Mineral Dan Enzim Antioksidan

2. Mineral dan Enzim Antioksidan
a. Selenium (Se)
Selenium adalah mineral yang tergolong pada trace-mineral karena keberadaannya dalam tubuh sangat sedikit. Akan tetapi, mineral ini hampir terdapat di seluruh tubuh manusia mulai dari jaringan di tulang, otot, dan darah. Selenium sudah diakui sebagai unsur esensial bagi manusia. Hasil penelitian pada hewan menunjukkan bahwa kekurangan selenium dapat menimbulkan gejala pertumbuhan lambat, distrofi otot, nekrosis sel jantung, ginjal, dan hati.
Selenium merupakan mineral penting yang berfungsi dalam mempertahankan kesehatan dan mencegah penyakit. Selenium membantu mencegah kerusakan DNA yang disebabkan zat kimia dan radiasi. Mineral selenium (Se) sebagai komponen enzim glutathion peroksidase mengkatalis reaksi perubahan hidrogen peroksida menjadi glutathion (GSH) dan air. Dalam kapasitas antioksidannya, selenium bekerja sama dengan vitamin E untuk mencegah terjadinya kerusakan sel tubuh. Hal ini karena selenium sebagai mineral tunggal bersifat toksik. Fungsi dari vitamin E yaitu untuk mengurangi kebutuhan mineral Se dengan cara mempertahankan mineral Se dalam tubuh sehingga kekurangan Se dapat ditanggulangi. Selain itu, vitamin E dapat mencegah terjadinya rantai oto-oksidasi yang reaktif dalam membran lipid dan menghambat produksi hidroperoksida sehingga menyebabkan keracunan. Hal ini karena fungsi Se, yakni sebagai bagian integral dari sistem enzim glutation peroxidase, merubah bentuk reaksi glutathin menjadi bentuk oksidasi glutation dan pada waktu bersamaan merusak peroksida dengan cara mengonversi peroksida menjadi bentuk alkohol yang tidak berbahaya. Reaksi inilah yang sangat penting untuk mencegah terjadinya peroksida terhadap asam-asam lemak tak jenuh (kolesterol jahat) sehingga terbentuk sel busa yang apabila masuk dalam pembuluh darah ke arah jantung akan menimbulkan penyakit jantung koroner.



Cara KerjaSelenium sebagai Komponen Enzim Glutathion Peroksidase:
Enzim Glutathion Peroksidase menghilangkan H2O2 dengan jalan menggunakannya untuk mengoksidasi glutathione tereduksi (GSH) menjadi glutathione teroksidasi (GSSH) dan air dengan persamaan:
2GSH + H2O2  GSSG + 2H2O

Akan tetapi, GSSH harus dikonversi kembali menjadi GSH. Reaksi konversi ini membutuhkan NADPH sebagai sumber enegi reduksi. GSH dibutuhkan untuk menetralkan radikal bebas yang dihasilkan oleh berbagai reaksi di dalam sel. Misalnya saja, jika ada radikal bebas OHֹ. OHֹ dapat menyerang DNA dengan memisahkan/mengambil atom hidrogen di dalamnya. Jika ini dibiarkan, akan terjadi kesalahan dalam template cetakan RNA. Jika templatenya salah, maka akan terjadi salah baca kodon yang menyebabkan kesalahan sintesa asam amino yang dibutuhkan tubuh. Hal tersebut dapat memicu terjadinya hiperplasia sel sebagai awal mula lahirnya calon sel kanker.
DNA + OH.  DNA. + H2O
Akan tetapi, jika ada GSH, maka kerusakan DNA akan diperbaiki oleh GSH. Reaksi ini mengubah GSH menjadi radikal bebas. Radikal bebas GS. tidak berbahaya karena secara alamiah dia memiliki mekanisme sendiri untuk berikatan dengan radikal bebas lainnya dan membentuk GSSH. Akan tetapi, beberapa ahli mengemukakan bahwa radikal GS dapat bereaksi dengan O2 menghasilkan sesuatu yang lebih merusak dari sekedar radikal.

DNA. + GSH  DNA + GS.

GS. + GS.  GSSG

Kebutuhan Tubuh akan Selenium
Bayi dan balita membutuhkan lebih banyak selenium pada masa pertumbuhan. Kebutuhan akan selenium bagi bayi usia 0–6 bulan adalah 10 mg per hari dan 15 mg per hari untuk anak usia 6–12 bulan. ASI (Air Susu Ibu) adalah sumber selenium terbaik. Jumlah selenium yang terdapat dalam ASI tergantung pada asupan makan ibu dan tahap menyusuinya. RDA (Recommended Dietary Allowance) merekomendasikan bahwa kadar selenium dalam makanan yang dikonsumsi cukup 70 mikrogram untuk pria dewasa dan 55 mikrogram untuk wanita dewasa per hari. Apabila takarannya melebihi 3-5 kali lebih besar dari yang direkomendasikan oleh RDA maka akan mengakibatkan keracunan Se dalam tubuh.
b. Germanium
Seperti halnya selenium, germanium juga termasuk ke dalam golongan trace mineral. Germanium dalam bentuk anorganik tidak memiliki manfaat apapun bagi tubuh. Germanium anorganik berfungsi sebagai bahan semikonduktor dan sangat bermanfaat dalam industri elektronik. Akan tetapi, germanium yang memiliki manfaat terhadap tubuh manusia adalah germanium organik atau sering disebut germanium-132 atau Ge-Oxy 132. Germanium anorganik mampu melindungi tubuh dari pertumbuhan tumor dan kanker ganas dengan jalan memperkuat sistem imun. Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa germanium juga mampu melawan munculnya penyakit degeneratif akibat proses penuaan dan radikal bebas. Germanium banyak terdapat pada ginseng, aloe vera, dan bawang putih. Hasil ekstraksi senyawa germanium organik dari tumbuhan tadi disebut biscarboxyethyl germanium sesquioxide.
Dr Kazuhiko Asai menemukan bahwa germanium melawan kanker dengan jalan menstimulasi produksi interferon (suatu substansi antiviral protein yang menstimulus produksi sell pembunuh alami sebagai bentuk kekebalan tubuh) yang langsung menyerang sel kanker. Selain itu, germanium juga mampu meningkatkan kadar oksigen dalam tubuh. Dalam kondisi suplai germanium cukup, konsumsi oksigen oleh organ tubuh turun dari keadaan normalnya. Hal inilah yang membuat kadar oksigen dalam tubuh tetap kaya. Fakta ini berdasarkan riset Dr. Asai di Laboratorium Biokimia Universitas Tohoku. Dr. Asai kemudian membuat postulat yang menyebutkan bahwa germanium organik memainkan peran yang sama dengan oksigen sehingga konsumsi oksigen oleh organ tubuh menurun. Akibatnya, suplai oksigen meningkat karena saat jumlah oksigen meningkat maka viskositas darah menurun. Penurunan viskositas akan menyebabkan peningkatan aliran darah kaya oksigen ke semua organ tubuh. Menurut Dr. Otto Warburg, sel kanker tidak mampu berkembang dalam lingkungan dengan kadar oksigen tinggi. Germanium juga mampu mengaktifkan kembali fungsi T-sel, Limfosit B, dan meningkatkan jumlah sel antibodi.
Germanium organik melindungi diri dari akumulasi amyloid, suatu produk oksidatif radikal bebas (berdasarkan riset pada tikus). Kelebihan amyloid akan menyebabkan amyloidosis, yaitu suatu penyakit yang diakibatkan ketidakseimbangan dalam proses pemecahan protein yang menyebabkan terakumulasinya amyloid. Amyloidosis diketahui berhubungan dengan penyakit inflammatori kronis, kelainan sel plasma, deposisi amyloid di organ neuroendokrin, dan defisiensi kongenital enzim (terutama enzim yang berperan dalam penguraian prekursor amyloid). Selain itu, germanium organik juga melindungi sistein (suatu asam amino sulfhidril) dari oksidasi.
Beberapa disertasi program doktoral di Institute of Physiological Chemistry, Hannover, sepakat bahwa senyawa germanium organik banyak memberikan manfaat bagi tubuh manusia. Beberapa manfaat suplai germanium organik itu di antaranya:
a. Teraktifkannya sitoplasmik dan mikrosomal glutathione-S-transferase
b. Teraktifkannya glutathione peroxidase (GSH-Px)
c. Teraktifkannya superoksida dismutase
d. Mengkatalis aktivitas mitokondria hati


c. Super-Oksida Dismutase
Superoksida dismutase (SOD) adalah enzim yang berfungsi memperbaiki kerusakan sel dan mengurangi proses perusakan sel oleh superoksida (O2ֹ-), bahan radikal bebas yang paling banyak ditemukan dalam tubuh. SOD biasa ditemukan pada lapisan dermis dan epidermis dan memiliki peran kunci dalam produksi fibroblas.
Riset menunjukkan SOD mampu berperan baik sebagai antioksidan maupun sebagai anti-inflammatori, menetralkan radikal bebas yang memicu penuaan dini dan pembentukan sel prakanker. Para peneliti melihat adanya potensi SOD dalam menghambat penuaan sejak diketahui bahwa kadar SOD manusia terus menurun seiring meningkatnya kadar radikal bebas akibat proses penuaan. Enzim ini membantu tubuh menggunakan seng, tembaga, dan mangan. Selain itu, SOD juga digunakan dalam terapi untuk melawan artritis, masalah prostat, ulserasi kornea, luka bakar, penyakit inflamatori, pencegahan kerutan pada wajah, pemulihan jaringan tise, penyembuhan luka bakar, hiperpigmentasi, dan melindungi diri dari bahaya radiasi sinar ultraviolet (UV). Ada dua tipe SOD, yaitu tembaga/seng (Cu/Zn) SOD dan mangan (Mn) SOD. Setiap tipe memiliki peranan spesifik yang berbeda. Cu/Zn SOD melindungi sitoplasma sel, sedangkan Mn SOD melindungi kerusakan mitokondria akibat radikal bebas.
Abnormalitas pada Cu/Zn SOD diketahui berkontribusi terhadap terjadinya kasus ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis) atau penyakit Lou Gehrig pada beberapa orang. ALS dapat menyebabkan kemunduran sel syaraf motorik pada otak dan serabut sumsum tulang belakang. Teori menyebutkan bahwa kadar SOD yang rendah pada penderita ALS membuat sel syaraf mereka tidak terlindungi dari serangan radikal bebas yang kemudian akan membunuh sel syaraf penderita.
Salah satu terapi yang dianjurkan adalah memberikan suplementasi vitamin E. Riset menunjukkan bahwa risiko kematian penderita ALS yang telah menjalani terapi suplementasi vitamin E dan antioksidan lainnya lebih kecil 62% dari penderita yang tidak menjalani terapi. Secara alami, SOD dapat diasup dengan konsumsi rumput gerst, brokoli, kubis, gandum, dan hampir semua tumbuhan hijau.
SOD mengandung logam-logam esensial untuk melakukan fungsi katalisasi beberapa reaksi kimia dalam sel. Dalam keadaan bebas, besi dan tembaga adalah promotor dengan kemampuan sangat besar dalam melakukan reaksi oksidasi yang merusak. Padahal tubuh manusia tidak hanya membutuhkan logam itu sebagai karier untuk mengikat oksigen dalam darah, metabolisme, dan respirasi. Akan tetapi, logam-logam ini juga dibutuhkan dalam pertahanan antioksidan. Logam-logam ini menjadi berguna saat mereka berikatan dengan SOD dan mengkatalis reaksi dua molekul superoksida dengan ion H+ untuk membentuk hidrogen peroksida dan O2. Reaksi ini dalam keadaan alami tanpa katalis berjalan sangat pelan pada pH 7.4. Akan tetapi, SOD membuatnya berjalan lebih cepat hingga 10.000 kali.
2O2ֹ- + 2H+  H2O2 + O2
Dalam darah, proses pengikatan oksigen oleh hemoglobin membentuk oksihemoglobin secara perlahan melepaskan radikal superoksida dan membentuk ferrit hemoglobin yang sering disebut methaemglobin. Pelepasan radikal superoksida ini mungkin hanya terjadi sekali dalam ribuan siklus pengikatan dan pembebasan oksigen. Akan tetapi, jumlah total hemoglobin di seluruh tubuh sangatlah besar sehingga mengakibatkan pelepasan radikal superoksida ini signifikan mengganggu kesehatan manusia (diperkirakan ada lebih dari 3% hemoglobin manusia melepaskan radikal superoksida setiap hari). Akibatnya, sel darah manusia memerlukan antioksidan yang dapat melindunginya dari serangan radikal bebas. Oleh karena itu, diperlukan SOD yang dapat berikatan dengan logam untuk menghilangkan radikal-radikal bebas ini.