Langsung ke konten utama

Biologi Sel: Uji Aktivitas Antioksidan menggunakan DPPH

1.1     Dasar Teori
1.1.1 Antioksidan dan Radikal Bebas
Oksidasi merupakan peristiwa kimiawi yang sangat penting bagi makhluk hidup karena fungsinya untuk produksi energi sebagai bahan bakar proses pembakaran biologis. Sementara itu, radikal bebas merupakan molekul kimia yang diproduksi dalam metabolisme sel normal atau patologis yang memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan, sehingga molekul menjadi tidak stabil dan akan berusaha mengambil elektron dari molekul sel lain. Apabila produksi radikal bebas tidak terkendali maka hasilnya adalah timbulnya banyak penyakit seperti kanker, rheumatoid arthritis, sirosis, dan arteriosklerosis(Celinia dkk., 2014).
Pembelajaran tentang radikal bebas sangat erat kaitannya dengan antioksidan. Fungsi dari antioksidan adalah mampu memperlambat proses oksidasi dan antioksidasi radikal bebas. Antioksidan dapat diproduksi oleh zat alami pada tumbuhan(Celinia dkk., 2014).
Radikal bebas umumnya berasal dari oksigen atau sejenis oksigan yang secara kimia strukturnya telah berubah akibat dari aktivitas lingkungan, sehingga tingkat reaktivitasnya tinggi. Radikal bebas yang terdapat dalam tubuh akan berusaha untuk mencuri electron yang ada pada molekul lain. Komponen tubuh yang rentan menjadi sasaran adalah kerusakan DNA, membrane sel, protein, lipid perksida(Johan, 2012).

Molekul tunggal oksigan disebut oksigen reaktif. Contoh dari radikal bebas adalah superoksida(O2-), hidroksil(OH-), hidrogen peroksida(H2O2), asam hipoklorit(HCOCl), thill(RS-). Senyawa radikal bebas yang paling berbahaya adalah hidroksil(OH-). Sumber dari radikal bebas selain dari proses metabolisme biokimia dalam tubuh juga dapat disebabkan oleh adanya aktivitas seperti merokok(asap rokok), zat kimia dari luar pada makanan dan minuman, pupuk kimia, sinar radiasi ultraviolet dan X-ray, serta asap kendaraan dan asap pabrik(Johan, 2012).
Antioksidan dapat menghambat proses oksidasi yang secara otomatis dapat membantu menghambat terbentuknya radikal bebas yang merupakan hasil dari oksidasi. Antioksidan dibagi menjadi dua jenis yaitu antioksidan yang larut di air dan antioksidan yang larut di dalam lemak. Contoh dari antioksidan adalah antioksidan vitamin yaitu vitamin C dan vitamin E. Selanjutnya adalah antioksidan enzim yaitu enzim Superoksida Dismute(SODs), katalase, dan peroksidase(Johan, 2012)
Antioksidan lain adalah antioksidan karotenoid yaitu likopen dan karoten yang banyak diproduksi buah dan sayur. Antioksidan yang terkenal ada dalam senyawa polifenol dari golongan flavonoid yang terdiri dari flavonols, flavones, catechins, flavanones, anthocyanidins, dan isoflavonoid. Sumber dari antioksidan jenis senyawa polifenol adalah teh, kopi, buah-buahan, minyak zaitun, dan cinnamon(Johan, 2012).

1.1.2 Mekanisme Reaksi antara Antioksidan dan Radikal Bebas
Mekanisme reaksi antara antioksidan dan radikal bebas contoh untuk menghindari kerusakan oksidatif dari produksi superoksida(O2-), maka antioksidan seperti Superoxide dismute (SOD) akan distimulasi untuk mengkonverikan superoksida(O2-) dengan hidrogen peroksida(H2O2) sehingga SOD berperan sebagai katalis untuk menukarkan superoksida dengan oksigen dan hydrogen peroksida. Hidrogen peroksida akhirnya akan dihilangkan oleh enzim yang kedua terlibat yaitu katalase yang lebih banyak terdapat di dalam sel intraseluler dibandingkan sel ekstraseluler. Catalase berfungsi sebagai penghancur hydrogen peroksida dan superoksida(Johan, 2012).
Selain itu, radikal hidroksil (OH-) akan diproduksikan melalui reaksi yang melibatkan hidrogen peroksida dan logam seperti Fe2+ atau Cu2+ yang disebut reaksi Fenton. Mekanisme mencegah radikal hidroksil yang akan merusak sel adalah dengan pengikatan radikal bebas dengan antioksidan dalam bentuk logam seperti lactoferrin, transferring, haptoglobin, dan albumin. Penghapusan radikal hidroksil juga dapat dilakukan oleh vitamin C, asam urat, dan reduce glutathione(GSH) yang banyak terdapat di dalam gingival crevicular fluid (GCF)(Johan, 2012).

1.1.3 Scavenging
                Metode Radical Scavenging merupakan mekanisme utama yang digunakan untuk mengetahui antioksidan dalam makanan. Penggunaan metode ini dilakukan dalam radikal sintetik dalam pelarut polar organic seperti methanol, dalam suhu ruangan. Hal tersebut sudah termasuk dalam 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) dan radikal 2,2’-azinobis(3-ethylbenzthiazo-line-sulphonic acid) (ABTS). Metode ini sangat bermanfaat untuk menyaring antioksidan, sementara untuk mengetahui keefektifannya dapat digunakan metode lain karena aktivitas antioksidan dalam makanan tergantung dari variasi faktor polaritas, solubilitas, dan aktivitas metal-chelating(Pokorny dkk., 2001).

1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan yang diharapkan dapat dicapai dari pelaksanaan praktikum ini adalah untuk membandingkan kemampuan antioksidan suatu senyawa dengan menggunakan uji DPPH.

2.3 Cara Kerja
Langkah pertama yang harus dilakukan adalah dibuat serangkaian tabung reaksi seperti pada contoh tabel berikut:
Tabel 1. Contoh tabel pengamatan
 
 



Nomer Tabung
Vol. Sampel Uji (µL)
Vol. Pelarut Sampel Uji (µL)
Vol. DPPH (µL)
Keterangan
% Scavenging
1
0
100
1000
Kontrol Neg

2
30
70
1000
Sampel

3
60
30
1000
Sampel

4
100
0
1000
Sampel

Selanjutnya masing-masing tabung diinkubasikan selama 30 menit pada kondisi gelap. Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi pada panjang gelombang 515-520 nm menggunakan spektrofotometer. 

4.2.2 Reaksi Antioksidan dan Radikal Bebas
Reaksi redoks adalah reaksi reduksi-oksidasi. Reduksi merupakan reaksi dimana suatau molekul senyawa akan melakukan pelepasan elektron, namun selain pada molekul juga terjadi pada atom atau ion. Sementara reduksi adalah terjadinya pengikatan elektron oleh sebuah molekul, atom ataupun ion kimia. Proses reaksi redoks pada antioksidan dan radikal bebas membuat terbentuknya molekul yang stabil dan tidak berbahaya. Mekanisme reaksi antara antioksidan dan radikal bebas contoh untuk menghindari kerusakan oksidatif dari produksi superoksida(O2-), maka antioksidan seperti Superoxide dismute (SOD) akan distimulasi untuk mengkonverikan superoksida(O2-) dengan hidrogen peroksida(H2O2) sehingga SOD berperan sebagai katalis untuk menukarkan superoksida dengan oksigen dan hydrogen peroksida. Hidrogen peroksida akhirnya akan dihilangkan oleh enzim yang kedua terlibat yaitu katalase yang lebih banyak terdapat di dalam sel intraseluler dibandingkan sel ekstraseluler. Catalase berfungsi sebagai penghancur hydrogen peroksida dan superoksida(Johan, 2012).
Selain itu, radikal hidroksil (OH-) akan diproduksikan melalui reaksi yang melibatkan hidrogen peroksida dan logam seperti Fe2+ atau Cu2+ yang disebut reaksi Fenton. Mekanisme mencegah radikal hidroksil yang akan merusak sel adalah dengan pengikatan radikal bebas dengan antioksidan dalam bentuk logam seperti lactoferrin, transferring, haptoglobin, dan albumin. Penghapusan radikal hidroksil juga dapat dilakukan oleh vitamin C, asam urat, dan reduce glutathione(GSH) yang banyak terdapat di dalam gingival crevicular fluid (GCF)(Johan, 2012).


4.2.3  Prinsip Kerja Spektrofotometri
                Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert-Beer dijelaskan bahwa (Rahman dan Choudhary, 2011) ,” Apabila ada  cahaya monokromatik (I0) dating melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia) dan sebagian yang lainnya dipantulkan (Ir), dan sebagiannya  lagi dipancarkan (It).”  Transmitans adalah perbandingan intensitas cahaya yang di transmisikan ketika melewati sampel (It) dengan intensitas cahaya mula-mula sebelum melewati sampel (Io). Persyaratan hokum Lambert-Beer antara lain menunjukkan bahwa (Rahman dan Choudhary, 2011),” Radiasi yang digunakan harus monokromatik, energi radiasi yang di absorpsi oleh sampel tidak menimbulkan reaksi kimia, sampel (larutan) yang mengabsorpsi harus homogeny, tidak terjadi flouresensi atau phosphoresensi, dan indeks refraksi tidak berpengaruh terhadap konsentrasi, jadi larutan harus pekat (tidak encer).” (Rahman dan Choudhary, 2011).

4.2.4 Aplikasi
        Manfaat aplikatif dari reaksi redoks pada antioksidan dan radikal bebas adalah dapat digunakan sebagai tindakan pencegahan terhadap penyakit terutama kanker yang disebabkan oleh banyaknya radikal bebas di dalam tubuh. Hal tersebut dapat terjadi karena radikal bebas dapat menyerang lemak, protein, dan asam nukleat, serta yang paling penting adalah merusak sel-sel yang hidup. Antioksidan dipilih oleh ilmuwan untuk menghindari hal-hal yang disebutkan tersebut agar manusia akan senantiasa selalu sehat karena kemampuan antioksidan untuk dapat menstabilkan kembali radikal bebas. Antioksidan sendiri mudah diperoleh khususnya dari mengkonsumsi buah-buahan yang mengandung vitamin c, vitamin e, dan beta karoten. Sementara itu antioksidan juga sering sekali digunakan dalam bahan industri yaitu sebagai BHT atau butylated hydroxyotuene dan BHA yaitu butylated hydroxynisole.


DAFTAR PUSTAKA



Celina Maria P. Guerra Dore , Monique Gabriela das Chagas F. Alves , Maria da Glória
L. Santos , Leonardo Augusto R. de Souza , Iuri Goulart Baseia  and Edda
Lisboa Leite. 2014.  Antioxidant and Anti-Inflammatory Properties of an
Extract Rich in Polysaccharides of the Mushroom Polyporus dermoporus.  
Antioxidants. 3: 730-744.
Johan, R. 2012. Mekanisme Inflamasi, Radikal Bebas dan Peranan Antioksidan 
Penyakit Periodontal. http://repository.usu.ac.id. Di akses tanggal 8 November
2014.

Pokorny Jan, Nelly Yanishlieva, Michael H. Gordon. 2001. Antioxidants in Food. CRC

Press: USA

Rahman , Atta ur, dan M. Iqbal Choudhary. 2011. Structure-Activity Relationship Studies in

                Drug Development by NMR Spectroscopy. Bentham Science Publishers: Arab.

Label:

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

TEKNIK PEWARNAAN MOLD DAN YEAST

1.1   Latar Belakang Mikroba terdiri dari bakteri, fungi, protozoa, dan alga. Proses identifikasi untuk jenis-jenis mikroba tersebut cenderung berbeda karena struktur penyusun selnya juga berbeda. Fungi dibagi lagi menjadi mold (kapang) dan yeast (khamir), lichen , dan mikorhiza (Campbell dkk., 2003 ). Mold adalah fungi yang bersifat multisesluler dan memiliki kemampuan tumbuh dengan cepat dan bereproduksi cenderung secara aseksual. Perbedaan mold dan yeast adalah jumlah selnya, dimana sel yeast masih termasuk uniseluler sehingga strukturnya lebih sederhana dibandingkan dengan mold . Yeast di alam dapat ditemukan di tempat yang cair dan lembab seperti getah pohon dan jaringan hewan (Campbell dkk., 2003). Identifikasi mold untuk proses klasifikasi dapat dilakukan dengan cara melihat ciri-ciri morfologis struktur dari spora baik aseksual maupun seksualnya, sementara yeast dapat dilakukan dengan cara melihat ciri fisiologis dan adanya reaksi-reaksi biokimia di dalam sel...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

IDENTIFIKASI BAKTERI MENGGUNAKAN UJI BIOKIMIA

1.1   Latar Belakang       Bakteri merupakan makhluk hidup, hal tersebut dapat dibuktikan dengan adanya kenyataan bahwa bakteri dapat bermetabolisme. Metabolisme yang dilakukan oleh bakteri dimaksudkan untuk menunjang kebutuhan hidup bakteri dalam pertumbuhan dan perkembangannya. Metabolisme pada bakteri sama dengan metabolisme pada makhluk hidup tingkat tinggi yang terdiri dari proses anabolisme dan katabolisme (Campbell dkk., 2002).       Metabolisme pada bakteri dapat dilakukan dengan bantuan enzim – enzim tertentu yang diekskresikan oleh suatu jenis bakteri. Namun, tidak semua bakteri dapat melakukan produksi enzim yang jenisnya sama. Hal tersebut terjadi akibat perbedaan habitat beberapa jenis bakteri sehingga otomatis jenis enzim yang dibutuhkan untuk membantu proses metabolismenyapun berbeda bergantung habitat dan fungsinya (Campbell dkk., 2002).       Perbedaan jenis enzim yang diproduksi oleh...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Biologi Sel: Fraksinasi dan Analisa Komponen Seluler

1.1      Dasar Teori Sel meru pakan struktur dasar dari makhluk hidup yang paling kecil tetapi sudah kompleks dan fungsional. Tubuh dari makhluk hidup kecuali virus, memiliki organisasi sel yang terdiri dari banyak sel. Makhluk hidup yang hanya memiliki satu sel disebut sebagai uniseluler, contohnya adalah bakteri. Sementara itu, makhluk hidup yang memiliki banyak sel disebut sebagai makhluk hidup multiseluler(Chauhan,2008). Ti pe dari sel menjadi dasar pembagian sel secara prokariotik dan eukariotik. Prokariotik merupakan sel yang sangat primitif dan memiliki struktur internal yang sederhana. Hal tersebut dikarenakan sel prokariotik yang tidak dilengkapi dengan nukleus atau membran terikat lainnya, struktur internal sel prokariotik hanya terdiri atas dinding sel, membran plasma, sitosol, ruang kosong, ER, ribosom, dan penyimpanan granula. Sementara itu, eukariotik memiliki struktur internal sel yang lebih kompleks. Protoplasma pada sel prokariotik banyak meng...
Posting Komentar
Baca selengkapnya