“Tidak hanya modifikasi cincin aromatik dan gugus beta-diketon saja yang dapat meningkatkan aktivitas antioksidan, tapi juga modifikasi rantai karbon.”
Kutipan tersebut merupakan hasil kolaborasi penelitian antara Assoc. Prof. Febdian Rusydi dari 51动漫 dan koleganya dari dalam dan luar negeri, yaitu Institut Teknologi Bandung (Indonesia), Institut Teknologi Sumatera (Indonesia), dan Kyushu University (Jepang). Hasil kolaborasi tersebut telah terbit di Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences di awal bulan Februari tahun 2024 dan terdapat di tautan berikut .
Kurkumin adalah senyawa yang dekat dengan kehidupan kita sehari-hari. Senyawa ini terdapat dalam tanaman kunyit, salah satu bumbu dapur yang banyak di Indonesia. Kurkumin inilah yang bertanggungjawab terhadap warna kuning terang kunyit.
Potensi Kurkumin
Senyawa kurkumin yang dekat dengan kehidupan kita ini memiliki berbagai potensi di bidang kesehatan. Salah satunya antioksidan. Karena sifat ini, kurkumin mampu menangkap radikal bebas. Jika radikal bebas tidak tertangkap, maka radikal tersebut bisa merusak jaringan lipid (peristiwa peroksidasi lipid) dan menyebabkan berbagai macam penyakit.
Tidak seperti senyawa lain, hampir semua bagian penyusun struktur kurkumin bisa dimodifikasi untuk meningkatkan aktivitas antioksidannya. Struktur kurkumin tersusun atas tiga bagian: cincin aromatik, gugus beta-diketon, dan rantai karbon. Di dalam cincin aromatik terdapat gugus hidroksil. Gugus ini adalah situs utama interaksi antara kurkumin dan radikal bebas. Penelitian terdahulu telah mengetahui cara memodifikasi cincin aromatik dan gugus beta-diketon untuk mempermudah interaksi antara kurkumin dan radikal bebas melalui situs utama tersebut. Semakin mudah interaksi, semakin tinggi aktivitas antioksidan kurkumin.
Di lain pihak, dua penelitian terdahulu menunjukkan bahwa rantai karbon kurkumin juga bisa diatur untuk meningkatkan aktivitas antioksidan kurkumin. Dua penelitian tersebut dilakukan oleh Shang dkk. dan Li dkk. pada tahun 2010 dan 2015, berturut-turut. Mereka menunjukkan bahwa jumlah atom karbon di dalam rantai karbon (n) bisa memengaruhi aktivitas antioksidan kurkumin. Meski demikian, belum ada hasil penelitian yang menjawab pertanyaan 淏erapa nilai n optimal yg meningkatkan aktivitas antioksidan kurkumin?
Hasil evaluasi
Assoc. Prof. Febdian Rusydi dan koleganya mengevaluasi relasi antara aktivitas antioksidan kurkumin dan n menggunakan simulasi komputasi berbasis mekanika kuantum. Aktivitas antioksidan kurkumin tersebut direpresentasi oleh energi bebas Gibbs reaksi, sebuah besaran termodinamika yang digunakan untuk menilai apakah reaksi antara kurkumin dan radikal bebas favourable atau tidak. Evaluasi tersebut melibatkan 12 molekul kurkumin dan analognya yang terbagi ke dalam tiga keluarga: enol, keto, dan analog monokarbonil. Nilai n dalam 12 molekul tersebut dibuat bervariasi: 3, 5, 7, dan 9 buah. Evaluasi dilakukan di dalam pelarut air, untuk merepresentasi lingkungan biologis.
Hasil evaluasi mengungkapkan bahwa nilai n yang optimal adalah lima pada keluarga enol dan keto dan tiga pada keluarga analog monokarbonil. Meski nilai n berbeda, tapi pada nilai tsb. ketiga keluarga memiliki kemiripan struktur, yaitu rantai karbon mereka sama-sama tidak memiliki sistem terkonjugasi. Sistem terkonjugasi adalah sistem yang tersusun oleh ikatan tunggal dan rangkap yang berselang-seling. Akibat sistem terkonjugasi yang absen ini, ikatan C鈹H yang terletak di dalam rantai karbon menjadi primadona baru situs interaksi antara kurkumin dan radikal bebas, selain gugus hidroksil.
Hasil tersebut penting karena dua alasan. Pertama, bisa menjadi saran bagi para eksperimentalis yang mencari kurkumin dengan aktivitas antioksidan lebih tinggi. Kurkumin yang perlu diukur aktivitas antioksidannya adalah yang memiliki jumlah atom karbon tiga dan lima di dalam rantai karbon. Kedua, hasil ini melengkapi pemahaman kita tentang pengaruh struktur kurkumin terhadap aktivitas antioksidan. Selain modifikasi cincin aromatik dan gugus beta-diketon, kita juga telah tahu cara memodifikasi rantai karbon untuk meningkatkan aktivitas antioksidan kurkumin. Dengan demikian, hasil penelitian ini dapat memperbesar potensi kurkumin mencegah peroksidasi lipid. Meski demikian, tetap membutuhkan penelitian lebih lanjut untuk merealisasi potensi kurkumin dengan n= 3 dan 5 tersebut. Diantaranya mempelajari kinetika reaksi, mengukur stabilitas dan toksisitasnya.
Penulis: Dr. Lusia Silfia Pulo Boli
Baca juga: Potensi Etnomedisin, Fitokimia dan Bioaktivitas Tanaman Lengkuas (Alpinia Galanga L.)
