutasi yang menghasilkan lebih banyak bahaya radikal bebas, sehingga mempercepat proses kerusakan sel. Teori ini membantu menjelaskan penuaan, karena penuaan semakin cepat seiring waktu. Penumpukan radikal bebas secara bertahap namun semakin cepat menawarkan satu penjelasan mengapa bahkan tubuh yang sehat menua dan memburuk seiring waktu.

Jenis Radikal Bebas

Radikal bebas dapat didefinisikan sebagai spesies molekuler yang mampu hidup independen yang mengandung elektron tak berpasangan dalam orbital atom. Kehadiran elektron tak berpasangan menghasilkan sifat umum tertentu yang dimiliki oleh sebagian besar radikal. Banyak radikal tidak stabil dan sangat reaktif. Mereka dapat menyumbangkan elektron ke atau menerima elektron dari molekul lain, oleh karena itu berperilaku sebagai oksidan atau reduktor. [5] Radikal bebas yang mengandung oksigen terpenting dalam banyak keadaan penyakit adalah radikal hidroksil, radikal anion superoksida, hidrogen peroksida, singlet oksigen, hipoklorit, radikal oksida nitrat, dan radikal peroksinitrit. 

Ini adalah spesies yang sangat reaktif, mampu di dalam nukleus, dan dalam membran sel yang merusak molekul yang relevan secara biologis seperti DNA, protein, karbohidrat, dan lipid. Radikal bebas menyerang makromolekul penting yang menyebabkan kerusakan sel dan gangguan homeostatis. Sasaran radikal bebas mencakup semua jenis molekul di dalam tubuh. Diantaranya, lipid, asam nukleat, dan protein adalah target utamanya. Ada banyak jenis radikal bebas, namun pada manusia, yang paling signifikan adalah radikal bebas oksigen (spesies oksigen reaktif). Contohnya termasuk oksigen singlet (ketika oksigen “dipisahkan” menjadi atom tunggal dengan elektron yang tidak berpasangan), hidrogen peroksida, superoksida, dan anion hidroksil.

Penyebab / Sumber Radikal Bebas

Teori radikal bebas tentang penuaan dan penyakit dapat membantu menjelaskan mengapa beberapa orang menua lebih lambat daripada yang lain. Meskipun radikal bebas diproduksi secara alami di dalam tubuh, faktor gaya hidup dapat mempercepat produksinya. Itu termasuk:

• Paparan bahan kimia beracun, seperti pestisida dan polusi udara
• Merokok
• Alkohol
• Gorengan

Faktor gaya hidup ini telah dikaitkan dengan penyakit seperti kanker dan penyakit kardiovaskular. Jadi, stres oksidatif mungkin menjadi alasan mengapa paparan zat ini menyebabkan penyakit. Anda mungkin bertanya-tanya dari mana asal radikal bebas. Radikal bebas dapat diproduksi dengan beberapa cara berbeda. Mereka mungkin dihasilkan dari proses metabolisme normal di dalam tubuh, atau oleh paparan karsinogen (zat penyebab kanker) di lingkungan.

Radikal Bebas Karena Proses Metabolik Normal

Tubuh kita sering menghasilkan radikal bebas dalam proses penguraian nutrisi untuk menciptakan energi yang memungkinkan tubuh kita berfungsi. Produksi radikal bebas dalam proses metabolisme normal seperti ini adalah salah satu alasan risiko kanker meningkat seiring bertambahnya usia, bahkan ketika orang hanya sedikit terpapar zat penyebab kanker.

Radikal Bebas Akibat Paparan Karsinogen

Paparan karsinogen di lingkungan kita juga bisa menghasilkan radikal bebas. Contoh beberapa karsinogen meliputi:

• Asap tembakau
• Radiasi ultraviolet
• Radon di rumah
• Zat dan bahan kimia lingkungan dan pekerjaan seperti asbes dan vinil klorida
• Beberapa virus
• Radiasi medis
• Polusi udara

Pengaruh Radikal Bebas pada Tubuh: Stres Oksidatif

Begitu radikal bebas dihasilkan, baik melalui paparan karsinogen atau melakukan proses normal metabolisme tubuh, mereka bebas melakukan kerusakan. Ketersediaan radikal bebas menciptakan apa yang dikenal sebagai stres oksidatif dalam tubuh. Disebut stres oksidatif karena reaksi yang terjadi yang mengakibatkan radikal bebas mendapatkan elektron dilakukan dengan adanya oksigen. Prosesnya sebenarnya jauh lebih rumit, dan pada dasarnya lingkaran setan. Ketika satu radikal bebas “mencuri” sebuah elektron dari sebuah molekul, molekul tersebut kemudian kehilangan sebuah elektron (menjadi radikal bebas), dan seterusnya. Radikal bebas tidak hanya dapat merusak DNA (asam nukleat), tetapi juga protein, lipid, membran sel, dan lainnya di dalam tubuh. Kerusakan pada protein (protein cross-linking dan lainnya) dan komponen tubuh lainnya dapat menyebabkan penyakit secara langsung.

Cara Mengurangi Radikal Bebas di Tubuh

Mengurangi radikal bebas dalam tubuh termasuk mengurangi kemungkinan pembentukannya dan menyediakan antioksidan bagi tubuh. Tubuh menghasilkan antioksidan sendiri, tetapi tidak dalam jumlah yang cukup saja. Namun, penting untuk dicatat bahwa karena radikal bebas diproduksi selama proses sel normal, orang mungkin “melakukan segalanya dengan benar” dan masih mengembangkan kanker. Tindakan gaya hidup untuk mengurangi paparan termasuk tidak merokok, menghindari makanan olahan, berhati-hati dengan bahan kimia apa pun yang gunakan di rumah atau di tempat kerja, dan banyak lagi. 

Sejauh memperoleh variasi antioksidan yang sehat dalam makanan, para ahli nutrisi sering merekomendasikan makan “makanan pelangi” dengan makanan berwarna berbeda yang sering kali mengandung berbagai kelas antioksidan. Studi menunjukkan bahwa antioksidan tidak dapat menyembuhkan efek radikal bebas setidaknya tidak jika antioksidan berasal dari sumber buatan. Hal ini menimbulkan pertanyaan tentang apa itu radikal bebas, dan mengapa terbentuk.

Ada kemungkinan bahwa radikal bebas adalah tanda awal dari sel yang telah melawan penyakit, atau pembentukan radikal bebas tidak dapat dihindari seiring bertambahnya usia. Tanpa lebih banyak data, mustahil untuk memahami sepenuhnya masalah radikal bebas. Orang yang tertarik untuk memerangi penuaan terkait radikal bebas harus menghindari sumber radikal bebas yang umum, seperti polusi dan makanan yang digoreng. Mereka juga harus makan makanan yang sehat dan seimbang tanpa khawatir tentang suplemen antioksidan.

Referensi :

1. Verywellhealth : Free Radicals: Definition, Causes, Antioxidants, and Cancer : https://www.verywellhealth.com/information-about-free-radicals-2249103
2. NCBI : Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3249911/
3. Verywellfit : How do free radicals damage the body : https://www.verywellfit.com/free-radicals-2507225
4. MedicalNewsToday : How do free radicals affect the body : https://www.medicalnewstoday.com/articles/318652#What-we-do-not-know