MEKANISME KERJA BAHAN MAKANAN ANTIOKSIDAN

MEKANISME KERJA BAHAN MAKANAN ANTIOKSIDAN

Oleh : SRI RAHAYU, S.Pd.

Selasa, 1 September 2026

Mekanisme kerja antioksidan adalah serangkaian reaksi kimia yang dilakukan oleh senyawa antioksidan untuk menghambat, memperlambat, atau mencegah oksidasi substrat yang dapat dioksidasi. Oksidasi utama dalam pangan dan tubuh adalah oksidasi lipid dan oksidasi biomolekul oleh radikal bebas.

Secara umum, mekanisme kerja antioksidan dibagi menjadi 4 cara utama:

A. Penangkapan Radikal Bebas / Chain Breaking

Ini merupakan mekanisme utama antioksidan primer.  Prinsipnya: Antioksidan mendonorkan atom hidrogen H• kepada radikal bebas R• sehingga radikal menjadi stabil dan reaksi berantai oksidasi terputus.Contoh senyawa: Tokoferol, Flavonoid, Asam Askorbat. Vitamin E bekerja pada membran lipid, sedangkan Vitamin C bekerja pada fase akuos.

Reaksi:

1. Inisiasi: `RH → R•` 

2. Propagasi: `R• + O2 → ROO•`  lalu  `ROO• + RH → ROOH + R•`

3. Inhibisi oleh Antioksidan: `ROO• + AH → ROOH + A•`

4. Terminasi: `A• + A• → AA`  atau  `A• + ROO• → ROOA`

Keterangan: AH = Antioksidan, A• = radikal antioksidan yang stabil dan tidak reaktif.  

B. Pencegahan Pembentukan Radikal / Preventif

Antioksidan mencegah terbentuknya radikal baru sebelum reaksi oksidasi dimulai. Terdapat 3 sub-mekanisme:

1. Pengkelatan Ion Logam  

Ion logam transisi seperti Fe²⁺ dan Cu⁺ merupakan katalis reaksi Fenton yang menghasilkan radikal hidroksil OH• yang sangat reaktif.  Antioksidan mengikat ion logam sehingga tidak dapat berpartisipasi dalam reaksi.  Contoh: Asam sitrat, Asam fosfat, EDTA, Flavonoid.

2. Penguraian Hidroperoksida  

Hidroperoksida ROOH adalah produk primer oksidasi lipid yang tidak stabil. Antioksidan dapat menguraikannya menjadi alkohol dan senyawa non-radikal yang stabil.  Contoh: Senyawa sulfur, fosfit.

3. Penangkap Oksigen  

Beberapa senyawa dapat bereaksi dengan oksigen molekuler O2 sehingga menurunkan ketersediaan oksigen untuk reaksi oksidasi.  Contoh: Asam askorbat.

C. Quenching Oksigen Singlet

Oksigen singlet ¹O2 adalah bentuk oksigen yang sangat reaktif dan dapat langsung mengoksidasi lipid, protein, dan DNA.  Antioksidan tipe karotenoid seperti β-karoten dan likopen dapat menyerap energi dari oksigen singlet dan mengubahnya kembali menjadi oksigen triplet yang stabil, tanpa mengalami perubahan struktur sendiri.  

Reaksi: `¹O2 + Karotenoid → ³O2 + Karotenoid → Karotenoid + panas`

D.  Regenerasi Antioksidan Lain

Beberapa antioksidan dapat meregenerasi antioksidan lain yang telah teroksidasi sehingga aktivitasnya dapat digunakan kembali.  Contoh: Vitamin C dapat meregenerasi Vitamin E yang telah menjadi radikal tokoferoksil menjadi tokoferol aktif kembali.  

Reaksi: `Tokoferoksil• + Asam Askorbat → Tokoferol + Radikal Askorbat`

E. Induksi Enzim Antioksidan Endogen

Beberapa senyawa fitokimia dapat meningkatkan ekspresi gen enzim antioksidan dalam tubuh, seperti Superoksida Dismutase, Katalase, dan Glutathione Peroxidase.  Contoh: Sulforafan pada brokoli, Kurkumin pada kunyit.

DAFTAR PUSTAKA

1. Winarno, F.G. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

2. Damodaran, S., Parkin, K.L., & Fennema, O.R. Fennema's Food Chemistry. CRC Press. 

3. Almatsier, S. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. 

4. Halliwell, B., & Gutteridge, J.M.C. "Free Radicals in Biology and Medicine". Oxford University Press, 2015. 

5. Niki, E. "Antioxidant Mechanisms and Biological Effects". Free Radical Research, 2014.

6. Shahidi, F., & Ambigaipalan, P. "Phenolics and Polyphenolics in Foods, Beverages and Spices: Antioxidant Activity and Health Effects". Journal of Functional Foods, 2015.