by

Percobaan Mencari Makanan Antioksidan

Percobaan Mencari Makanan Antioksidan
Banyak masalah kesehatan, termasuk aterosklerosis, serangan jantung, penyakit Alzheimer, beberapa tumor ,katarak dan pikun, dikaitkan dengan molekul yang sangat reaktif yang disebut radikal bebas. Molekul-molekul ini diproduksi secara normal selama respirasi aerobik dan digunakan oleh tubuh, misalnya untuk mempertahankannya terhadap mikroorganisme. Namun, jika ada ketidakseimbangan antara radikal (oksidan) dan antioksidan, ini dapat menyebabkan penyakit.
 
Percobaan Mencari Makanan Antioksidan
Radikal Anion Superoksida

Radikal bebas sangat reaktif karena mereka memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Mereka diproduksi dan ditemukan di banyak sel dan organel sel, radikal anion superoksida (O2), misalnya, adalah radikal paling umum dalam tubuh, yang digunakan oleh sel darah putih untuk menyerang virus dan bakteri.

Sejauh ini, radikal yang paling reaktif, adalah radikal hidroksil (HO•), yang ditemukan di peroksisom (di mana asam lemak dipecah) dan retikulum endoplasma. Faktor-faktor eksternal juga mempengaruhi produksi radikal; misalnya, sinar ultraviolet (UV) yang menyinari kulit kita menyebabkan radikal oksigen keadaan tunggal (ΔO2•) terbentuk.

Percobaan Mencari Makanan Antioksidan
Radikal Hidroksil

Di dalam tubuh, radikal bebas dapat menyebabkan berbagai masalah. Secara khusus, mereka bereaksi dengan dan merusak lipid, protein dan asam nukleat, termasuk DNA (Arking, 2006). Untuk melindungi diri dari serangan radikal terus-menerus, tubuh kita memiliki dua bentuk perlindungan dasar yaitu: enzimatik dan non-enzimatik. Enzim paling penting yang digunakan untuk melindungi tubuh kita dari serangan radikal bebas adalah enzim antioksidan superoksida dismutase, katalase dan glutation peroksidase. Antioksidan non-enzimatik utama adalah melatonin, α-tokoferol (vitamin E), asam askorbat (vitamin C) dan β-karoten (prekusor vitamin A)

Percobaan Mencari Makanan Antioksidan
Struktur dari Vitamin E dan Beta karoten
Percobaan Mencari Makanan Antioksidan
Struktur dari Vitamin C dan Melatonin

Keempat antioksidan non-enzimatik sangat penting dalam makanan dan ditemukan dalam berbagai makanan. Kanker khususnya kurang umum di antara orang-orang yang makan banyak buah dan sayuran, dan telah disarankan bahwa manfaat kesehatan adalah karena antioksidan yang dikandungnya (Polidori et al., 2009; Swirsky Gold et al., 1997), yang menangkal efek merusak dari radikal bebas. Saat ini, ada sedikit bukti bahwa suplemen antioksidan (mis. Tablet) memiliki manfaat kesehatan.

Percobaan di bawah ini membandingkan kadar antioksidan dalam berbagai jenis makanan dan minuman, yaitu efektivitas berbagai jenis makanan dan minuman sebagai penyapu radikal.

Eksperimen: mencari antioksidan dalam makanan dan minuman

Percobaan ini berdasarkan reaksi Briggs-Rauscher, Sebuah reaksi yang bergerak kesana kemasi (ber osilasi) di mana radikal kuning dan non radikal  biru bergerak bergantian.

Dengan menambahkan sampel dari berbagai jenis makanan dan minuman ke reaksi dan mengukur interval waktu antara warna, kita dapat membandingkan efektivitas sampel sebagai penyapu radikal. Tentu saja ini adalah perbandingan dan bukan evaluasi absolut. 

Alat dan Bahan
Larutan hidrogen peroksida (H2O2) 4M
Kalium iodat (KIO3) 0,2 M dan larutan asam 0,077 M sulfat (H2SO4)
Asam malonat (CH2(COOH)2) 0, 15 m dan 0,20 M larutan mangan sulfat (MnSO4)
Air suling/aquades
Makanan dan minuman, mis. sampel anggur, teh, infus; sampel makanan sebagai ekstrak air
Piring pengaduk magnetik dengan pengaduk magnetik
Gelas beaker 100 ml dan 400 ml
Pipet 2 ml dan 10 ml
Botol Pencuci
Spatula
Batang pengaduk
Tabung reaksi
Labu 1 liter
Pembakar Bunsen

Mempersiapkan larutan
Untuk membuat 4 M larutan hidrogen peroksida:

Tuangkan 400 ml air suling ke dalam labu 1 l. Kenakan sarung tangan, tambahkan 410 ml 30% hidrogen peroksida. Dengan menggunakan air suling, encerkan larutan ke labu hingga 1 liter.

Untuk membuta kalium iodat 0,20 M dan larutan asam sulfat 0,077 M: Tempatkan 43 g kalium iodat dan sekitar 800 ml air suling ke dalam labu 1 l. Tambahkan 4,3 ml asam sulfat pekat. Hangatkan dan aduk campuran sampai potasium iodat larut. Encerkan larutan menjadi 1,0 liter dengan air suling.

Untuk membuat larutan asam malonat 0,15 M dan larutan mangan sulfat 0,20 M:

larutkan 16 g asam malonat dan 3,4 g mangan (II) sulfat monohidrat dalam sekitar 500 ml air suling dalam labu 1 liter. Dalam gelas 100 ml, panaskan 50 ml air suling sampai mendidih. Dalam gelas kimia 50 ml, campur 0,30 g serbuk larutkan dengan sekitar 5 ml air suling dan aduk campuran untuk membentuk bubur. Tuang bubur ke dalam air mendidih dan lanjutkan memanaskan dan aduk campuran sampai pati larut. Tuang larutan kanji ke dalam larutan asam malonat dan mangan (II) sulfat. Encerkan campuran menjadi 1,0 liter dengan air suling.

Sampel makanan:

Untuk menyiapkan sampel makanan sebagai larutan atau suspensi berair, masukkan 2,0 g ke dalam gelas 400 ml. Tambahkan 100 ml air suling dan aduk dengan batang gelas.Tuangkan sebagian ke dalam tabung reaksi dan centrifuge. Untuk minuman, seperti kopi atau anggur, ambil 2,0 ml, tambahkan 100 ml air suling dan aduk.

Langkah percobaan

Ke dalam gelas 100 ml yang mengandung pengaduk magnetik, pipet: 10 ml larutan hidrogen peroksida 4 M, 10 ml larutan 0,20 M kalium iodat dan asam sulfat 0,077 M, dan 10 ml larutan asam 0,15 M asam malonat dan 0,20 M mangan sulfat. Mulai pengadukan magnet. Saat larutan kuning berubah biru untuk kedua kalinya, tambahkan larutan atau suspensi makanan 1 ml.

Reaksi Briggs-Rauscher adalah reaksi berosilasi yaitu, campuran bahan kimia melewati serangkaian perubahan warna yang berulang secara berkala. Mekanisme reaksi yang tepat masih diselidiki, tetapi sifat osilasi cukup jelas. Untuk keperluan artikel ini, cukup untuk mengetahui bahwa selama proses radikal mempertahankan konsentrasi HIO antara lebih tinggi dari konsentrasi I-intermediat, larutanya tetap kuning; ketika proses non-radikal terjadi, [I] lebih besar dari [HIO] dan ion iodida bergabung dengan I2 untuk membentuk kompleks biru dengan pati.

Percobaan Mencari Makanan Antioksidan

Karena kita menambahkan larutan atau suspensi makanan setelah fase biru kedua, ketika fase non-radikal berakhir dan fase radikal akan dimulai, semakin lama interval waktu antara fase biru kedua dan ketiga, semakin besar kapasitas antioksidan makanan. Dengan kata lain, makanan telah bereaksi dengan radikal yang diproduksi dan reaksi membutuhkan waktu lebih lama untuk menghasilkan radikal yang cukup untuk memungkinkan reaksi berosilasi untuk melanjutkan.

Contoh hasil dan Pembahasan

Sebagai contoh hasil percobaan kita dapat melihat pada tabel di bawah ini,

Aktivitas antioksidan dari jenis
makanan dan minuman diuji.
Nilai dalam grafik
diperoleh dari sekitar 0,02 g
sampel (100 ml air suling
ditambahkan ke 2,0 g sampel makanan atau minuman).
Jadi 0,02 g selai blackberry,
Misalnya, memiliki aktivitas antioksidan
50 kali lebih besar dari air disulin

Dapat kita lihat pada tabel diatas aktivitas antioksidan terbesar dalam kopi espresso: 6970 detik. Tabel diatas menunjukkan makanan yang di uji, aktivitas antioksidan (interval waktu) dan zat utama yang dianggap bertanggung jawab atas aktivitas tersebut.

Pembahasan
Lalu, apa yang harus kita simpulkan dari hasilnya? makanan yang mengandung espresso mungkin mengandung antioksidan tingkat tinggi tetapi jauh dari sehat.
Kelompok makanan mana yang diuji cenderung mengandung tingkat antioksidan tertinggi?

Tabel diatas mencantumkan molekul antioksidan yang dianggap bertanggung jawab atas aktivitas antioksidan dari makanan yang diuji. Pilih lima antioksidan dari tabel, cari formula kimianya, dan diskusikan kelompok fungsional mana yang bertanggung jawab atas aktivitas antioksidan (pengradikal bebas) mereka.

Beberapa makanan yang diuji telah dipanaskan (mis. Selai, cokelat). Apakah itu memengaruhi kemampuan antioksidan mereka?

Terlepas dari aktivitas antioksidan, mengapa diet kaya buah dan sayuran dapat mengurangi peluang Anda terserang penyakit yang disebutkan di awal artikel? Apa manfaat kesehatan lain yang bisa ditawarkan?

Daftar Pustaka

Percobaan Mencari Makanan Antioksidan

Arking R (2006) The Biology of Aging: Observations and Principles 3rd edition. Oxford, UK: Oxford University Press. ISBN: 9780195167399

Polidori CM et al. (2009) High fruit and vegetable intake is positively correlated with antioxidant status and cognitive performance in healthy subjects. Journal of Alzheimer’s Disease 17: 921-927. doi:10.3233/JAD-2009-1114

Brief coverage of the article is available on the Science Daily website: www.sciencedaily.com/releases/2009/09/090909064910.htm

Swirsky Gold L, Slone TH, Ames BN (1997) Prioritization of possible carcinogenic hazards in food. In Tennant DR (ed) Food Chemical Risk Analysis, pp 267-295. New York, NY, USA: Chapman and Hall.

This chapter is freely available online: http://potency.berkeley.edu/text/maff.html

 

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.