Senyawa Bioaktif Dari Buah Yang Dapat Dimakan Dengan Sifat Anti Penuaannya: Tinjauan Komprehensif Untuk Memperpanjang Kehidupan Manusia

Mohon hubungi{0}}untuk informasi lebih lanjut

Abstrak:Penuaan adalah proses biologis yang rumit di mana perubahan fungsional dan struktural dalam organisme hidup berlangsung dari waktu ke waktu. Spesies oksigen reaktif adalah salah satu faktor utama yang bertanggung jawab untuk penuaan dan dikaitkan dengan beberapa patologi kronis. Hubungan antara penuaan dan pola makan cukup menarik dan telah mendapat perhatian dunia. Makanan sehat, selain antioksidan diet, diperlukan untuk menunda proses penuaan dan meningkatkan kualitas hidup. Banyak makanan sehat seperti buah-buahan merupakan sumber nutrisi makanan yang baik dan senyawa bioaktif alami yang memiliki sifat antioksidan dan terlibat dalam mencegah penuaan dan gangguan terkait usia lainnya. Manfaat kesehatan yang terkait dengan konsumsi buah yang sehat telah menarik minat yang meningkat. Sejumlah besar penelitian telah mendokumentasikan keuntungan dari asupan buah, karena menekan perkembangan radikal bebas yang selanjutnya mengurangi stres oksidatif yang dibuat dalam tubuh dan melindungi terhadap beberapa jenis penyakit seperti kanker, diabetes tipe 2, dan gangguan inflamasi, dan penyakit kardiovaskular lainnya yang pada akhirnya mencegah penuaan. Selain itu, buah-buahan memiliki banyak sifat lain seperti anti-inflamasi, anti-kanker, anti-diabetes, neuroprotektif, dan memiliki efek meningkatkan kesehatan. Mekanisme berbagai senyawa bioaktif yang membantu mencegah berbagai penyakit dan meningkatkan umur panjang juga dijelaskan. Naskah ini memberikan ringkasan berbagai komponen bioaktif yang ada dalam buah-buahan bersama dengan sifat-sifatnya yang meningkatkan kesehatan dan antipenuaan.

Kata kunci:senyawa bioaktif; anti-penuaan; buah-buahan yang dapat dimakan;perpanjangan hidup; antioksidan;Radikal bebas;Keuntungan sehat

1. Perkenalan

Penuaan adalah proses lambat dari kemunduran fisiologis yang dialami setiap organisme hidup seiring waktu. Faktanya, penuaan adalah faktor risiko utama yang terkait dengan peningkatan insiden beberapa penyakit degeneratif terutama diabetes tipe 2, kanker, penyakit Alzheimer, dan penyakit kardiovaskular (CVD), dan penyakit kronis ini menyebabkan kematian di antara orang-orang [1]. Penuaan pada tingkat biologis dibedakan dengan akumulasi kerusakan sel dan molekuler yang mengakibatkan perubahan fungsional dan struktural pada jaringan dan sel, seperti gangguan kontak antar sel, penuaan, hilangnya homeostasis mitokondria, dan penurunan kemampuan regeneratif. Sekitar 150,000 orang di seluruh dunia meninggal setiap hari karena penuaan dan sekitar dua pertiganya meninggal karena penyakit terkait usia [3]. Di antara beberapa agen yang diyakini memainkan peran penting dalam penurunan fungsi terkait usia, adalah radikal bebas yang mencakup spesies nitrogen reaktif (RNS) dan spesies oksigen reaktif (ROS) dan memainkan peran penting [4,5].

Silakan klik di sini untuk tahu lebih banyak

Radikal bebas dan spesies reaktif adalah produk sampingan alami yang dihasilkan dalam organisme melalui proses fisiologis dan lingkungan [6]. Radikal bebas biasanya dihasilkan sebagai hasil dari produksi ATP (adenosine triphosphate) di mitokondria ketika sel menggunakan oksigen (elemen penting untuk kehidupan) untuk menghasilkan energi. Dengan demikian, ketidakseimbangan antara kelebihan produksi atau akresi radikal bebas dalam tubuh dan potensi sistem biologis untuk mendetoksifikasi zat reaktif menghasilkan stres oksidatif, yang merupakan faktor utama dalam pengembangan beberapa gangguan kronis degeneratif dan terkait usia [7 ,8]. Sejumlah besar bukti menyatakan bahwa stres oksidatif yang dihasilkan di mitokondria sebagai produk sampingan dari respirasi seluler adalah alasan utama penuaan [9]. Penundaan atau penghambatan patogenesis penyakit tersebut oleh tanaman juga merupakan strategi yang menarik untuk mendorong penuaan yang sehat [3]. Jadi, diet nutrisi yang tepat diakui dalam memerangi penyakit ini karena memiliki pengaruh besar pada penuaan dan kesehatan tanpa efek samping [10]. Selanjutnya, hubungan optimis antara penuaan dan pola makan telah meningkatkan minat konsumen untuk memperoleh lebih banyak pengetahuan tentang diet fungsional, kaya antioksidan, seperti sayuran, buah-buahan, dan produk terkait [11-14]Antioksidan adalah zat alami yang ada dalam buah-buahan dan sayuran yang melindungi sel dari kerusakan radikal bebas dengan menetralkan dan mengaisnya. Di antaranya, buah-buahan sangat penting dan telah menarik perhatian dunia dari para peneliti karena nilai gizinya, rasanya yang lezat, vitamin, mineral, dan kandungan seratnya. Beberapa temuan penelitian juga melaporkan bahwa asupan buah yang sehat terkait dengan prevalensi penyakit kronis yang lebih rendah [15-19].

Cistanche dapat anti-penuaan

Berbagai buah dan turunannya diketahui memiliki kandungan senyawa polifenol alami yang tinggi [18,20-22]. Polifenol merupakan metabolit sekunder tanaman dengan sifat antioksidan yang berfungsi sebagai penghambat radikal bebas dan berperan penting dalam mengurangi stres oksidatif yang pada akhirnya mencegah penuaan dan penyakit terkait [23,24]. Selain itu, beberapa senyawa bioaktif seperti katekin, antosianin, dan isoflavon memiliki aktivitas antioksidan yang kuat terhadap ROS. Buah-buahan yang sering dikonsumsi, terutama apel, anggur, beri, jeruk, dan ceri mengandung senyawa polifenol berbeda yang memiliki dampak menguntungkan bagi kesehatan manusia [25,26]. Kehadiran kandungan bioaktif yang tinggi dalam buah-buahan ini membantu dalam menunda proses penuaan dan mengurangi risiko berbagai gangguan kronis terkait usia seperti CVD dan kanker. Polifenol, bagaimanapun, mengandung keragaman luas senyawa dan dikategorikan ke dalam berbagai kelompok seperti stilbenes, tanin, flavonoid (flavanon, flavonol, flavon, flavonol, isoflavon, proanthocyanidins, anthocyanin), asam fenolik, dan lignan [27-29] . Telah didokumentasikan bahwa berbagai aktivitas antioksidan dan tingkat fitokimia yang luas terjadi di dalam dan di seluruh genera buah [22,30].

Pterostilbene, resveratrol, dan quercetin adalah fitokimia alami atau antioksidan polifenol hadir dalam berbagai buah-buahan seperti cranberry, bilberry, dan blueberry (Vaccinium sp.)[31]. Temuan terbaru menunjukkan bahwa ini memiliki efek positif seperti anti-penuaan dan kecenderungan untuk memperpanjang umur dengan mengendalikan tanda-tanda penuaan, peradangan, penuaan sel, kerusakan oksidatif, dan gesekan telomer [32,33]. Tujuan utama dari naskah ini adalah untuk mengembangkan garis besar berbagai nutraceuticals dan senyawa bioaktif hadir dalam buah-buahan, dan anti-penuaan mereka, dan sifat mempromosikan kesehatan lainnya yang meningkatkan harapan hidup pada manusia.

2. Radikal Bebas dan Penuaan

Penuaan mengacu pada perubahan universal, progresif, dan merusak pada organisme yang terjadi seiring waktu dan yang mengintensifkan kemungkinan beberapa penyakit dan kadang-kadang menyebabkan kematian [34]. Menariknya, penyakit kronis dan penuaan keduanya sangat terkait dengan mutasi DNA, peradangan tingkat rendah, dan peningkatan stres metabolik dan oksidatif, termasuk peningkatan tingkat kerusakan [3].

Tubuh manusia terus berjuang untuk menghindari penuaan. Salah satu teori yang dipelajari dengan baik dan paling menonjol tentang penuaan adalah teori penuaan radikal bebas [5].

Radikal bebas adalah molekul yang tidak stabil, sangat reaktif, dan ada dengan sendirinya, terdiri dari satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan dalam orbit nuklir. Mereka dapat menerima elektron atau menyumbangkan elektron ke molekul lain dan dengan demikian berfungsi sebagai reduktor atau oksidan [35]. Radikal bebas umumnya hadir dalam tubuh sebagai produk sampingan alami dari proses kimia seperti metabolisme yang dapat meningkatkan kemungkinan berbagai penyakit dan mempercepat proses penuaan. ROS seperti radikal superoksida (O2), radikal peroksil (ROO"), radikal alkoxyl (RO), radikal hidroksil (OH), dan RNS seperti oksida nitrat (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) adalah di antara radikal bebas yang paling umum. berasal dari sumber eksogen dan endogen [6] Sumber eksogen ROS/RNS meliputi polutan lingkungan, radiasi, bahan kimia industri, obat-obatan, xenobiotik, dan asap [35-37]. Sumber endogen meliputi fagositosis, respons inflamasi, dan proses metabolisme seluler seperti transpor elektron mitokondria [38,39].

perpanjangan hidup cistanche

Kelebihan produksi ROS dalam tubuh manusia merusak beragam biomolekul melalui reaksi redoks dan menyebabkan kerusakan sel, mutasi, kematian sel, dan penuaan [40-43]. ROS juga terlibat dalam beberapa penyakit kronis dan gangguan terkait usia lainnya. Secara umum, dua kelompok antioksidan, yaitu. antioksidan enzimatik dan non-enzimatik, mengatur reaksi radikal bebas Tubuh manusia menggunakan mekanisme pertahanan antioksidan enzimatik untuk menjaga keseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan dengan menghilangkan kelebihan ROS. Enzim antioksidan meminimalkan tingkat H, dan O, karena sangat penting dalam pencegahan peroksidasi lipid dan mempertahankan struktur dan fungsi membran sel. Berbagai enzim antioksidan enzimatik yang terlibat dalam aktivitas penangkapan radikal bebas adalah superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT), dan glutathione peroksidase (GSHPx) seperti yang ditunjukkan pada reaksi berikut.

SOD ditemukan di mitokondria dan sitosol sel, secara katalitik mengubah radikal superoksida (O,") menjadi hidrogen peroksida (H, O) dan oksigen (O2) dengan adanya kofaktor ion logam seperti seng (Zn) dan tembaga (Cu )[44] Enzim CAT yang terletak di peroksisom menggunakan besi sebagai kofaktor dan mengkatalisis reduksi atau degradasi hidrogen peroksida (HO2) untuk membentuk air (H2O) dan molekul oksigen (O2), sehingga menyelesaikan proses detoksifikasi yang dimulai oleh SOD [45] GSHPxis enzim intraseluler hadir terutama di mitokondria dan sitosol, memecah hidrogen peroksida (H2O) menjadi dua molekul air (H2O), dan mengoksidasi GSH (glutathione).Aktivitas GSHPx umumnya tergantung pada selenium [46].

Demikian pula, RNS seperti oksida nitrat (NO*) diproduksi dalam tubuh manusia dari asam amino L-arginin dengan adanya enzim oksida nitrat sintase (NOS) seperti yang ditunjukkan dalam persamaan:

Pembentukan radikal bebas terjadi dengan penyerapan oksigen, aktivasi NADPH oksidase, dan produksi radikal anion superoksida ditunjukkan dalam persamaan:

Sintase oksida nitrogen yang dapat diinduksi (iNOS) terlibat dalam sintesis NO·dan bereaksi dengan radikal oksigen (O2) derajat . Derajat NO dan O2*-bereaksi bersama (radikal-radikal kopling) untuk menghasilkan peroksinitrit (ONOO-), yang merupakan oksidan kuat yang dapat menyerang berbagai target biologis [47].

Sistem pertahanan antioksidan yang tidak mencukupi dan sejumlah besar ROS/RNS menyebabkan pertambahan radikal bebas di dalam sel, yang menyebabkan kerusakan oksidatif [48]. Stres oksidatif seluler menyebabkan disfungsi protein, hilangnya integritas struktural, dan kerusakan merusak pada membran sel, DNA, dan DNA mitokondria berkontribusi besar terhadap penyakit terkait usia kronis terutama CVD, diabetes tipe 2, kanker, hipertensi, dan aterosklerosis seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1 [39,49-52].

3. Nutraceuticals dan Senyawa Bioaktif dalam Buah: Sumber Antioksidan

Tanaman mensintesis berbagai senyawa fenolik yang terdapat di berbagai bagian tanaman, tetapi terutama pada buah, daun, dan biji, di mana senyawa tersebut terutama digunakan untuk melindungi dari patogen dan radiasi UV[54,55]. Banyak makanan (berbasis tumbuhan) dalam diet sehat seperti buah-buahan dan sayuran mengandung sebagian besar polifenol alami [24]. Buah-buahan tidak hanya merupakan sumber senyawa non-gizi yang mengandung fenolat tetapi juga merupakan sumber berbagai macam senyawa gizi yang mengandung mineral (besi, tembaga, seng, mangan, dan selenium), vitamin (C, A, E), dan diet. serat [15,17,56,57]. Mineral dan vitamin ini berfungsi sebagai antioksidan yang membantu mengurangi beberapa penyakit kronis dan terkait usia, terutama diabetes, kanker, penyakit jantung koroner, dan CVD, dan memberikan manfaat kesehatan yang bermanfaat dan mendorong penuaan yang sehat [55]. Antioksidan juga membantu mengurangi peradangan [58]. Karena senyawa makanan yang ada dalam buah-buahan mengaktifkan eritroid nuklir-2 seperti faktor-2(Nrf2), pengatur utama antioksidan yang menghambat aktivasi jalur NF-kB (faktor-kappa B inti) yang terlibat dalam mengembangkan peradangan. Nrf2 meningkatkan pertahanan antioksidan, yang secara efisien menetralkan ROS dengan mengatur aktivasi NF-kB yang dimediasi reseptor seperti tol 4-[59,60].

3.1.Nutraceuticals

Nutraceuticals adalah makanan alami termasuk vitamin, dan mineral, dan memiliki manfaat fisiologis yang melindungi berbagai patologi kronis. Nutraceuticals membantu dalam menunda proses penuaan, meningkatkan kesehatan, mendukung struktur dan fungsi tubuh dan meningkatkan harapan hidup.

3.1.1.Vitamin

Vitamin adalah mikronutrien utama yang dibutuhkan tubuh untuk berfungsinya metabolisme. Manusia tidak dapat secara alami mensintesis zat gizi tersebut di dalam tubuhnya dan berusaha memenuhi kebutuhannya melalui sumber makanan yang kaya akan vitamin. Berbagai buah-buahan seperti jeruk, beri, jeruk bali, ceri, apel, dll. mengandung sejumlah besar vitamin C, E, dan A. Vitamin ini membantu meningkatkan sistem kekebalan dan mengurangi peradangan [22]. Mereka juga memiliki sifat pereduksi yang kuat yang menjadikannya antioksidan yang lebih baik dan membantu mengurangi efek stres oksidatif dan berkontribusi terhadap penuaan dan penyakit terkait. Vitamin C (asam askorbat), larut dalam air yang bertindak sebagai pertahanan pertama melawan radikal bebas, dan hadir dalam kandungan yang relatif tinggi dalam buah-buahan seperti stroberi, jeruk, dan kismis hitam (58.8,53.2, dan 41 mg per 100g buah masing-masing)[61,62].

cistanche nz

Vitamin Ci adalah antioksidan kuat dan pemulung radikal yang mencegah radikal bebas dari kerusakan DNA, jaringan, dan membran sel [63,64] dan meregenerasi vitamin E, vitamin yang larut dalam lemak dalam lipoprotein dan membran. Vitamin C (asam askorbat) mengubah radikal askorbat dengan memberikan elektron ke radikal lipid untuk menghentikan reaksi berantai peroksidasi lipid yang dijelaskan pada Gambar 2.

Pasangan radikal askorbat kemudian bereaksi dan membentuk molekul dehidroaskorbat dan askorbat. Dehidroaskorbat tidak memiliki potensi antioksidan sehingga diubah kembali dengan penambahan dua elektron ke dalam askorbat [63,65]. Selama peroksidasi lipid, vitamin E bertindak sebagai pemutus rantai pada beberapa partikel lipid seperti low-density lipoprotein (LDL) dan pada membran sel. Ini berfungsi untuk mencegat radikal peroksil lipid dan untuk menghentikan reaksi berantai peroksidasi lipid [65]. Kombinasi asam askorbat dengan -tokoferol (Vitamin E) terutama efisien dalam mencegah oksidasi [66]. Vitamin A juga merupakan vitamin yang larut dalam lemak yang bertindak sebagai antioksidan dan membantu dalam mengais radikal bebas untuk mencegah berbagai patologi kronis dijelaskan pada Gambar 3. Monaghan dan Schmitt [67] pertama kali mengidentifikasi potensi antioksidan vitamin A dan menyatakan bahwa vitamin ini dapat melindungi lipid dari ketengikan. Vitamin A juga memiliki dampak antioksidan utama dalam melindungi LDL manusia terhadap oksidasi yang distimulasi tembaga [65,68].

3.1.2.Mineral

Mineral adalah unsur-unsur yang ada di bumi dan dalam makanan yang diperlukan sebagai nutrisi penting bagi organisme untuk tumbuh dan melakukan berbagai fungsi yang diperlukan untuk kehidupan. Buah-buahan seperti apel, beri, ceri, dan anggur berlimpah baik mikro dan makronutrien yang mengandung mineral. Mineral utama yang ada dalam buah-buahan ini adalah kalium, magnesium, kalsium, fosfor, besi, natrium, tembaga, seng, selenium, dan mangan. Berries mengakumulasi banyak fosfor, kalsium, natrium, dan mineral besi dari lingkungan dan memegang supremasi atas semua buah lainnya [22]. Beberapa mikro seperti besi, selenium, seng, tembaga, dan mangan bertindak sebagai kofaktor untuk berbagai enzim antioksidan dan berpartisipasi dalam metabolisme redoks yang selanjutnya membantu memperlambat proses penuaan karena mereka menurunkan ROS dalam sel, sehingga meningkatkan harapan hidup organisme. 11, A46]. Nutrisi mineral secara klinis diakui sebagai elemen penting untuk kesehatan konsumen karena memberikan kekuatan pada otot dan memainkan peran penting dalam perkembangan gigi dan tulang. Unsur-unsur mineral utama ini terlibat dalam berbagai proses biokimia dan fisiologis penting yang terjadi pada manusia. Kandungan mineral beberapa buah ditunjukkan pada Tabel 1.

3.2.Bioactioe Conmp0tidak ada

Senyawa bioaktif adalah kompleks penting, ditemukan dalam makanan dan efisien dalam mengatur aktivitas metabolisme yang berbeda dan menghasilkan kesehatan yang lebih baik [69,70]. Selain itu, beberapa buah merupakan keragaman yang luas dan kandungan besar senyawa bioaktif terutama tanin, stilbenes, flavonoid, dan asam fenolik [14,56,71]. Polifenol memainkan peran penting dalam buah-buahan dan digunakan sebagai antioksidan dan pewarna [72]. Asupan antioksidan makanan membantu menegakkan status antioksidan yang memadai dalam tubuh manusia. Sejumlah besar penelitian tentang polifenol menekankan sifat antioksidannya setelah diyakini memiliki efek optimis pada patologi kronis terkait usia. Berbagai penelitian juga melaporkan bahwa diet kaya polifenol dapat mencegah kerusakan oksidatif yang menyebabkan penuaan [73]. Buah-buahan seperti beri, ceri, apel, dan anggur mengandung sekitar 200-300 mg polifenol per 100 g berat segar [24,74]. Produk yang berasal dari buah-buahan ini, merupakan sebagian besar polifenol. Beberapa polifenol termasuk katekin, epikatekin, rutin, proanthocyanidin B2, glikosida phloretin, glikosida kuersetin, dan asam klorogenat banyak ditemukan pada apel yang memiliki sifat antioksidan kuat [1]. Polifenol yang berbeda dengan sifat antioksidan yang ditemukan dalam buah yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 2.

ukuran penis cistanche

Molekul-molekul ini dapat bertindak sebagai antioksidan (in-vivo) dalam berbagai cara: (i) dengan mengais spesies reaktif karena reaktivitas yang meningkat (diukur sebagai konstanta laju) yang memungkinkannya untuk mengais oksidan sebelum mereka dapat mempengaruhi target biologis lainnya seperti asam nukleat dan protein; (ii) dengan menginduksi respons antioksidan endogen melalui ekspresi gen yang bergantung pada Nrf2-untuk memodulasi hasil patofisiologis dan fisiologis dari paparan oksidan [96]; (i) dengan menghambat produksi ROS/RNS baik dengan menghambat ekspresi atau aktivitas enzim seperti NADPH oksidase atau xanthine oxidase, menghambat peradangan atau dengan mengurangi kebocoran elektron mitokondria [97]. Sebuah studi yang diterbitkan pada tahun 2008, menyelidiki efek suplementasi makanan dengan jus anggur merah (sumber vitamin E dan polifenol) pada aktivitas oksidase NADPH neutrofil dan faktor risiko kardiovaskular pada tiga puluh dua pasien yang menjalani hemodialisis. Temuan menunjukkan bahwa baik jus anggur merah dan vitamin E mengurangi aktivitas oksidase NADPH neutrofil ex-vivo dan konsentrasi plasma LDL teroksidasi. Jus anggur merah juga menyebabkan penurunan faktor risiko kardiovaskular [98]. Dengan demikian, temuan menunjukkan bahwa antioksidan alami adalah kemungkinan penghambat NADPH oksidase.

Artikel ini disarikan dari Antioksidan 2020, 9, 1123; doi:10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioksidan