Key-word

BAB 1

Pendahuluan

1.1 Pemicu 2 Modul Kimia

Seorang laki-laki usia 45 tahun, datang ke klinik dengan keluhan batuk-batuk lama, hasil rontgen diduga terdapat peningkatan massa di paru-paru, laki-laki tersebut merokok sejak 12 tahun yang lalu, sehari minimal menghabiskan 1 bungkus rokok, jarang mengonsumsi buah-buahan dan sayur-sayuran.

1.2Key-words

Laki-laki 45 tahun, batuk-batuk lama Peningkatan massa di paru-paru Merokok sejak 12 tahun yang lalu, minimal 1 bungkus/hari Jarang konsumsi buah dan sayur

1.3Rumusan Masalah

Bagaimana proses kimiawi yang terjadi pada tubuh perokok yang jarang mengonsumsi buah dan sayuran?

1.4Analisis MasalahPeningkatan massa di paru-paruPenyebabRokokKandungan ZatPencegahanBuah dan SayurVitaminKandunganProses KimiaRadikal BebasAntioksidanMineralRedoksNikotinZat hasil pembakaranTarrrr

1.5Hipotesis

Terjadi reaksi redoks dan pembakaran tidak sempurna di dalam tubuh yang menyebabkan penumpukan radikal bebas sehingga adanya peningkatan massa di paru-paru.

1.6Learning Issues

1. Bagaimana reaksi redoks di dalam tubuh orang yang sehat dan pada perokok?2. Apa peranan enzim oksidoreduktase pada reaksi redoks?3. Apa pengaruh radikal bebas pada tubuh manusia?4. Apa saja kandungan pada rokok dan efeknya pada tubuh manusia?5. Apa yang dimaksud antioksidan dan bagaimana peranannya dalam menangkalradikal bebas?6. Zat apa saja yang ada di dalam buah dan sayur yang dapat mencegahterjadinya radikal bebas?

BAB 2

Pembahasan

2.1 Reaksi Redoks pada tubuh orang sehat dan pada tubuh perokok

Hampir semua reaksi kimia terjadi di dalam sel. Reaksi kimia yang terjadi di luar sel biasanya bertempat di pembuluh darah, interstitial (antar sel), serta di saluran pencernaan namun hal tersebut relatif sedikit jika dibandingkan dengan yang terjadi di dalam sel. Salah satu reaksi terpenting yang terjadi di dalam sel adalah oksidasi glukosa yang bertujuan untuk menghasilkan kalori demi memenuhi kebutuhan tubuh. Oksidasi glukosa dalam sebuah kalorimeter dengan oksigen berlebih menghasilkan karbondioksida dan air, berikut reaksi yang terjadi:

C6H12O6(s) + 6O2(g)6CO2(g) + 6H2O(l)

Reaksi ini menghasilkan energi bebas (energi yang langsung bisa dimanfaatkan karena sudah dalam bentuk energi / panas dan bukan berupa materi lagi) sebesar -2,880 kj/mol. Oksidasi sempurna glukosa dalam sel membebaskan eneri yang sama banyaknya dengan reaksi diatas namun oksidasi itu dapat tercapai pada temperatur tubuh ( 36OC-370C) dan teradi dalam beberapa tahap. Tahap-tahap oksidasi yang berkelanjutan secara serentak ini seringkali dimanfaatkan sel untuk mendorong reaksi-reaksi lain yang juga menghasilkan enargi bebas. Energi bebas ini lalu dimanfaatkan untuk reaksi pembentukkan molekul-molekul oranik kecil yang baru yang selanjutkan akan bereaksi dengan senyawa nitrogen / nutrien lain memebentuk molekul besar yang diperlukan organisme. Jadi, reaksi sintesis berlangsung akibat adanya energi sebagai pendorong. Dalam hal ini, oksidasi berlangsung secara bersama-sama dengan sintesis. Kondisi ini menyebabkan energi yang dihasilkan langsung digunakan untuk sintesis sehingga suhu tubuh relatif stabil. Energi yang diturunkan dalam oksidasi digunakan dalam sintesis molekul karya-energi dari suatu ester kompleks, asam fosfat, yaitu ATP (adenosin trifosdat).ATP adalah suatu sumber energi untuk banyak reaksi kimia dalam sel karena memiliki energi yang siap dibebaskan dan sangat diperlukan dalam mennyintesis komponen vital dari suatu organisme. ATP yang dihasilkan ini merupakan molekul besar yang kaya energi tetapi mudah melepaskan energi sesuai kebutuhan ( -30 kl/mol). Selanjutnya, ATP digunakan sebagai sumber energi karena zat ini mudah dihidrolisis dan mampu melepas energi bebas yang cukup besar. Energi yang tersedia dari hidrolisis ATP dimanfaatkan untuk menghasilkan semua energi pngerutan otot dalam pernafasan, detak jantung, maupun dalam gerakan-gerakan dasar. Susunan molekul ATP :

Tidak seperti glukosa, oksidasi karbohidrat dan nutrien lain memerlukan kerja katalik dari enzim (zat yang mempercepat reaksi dalam tubuh namun tidak ikut beraksi) dan koenzim (zat yang membantu proses reaksi yang dibutuhkan enzim). Biasanya molekul enzim ini terdiri dari banyak unsur dan memiliki ujung-ujung yang sering bermuatan (berupa ion logam, yaitu Fe, Cu, Zn, Co, Mn, vanadium, dan molibdenum). Tahap awal dalam proses oksidasi adalah adsorpsi oksigen secara ikatan kimia ke besi (Fe2+) dalam hemoglobin (Hb) dalam tubuh manusia agar dapat diangkut ke dalam sel. Di sini suatu senyawa yang mengandung heme kedua yang tidak ikut beredar dalam darah , mioglobin, menerima oksigen dan memegannya untuk dilepaskan selama oksidasi. Dalam oksidasi glukosa dimana atom H (untuk membentuk air), oksigen dilewatkan dari mioglobin ke suatu perangkat pigmenn sitokrom. Pada waktu yang sama, seperangkat katalis lain, flavoprotein, bertindak sebagai akseptor hidrogen dan donor elektron. Akibatnya hidrogen dan elektron dilewatkan sepanjang rantai angkutan katalis-katalis ke oksigen untuk mereduksinya menjadi air sementara sepasang elektron yang lain bergerak sepanjang rantai angkutan ini secara selang-seling direduksi dan dioksidasi. Banyak inhibitor yang memblokade lewatnya elektron, seperti karbonmonoksida (CO). Bila CO terikat pada hemoglobin menyebabkan pengikatan oksigen berkurang (terganggu) dalam heme maka proses oksidasi tidak dapat berlangsung.

Reaksi Kimia pada PerokokProses pembakaran rokok tidaklah berbeda dengan proses pembakaran bahan-bahan padat lainnya. Rokok yang terbuat dari daun tembakau kering, kertas dan zat perasa, dapat dibentuk dari unsur Carbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N) dan Sulfur (S) serta unsur-unsur lain yang berjumlah kecil. Rokok secara keseluruhan dapat diformulasikan secara kimia yaitu sebagai (CvHwOtNySzSi).Dua reaksi yang mungkin terjadi dalam proses merokok1. Pertama adalah reaksi rokok dengan oksigen membentuk senyawa-senyawa seperti CO2, H2O, NOx, SOx, dan CO. Reaksi ini disebut reaksi pembakaran yang terjadi pada temperatur tinggi yaitu diatas 800oC. Reaksi ini terjadi pada bagian ujung atau permukaan rokok yang kontak dengan udara. reaksi pembakaran rokokCvHwOtNySzSi + O2 CO2+ NOx+ H2O + SOx + SiO2 Kett: Abu, pada suhu 800oC2. Reaksi yang kedua adalah reaksi pemecahan struktur kimia rokok menjadi senyawa kimia lainnya. Reaksi ini terjadi akibat pemanasan dan ketiadaan oksigen. Reaksi ini lebih dikenal dengan pirolisa. Pirolisa berlangsung pada temperatur yang lebih rendah dari 800oC. Sehingga rentang terjadinya pirolisa pada bagian dalam rokok berada pada area temperatur 400-800oC. Ciri khas reaksi ini adalah menghasilkan ribuan senyawa kimia yang strukturnya komplek. reaksi pirolisaCvHwOtNySzSi 3000-an senyawa kimia lainnya + panas produkKett: pada suhu 400-800oCWalaupun reaksi pirolisa tidak dominan dalam proses merokok, tetapi banyak senyawa yang dihasilkan tergolong pada senyawa kimia yang beracun yang mempunyai kemampuan berdifusi dalam darah. Proses difusi akan berlangsung terus selagi terdapat perbedaan konsentrasi. Tidak perlu disangkal lagi bahwa titik bahaya merokok ada pada pirolisa rokok. Sebenarnya produk pirolisa ini bisa terbakar bila produk melewati temperatur yang tinggi dan cukup akan Oksigen. Hal ini tidak terjadi dalam proses merokok karena proses hirup dan gas produk pada area temperatur 400-800oC langsung mengalir kearah mulut yang bertemperatur sekitar 37OC.

2.2 Peranan enzim oksidureduktase pada reaksi redoksApa peranan enzim oksidoreduktase pada reaksi redoks?Enzim oksidoreduktase adalah enzim yang berperan dalam oksidasi dan reduksi . Enzim Oksidoreduktase mengkatalisa reaksi oksidasi dan reduksi, misalnya alkohol : oksidoreduktase NAD mengkatalisa oksidasi alkohol menjadi aldehid. Enzim ini melepaskan 2 buah elektron seperti 2 buah hidrogen dari alkohol untuk menghasilkan aldehid. Berikut ini grafik reaksi dengan menggunakan enzim dan tanpa menggunakan enzim. Penggunaan enzim dapat menurunkan energy aktivasi Enzim oksidoreduktase diklasifikasikan menjadi empat kelompok : oksidase, dehidrogenase, hidroperoksidase, dan oksigenase.

1. Oksidase, memindahkan 2 elektron dari donorke oksigen, biasanya menyebabkan pembentukan peroksida hidrogen, 2. Oksigenase, mengkatalisa penggabungan ke-dua atom oksigen kedalam suatu substrat tunggal.3. Hidroksilase, menggabungkan sebuah atom molekul oksigen kedalam substrat; oksigen yang kedua timbul seperti air. 4. Peroksidase, mempergunakan peroksida hidrogen selain dari oksigen sebagai oksidan, peroksida NADH mengkatalisa reaksi5. Katalase, unik didalam peroksida hidrogen bekerja baik sebagai donor maupun akseptor. Katalase berfungsi didalam sel untuk mendetoksifikasikan peroksida hidrogen.2.3Pengaruh Radikal Bebas Pada Tubuh ManusiaRadikal bebas dan senyawa oksigen reaktif (SOR) pada umumnya merupakan senyawa oksidan yang kuat, namun derajat kekuatannya berbeda. Dampak negatif tersebut timbul karena reaktivitas senyawa oksigen reaktif merusak komponen seluler yang penting untuk mempertahankan integritas dan kehidupan sel. Oleh sebab itu, meningkatnya kejadian penyakit kardiovaskuler, aterosklerosis, diabetes mellitus, dan kanker tampaknya berkaitan dengan tingginya radikal bebas dan senyawa oksigen reaktif. Senyawa radikal bebas akan segera menyebrang biomolekul yang ada di sekelilingnya. Dampak reaktifitas senyawa radikal bebas bisaterjadi pada seluruh komponen biomolekul, seperti asam nukleat (misalnya DNA dan RNA), asam lemak tak jenuh pada membrane sel, polisakarida, maupun protein. Diantara senyawa oksigen reaktif, yang paling berbahaya adalah radikal hidrogsil. Radikal bebas yang terdapat dalam endotel akan bereaksi dengan nitrit oksida menjadi peroksinitrit, yang merupakan prooksidan reaktif dan menyebabkan kerusakan sel endotel. Kerusakan sel endotel pembuluh darah di seluruh tubuh akan menimbulkan berbagai komplikasi sebagai berikut: Penurunan daya penglihatan yang berakhir dengan kebutaan, jika kerusakan itu terjadi pada retina mata. Gangguan fungsi ginjal yang berakhir dengan gagal ginjal tahap akhir yang memerlukan hemodialisis (cuci darah), jika kerusakan itu terjadi pada ginjal. Penurunan daya tahan tubuh terhadap infeksi, terutama infeksi pada kulit, saluran kemih, dan paru-paru. Meningkatnya risiko penyakit jantung koroner dan stroke. Untuk menjaga keutuhan jantung, diperlukan aliran darah yang cukup di dalam pembuluh darah koroner ini. Pada diabetes mellitus, terjadinya kerusakan sel endotel pembuluh darah koroner akan menimbulkan kekakuan dan penyempitan diameter lumer pembuluh darah koroner sehingga terjadi gangguan suplai darah ke jantung. Pada individu yang tidak menderita diabetes, banyak merokok,atau hiperkolestrolemia. Pada individu ini penyakit jantung koroner biasanya ditandai dengan rasa nyeri di dada sebelah kiri yang menjalar ke lengan kiri atau adanya persaaan sempit di dada seperti ditindih.Salah satu agen pembentuk radikal bebas yang berasal dari lingkungan adalah rokok. Rokok di konsumsi oleh berbagai lapisan masyarakat, berbagai umur, dan berbagai status ekonomi. Rokok mampu menciptakan radikal bebas didalam tubuh si perokok. Ironisnya, radikal bebas itu tidak hanya menghinggapi tubuh si perokok, tetapi juga orang yang sering berada di sekelilingnya.Struktur kimia Atom terdiri dari nukleus, proton, dan elektron. Jumlah proton (bermuatan positif) dalam nukleus menentukan jumlah dari elektron (bermuatan negatif) yang mengelilingi atom tersebut. Elektron berperan dalam reaksi kimia dan merupakan bahan yang menggabungkan atom-atom untuk membentuk suatu molekul. Elektron mengelilingi, atau mengorbit suatu atom dalam satu atau lebih lapisan. Jika satu lapisan penuh, elektron akan mengisi lapisan kedua. Lapisan kedua akan penuh jika telah memiliki 8 elektron, dan seterusnya. Gambaran struktur terpenting sebuah atom dalam menentukan sifat kimianya adalah jumlah elektron pada lapisan luarnya. Suatu bahan yang elektron lapisan luarnya penuh tidak akan terjadi reaksi kimia. Karena atom-atom berusaha untuk mencapai keadaan stabilitas maksimum, sebuah atom akan selalu mencoba untuk melengkapi lapisan luarnya dengan : a. Menambah atau mengurangi elektron untuk mengisi maupun mengosongkan lapisan luarnya.b. Membagi elektron-elektronnya dengan cara bergabung bersama atom yang lain dalam rangka melegkapi lapisan luarnya.

Atom sering kali melengkapi lapisan luarnya dengan cara membagi elektron-elektron bersama atom yang lain. Dengan membagi elektron, atom-atom tersebut bergabung bersama dan mencapai kondisi stabilitas maksimum untuk membentuk molekul. Oleh karena radikal bebas sangat reaktif, maka mempunyai spesifitas kimia yang rendah sehingga dapat bereaksi dengan berbagai molekul lain, seperti protein, lemak, karbohidrat, dan DNA.Dalam rangka mendapatkan stabilitas kimia, radikal bebas tidak dapat mempertahankan bentuk asli dalam waktu lama dan segera berikatan dengan bahan sekitarnya. Radikal bebas akan menyerang molekul stabil yang terdekat dan mengambil elektron, zat yang terambil elektronnya akan menjadi radikal bebas juga sehingga akan memulai suatu reaksi berantai, yang akhirnya terjadi kerusakan sel tersebut.1,2

Gambar 1. Struktur kimia radikal bebasRadikal bebas dapat terbentuk in-vivo dan in-vitro secara :1. Pemecahan satu molekul normal secara homolitik menjadi dua. Proses ini jarang terjadi pada sistem biologi karena memerlukan tenaga yang tinggi dari sinar ultraviolet, panas, dan radiasi ion. 2. Kehilangan satu elektron dari molekul normal 3. Penambahan elektron pada molekul normal

Pada radikal bebas elektron yang tidak berpasangan tidak mempengaruhi muatan elektrik dari molekulnya, dapat bermuatan positif, negatif, atau netral.

Tipe radikal bebas dalam tubuhRadikal bebas terpenting dalam tubuh adalah radikal derivat dari oksigen yang disebut kelompok oksigen reaktif (reactive oxygen species/ROS), termasuk didalamnya adalah triplet (3O2), tunggal (singlet/1O2), anion superoksida (O2.-), radikal hidroksil (-OH), nitrit oksida (NO-), peroksinitrit (ONOO-), asam hipoklorus (HOCl), hidrogen peroksida (H2O2), radikal alkoxyl (LO-), dan radikal peroksil (LO-2).Radikal bebas yang mengandung karbon (CCL3-) yang berasal dari oksidasi radikal molekul organik. Radikal yang mengandung hidrogen hasil dari penyerangan atom H (H-). Bentuk lain adalah radikal yang mengandung sulfur yang diproduksi pada oksidasi glutation menghasilkan radikal thiyl (R-S-). Radikal yang mengandung nitrogen juga ditemukan, misalnya radikal fenyldiazine.2,3

Tabel 1: Radikal bebas biologis Kelompok oksigen reaktif

O2Radikal Superoksida (Superoxide radical)

OHRadikal hidroksil (Hydroxyl radical)

ROORadikal peroksil (Peroxyl radical)

H2O2Hydrogen peroksida (Hydrogen peroxide)

1O2Oksigen tunggal (Singlet oxygen)

NONitrit oksida (Nitric oxide)

ONOONitrit peroksida (Peroxynitrite)

HOClAsam hipoklor (Hypochlorous acid)

Sumber radikal bebasRadikal bebas yang ada ditubuh manusia berasal dari 2 sumber :a. Endogen. (Meliputi : Oksidasi enzimatik, Respiratory burst, Autoksidasi)b. Eksogen (Meliputi : Obat-obatan, Radiasi, Asap rokok)

2.4Kandungan rokok dan efeknya terhadap tubuh manusia

Beberapa zat kandungan rokok di antaranya adalah sebagai berikut:1. Sianida adalah senyawa kimia yang mengandung kelompok cyano.2. Benzene juga dikenal sebagai bensol merupakan senyawa kimia organik yang mudah terbakar dan cairan tidak berwarna.3. Cadmium sebuah logam yang sangat beracun dan radioaktif yang ditemukan baterai.4. Metanol (alkohol kayu) adalah alkohol yang paling sederhana yang juga dikenal sebagai metil alkohol.5. Asetilena (bahan bakar yang digunakan dalam obor las) merupakan senyawa kimia tak jenuh yang juga merupakan hidrokarbon alkuna yang paling sederhana.6. Amonia ditemukan di mana-mana di lingkungan tetapi sangat beracun dalam kombinasi dengan unsur-unsur tertentu.7. Formaldehida cairan yang sangat beracun yang digunakan untuk mengawetkan mayat.8. Hidrogen sianida adalah racun yang digunakan sebagai fumigan untuk membunuh semut. Zat ini juga digunakan sebagai zat pembuat plastik dan pestisida.9. Arsenik adalah bahan yang terdapat dalam racun tikus.

15 macam zat b bahaya yang bisa anda ketahui yaitu :

1. ACROLEIN zat berbentuk cair tdk berwarna diperoleh dgn mengambil cairan dr glyceril atau dgn mengeringkannya. Pd dasarnya zat ini mengandung alkohol yg pasti sangat mganggu kesehatan.2. KARBON MONOXIDA ; gas yg tidak berbau. Zat ini hasil dr pbakaran yg tdk sempurna dr unsur zat karbon. Jk karbon monoxida ini masuk ke dlm tubuh dan dibawa oleh hemoglobin ke dlm otot-otot tubuh. 1 molekul hemoglobin dpt mbawa 4 molekul oksigen. Apabila di dlm hemoglobin itu tdapat karbon monoxida, berakibat sorg akn kekurangan oksigen.3. NIKOTIN ; cairan berminyak tdk bwarna. Zat ini bs mhambat rasa lapar. Jd menyebabkan sorg merasa tdk lapar karena misap rokok.4. AMMONIA ; gas yg tdk bwarna, terdiri dr nitrogen n hidrogen. Memiliki bau yg sangat tajam n merangsang. Zat ini sangat cepat memasuki sel-sel tubuh n kalau disuntikkan sedikit saja pd aliran darah akn mbuat pingsan atau koma.5. FORMIC ACID ; cairan tdk berwarna, tajam baunya, bisa bergerak bebas n dpt mbuat lepuh.6. HYDROGEN CYANIDE ; gas tidak berwarna, tidak berbau dan tidak ada rasa. Zat ini paling ringan n mudah terbakar. Cyanide mengandung racun bbahaya n jk dimasukkan lgsg ke dlm tubuh akn bakibat kematian.7. NITROUS OXIDE ; gas tdk berwarna n jika diisap dpt menyebabkan hilangnya pertimbangan n membuat rasa sakit. Zat ini awalnya adlh untuk zat pembius pd saat operasi.8. FORMALDEHYDE ; gas tdk berwarna n berbau tajam. Gas ini bersifat pengawet dan pembasmi hama.9. PHENOL ; zat ini terdiri dr campuran kristal yg dihasilkan dr distilasi zat-zat organik misalnya kayu n arang. Phenol bisa terikat di dlm protein n mhalangi kerja enzyme.10. CETOL ; zat ini adlh hasil dr pemanasan aldehyde n menguap dgn alkohol.11. HYDROGEN SULFIDE ; gas yg mudah terbakar n berbau keras. Zat ini menghalangi oxidasi enxym (zat besi berisi pigmen).12. PYRIDINE ; cairan tdk berwarna n berbau tajam. Zat ini mampu mengubah alkohol sbg pelarut n pembunuh hama.13. METHYL CHLORIDE : merupakan campuran zat-zat bervalensa 1 atas mana hidrogen n karbon sbg unsur utama. Zat ini mrpkn compound organis yg sgt beracun n uapnya bersifat sama dgn pembius.14. METHANOL ; cairan ringan yg mudah menguap n terbakar. JK diminum n diisap dpt bakibat pd kebutaan dan kematian.15. TAR ; cairan kental bwarna coklat tua atau hitam didapatkan dgn cara distilasi kayu n arang jg dr getah tembakau. Zat inilah yg menyebabkan kanker paru-paru.

Zat-zat karsinogen (pemicu kanker) yang terkandung pada rokok adalah: 1. vinyl chloride2. benzo (a) pyrenesnitroso-nor-nicotine

2.5Peranan Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor) atau reduktan. Secara biologis, pengertian antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh. Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat. Senyawa ini memiliki berat molekul kecil, tetapi mampu menginaktivasi berkembangnya reaksi oksidasi, dengan cara mencegah terbentuknya radikal, dengan mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat praktis, akibatnya kerusakan sel akan dihambat.Berkaitan dengan reaksi oksidasi di dalam tubuh, status antioksidan merupakan parameter penting untuk memantau kesehatan seseorang. Tubuh manusia memiliki sistem antioksidan untuk menangkal reaktivitas radikal bebas, yang secara kontinu dibentuk sendiri oleh tubuh, kelebihannya akan menyerang komponen lipid, protein, maupun DNA sehingga mengakibatkan kerusakan-kerusakan yang disebut stres oksidatif.Secara umum, antioksidan dikelompokkan menjadi dua, yaitu antioksidan enzimatis dan non-enzimatis. Antioksidan enzimatis misalnya enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutation peroksidase. Antioksidan non-enzimatis masih dibagi dalam 2 kelompok lagi.

Antioksidan larut lemak, seperti tokoferol, karotenoid, flavonoid, quinon, dan bilirubin. Antioksidan larut air, seperti asam askorbat, asam urat, protein pengikat logam, dan protein pengikat heme.Antioksidan enzimatis dan non-enzimatis tersebut bekerja sama memerangi aktivitas senyawa oksidan dalam tubuh. Terjadinya stres oksidatif dapat dihambat oleh kerja enzim-enzim antioksidan dalam tubuh dan antioksidan non-enzimatik. Menurut Bellevile-Nabet (1996), secara fisiologis terdapat 2 sistem pertahanan tubuh.

Sistem pertahanan preventif, dilakukan oleh kelompok antioksidan sekunder. Pembentukan senyawa oksigen reaktif dihambat dengan cara pengkelatan metal, atau jika sudah terbentuk, senyawa itu dirusak. Pengkelatan metal terjadi dalam cairan ekstrasel, sedangkan perusakan senyawa oksigen reaktif terjadi di dalam sel, terutama oleh sistem enzim. Sistem pertahanan melalui pemutusan reaksi radikal berantai, dilakukan oleh kelompok antioksidan primer.Berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan digolongkan menjadi 3kelompok, yaitu :

a.Antioksidan Primer (Antioksidan Endogenus)

Disebut juga antioksidan enzimatis. Antioksidan primer meliputi enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutation peroksidase. Suatu senyawa dikatakan sebagai antioksidan primer, apabila dapat memberikan atom hidrogen secara cepat kepada senyawa radikal, kemudian radikal antioksidan yang terbentuk segera berubah menjadi senyawa yang lebih stabil. Antioksidan primer bekerja dengan cara mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru, atau mengubah radikal bebas yang telah terbentuk menjadi molekul yang kurang reaktif.Sebagai antioksidan, enzim-enzim tersebut menghambat pembentukan radikal bebas, dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi), kemudian mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil. Antioksidan dalam kelompok ini disebut juga chain-breaking-antioxidant.Enzim katalase dan glutation peroksidase bekerja dengan cara mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2, sedangkan SOD bekerja dengan cara mengkatalisis reaksi dismutasi dari radikal anion superoksida menjadi H2O2.

b.Antioksidan Sekunder (Antioksidan Eksogenus)

Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non-enzimatis. Antioksidan dalam kelompok ini juga disebut sistem pertahanan preventif. Dalam sistem pertahanan ini, terbentuknya senyawa oksigen reaktif dihambat dengan cara pengkelatan metal, atau dirusak pembentukannya. Antioksidan non-enzimatis dapat berupa komponen non-nutrisi dan komponen nutrisi dari sayuran dan buah-buahan. Kerja sistem antioksidan non-enzimatik yaitu dengan cara memotong reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas atau dengan cara menangkapnya. Akibatnya, radikal bebas tidak akan bereaksi dengan komponen seluler (Lampe, 1999). Menurut Soewoto (2001) dan Lampe (1999), antioksidan sekunder meliputi vitamin E, vitamin C, karoten, flavonoid, asam urat, bilirubin, dan albumin. Andreassen, et al (2001) berpendapat bahwa asam lipoat yang ditemukan dalam kentang, wortel, brokoli, yeast, bit, yam, dan daging merah juga bersifat antioksidan. Vitamin C dan karotenoid banyak terdapat dalam sayuran dan buah-buahan. Oleh sebab itu, untuk memperoleh antioksidan vitamin C dan karotenoid, diperlukan asupan sayuran dan buah-buahan dalam jumlah tinggi. Ames, et al (1993) melaporkan bahwa orang dengan diet rendah sayuran dan buah-buahan dua kali lebih berisiko terkena kanker, penyakit jantung, katarak dibandingkan dengan orang yang diet tinggi bahan makanan tersebut.Senyawa antioksidan non-enzimatis bekerja dengan cara menangkap radikal bebas (free radical scavenger), kemudian mencegah reaktivitas amplifikasi. Ketika jumlah radikal bebas berlebihan, kadar antioksidan non-enzimatik yang dapat diamati dalam cairan biologis menurun. c.Antioksidan Tersier

Kelompok antioksidan ini meliputi sistem enzim DNA-repair dan metionin sulfoksida reduktase. Enzim-enzim ini berfungsi dalam perbaikan biomolekuler yang rusak akibat reaktivitas radikal bebas. Kerusakan DNA yang terinduksi senyawa radikal bebas dicirikan oleh rusaknya single dan double strand, baik gugus non-basa maupun basa. Kerusakan oksidatif pada DNA mitokondria mengawali terjadinya penyakit degenerasi saraf, kardiovaskuler, serta aging. Perbaikan kerusakan basa dalam mt-DNA dan DNA inti yang diinduksi senyawa oksigen reaktif terjadi melalui perbaikan jalur eksisi basa. Pada umumnya, eksisi basa terjadi dengan cara memusnahkan basa yang rusak, yang dilakukan oleh DNA glikosilase.

2.6Klasifikasi Antioksidan

2.6.1. Antioksidan enzimatis Antioksidan enzimatis merupakan antioksidan endogenus. Termasuk didalamnya adalah enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, glutation peroksidase (GSH-PX), serta glutation reduktase (GSH-R). Enzim-enzim ini bekerja dengan cara melindungi jaringan dari kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh radikal bebas oksigen seperti aninon superoksida (O2-), radikal hidroksil (OH) dan hidrogen peroksida (H2O2). Berikut diuraikan secara singkat kerja masing-masing enzim antioksidan.

a.Superoksida dismutase (SOD)Enzim ini dikenal sebagai protein yang mengandung Cu dan diidentifikasi dalam berbagai sebutan seperti eritrocuprein, indofenol oksidase, dan tetra zolium oksidase. Enzim SOD berfungsi sebagai katalisator reaksi dismutasi dari anion superoksida menjadi hidrogen peroksida dan oksigen serta melindungi sel-sel tubuh dan mencegah terjadinya proses peradangan akibat radikal bebas. Enzim ini memerlukan bantuan zat gizi mineral seperti mangan, seng, dan tembaga agar dapat bekerja. Enzim ini terdapat dalam semua organisme aerob dan sebagian besar terdapat dalam tingkat subseluler. Aktivitas enzim SOD memiliki peran penting dalam sistem pertahanan tubuh terutama terhadap aktivitas senyawa oksigen reaktif yang dapat menyebabkan stres oksidatif. Berdasarkan adanya logam yang berperan sebagai ko-faktor pada sisi aktif enzim, enzim ini dikelompokkan menjadi Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, dan Fe-SOD.

b. Katalase

Katalase adalah enzim yang mengandung heme, yang mengkatalisis dismutasi hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. 2H2O2 2H2O +O2AH2 + H2O2 A + 2H2O2Enzim ini terdapat dalam semua jenis eukariot aerob yang penting untuk memusnahkan H2O2 yang terbentuk dalam peroksisom melalui reaksi oksidasi seperti oksidasi asam-asam lemak, siklus glioksilat (dalam fotorespirasi) dan katabolisme purin. Enzim ini sangat sensitif terhadap cahaya dan dapat berubah secara cepat. Hal ini akibat absorpsi cahaya oleh gugus heme atau karena inaktivasi H2O2. Katalase merupakan enzim homotetramer yang mengandung ferri-heme, dengan Fe sebagai ko-faktornya. Banyak peneliti yang melaporkan bahwa aktivitas enzim katalase dapat diinduksi oleh asupan antioksidan.

c. Glutation Peroksidase

Glutation peroksidase (GSH-Px) adalah enzim antioksidan yang mengandung selenium (Se) pada sisi aktifnya. Kerja enzim ini mengubah molekul hidrogen peroksidase (yang dihasilkan SOD dalam sitosol dan mitokondria) dan berbagai hidro serta lipid peroksida menjadi air.2GSH + 2H2O2 GSH-Px GSSG + 2H2OEnzim ini merupakan enzim intraseluler yang terdispersi dalam sitoplasma namun aktivitasnya juga ditemukan dalam mitokondria. Glutation peroksidase sebagai enzim antioksidan bekerja sebagai peredam (quenching) radikal bebas. Enzim ini juga bekerja dalam metabolisme Xenobiotik dan sintesis leukotrien dan melindungi sel. Dalam hepar dan sel darah merah terdapat glutation peroksidase dalam konsentrasi tinggi dan juga ditemukan dalam mitokondria, plasma, dan saluran pencernaan.

2.6.2. Antioksidan non-enzimatisAntioksidan non-enzimatis banyak ditemukan dalam sayuran dan buah-buahan komponen bersifat antioksidan dalam buah-buahan meliputi vitamin C, E, betakaroten, isoflavon, flavonoid, flavon, antosianin, katekin, dan iso-katekin serta asam lipoat.

2.7Zat Yang Terdapat dalam Buah dan Sayur

VITAMIN

Vitamin merupakan suatu molekul organik yang sangat dibutuhkan oleh tubuh untuk proses metabolisme dan pertumbuhan yang normal. Klasifikasi Vitamin :Vitamin yang larut dalam lemak :1. Vitamin A2. Vitamin D3. Vitamin E4. Vitamin KVitamin yang larut dalam air :1. Vitamin B2. Vitamin C

Vitamin AVitamin A merupakan jenis vitamin yang aktif dan terdapat dalam beberapa bentuk:

1.Vitamin A alkohol (retinol)2. Vitamin A aldehida (retinal)3.Vitamin A asam (asam retinoat)4. Vitamin A ester (ester retinil)

Fungsi Vitamin A : Dalam tubuh vitamin A berperan dalam penglihatan /mata,permukaan epitel,serta membantu proses pertumbuhanSumber Vitamin A Berbagai makanan hewani seperti susu,keju,kuning telur,hati dan berbagai ikan yang tinggi kandungan lemaknya merupakan sumber utama bagi retinol;demikian juga beberapa sayuran dan buah buahan yang berwarna kuning atau merah,terutama wortel.Vitamin D Dari beberapa jenis vitamin D dua diantaranya dianggap paling penting yaitu vitamin D2(ergo kalsiferol) dan vitamin D3(7-apat dehidrokolesterol kolikolaferol).Vitamin D2 banyak terdapat dalam bahan nabati dan vitamin D3 banyak ter dapat dalam minyak hati ikan.Fungsi Vitamin D Peranan vitamin D sangat penting bagi metabolisme kalsium dan fosfor.Dengan adanya vitamin D ,absorpsi kalsium oleh alat pencernaan akan diperbaiki ,kalsium dan fosfor dari tulang dimobilisasi,pengeluaran dan keseimbangan mineral dalam darah ikut dikendalikan Vitamin E(tokoferol) Vitamin E merupakan salah satu faktor yang larut dalam lemak dan diperlukan dalam proses reproduksi oleh tikus.Karena itu vitamin E disebut juga dengan senyawa antisterilitas Fungsi Vitamin E Peranan vitamin E terutama karena sifatnya sebagai zat anti oksidan .Dengan menerima oksigen ,vitamin E dapat membantu mencegah oksidasi terhadap vitamin A dalam saluran pencernaan. Dalam jaringan vitamin E menekan terjadinya oksidasi asam lemak tidak jenuh,dengan demikian membantu dan mempertahankan fungsi membran sel.Vitamin E juga berperan dalam proses sintesis ,khususnya dalam proses pemasangan pirimidina kedalam asam nukleat ,serta dalam proses pembentukan sel darah merah dalam sumsum tulang .Vitamin juga diperlukan dalam sintesis koenzim A yang penting dalam proses pernafasan,pencegahan keguguran dan meningkatkanproduksi air susu. Vitamin K Vitamin K disebut juga vitamin koagulasi ,mula-mula ditemukan sebagai senyawa yang dapat mencegah terjadinya perdarahan pada ayam yaitu mendorong terjadinya penggumpalan darah secara normal.Vitamin K terdiri dari beberapa senyawa ,misalnya kelompok K1 yang mula-mula diisolasi dari rumput alfafa serta kelompok K2 yang diisolasi dari tepung ikan busuk dan juga dapat disintesis dalam saluran pencernaan oleh bakteri.Nama kimia vitamin K 1 adalah 2-metil-3-fitil-1,4-naftokuinon sedangkan K3 adalah 2-metil -1,4- naftakuinon . Fungsi Vitamin K sangat penting bagi pembentukan protrombin .Kadar protrombin yang tinggi dalam darah merupakan indikasi baiknya daya penggumpalan darah .Sumber utama vitamin K adalah hati dan sayuran seperti bayam ,kubis ,dan bunga kol.Sedang biji-bijian ,buah-buahan ,dan sayuran lain miskin akan vitamin K terbuang bersama feses,dan hanya dalam jumlah kecil saja yang dapat disimpan dalam hati. Vitamin yang larut dalam AirVitamin C Vitamin C dapat berbentuk sebagai asam L-dehidroaskorbat dan asam L-askorbat;keduanya mempunyai keaktifan sebagai vitamin C.Dari semua vitamin yang ada ,vitamin C merupakan vitamin yang paling mudah rusak.Disamping sangat mudah larut dalam air vitamin C mudah teroksidasi dan proses tertsebut dipercepat oleh panas ,sinar,alkali,enzim,oksidator,serta oleh katalis tembaga dan besi.Fungsi Vitamin C Peranan utama vitamin C adalah dalam pembentukan kolagen interseluler.Kolagen merupakan senyawa protein yang banyak terdapat dalam tulang rawan ,kulit bagian dalam tulang ,dentin ,vascular endotelium.Vitamin C juga banyak hubunganya dengan berbagai fungsi yang melibatkan respirasi sel dan kerja enzim yang mekanismenya belum sepenuhny dimengerti. Sumber vitamin CBuah jeruk,berries,nanas ,jambu,bayam,brokoli,cabe hijau dan kubisVitamin B Kompleks Dipandang dari segi gizi kelompok vitamin B termasuk dalam kelompok vitamin yang disebut vitamin B kompleks yang meliputi tiamin (vitamin B1),riboflavin(vitamin B2),niasin(asam nikotinat,niasiamida),piridoksin(vitamin B6),asam pantotenat,biotin,folasin,serta sianokobalamin (vitamin B12)1.Tiamin(vitamin B1)Pada prinsipnya tiamin berperan sebagai koenzim dalam reaksi-reaksi yang menghasilkan energi dari karbohidrat dan memindahkan energi membentuk senyawa kaya energi yang disebut dengan ATP.Sumber vitamin yang baik sebetulnya biji-bijian,seperti beras PK (pecah kulit) atau bekatulnya ,daging,unggas,ikan dan telur. 2.RiboflavinRiboflavin merupakan komponen suatu sistem enzim yang dikenal sebagai flavoprotein dan terlibat dalam reaksi-reaksi metabolisme intermediat.Sumber riboflavin terutama berasal dari hasil ternak.Hati,ginjal,dan jantung mengandung riboflavin dalam jumlah yang tinggi.3. NiasinNiasin atau niasin amida merupakan dua senyawa yang memiliki sifat biologis yang sama .Niasin berperan dalam reaksi enzimatik dalam reaksi tubuh atau metabolisme karbohidrat ,lemak,dan protein.Sumber niasin yaitu banyak terdapat dalam jaringan ternak dan lebih larut dalam air.4. Vitamin B6Vitamin B6 bertindak sebagai koenzim piridoksal fosfat yang dapat dibentuk dari salah satu dari tiga bentuk yang ada.Sumber vitamin B6 adalah daging ,unggas,ikan,kentang,ubi jalar,dan sayur-sayuran5. Asam PantotenatSebagai koenzim A,asam pantotenat terlibat dalam metabolisme karbohidrat,lemak,dan protein ,khususnya dalam produksi energi.Sumber asam pantotenat terbesar terdapat pada royal jelly.6. Biotin Biotin merupakan koenzim dari berbagai enzim yang ikut berpartisipasi dalam proses karboksilasi ,dekarboksilasi,dan reaksi deaminasi.Biotin sangat diperlukan dalam sintesis asam lemak dan dalam reaksi fiksasi CO2 pada proses perubahan perurat menjadi oksaloasetat.Sumber biotin terutama dalam saluran pencernaan,jeroan ,kuning telur,dan khamir.7. Vitamin B12Vitamin B12 adalah suatu vitamin yang sangat kompleks molekulnya,yang mengandung sebuah atom kobalt yang terikat mirip dengan besi terikat dalam Hb atau magnesium dalam klorofil.Sumber vitamin B12 yaitu:hati,sayuran dari daun komprey,oncom dari bungkil kacang tanah ,tempe ,tauco,dan kecap.

8. Mineral Mineral MakroTerdiri dari : Natrium,Klor,Kalsium,Fosfor ,Magnesium,dan Belerang Mineral MikroTerdiri dari: Besi,Iodium,Mangan ,Tembaga,Zink,Kobalt,dan FluorDalam tubuh ,mineral-mineral ada yang bergabung dengan zat-zat organik,ada pula yang berbentuk ion bebas .Di dalam tubuh mineral berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur

BAB 3

Penutup

3.1Resume (Kesimpulan)Laki-laki yang merokok ini batuk-batuk karena paru-parunya sudah rusak dan di dalam tubuh nya sendiri diduga telah menumpuk radikal bebas yang berbanding terbalik dengan jumlah antioksidan yang sedikit karena laki-laki ini jarang makan sayur dan buah-buahan.

3.2 Kritik & Saran

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ............................... ............................... ............................... ...............................

DAFTAR PUSTAKA

Abdoerrachman.2002.Buku Kuliah Ilmu Kesehatan Anak.Jakarta : FKUIDavey,Patrick.2005.At a Glance Medicine.Jakarta:Erlangga Medical SeriesGuyton,Arthur C.2007.Buku Ajar Fisiologi Kedokteran.Jakarta:EGC Lehninger AL.1982.Principles of Biochemistry. Jilid 1 dan 3.Jakarta:Erlangga Muray,RK.2003.Biokimia Harper.edisi 27.Jakarta:EGCSloane,E.2003.Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula.Jakarta:EGC

21