Radikal Bebas, Penyakit Kronis, dan Senyawa Bioaktif Sebagai Antioksidan

 

Oleh: Nur Afifah Auliyak

Radikal bebas adalah molekul tidak stabil yang dapat merusak sel tubuh manusia. Ketidakstabilan ini terjadi karena molekul ini memilki satu atau lebih elektron tidak berpasangan, sehingga sangat reaktif dan cenderung berinterkasi dengan molekul lain untuk mencapai stabilitas.

Radikal bebas dihasilkan dari proses alami dalam tubuh dan bersumber dari lingkungan sekitar. Radikal bebas tidak akan berbahaya jika keseimbangannya dengan antioksidan terjaga. Namun, jika jumlah radikal bebas melebihi kemampuan tubuh untuk menetralkannya, hal ini dapat menyebabkan kerusakan sel dan jaringan sehingga menimbulkan berbagai macam penyakit serius seperti kanker, penyakit autoimun, penyakit jantung, katarak dan penyakit degeneratif lainnya. Keadaan ketika jumlah radikal bebas lebih banyak daripada antioksidan dinamakan stres oksidatif.

Radikal bebas yang bersumber dari luar tubuh manusia di antaranya paparan asap rokok, polusi udara, ultraviolet dari sinar matahari dan konsumsi makanan ultra-proses (UPF). Nitric oxide dan nitrogen dioxide pada asap rokok merupakan zat radikal bebas, yang termasuk dalam reactive nitrogen species (RNS) berperan dalam memicu stres oksidatif. Karbon monoksida dan nitrogen dioksida merupakan polutan udara utama dari emisi kendaraan dan industri yang berpotensi menimbulkan stres oksidatif. Konsumsi UPF berkontribusi terhadap stres oksidatif melalui peningkatan ROS (Reactive Oxygen Species).

Tubuh manusia memproduksi antioksidan sebagai mekanisme alami tubuh untuk menangkal radikal bebas. Di luar tubuh, antioksidan dapat diperoleh dari makanan dan suplemen. Berbagai jenis sayuran mengandung senyawa bioaktif yang memiliki fungsi antioksidan. Senyawa bioaktif seperti vitamin E, vitamin C, flavonoid, dan karotenoid berperan sebagai antioksidan yang membantu tubuh menetralkan radikal bebas.

Dengan meningkatnya paparan faktor prooksidatif seperti polusi, asap rokok dan konsumsi makanan ultraproses, diperlukan upaya perventif melalui peningkatan asupan antioksidan untuk mencegah stres oksidatif. Oleh karena itu, pembahasan mengenai jenis-jenis senyawa bioaktif dalam sayuran dan perannya sebagai antioksidan menjadi penting untuk dikaji lebih lanjut.

Radikal Bebas dan Sumbernya

Oksigen merupakan unsur penting dalam keberlangsungan hidup manusia. Seluruh sel tubuh manusia membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi (ATP) yang dipakai untuk menjalankan fungsi sel. Ketika sel menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi, radikal bebas terbentuk sebagai zat sisa dari proses pembentukan ATP (energi sel) di mitokondria. Zat sisa ini umumnya berupa ROS (Reactive Oxygen Species) dan RNS (Reactive Nitrogen Species) yang muncul dari proses kimia di dalam sel.

ROS dan RNS memiliki peran ganda, yaitu dapat bersifat fisiologis yang menguntungkan maupun patologis yang merugikan. Keseimbangan antara keduanya merupakan faktor penting dalam menjaga homeostasis tubuh.

Dalam jumlah kecil atau sedang, ROS dan RNS berperan dalam mendukung fungsi seluler serta respon sistem imun. Namun pada jumlah yang berlebihan, keduanya dapat memicu stres oksidatif, yaitu kondisi yang berpotensi menyebabkan kerusakan pada sel stubuh.

Sumber ROS dari luar tubuh seperti radiasi, terapi antikanker, merokok, ultraviolet dari sinar matahari, konsumsi alkohol, dan obat-obatan tertentu. Sumber ROS eksogen juga mencakup konsumsi daging asap serta penggunaan obat yang mengandung metal seperti cyclosporine, bleomycin, gentamycin dan lainnya.

Merokok merupakan salah satu sumber utama ROS dan diketahui dapat memengaruhi saluran pencernaan. Diperkirakan bahwa satu hisapan rokok mengandung sekitar 10¹⁵ radikal bebas dari berbagai jenis.           

Radikal Bebas dan Aterosklerosis

Aterosklerosis adalah penumpukan plak lemak dan peradangan yang terjadi pada arteri mengakibatkan penyempitan dan pengerasan pada pembuluh darah. Faktor pemicu terjadinya aterosklerosis di antaranya hipertensi, diabetes, rokok, LDL (Low Density Lipoprotein) tinggi dan radikal bebas.

Pembuluh darah yang rusak akan mengakibatkan LDL terperangkap di intima arteri. LDL yang terperangkap kemudian mengalami oksidasi oleh ROS menjadi oxidized LDL (oxLDL). OxLDL ini bersifat proinflamasi, menarik sel makfrofag dan memicu pembentukan foam cell yang akhirnya menyebabkan aterosklerosis.

Aterosklerosis juga dipicu oleh oksidasi pada PUFA (poly unsaturated fatty acid). PUFA memilki ikatan rangkap jadi lebih  mudah teroksidasi dibandingkan saturated fatty acid. Oksidasi pada PUFA disebut dengan PUFA lipid peroxide, ini dapat menyebabkan kerusakan degeneratif pada mata dan meningkatkan resiko aterosclerosis.

Radikal Bebas dan Kanker

Kanker adalah penyakit yang ditandai oleh berkembangnya sel-sel abnormal yang berkembang secara tidak terkendali dan memilki kemampuan untuk menyusup serta merusak jaringan tubuh normal.

Radikal bebas bisa merusak DNA dan menyebabkan perubahan pada kromosom. Kerusakan ini dapat membuat gen yang mengatur pertumbuhan sel (onkogen) menjadi aktif secara tidak normal. Salah satu kerusakan yang sering terjadi adalah perubahan pada basa DNA akibat penambahan gugus -OH (hidroksil). Perubahan ini memulai proses terbentuknya kanker akibat zat kimia.

Contohnya, merokok dan peradangan lama akibat paparan asbestos bisa merusak DNA karena proses oksidasi. Kerusakan ini dapat meningkatkan resiko terjadinya kanker paru-paru dan jenis tumor lainnya. 

Antioksidan dan Klasifikasinya

Tubuh kita punya cara untuk melawan kerusakan akibat radikal bebas dengan membuat zat yang disebut antioksidan. Antioksidan ini bisa dibuat oleh tubuh atau didapat dari makanan. Fungsinya adalah menetralkan radikal bebas yang berlebihan, melindungi sel-sel tubuh dan mencegah terjadinya penyakit.

Antioksidan terklasifikasi menjadi antioksidan enzimatik dan antioksidan non-enzimatik. Antioksidan enzimatik diproduksi di dalam tubuh, secara langsung menetralkan radikal bebas (ROS dan RNS). Antioksidan enzimatik diantaranya adalah superoxide dismutase, katalase, glutathione peroxidase and glutathione reductase.

Antioksidan non enzimatik dibagi menjadi antioksidan metabolik dan antoksidan nutrisi. Antioksidan metabolik yang diproduksi oleh tubuh diantaranya lipoid acid, glutathione, L-arginin, melatonin, uric acid dll. sedangkan antioksidan nutrisi tidak diproduksi oleh tubuh dan harus diperoleh dari makanan atau suplemen, seperti vitamin E, Vitamin C, karotenoid, selenium, zinc, flavonoids, omega 3 dan omega 6 dan lain-lain.

Vitamin E

Vitamin E secara alami terdapat dalam beberapa jenis makanan, juga dapat ditambahkan ke produk pangan tertentu, serta tersedia dalam bentuk suplemen. Vitamin E merupakan senyawa yang larut dalam lemak dan memilki fungsi utama sebagai antioksidan.

Di antara makanan yang mengandung vitamin E adalah kacang almond, kacang Hazel, sayur bayam, tomat, mangga, dan minyak bunga matahari. Sebagian besar Suplemen vitamin E umunya hanya mengandung alpha-tocopherol sebagai komponen utamanya. Akan tetapi beberapa produk juga diformulasikan dengan campuran tocopherol dan tocotrienol.

Vitamin C

Vitamin C atau asam askorbat (AsA) adalah senyawa organik alami yang memiliki sifat antoksidan dan ditemukan pada hewan dan tumbuhan. Vitamin ini berfungsi sebagai redox buffer, sehingga mampu menetralkan spesies oksigen reaktif (ROS).

Makanan tinggi kandungan vitamin C di antaranya jambu, melon oranye, kiwi, lemon, pepaya, stoberi, dan brokoli. Selain memiliki fungsi sebagai antioksidan, vitamin C juga membantu dalam kerja fungsi sistem imun, produksi neurotransmitter, sintesis kolagen, penyakit kardiovaskular dan penyembuhan luka.

Karotenoid

Karotenoid mengandung senyawa bioaktif antioksidan yang terdapat pada buah dan sayuran, senyawa ini berperan dalam mentralisir radikal bebas di dalam sel, sehingga dapat menimalisir kerusakan oksidatif dan menurunkan kemungkinan munculnya penyakit terkait.

Sayuran dan buah yang mengandung senyawa karotenoid adalah sayuran berdaun hijau seperti sawi, labu kuning, wortel, tomat, paprika merah dan jeruk. Buah dan sayuran ini mengandung senyawa karotenoid seperti  lutein, beta carotene, alpha carotene, lycopene, capsantin.

Flavonoid  

Flavonoid adalah senyawa yang terbukti bermanfaat bagi tubuh manusia dalam mengurangi resiko penyakit kardiovaskular, diabetes, beberapa jenis kanker dan inflamasi. Flavonoid memilki enam jenis diantaranya adalah Flavonols, Isoflavones, Flavanones, Flavanols, Anthocyanins, dan Chalcones.

Selain dari suplemen flavonoid, beberapa jenis makanan memilki kandungan flavonoid diantaranya golongan berries seperti blueberries, cherries, raspberries, kubis ungu, bawang bombai, teh (teh hijau, oolong, hitam), coklat hitam, buah jeruk, anggur, lemon, dan kacang kedelai.

Beberapa penelitian menunjukkan adanya manfaat flavonoid pada kesehatan otak, dapat meningkatkan fungsi otak dan meningkatkan memori. Flavonoid juga diketahui berperan sebagai antibakterial dan antivirus. Banyak penelitian laboratorium menunjukkan peran flavonoid dalam melawan H1N1 flu, HIV, SARS, dan RSV virus 

Kesimpulan

Radikal bebas secara fisiologi mempunyai manfaatbagi tubuh dalam membantu sistem pertahanan tubuh dalam melawan pathogen. Namun jika jumlahnya berlebihan, radikal bebas dapat memicu berbagai macam penyakit seperti aterosklerosis, kanker, dan penyakit mata degeneratif. Radikal bebas terus diproduksi oleh tubuh sebagai hasil alami dari reaksi kimia metabolisme sel dalam menghasilkan energi (ATP). Selain dari dalam tubuh radikal bebas juga terdapat di lingkungan seperti ultraviolet dari sinar matahari, asap rokok, polusi udara hasil dari emisi asap kendaraan dan asap pabrik industri.

Antioksidan berperan dalam menetralisir radikal bebas di dalam tubuh. Antioksidan diproduksi secara alami dalam tubuh manusia, di antaranya adalah antioksidan enzimatik seperti enzim superoxide dismutase, katalase, glutathione peroxidase and glutathione reductase. Sedangkan lipoid acid, glutathione, L-arginin, melatonin, uric acid adalah golongan antioksidan non-enzimatik yang juga diproduksi dalam tubuh.

Manusia senantiasa terpapar radikal bebas yang bersumber dari lingkungan  sekitar. Dengan demikian tubuh manusia perlu mendapatkan cukup antioksidan untuk menetralisir radikal bebas tersebut. Mengkonsumsi makanan mengandung banyak antioksidan adalah Solusi melawan radikal bebas yang berlebih. Antioksidan nutrisi yang terdapat pada buah dan sayuran diantaranya vitamin E, Vitamin C, karotenoid, selenium, zinc, flavonoids, omega 3 dan omega 6 dan lain-lain. Mengkonsumsi suplemen, buah dan sayuran kaya akan antioksidan dapat mencegah penyakit degeneratif dan penyakit kronis dengan tingkat mortalitas yang tinggi.

 

Referensi

Stephen T sinatra, J Demarco. Free radicals, oxidative stress, oxidized low density lipoprotein (LDL), and the heart: antioxidants and other strategies to limit cardiovascular damage. Connecticut medicine, 59, 579, 1995.

M. Valko, H.Morris, M.T.D. Cronin. Metals, toxicity and oxidative stress. Current Medical chemistry, 2005, 12, 1161-1208.

Wulf Droge. Free radicals in the physiological control of the cell function. 2001.

William A pryor. Cigarette smoke radicals and the role of free radicals in chemical carcinogenicity. Environmental health perspective. Vol 105, supplement 4, Juni 1997. Hal 877

Fadime Pehlivan. Vitamin C: An antioxidant agent. 2 agustus 2017.

Caroline Hill, MHumNutr, BSc, Erin Kelly. 20 foods that are high in Vitamin C. 20 mei 2025.

NIH. Carotenoids: Diatery Sources, Extraction, Encapsulation, Bioavailibility, And Health Benefits-A Review Of Recent Advancements.2022

NIH. Free radicals, antioxidants in disease and health. 2008  

NIH.. Reactive oxygen species, toxicity, oxidative stress and antioxidans: chronic disease and aging. 2023

NIH. Vitamin E. 2021

Dr. budiyanto MARS, halodoc.radikal bebas: pengertian, dampak dan cara mencegahnya. 13 agustus 2025

Dr. Gracia Fensynthia, alodokter. Radikal bebas, inilah sumber dan dampaknya bagi Kesehatan. 15 agustus 2025

WebMD. Top Foods High In flavonoids. 8 agustus 2025.