Superoksida Dismutase (SOD) adalah enzim antioksidan yang ada di semua sel hidup yang melindungi sel dari radikal superoksida (O2−) yang sangat reaktif dan merusak sel.
Radikal bebas superoksida adalah radikal bebas yang sangat umum yang dapat menyebabkan berbagai kerusakan sel, dan superoksida dismutase adalah enzim yang mengkatalisis konversi radikal bebas superoksida menjadi molekul oksigen dan hidrogen peroksida, yang disebut katalase.
Superoksida dismutase adalah enzim kunci dalam detoksifikasi radikal bebas. Membantu memecah molekul oksigen yang berpotensi berbahaya dalam sel. Ini menghilangkan anion superoksida dari sumber ekstraseluler, termasuk radiasi pengion dan kerusakan oksidatif, serta anion superoksida yang dihasilkan terutama di mitokondria sebagai produk sampingan metabolisme O2 melalui rantai transpor elektron, dan mencegah pembentukan radikal hidroksil. Hal ini dapat mencegah kerusakan jaringan.
Penelitian menunjukkan bahwa enzim SOD dapat menjaga keseimbangan dinamis antara produksi dan pembuangan oksidan biologis dalam tubuh, mencegah efek toksik radikal bebas, dan telah terbukti memiliki efek anti tumor, anti radiasi, dan anti penuaan.
Beberapa produk superoksida dismutase dibuat dari sapi. Lainnya dibuat dari melon atau dibuat di laboratorium.
mekanisme
Superoksida dismutase (SOD) adalah enzim antioksidan yang memanfaatkan ion logam transisi di situs aktifnya untuk menghilangkan radikal bebas oksigen. Ia mengubah O2•− menjadi H2O2 sambil melepaskan oksigen molekuler. SOD ditemukan pada tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme dan memerlukan kofaktor seperti besi, mangan, tembaga, dan seng untuk aktivitas katalitik yang optimal. Kofaktor ini menyumbangkan elektron ke O2•− selama proses katalitik.
SOD membantu melindungi sel dari kerusakan akibat radikal bebas oksigen dengan menyeimbangkan tingkat oksidan. Ini mengkatalisis O2•− untuk membentuk H2O2 dan mengatur sinyal dalam tubuh. H2O2 bertindak sebagai pembawa pesan kedua dalam proses seperti peradangan dan angiogenesis. Ia juga menggunakan AQP untuk mengirimkan sinyal redoks melintasi membran sel.
Enzim yang disebut SOD meningkatkan kontak enzim-substrat selama reaksi dengan menghasilkan medan listrik dan mengurangi kompleksitas pencarian. Loop dengan residu bermuatan memandu O2•− ke situs aktif Cu/Zn-SOD. Dengan meningkatkan muatan positif atau aksesibilitas, efisiensi SOD meningkat. Katalisis SOD meningkatkan laju reaksi 10.000 kali lipat dibandingkan dengan pengaturan spontan.
Reaksi metabolisme yang memakan oksigen adalah penyebab utama produksi superoksida. Hal ini dapat terjadi di berbagai situs seluler termasuk rantai pernafasan elektron mitokondria, NADPH oksidase NOX, siklooksigenase, lipoksigenase, xantin oksidase XO, enzim reduksi sitokrom P450 oksidoreduktase/sitokrom P450 dan berbagai membran sel. Reaksi-reaksi ini mengubah oksigen menjadi superoksida.
Katalase, SOD dan GSH-Px adalah bagian dari sistem pembuangan oksigen tubuh dan membantu menghilangkan dan mengurangi senyawa berbahaya. SOD juga memiliki kemampuan untuk mengikat permukaan sel dan digunakan dalam berbagai produk medis dan perawatan kulit karena sifat antioksidannya.
Keuntungan sehat
Mengurangi peradangan
Superoksida dismutase bertindak sebagai agen anti-inflamasi. Studi superoksida dismutase menunjukkan hasil yang menjanjikan sebagai agen terapeutik pada manusia untuk pengobatan peradangan akut dan kronis.
Ketika kadar SOD diukur pada pasien dengan peradangan kronis, aktivitas enzim mereka secara signifikan lebih rendah dibandingkan pada individu sehat. Para peneliti mengusulkan kemungkinan terapi baru untuk menargetkan jalur antioksidan superoksida dismutase, sehingga membatasi respons pro-inflamasi.
Meringankan gejala radang sendi
Sebuah penelitian pada hewan menemukan bahwa penurunan kadar SOD dikaitkan dengan tahap awal osteoartritis. Enzim ini diturunkan regulasinya dalam tulang rawan osteoartritis pada model manusia dan tikus.
Para peneliti mengatakan hal ini mungkin disebabkan oleh peningkatan stres oksidatif dan penurunan kadar SOD.
Membantu melawan kanker
Penelitian telah menunjukkan bahwa rendahnya ekspresi superoksida dismutase ekstraseluler secara signifikan dikaitkan dengan berkurangnya kelangsungan hidup pasien kanker. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat SOD yang rendah mendorong lingkungan internal yang kondusif bagi perkembangan kanker.
Penelitian telah menunjukkan bahwa tingkat SOD yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan tumor dan metastasis, yang menunjukkan perannya sebagai penekan tumor.
Penelitian yang menunjukkan penggunaan superoksida dismutase berbasis suplemen makanan untuk pencegahan kanker memberikan peluang lain untuk pencegahan kanker berbasis antioksidan. Menurut para peneliti, studi mekanistik baru menunjukkan bahwa SOD tidak hanya menghambat aktivitas onkogenik tetapi juga menghambat perubahan metabolisme selanjutnya selama tumorigenesis awal.
Meningkatkan kesehatan kulit
Krim superoksida dismutase dan produk perawatan pribadi lainnya digunakan untuk mengurangi kerusakan akibat radikal bebas pada kulit dan mengurangi tanda-tanda penuaan. Efek antioksidan SOD meningkatkan kesehatan dan penampilan kulit dan sering digunakan untuk mencegah kerutan, garis halus, dan bintik-bintik penuaan.
Superoksida dismutase untuk perawatan kulit juga membantu penyembuhan luka, melembutkan jaringan parut dan melindungi kulit dari sinar UV.
Dapat membantu mengatasi gangguan gastrointestinal
Penelitian mengenai peran regulasi SOD pada penyakit gastrointestinal telah menarik perhatian.
Menghilangkan gen SOD pada tikus menyebabkan penurunan berat badan, gangguan penghalang sel, dan penurunan aktivitas antioksidan. Enzim SOD mencegah kolitis dan mempengaruhi flora cecal pada tikus. Tikus dengan kolitis menunjukkan perubahan pada tingkat beberapa sel kekebalan. Downregulasi SOD menyebabkan kerusakan hati dan fibrosis pada tikus. Suntikan enzim SOD dapat mencegah kolitis. SOD dapat digunakan sebagai penanda diagnostik untuk mencegah kolitis.
Manajemen penuaan
Proses penuaan ditandai dengan disfungsi mitokondria, stres oksidatif, penurunan fungsi, dan apoptosis, disertai perubahan flora saluran cerna.
Sebuah studi menemukan bahwa tingkat ekspresi superoksida dismutase ekstraseluler lebih rendah pada jaringan kulit tua dibandingkan dengan jaringan kulit muda, sementara superoksida dismutase tembaga-seng dan superoksida dismutase yang mengandung mangan tetap tidak berubah. Tikus yang kekurangan tembaga/seng superoksida dismutase menunjukkan atrofi dan kelemahan otot yang mirip dengan penuaan otot normal, yang dapat dicegah dengan ekspresi superoksida dismutase ekstraseluler. Pengobatan dengan superoksida dismutase ekstraseluler rekombinan mengurangi kadar oksidan sekaligus meningkatkan sekresi kolagen. Hasil penelitian mengkonfirmasi pentingnya SOD dalam anti penuaan.
Penerapan superoksida dismutase
Penerapan produk perawatan kesehatan
SOD banyak terdapat pada hewan, tumbuhan dan mikroorganisme. Sebagai pemulung radikal bebas anion superoksida dan pengatur kualitas tinggi berbagai fungsi tubuh manusia, telah banyak digunakan dalam produk perawatan kesehatan.
Penelitian telah mengkonfirmasi efektivitas SOD oral, sehingga SOD dapat langsung digunakan sebagai bahan tambahan makanan, dan banyak makanan fungsional yang kaya superoksida dismutase telah dikembangkan.
Superoksida dismutase paling sering digunakan pada orang dewasa dengan dosis oral harian 140 IU hingga 4 bulan.
Suplemen superoksida dismutase digunakan untuk meningkatkan pertahanan tubuh terhadap radikal bebas dan peradangan, dan dapat dikonsumsi secara oral atau disuntikkan untuk melawan penyakit tertentu . Dosis superoksida dismutase yang tepat bergantung pada kesehatan, usia, dan jenis kelamin Anda.
Di masa lalu, suplemen superoksida dismutase tidak memiliki manfaat kesehatan karena enzim dan asam lain menonaktifkan enzim tersebut selama pencernaan. Namun, para ilmuwan telah mengembangkan suplemen bioavailable dengan menggabungkan enzim dengan protein pelindung dari gandum dan tanaman lainnya. Protein ini memungkinkan superoksida dismutase melewati usus secara utuh sehingga dapat diserap ke dalam aliran darah.
aplikasi makanan
Sebagai antioksidan, SOD menghasilkan O2•− dalam jumlah besar selama produksi dan transportasi pangan. Molekul O2•− ini bereaksi dengan nutrisi seperti asam askorbat dan tokoferol, namun SOD melawan proses ini. Oleh karena itu, SOD dianggap sebagai pengawet makanan karena kemampuannya mencegah penurunan kualitas akibat peroksidasi.
Di Tiongkok , persyaratan standar pangan fungsional produk kesehatan SOD telah diterapkan, mekanisme pasar pangan SOD telah ditetapkan, dan industri makanan telah didorong untuk mengembangkan penerapan SOD yang wajar.
Aplikasi kosmetik
Kontak langsung kulit dengan oksigen dapat menyebabkan penuaan dan kerusakan kulit. SOD dikenal karena kemampuannya menangkap radikal bebas, mencegah penuaan kulit, dan meningkatkan stabilitas kolagen. Ini juga dapat digunakan sebagai agen topikal untuk mengobati kemerahan dan pembengkakan kulit, dan untuk membantu perlindungan terhadap sinar matahari.
Superoksida dismutase (SOD) telah banyak digunakan sebagai bahan tambahan pada produk kimia sehari-hari, seperti pasta gigi SOD dan produk lainnya.
Penelitian menunjukkan bahwa superoksida dismutase aman sebagai produk kosmetik dan tidak memiliki efek samping. Penelitian pada hewan menunjukkan bahwa SOD dapat menembus dan diserap melalui kulit.
