Bahasa Indonesia

Pendahuluan

Radikal bebas mewakili atom, ion, atau molekul yang dalam strukturnya memiliki satu atau lebih elektron tak berpasangan di orbital terluar, itulah sebabnya mereka menunjukkan reaktivitas tinggi terhadap molekul lain. Mereka terbentuk melalui pemecahan ikatan kovalen, serta dalam proses oksidasi-reduksi.

Di dalam tubuh, radikal bebas muncul dalam berbagai proses endogen, kondisi patofisiologis, serta akibat paparan berbagai faktor fisikokimia lingkungan (radiasi UV, radiasi pengion, dll.).

Agar proses fisiologis normal dapat terjadi di dalam tubuh, diperlukan keseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan, yang fungsinya adalah untuk menetralkan aksi negatif radikal bebas pada molekul lain.

Gangguan keseimbangan ini menyebabkan kondisi patofisiologis yang kita sebut stres oksidatif. Karena radikal bebas menyebabkan kerusakan pada lipid, protein, serta molekul DNA, jelas bahwa stres oksidatif hadir sebagai dasar dari banyak penyakit.

Oleh karena itu, penambahan antioksidan ke dalam tubuh dapat membantu menjaga keseimbangan yang telah disebutkan.

Karena antioksidan sintetis terbukti berpotensi berbahaya bagi kesehatan manusia, semakin banyak perhatian diarahkan pada pencarian antioksidan alami, yang seharusnya memiliki efek yang kurang berbahaya, dan memiliki efisiensi yang lebih besar.

Tumbuhan dari famili Usnatica (Lamiaceae) kaya akan metabolit sekunder, di antaranya banyak antioksidan yang menonjol, seperti asam askorbat, tokoferol, karotenoid, terpen, dan polifenol.

Polifenol merupakan senyawa yang aktivitas antioksidannya bergantung pada struktur dan sifat substituen pada cincin aromatik, dan terutama dengan aktivitas antioksidannya, flavonoid, tanin, dan asam fenolik menonjol, termasuk asam rosmarinik.

Selain pada tumbuhan, senyawa polifenolik juga terdapat dalam madu, yang mana madu, selain aktivitas antibakteri utamanya, juga memberikan aktivitas antioksidan yang signifikan.

2. Bagian Umum

2.1. Stres Oksidatif

Stres oksidatif adalah kondisi patofisiologis di mana terjadi kerusakan keseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan. Paling sering, hal ini menyebabkan ketidakseimbangan yang terjadi karena peningkatan aktivitas prooksidatif radikal bebas, atau karena penurunan aktivitas antioksidan (Gambar 1).

Sebagai konsekuensi dari terjadinya stres oksidatif, terjadi kerusakan pada makromolekul penting bagi organisme, seperti lipid, protein, karbohidrat, dan DNA. Kerusakan ini menyebabkan kerusakan sel dan dapat mengakibatkan kematian sel melalui nekrosis atau apoptosis. Karena alasan ini, stres oksidatif dianggap mendasari banyak penyakit.

Stres oksidatif berkaitan dengan proses penuaan alami serta penyakit yang berkaitan dengan penuaan, seperti penyakit neurodegeneratif, penyakit oftalmologi, dan aterosklerosis. Selain penyakit-penyakit tersebut, stres oksidatif juga dikaitkan dengan perkembangan kanker, asma, dermatitis, diabetes, penyakit hati, penyakit ginjal, rheumatoid arthritis, penyakit Alzheimer dan Parkinson, serta penyakit neurodegeneratif lainnya.

2.2. Radikal bebas

Radikal bebas dalam tubuh terbentuk dalam proses metabolisme normal dan memiliki peran fisiologis dalam proses pembangkitan energi, transmisi sinyal, dan regulasi siklus sel, regulasi vaskularisasi jaringan, serta dalam proses pertahanan tubuh terhadap berbagai infeksi (aksi antimikroba fagosit, produksi prostaglandin, leukotrien). [7], [8] Namun, ketika terjadi peningkatan produksi radikal bebas, perannya dalam organisme menjadi patofisiologis.

Produksi radikal bebas dapat diinduksi oleh reaksi enzimatik (reaksi rantai pernapasan, fagositosis, sintesis prostaglandin, enzim sitokrom P450) dan proses non-enzimatik.

Proses non-enzimatik, radikal bebas, terutama terbentuk di bawah pengaruh faktor lingkungan eksternal, tetapi juga dalam proses fosforilasi oksidatif di mitokondria. Faktor lingkungan eksternal yang paling umum yang menyebabkan peningkatan produksi radikal bebas adalah polusi air dan udara, asap tembakau, logam berat, radiasi, obat-obatan tertentu, serta makanan yang disiapkan dengan cara tertentu.

Selain proses metabolisme normal, proses endogen lainnya dapat menyebabkan pembentukan radikal bebas. Penuaan, stres, olahraga intensif, aktivasi sistem kekebalan tubuh, infeksi, iskemia, kanker dan banyak kondisi lainnya menyebabkan peningkatan produksi radikal bebas.

Selama proses pembentukan energi, yang diperlukan untuk kehidupan sel, di mitokondria, selama pembentukan adenosin trifosfat (ATP) dari oksigen, terjadi pembentukan spesies oksigen reaktif (ROS), serta spesies nitrogen reaktif (RNS). Selain rantai respirasi di mitokondria, ROS dan RNS juga dapat diproduksi dalam proses lain di sitosol, lisosom, peroksisom, retikulum endoplasma, dan membran plasma (Gambar 2). [10]

ROS dan RNS, selain dalam bentuk radikal bebas, juga dapat ditemukan dalam bentuk non-radikal, yaitu tidak harus memiliki elektron tak berpasangan di orbital terluar. Meskipun senyawa tertentu tidak memiliki elektron tak berpasangan, senyawa tersebut menunjukkan reaktivitas yang tinggi dan mudah menyebabkan reaksi yang menghasilkan radikal bebas lebih lanjut dan dengan cara ini menunjukkan aksi prooksidatifnya. Perwakilan utama ROS dan RNS diberikan dalam tabel 1. [9], [11]

Melalui aksinya pada struktur molekuler sel, radikal bebas menyebabkan peroksidasi lipid, kerusakan protein, dan kerusakan DNA, sehingga mengganggu fungsi sel yang normal.

2.3. Peroksidasi lipid

Peroksidasi lipid adalah suatu proses di mana radikal bebas dan oksidan lainnya, terutama ROS dan enzim tertentu (lipoksigenase, siklooksigenase, enzim sitokrom P450) bekerja pada ikatan rangkap antara atom C yang terdapat dalam lipid, itulah sebabnya asam lemak tak jenuh ganda paling rentan terhadap proses ini. Selain asam lemak tak jenuh ganda, glikolipid, fosfolipid, dan kolesterol juga rentan terhadap peroksidasi lipid. Ketika membran rusak akibat peroksidasi lipid, sel pertama-tama memulai proses yang mengarah padaaktivasi sistem perlindungan antioksidan, dan jika tingkat peroksidasi lipid melebihi kapasitas sistem antioksidan, kematian sel terjadi melalui apoptosis atau nekrosis. [12]

Proses peroksidasi lipid terjadi dalam tiga fase: fase inisiasi, fase propagasi, dan fase terminasi. Fase inisiasi dimulai oleh oksidan, seperti radikal hidroksil (dengan potensi oksidasi tertinggi), yang mampu melepaskan atom hidrogen dari atom C yang berada pada posisi α relatif terhadap ikatan rangkap. [2] Hal ini menyebabkan pembentukan radikal lipid (L•), yang selanjutnya pada fase propagasi bereaksi dengan oksigen dan menyebabkan terbentuknya radikal peroksil lipid (LOO•). Radikal peroksil lipid (LOO•) memiliki kemampuan untuk melepaskan atom hidrogen dari molekul lipid lain dan dengan demikian menciptakan L• baru (yang melanjutkan reaksi berantai) dan hidroperoksida lipid (LOOH). Pada fase terminal, antioksidan, yang keluar dari vitamin E, mendonasikan atom hidrogen LOO•, sehingga menghasilkan pembentukan produk non-radikal LOOH. Bentuk radikal vitamin E, yang terbentuk dengan mendonasikan hidrogen, bereaksi dengan LOO• lainnya yang menghentikan pembentukan radikal bebas lebih lanjut dan menghentikan reaksi peroksidasi lipid. Setelah proses peroksidasi lipid dimulai, fase propagasi berlanjut hingga terbentuknya produk terminal (Gambar 3). [12]

Selama proses peroksidasi lipid, di bawah pengaruh besi atau tembaga, terbentuk produk primer dan sekunder termasuk aldehida, keton, hidrokarbon, epoksida, dll. Salah satu produk peroksidasi lipid adalah malondialdehida (MDA), yang juga digunakan sebagai penanda peroksidasi lipid. Dari semua produk sekunder yang muncul, MDA telah menunjukkan efek mutagenik terbesar. MDA memiliki afinitas terhadap residu lisin, serta terhadap guanin, dari situlah aksi mutageniknya berasal. Produk sekunder lain yang signifikan dari peroksidasi lipid adalah 4-hidroksinonenal (4-HNE), yang dalam konsentrasi tinggi menunjukkan efek yang sangat toksik. 4-HNE menunjukkan afinitas terhadap gugus amino dalam basa DNA, residu lisin lipoprotein, fosfolipid (terutama fosfatidil-serin dan fosfatidil-etanolamin), serta gugus -SH albumin, yang menyebabkan penghambatan pertumbuhan sel, modifikasi lipoprotein, dan aterosklerosis. Kelompok produk sekunder lain dari praoksidasi lipid, yang dihasilkan dari peroksidasi fosfolipid dan merupakan isomer prostaglandin adalah isoprostana, yang karena kemiripan strukturnya dengan prostaglandin F2 (PGF2) juga disebut F2-isoprostana. Dalam konsentrasi tinggi, F2-isoprostana dapat menyebabkan perkembangan sindrom hepatorenal, yang merupakan konsekuensi dari efek vasokonstriksinya pada paru-paru dan ginjal. [13]

2.4. Antioksidant

Ketika terjadi produksi radikal bebas yang berlebihan, tubuh memiliki beberapa mekanisme pembentukan antioksidan untuk menetralkan aksi radikal bebas yang tidak diinginkan, mencegah terjadinya stres oksidatif dan dengan demikian melindungi sel dari efek toksik, sehingga mencegah terjadinya penyakit yang berhubungan dengan stres oksidatif. Asal antioksidan dalam tubuh dapat berupa endogen (antioksidan diproduksi di tempat) dan eksogen (dimasukkan melalui makanan konvensional atau melalui suplemen). Antioksidan endogen dapat berupa enzim dan non-enzimatik. Terdapat beberapa mekanisme kerja antioksidan yang dapat mencegah aksi radikal bebas. [9]

Antioksidan enzimatik terpenting yang berpartisipasi dalam perlindungan antioksidan primer adalah superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT), glutathione peroksidase (GPx), glutathione reduktase (GRx) dan glutathione-S-transferase. [14] Superoksida dismutase dapat ditemukan dalam beberapa isoform di dalam tubuh manusia, yang berbeda satu sama lain terutama berdasarkan lokalisasi dan logam yang terletak di pusat aktif enzim. SOD sitosolik di pusat aktifnya mengandung tembaga dan seng (Cu,Zn-SOD), begitu pula SOD ekstraseluler (ECSOD), sedangkan SOD mitokondrial mengandung mangan (Mn-SOD) di pusat aktifnya. Semua isoform SOD mengkatalisis reaksi dismutasi anion superoksida (•O2−) menjadi hidrogen peroksida (H2O2) dan molekul oksigen (O2) melalui reduksi. Selanjutnya, bentuk teroksidasi yang dihasilkan, H2O2, berubah menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) di bawah pengaruh katalase (CAT) atau glutathione peroksidase (GPx). GPx adalah protein selenium, yang menyebabkan pemecahan H2O2, dengan mengoksidasi bentuk tereduksi glutathione (GSH) dan mengubahnya menjadi bentuk teroksidasi (GSSG).

Selain H2O2, GPx juga mereduksi hidroperoksida lipid dan non-lipid lainnya menggunakan prinsip yang sama. Glutathione reduktase (GRx) adalah flavoprotein, yang berperan dalam regenerasi glutathione dari bentuk teroksidasi (GSSG) menjadi bentuk tereduksi (GSH) dengan bantuan NADPH. [9], [2]

Glutathione-S-transferase memungkinkan pengikatan glutathione ke pusat molekul hidrofobik melalui gugus sulfhidril dan dengan demikian memungkinkan mereka larut dalam air dan transportasi yang lebih mudah ke vakuola. [1] Selain enzim yang berpartisipasi dalam perlindungan antioksidan primer, ada juga enzim yang melakukan perlindungan antioksidan tersier (perlindungan antioksidan sekunder 9 terutama dilakukan oleh antioksidan non-enzimatik) dengan memperbaiki DNA yang rusak, resintesis asam amino dan protein yang rusak, serta menghilangkan asam lemak dan lipid membran yang teroksidasi. Enzim-enzim ini termasuk enzim yang melakukan perbaikan DNA (polimerase,glikosilase, nuklease) dan enzim proteolitik (proteinase, protease dan peptidase). [14], [1]

Antioksidan non-enzimatik dapat dibagi menjadi antioksidan yang menyebabkan pemutusan rantai reaksi dan protein pengikat logam. [15] Molekul yang bertindak sebagai antioksidan dapat memiliki kemampuan untuk mendonorkan, yaitu menerima elektron, untuk menstabilkan radikal bebas, dan mereka dapat dan bereaksi langsung dengan radikal bebas dan dengan demikian menyebabkan netralisasinya (antioksidan "pembersih"). Melalui proses ini, antioksidan itu sendiri dapat menjadi elektron tak berpasangan dan dengan demikian menjadi radikal bebas, tetapi radikal bebas yang terbentuk jauh lebih sedikit reaktif dan kurang berbahaya. Radikal bebas yang terbentuk dengan cara ini dapat dinetralkan oleh antioksidan lain atau mekanisme lain, yang akan menyebabkan perubahan bentuk, sehingga molekul yang dihasilkan kehilangan aktivitas radikal bebasnya (delokalisasi elektron tak berpasangan dalam cincin aromatik, aksi antioksidan enzimatik). [16] Dengan cara ini, antioksidan dapat menyebabkan terputusnya reaksi berantai, yang sangat menonjol dalam proses peroksidasi lipid. Besi dan tembaga bertindak sebagai pembawa elektron dalam tubuh antara oksigen dan biomolekul lainnya, yang menyebabkan pembentukan radikal alkil. Protein pengikat logam, seperti ferritin, transferrin, laktoferrin dan ceruloplasmin menyebabkan pengikatan Fe2+ dan Cu+ dan dengan demikian mencegah pembentukan radikal alkil dan radikal hidroksil dalam reaksi Fenton. Antioksidan non-enzimatik yang paling penting adalah vitamin C, asam urat, asam glutathione (tiol) yang termasuk dalam kelompok antioksidan hidrofilik dan vitamin E, koenzim Q10 (ubiquinol), karotenoid dan flavonoid, yang merupakan antioksidan lipofilik. [13], [15]

Antioksidan eksogen tidak dapat disintesis dalam tubuh dan harus dihasilkan dari makanan dan suplemen lainnya.

Antioksidan eksogen yang paling pentang adalah vitamin C, vitamin E, unsur jajak (selenium, tembaga, seng), karotenoid, polifenol, flavonoid, asam lemak omega 3 dan omega 6. [9] Karena kebutuhan akan antioksidan tambahan maka dikembangkan sintesis antioksidan seperti butil hidroksitoluena (BHT) dan butil hidroksianisole (BHA). Namun karena toksisitasnya, saat ini sinetis antioksidan hanya digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri makanan, bukan sebagai suplemen. Karena alasan ini, peresinikan difokuskan pada pencarian antioksidan alami, terutama dari tumbuhan, yang dapat ditawarkan sebagai suplemen makanan. Buah-buahan, verangan, biji-bijian, rempah-rempah, dan tanaman obat mengandung bergaan kelompok antioksidan, seperti karotenoid, steroid, tiol, flavonoid, dan polifenol. [16] Baru-baru ini, polifenol semakin menangan atamaan para persektira karena efek besikkennya tadap kesehatan manusia. [17]

2.5. Polifenol

Polifenol adalah metabolit sekunder tumbuhan yang peran utamanya adalah dalam pertahanan tumbuhan terhadap patogen dan radiasi ultraviolet (UV). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa diet kaya tumbuhan yang mengandung polifenol dapat memberikan efek positif pada pengurangan perkembangan kanker, penyakit kardiovaskular, osteoporosis, diabetes, dan penyakit neurodegeneratif. [17] Terdapat lebih dari 8.000 senyawa polifenol berbeda yang ditemukan dalam berbagai jenis tumbuhan, sebagian besar terdiri dari flavonoid, yang merupakan senyawa yang paling bioaktif. Terdapat beberapa jalur metabolisme untuk pembentukan polifenol, tetapi jumlah terbesar senyawa polifenol terbentuk melalui jalur metabolisme asam shikimik, di mana [10] pembentukan fenilalanin dan tirosin, yang merupakan prekursor utama dalam pembentukan polifenol lebih lanjut. [18] Polifenol terutama ditemukan dalam bentuk terkonjugasi, yang mana melalui gugus hidroksil terikat pada satu atau lebih residu sakarida, meskipun ada juga bentuk di mana sakarida hadir terhubung langsung ke cincin aromatik. Selain hubungan dengan sakarida, ada juga hubungan dengan senyawa lain, seperti asam lemak, amina, lipid dan fenol lainnya.

Flavonoid terdiri dari dua cincin aromatik, yang dihubungkan oleh tiga atom C alifatik, yang dengan oksigen membentuk heterosiklin (piran). Sejauh ini telah dideskripsikan sekitar 4000 flavonoid berbeda, dan berdasarkan perbedaan struktur cincin heterosiklik, mereka dapat dibagi menjadi enam kelompok: flavonol, flavone, flavanol (katekin), flavanon, antosianidin dan isoflavonoid (Gambar 4). [17], [19]

Perbedaan yang muncul antara kelompok itu sendiri dan masing-masing flavonoid secara individual, terletak pada sejumlah besar modifikasi struktur dasar. Quercetin, myricetin, kaempferol, catechin adalah beberapa flavonoid yang paling banyak ditemukan. Setelah flavonoid, kelompok kedua yang paling banyak diwakili adalah senyawa polifenolik, yaitu asam fenolik. [17], [19]

Asam fenolik merupakan polifenol sederhana, sebagian besar dengan berat molekul kecil, yang terdiri dari inti fenolik dan rantai samping yang mengandung satu (turunan benzoat) atau tiga (turunan asam sinamat) atom karbon (Gambar 5). Termasuk di dalamnya adalah turunan benzoat hidroksi dan fungsional lainnya, yaitu asam hidroksibenzoat dan asam sinamat, masing-masing asam hidroksisinamat. [20]

Turunan asam hidroksisinamat yang paling umum adalah asam p-kumarat, asam kafeat, asam ferulat, dan asam sinapik. Salah satu turunan asam hidroksisinamat yang paling tersebar luas adalah asam klorogenik, yang merupakan ester dari asam kafeat dan asam kuinik. [18] Asam rosemary juga merupakan ester dari asam kafeat dan asam 3,4-dihidroksifenillaktat. [21] Turunan asam hidroksibenzoat yang paling terkenal adalah asam p-hidroksibenzoat, asam salisilat, asam vanilat, dan asam siringat. Aldehida asam fenolik juga diklasifikasikan dalam kelompok ini (vanilin, siringaldehida). [18] Selain yang telah disebutkan, asam fenolik termasuk asam ellagic, yang merupakan turunan dari asam gallic, yang terbentuk melalui laktonisasi asam heksahidroksidifenat (HHDP), produk kondensasi dari dua molekul asam gallic. [19] Asam fenolik sangat jarang ditemukan dalam bentuk bebas i mereka terutama dapat ditemukan dalam bentuk glukosida, berasosiasi dengan asam organik kecil (ester) atau terikat pada unsur struktural tumbuhan, seperti selulosa, protein atau lignin. [18]

Meskipun flavonoid dan asam fenolik adalah kelompok polifenol yang paling melimpah, selain itu, struktur, terdapat dua kelompok senyawa polifenolik lainnya, yaitu stilben dan lignan. Stilben sangat sedikit terdapat dalam makanan, dan sebagian besar bertindak sebagai antijamur pada tumbuhan fitoaleksin (komponen yang disintesis tumbuhan sebagai respons terhadap infeksi atau cedera). Stilben yang paling banyak dipelajari adalah resveratrol, yang dapat ditemukan dalam anggur dan wine merah. Lignan dikenal sebagai fitoestrogen, dan sumber lignan terbesar adalah biji rami, yang mengandung secoisolariciresinol dan dalam jumlah kecil matairesinol. [17]

Aktivitas antioksidan polifenol bergantung pada struktur dan fungsionalitasnya.

Polifenol mengurangi produksi ROS dengan menghambat enzim yang terlibat dalam pembentukannya, dapat secara langsung "menangkap" ROS, mengkelat ion logam (kuersetin mengkelat besi) dan mengatur sistem perlindungan antioksidan. Selain itu, polifenol dapat memengaruhi membran plasma, dengan bereaksi dengan komponen non-polar yang ada di lapisan dalam membran plasma yang hidrofobik, sehingga memengaruhi oksidasi lipid dan protein. Dengan cara ini, flavonoid tertentu mencegah aksi oksidan dan dengan demikian menjaga struktur dan integritas membran sel. [22]

Selain polifenol, kelompok metabolit sekunder tumbuhan yang signifikan, yang juga menunjukkan aktivitas antioksidan, terdiri dari terpen. Terpen juga menunjukkan aktivitas antiinflamasi, antiagregasi, antikoagulan, antitumor, serta sedatif dan analgesik. [5], [23]

2.6. Terpen

Selain senyawa polifenolik, yang berjumlah sekitar 8.000, dan alkaloid, yang berjumlah sekitar 12.000, terpen dan terpenoid, dengan sekitar 25.000 senyawa berbeda, membentuk kelompok terbesar metabolit sekunder tumbuhan, yang terbentuk sebagai respons terhadap stres, yaitu merupakan bagian dari sistem pertahanan tumbuhan dari berbagai faktor eksternal dan patogen (Gambar 6). [5], [24]

Terpena secara struktural tersusun dari unit isoprena, yaitu isopentil difosfat (IPP), yaitu isomernya dimetilalil-difosfat (DMAPP) (5 atom C), di mana satu unit isoprena sebenarnya mewakili bentuk paling sederhana, hemiterpena. Dengan menggabungkan dua unit isoprena menghasilkan monoterpena (C10), sedangkan penggabungan tiga unit isoprena menghasilkan seskuiterpena (C15). Penggabungan lebih lanjut unit isoprena menghasilkan diterpena (C20), triterpena (C30), tetraterpena (C40) dan politerpena. Biosintesis terpena pada tumbuhan terjadi melalui dua jalur berbeda: jalur asam mevalonat (MVA), yang terjadi di sitoplasma, dan jalur non-mevalonat, yaitu jalur metileritritol fosfatin (MEP), yang terjadi di plastida. Istilah terpen, sebagian besar mengacu pada terpen hidrokarbon, sedangkan terpen yang telah mengalami modifikasi biokimia, seperti proses oksidasi, disebut terpenoid. [23], [24]

Terpenes mencapai aksi antioksidannya dengan menetralkan secara langsung (“dengan menangkap”) ROS dan dengan memengaruhi antioksidan endogen. Berkat aktivitas antioksidannya, terpenes menunjukkan efek signifikan pada stres oksidatif dalam berbagai penyakit, seperti penyakit hati, ginjal, penyakit neurodegeneratif, penyakit kardiovaskular, kanker, diabetes, termasuk proses penuaan.

Aktivitas antioksidan terpenes, dalam beberapa kasus, mungkin bertanggung jawab atas kemampuannya untuk memodulasi transmisi sinyal saraf, memengaruhi proses peradangan dan memiliki pengaruh pada sistem kekebalan tubuh. Efek terpenes sangat bergantung pada konsentrasi di tempat mereka berada. Meskipun mereka menunjukkan aktivitas antioksidan, yang sangat menonjol ketika mereka hadir dalam konsentrasi rendah, terpenes dalam konsentrasi tinggi menunjukkan efek pro-oksidatif. [25]

Ketika membahas monoterpen hidrokarbon, aktivitas antioksidan tertinggi ditunjukkan oleh terpinolena, α-terpinena, γ-terpinena dan sabinena, sedangkan untuk terpen teroksidasi, fenol monoterpen menunjukkan kinerja terbaik: timol dan karvakrol. Selain monoterpen, fenol, alkohol alil juga memiliki aktivitas antioksidan: nerol, perillyl alcohol, geraniol dan cis-verbenol, sedangkan keton dan aldehida monoterpen memiliki sifat antioksidan yang agak lebih lemah. Seskuiterpen hidrokarbon menunjukkan aktivitas antioksidan yang cukup rendah, sementara aktivitas antioksidan seskuiterpen teroksidasi berada pada tingkat yang serupa, begitu pula aktivitas antioksidan monoterpen teroksidasi (alkohol alil) (Gambar 7). [25]

Diterpen, khususnya abietana fenolik, asam karnosat, yang diisolasi dari rosemary, memiliki aktivitas antioksidan yang lebih baik daripada asam askorbat (Gambar 8). Triterpen, selain bertindak sebagai "penangkap", beberapa juga memiliki sifat pengkelat besi, sementara Aktivitas antioksidan tetraterpen terutama didasarkan pada aksi karotenoid (β-karoten, α-karoten, likopen, lutein), yang karena ikatan rangkap dalam strukturnya terbukti sebagai "penangkap" ROS yang baik. Semakin panjang sistem terkonjugasi, semakin baik sifat antioksidan karotenoid. [25]

Selain memiliki aktivitas antioksidan, terpen berinteraksi satu sama lain dengan molekul-molekul yang penting untuk proses fisiologis dalam tubuh, sehingga dapat bertindak sebagai imunostimulan, memengaruhi proses pembekuan darah, memodulasi faktor transkripsi, seperti faktor nuklir kappa B (NF-κB), yang terkait dengan proses inflamasi pada berbagai penyakit kronis, seperti penyakit kardiovaskular, diabetes dan Alzheimer dan lainnya. Beberapa terpenoid juga menunjukkan aksi melawan sel kanker, malaria, dan dalam beberapa kasus dapat bertindak sebagai antivirus dan antibakteri. [23] Ekstrak berbagai tanaman aromatik, termasuk minyak atsiri dan hidrolat, kaya akan terpen dan terpenoid. [23]

2.7. Hidrolat

Hidrolat, atau yang juga disebut hidrosol atau air bunga, mewakili fase air yang terjadi selama distilasi uap atau air dari herba aromatik dalam proses 14 memperoleh minyak esensial. Selama distilasi, komponen tertentu dari minyak esensial tetap terlarut dalam fase air. Hidrolat mengandung komponen terlarut dalam air dari minyak esensial, dan partikel minyak esensial itu sendiri dapat ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil, serta komponen lain yang larut dalam air dari tanaman yang didistilasi, itulah sebabnya mereka memiliki aroma dan rasa yang kuat. Karena adanya zat tanaman hidrofilik, yang terutama terdiri dari berbagai asam, nilai pH hidrolat paling sering berada antara 4,5 dan 5,5, yang membuatnya cocok untuk perawatan kulit dan karena itulah mereka dapat bertindak sebagai antibakteri. [26], [27] Hidrolat tidak memiliki kekurangan sifat minyak esensial seperti bau menyengat yang dapat menyebabkan sakit kepala, iritasi kulit atau mata, dan karena alasan ini hidrolat dapat diaplikasikan dengan aman pada kulit, tetapi juga secara oral setelah proses dan pengenceran yang tepat. Di Eropa, Asia, dan Afrika, hidrolat secara tradisional digunakan dalam pengobatan tradisional, persiapan makanan, kosmetik. Karena semua sifat yang disebutkan, hidrolat banyak digunakan dalam industri kosmetik, tetapi juga dalam industri makanan. [28] Semua ini semakin banyak menggunakan hidrolat sebagai minuman fungsional. Minuman fungsional adalah minuman ringan yang mengandung bahan-bahan seperti tumbuhan, vitamin, mineral, buah segar atau sayuran, yang dikonsumsi untuk memberikan manfaat kesehatan tertentu (meningkatkan energi, memperkuat sistem kekebalan tubuh, dll.), di luar manfaat yang diberikan oleh makanan biasa. [29]

Komposisi hidrolat, serta komposisi minyak atsiri tanaman aromatik, bergantung pada banyak faktor, faktor-faktor yang meliputi genetika tanaman, faktor iklim, cara tanaman ditanam (cahaya, pengolahan tanah, aplikasi pupuk, dll.), serta metode yang digunakan dalam budidaya dan isolasi tanaman tersebut.[30] Jadi, misalnya, hidrolat yang dikumpulkan di awal distilasi memiliki aroma yang lebih menyenangkan daripada yang dikumpulkan di akhir distilasi, karena perbedaan keberadaan terpenoid yang mendidih pada suhu lebih rendah atau lebih tinggi. Selain itu, dianggap bahwa hidrolat yang dikumpulkan baik pada tahap awal maupun akhir distilasi lebih bermanfaat untuk tujuan terapeutik daripada yang dikumpulkan selama seluruh proses distilasi. [28] Komposisi hidrolat berbeda secara signifikan dari komposisi minyak atsiri tanaman yang sama karena perbedaan kelarutan komponen tertentu dalam fase air, sehingga aktivitas biologisnya juga berbeda. [29] Komponen utama hidrolat terutama adalah terpen dan terpenoid, yang mana mereka meningkatkan sifat antioksidan, tetapi juga antibakteri, antivirus dan berbagai sifat lain yang dimiliki hidrolat. Jadi komponen utama hidrolat rosemary (Rosmarinus officinalis) merupakan monoterpen teroksidasi, yang meliputi verbenon, α-terpineol, kamper, borneol, terpinen-4-ol, 1,8-sineol dan lainnya, sedangkan komponen utama hidrolat lavender (Lavandula angustifolia) terdiri dari lanalool, lanalool oksida, borneol, α-terpineol dan terpinen-4-ol. [30], [31] Hidrolat sage (Salvia officinalis) juga mengandung 1,8-sineol, tetapi komponen dominan hidrolat ini adalah kamper, yang menyebabkan hidrolat sage menunjukkan sifat antioksidan yang lebih lemah. [26]

Karena variasi besar dalam komposisi hidrolat, sifat antioksidannya juga berbeda secara signifikan, tetapi juga sifat-sifat lain yang dapat berdampak pada kesehatan manusia. Dengan menggabungkan beberapa hidrolat yang berbeda, efek sinergi dapat dicapai dan dengan demikian meningkatkan aktivitas antioksidannya, tetapi juga efek lain yang dimiliki oleh hidrolat yang berbeda.

2.8. Asam rosmarinik

Tumbuhan dari famili Usnatica (Lamiaceae) tersebar luas sebagai tumbuhan yang digunakan dalam pengobatan tradisional, baik dalam pengobatan maupun pencegahan berbagai penyakit.

Sebagian besar spesies dari famili ini bersifat aromatik dan mengandung minyak aromatik, sehingga beberapa di antaranya dibudidayakan untuk digunakan dalam makanan, seperti basil (Ocimum spp.), mint (Mentha × piperita), rosemary (Rosmarinus officinalis), sage (Salvia officinalis), adas (Satureja hortensi), marjoram (Origanum majorana), oregano (Origanum vulgare), thyme (Thymus vulgaris) dan lavender (Lavandula angustifolia). [5] Tumbuhan ini memiliki sifat antioksidan, antiinflamasi, antialergi, dan antimikroba, yang terutama disebabkan oleh aksi senyawa polifenolik, yang merupakan salah satu kelompok senyawa utama yang dimiliki tumbuhan ini, termasuk asam rosmarinik. [32]

Asam rosmarinik (RA) pertama kali diisolasi dari daun rosemary (Rosmarinus officinalis), dan kemudian juga dari tanaman lain dari famili Lamiaceae i Boraginaceae, serta dari beberapa tanaman tingkat tinggi, pakis dan lainnya. Meskipun ditemukan di banyak tanaman lain, rosemary masih digunakan sebagai sumber asam rosmarinik terbesar.

Secara struktural, asam rosmarinik adalah ester dari asam kafeik dan asam 3,4 dihidroksifenillaktat, di mana bagian yang terdiri dari kafein berasal dari fenilalanin, sementara bagian yang terdiri dari asam 3,4-dihidroksifenillaktat berasal dari tirosin (gambar 9). [21], [32], [33]

Berbagai studi in vitro telah menunjukkan bahwa RA menunjukkan sifat antivirus, termasuk aktivitas anti-HIV-1, serta sifat antibakteri, antioksidan, antikarsinogenik dan antialergi, sementara studi in vivo telah menunjukkan efek antialergi, antiplatelet, antikanker dan antirheumatoid dari RA. [32], [34]

Aksi antioksidan asam fenolik, dan karenanya asam rosmarinik, bergantung pada strukturnya, yaitu substituen dan posisinya pada cincin aromatik dalam struktur rantai samping. Jumlah gugus hidroksil dan metoksil yang lebih besar dan terutama keberadaan gugus dihidroksi pada cincin fenolik meningkatkan aktivitas antioksidan. [35]

Asam rosmarinik bertindak sebagai "penangkap" ROS dengan memiliki kemampuan untuk menyumbangkan konduktor, yaitu elektron dari gugus o-hidroksil cincin A dan B (Gambar 9). Hal ini selanjutnya mengarah pada pembentukan struktur semiquinon dan quinon, yang menstabilkan struktur radikal bebas yang dihasilkan (gambar 10). Aktivitas cincin A mirip dengan aktivitas cincin B, meskipun cincin B merupakan donor elektron yang lebih kuat, sementara radikal bebas yang terbentuk akibat pelepasan atom hidrogen dari cincin A lebih stabil dibandingkan dengan radikal yang terbentuk akibat pelepasan atom hidrogen dari cincin B. [36]

Selain bertindak sebagai "penangkap" ROS, RA menghambat xanthine oxidase (mengkatalisis reaksi pembentukan hipoxanthine menjadi xanthine, dan kemudian xanthine menjadi asam urat, sehingga terjadi pembentukan H2O2), yang dalam kondisi patofisiologis tertentu, seperti iskemia atau cedera jaringan, merupakan salah satu sumber radikal bebas endogen dalam organisme. Selain itu, RA mereduksi Mo (VI) menjadi Mo (V), sehingga mencegah pembentukan radikal bebas yang disebabkan oleh logam. [36], [37]

Seperti polifenol lainnya, RA memiliki kemungkinan untuk menembus lapisan dalam membran plasma non-polar, sehingga mencegah peroksidasi lipid di satu sisi dengan mencegat radikal intramembran dan, di sisi lain, meningkatkan permeabilitas membran, yang mencegah disorganisasi rantai lipid dan menghambat penyebaran pembentukan radikal. [38] Selain mencegah peroksidasi lipid, RA meningkatkan produksi enzim yang berperan dalam perlindungan antioksidan primer: superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT) dan glutathione peroksidase (GPx). [39] Tidak seperti polifenol lainnya, seperti luteolin dan quercetin, yang hanya mencegah kerusakan DNA dengan bertindak sebagai antioksidan, RA juga menginduksi perbaikan DNA yang sudah rusak, memediasi mekanisme intraseluler yang bertanggung jawab untuk perbaikan DNA. [40]

Dari semua hal di atas, dapat disimpulkan bahwa asam rosmarinik memiliki aktivitas antioksidan yang ditunjukkan pada hampir semua tingkat perlindungan antioksidan, mulai dari aksi langsung pada radikal bebas, mencegah peroksidasi lipid, induksi enzim yang bertanggung jawab atas perlindungan antioksidan primer, hingga induksi mekanisme perbaikan.

2.9. Madu

Madu adalah zat alami dan manis yang dihasilkan oleh lebah madu (Apis mellifera).

Dengan mengolah nektar tumbuhan, atau dari sari bagian tumbuhan yang hidup, atau dengan mengumpulkan kotoran serangga yang makan dengan menghisap sari bagian tumbuhan yang hidup, yang dikumpulkan dan diolah oleh lebah, dan menambahkan zat spesifik mereka sendiri, mendehidrasi dan menyimpan di dalam sel sarang lebah sampai matang.

[41] Madu, selain nilai gizinya, berkat zat bioaktif yang terkandung di dalamnya, juga menunjukkan efek terapeutik tertentu. Efek utama dari komponen bioaktif madu adalah: aktivitas antibakteri dan antioksidan.

Komposisi madu, serta sifat antioksidan dan sifat lainnya, bergantung pada bunga dari mana nektar diambil, musim, asal geografis dan faktor lingkungan lainnya, serta proses pembuatan madu, oleh karena itu komposisi flavonoid dalam madu berkaitan dengan asal bunga dari mana madu tersebut dibuat. Banyak tanaman obat dan aromatik mensintesis zat dengan aksi antioksidan yang dapat ditransfer ke madu, sehingga komponen tertentu dari madu dapat digunakan sebagai penanda asal botani madu (hesperitin sebagai penanda madu jeruk, metoksi-kaempferol sebagai penanda madu rosemary, luteolin sebagai penanda madu lavender).

Warna madu bergantung pada nilai pH, kandungan abu, serbuk sari, asal bunga, serta pigmen antioksidan seperti karotenoid dan flavonoid, sehingga dianggap bahwa madu yang lebih gelap memiliki sifat antioksidan yang lebih baik. [42], [43]

Madu menunjukkan sifat antibakterinya berkat kandungan gulanya yang tinggi, aktivitas air yang rendah, adanya H2O2, asam kuat, flavonoid, asam fenolik, metilglioksal dan peptida lebah defensin-1, sedangkan sifat antioksidannya menonjol berkat flavonoid dan asam fenolik, vitamin C, vitamin E, enzim, dll yang merupakan katalase dan peroksidase, dan unsur jejak. Aksi antibakteri dan antioksidan madu saling terkait, saling memengaruhi dan bersama-sama memberikan madu karakteristik terapeutik khusus. [6]

Aktivitas antioksidan madu berhubungan langsung dengan kandungan polifenol dan flavonoid, tetapi juga bergantung pada komponen lain, seperti kandungan logam (Na, K, Ca, Mg) dan komponen non-enzimatik madu lainnya, yang bekerja bersama dengan polifenol dan flavonoid secara sinergis. [43]

Brand

Explore our sleek website template for seamless navigation.

Contact

Newsletter

info@email.com

123-123-1234

© 2024. All rights reserved.

Terms & conditions