ILMU LINGKUNGAN

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

            Seperti diketahui, ekologi merupakan dasar yang fundamental dari ilmu lingkungan. Ruang lingkup ekologi pada intinya mencakup mengenai pendekatan terhadap ekosistem serta hubungan antara masing-masing komponen di dalamnya. Akan tetapi, sebenarnya ekologi merupakan suatu bidang ilmu yang terintegrasi, yang mempelajari manusia, hewan, dan lingkungannya, termasuk juga permasalahan pertumbuhan dan dinamika populasi.

            Perkembangan ekologi yang berkaitan dengan dinamika populasi, walau berkembang agak lambat tetapi cukup konsisten. Dapat dikatakan, walaupun sejak dulu pada waktu-waktu tertentu orang telah tertarik kepada masalah sensus penduduk, teori-teori populasi baru berkembang pesat pada abad ke-19.

            Konsep-konsep mengenai analisis kependudukan baru mulai muncul pada abad ke-17 di Inggris. Pada tahun 1662, Graunt mengemukakan argumentasi mengenai pentingnya data sensus penduduk untuk menentukan laju kelahiran, kematian, nisbah kelamin (sex ratio) dan struktur umur untuk mengukur potensi pertumbuhan penduduk.

            Selanjutnya, pada tahun 1756, Buffon mengemukakan bahwa setiap populasi makhluk hidup mengalami proses yang sama. Di antaranya, walaupun tingkat keperidian (fertilitas) suatu organisme mungkin sangat tinggi, tetapi bahaya yang mengancam populasinya juga besar. Lebih jauh, ia mengemukakan bahwa ledakan populasi yang sewaktu-waktu terjadi pada tikus lapangan, sebagian dapat ditekan oleh penyakit dan kekurangan makanan. Demikian pula jika tidak terdapat penyakit yang mengancam populasi kelinci, maka kelimpahan populasi kelinci akan mengubah setiap padang rumput yang ada di dunia menjadi padang pasir (Tarumingkeng, 1994).

            Tahun 1798, pendeta Inggris yang bernama Thomas Robert Malthus menerbitkan sebuah buku yang berjudul An Essay on the Principle of Population as It Affects the Future Improvement of Society. Pokok tesis Malthus ini adalah pemikiran bahwa pertumbuhan penduduk cenderung melampui pertumbuhan. Malthus menekankan bahwa penduduk cenderung bertumbuh secara tak terbatas hingga mencapai batas persediaan makanan. Dari kedua bentuk uraian tesis itu, Malthus berkesimpulan bahwa kuantitas manusia akan berhubungan dengan masalah kemiskinan dan kelaparan. Dalam jangka panjang, tidak ada kemajuan teknologi yang dapat mengalihkan keadaan itu karena kenaikan suplai makanan terbatas, sedangkan pertumbuhan penduduk tidak terbatas.

            Malthus yakin bahwa manusia akan tetap hidup miskin atau melarat selama terjadi ketidak-seimbangan jumlah penduduk dengan daya dukung lingkungan, khususnya ketidak-seimbangan jumlah penduduk dengan persediaan bahan makanan. Jumlah penduduk yang terus bertambah mencerminkan pula makin padat jumlah penduduk tiap 1 km², dapat mempercepat eksploitasi sumber daya alam dan mempersempit persediaan lahan hunian dan lahan pakai. Dengan kata lain jumlah penduduk yang terus bertambah dan makin padat sangat mengganggu daya dukung dan daya tampung lingkungan.

            Dewasa ini, masalah pertumbuhan penduduk telah menjadi hal yang krusial bagi umat manusia. Pertumbuhan penduduk yang amat pesat, jika tidak diimbangi dengan daya dukung lingkungan yang memadai, dapat menyebabkan berbagai masalah kependudukan yang pada akhirnya akan berimbas kepada lingkungan hidup.

            Permasalahan mengenai pertumbuhan penduduk yang amat pesat ini sekarang menjadi permasalahan berbagai negara di dunia, terutama negara yang tergolong dalam negara-negara berkembang, contohnya Indonesia. Di Indonesia sendiri, tepat di ibukota Jakarta, terjadi pertumbuhan penduduk yang pesat. Hal itu ditandai dengan kepadatan penduduk yang tinggi di Jakarta.

            Permasalahan kependudukan di kota Jakarta ini tidak hanya menyebabkan kepadatan penduduknya tinggi. Pertumbuhan penduduk ini juga memicu timbulnya masalah-masalah lain, seperti masalah kekurangan lahan, kekurangan pangan, dan berbagai masalah lainnya.

1.2. Rumusan Masalah

            Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, rumusan permasalahan dalam makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Apa saja dampak yang ditimbulkan oleh kepadatan penduduk yang tinggi di kota Jakarta?

2.      Bagaimana hubungan antara teori Malthus dengan kondisi kependudukan kota Jakarta?

3.      Bagaimana cara mengatasi permasalahan kependudukan yang terjadi di kota Jakarta?

1.3. Tujuan Penulisan

            Adapun tujuan penulisan makalah ini ialah :

1.      Untuk mengetahui dampak kepadatan penduduk yang tinggi di kota Jakarta,

2.      Untuk mengetahui hubungan antara teori Malthus dengan kondisi kependudukan kota Jakarta, dan

3.      Untuk mengetahui cara mengatasi permasalahan kependudukan yang terjadi di kota Jakarta.

1.4. Manfaat Penulisan

            Penulisan makalah ini diharapkan dapat bermanfaat untuk memberikan informasi kepada masyarakat mengenai dampak yang ditimbulkan oleh pertumbuhan penduduk yang pesat tanpa disertai daya dukung lingkungan. Diharapkan setelah membaca makalah ini, pembaca dapat berkontribusi untuk mengetahui cara menanggulangi kepadatan penduduk.

           

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Daya Dukung Lingkungan

            Pembangunan mempunyai tujuan jangka panjang dalam arti kita tidak hanya membangun untuk kita, generasi yang sekarang, melainkan juga untuk anak cucu kita. Dalam hubungan ini patutlah kita renungkan konsep bahwa bumi pada umumnya dan tanah air Indonesia pada khususnya bukanlah milik kita sebagai warisan yang kita dapatkan dari nenek moyang kita, melainkan milik anak cucu kita. Kita berkewajiban untuk mengembalikannya kepada anak cucu kita dalam keadaan yang baik ditambah dengan bunga sebagai imbalan nikmat yang kita dapatkan selama hidup kita di bumi ini. (Soemarwoto, 1972)

            Haruslah ada jaminan tidak akan terjadi keambrukan karena lingkungan tidak dapat lagi mendukung pembangunan itu. Inilah pada hakikatnya pembangunan yang berwawasan lingkungan, pembangunan itu menaikkan mutu hidup dan sekaligus menjaga dan memperkuat lingkungan untuk mendukung pembangunan yang berkesinambungan. Daya dukung llingkungan berkelanjutan ditentukan oleh banyak faktor, baik faktor biofisik maupun sosial, budaya dan ekonomi. Kedua kelompok faktor ini saling mempengaruhi. Faktor biofisik penting yang menentukan daya dukung berkelanjutan ialah proses ekologi yang merupaan system pendukung kehidupan dan keanekaan jenis yang merupakan sumber daya gen, misalnya hutan. Faktor sosial budaya juga mempunyai peranan yang sangat penting bahkan menentukan dalam daya dukung lingkungan. Sebab akhirnya manusialah yang menentukan apakah pembangunan akan berjalan terus atau terhenti. Dari sejarah, kita melihat harkat bangsa yang menanjak mengalami masa jaya dan kemudian menyusul kemerosotan. Sriwijaya dan Majapahit adalah contoh di negara kita.

2.2 Pola Pertumbuhan Populasi dan Konsep Daya Dukung

            Populasi mempunyai pola pertumbuhan yang khas, disebut pola pertumbuhan. Ada dua pola dasar pertumbuhan yaitu:

1.      Kurva pertumbuhan bentuk J

2.      Kurva pertumbuhan bentuk S dan sigmoid

            Pola pertumbuhan bentuk J kepadatan naik dengan cepat secara eksponensial kmudian berhenti mendadak karena hambatan lingkungan atau faktor pembatas bekerja efektive secara mandadak. Pola pertumbuhan populasi bentuk S mula-mula naik secara lambat kemudian menjadi cepat kemudian lambat kembali setelah hambatan lingkungan mulai bekerja dan akhirnya hampir seimbang. Batas atas di mana tidak ada pertumbuhan lagi merupakan asimptot dari kurva S yang biasa disebut daya dukung lingkungan (carrying capacity) atau daya topang (Heddy dan Kurniati, 1994).

2.3.Teori Malthus

Malthus mengatakan bahwa kuantitas manusia akan kejeblos ke dalam rawa-rawa kemiskinan dan berada ditubir kelaparan. Dalam jangka panjang, tak ada kemajuan teknologi yang dapat mengalihkan keadaan itu, karena kenaikan suplai makanan terbatas, sedangkan "pertumbuhan penduduk tak terbatas, dan bumi tak mampu memprodusir makanan buat menjaga eksistensi manusia" (Hart,  1979).

Malthus memperkirakan dimasa yang akan datang umat manusia akan kekurangan pangan akibat semakin meledaknya jumlah penduduk di dunia, namun banyak kalangan berpendapat bahwa teori Malthus ini banyak memiliki kelemahan, dan kemungkinannya sangat kecil untuk terjadi. Menurut Todaro, Malthus melupakan atau tidak memperhitungkan begitu besarnya dampak kemajuan teknologi dalam mengimbangi berbagai kekuatan negatif yang bersumber dari ledakan pertambahan penduduk. Asumsi Malthus mengenai ketersediaan lahan yang terbatas memang benar, tetapi ia tidak (pada waktu itu memang sulit untuk dibayangkan) memperhitungkan bahwa kemajuan teknologi dapat meningkatkan kualitas atau produksi tanah; artinya, dari tanah yang kuantitas atau luasnya tetap, manusia bisa memperoleh hasil yang jauh lebih banyak berkat kemajuan teknologi.

Teori Malthus juga menyatakan bahwa populasi manusia bertambah lebih cepat daripada produksi makanan, sehingga menyebabkan manusia bersaing satu sama lain untuk memperebutkan makanan dan menjadikan perbuatan amal sia-sia. Analisis-analisis pemikiran malthus adalah sebagai berikut: Keseimbangan penduduk dengan daya dukung dan daya tampung sudah dipersoalkan sejak dahulu oleh para filosof Cina, Yunani dan Arab, seperti Confucius, Plato, Aristoteles maupun Kalden. Bencana kelaparan (famine), dan kematian langsung dikaitkan dengan faktor ketidak-seimbangan jumlah penduduk dengan potensi lingkungan alam, khusus penyediaan bahan makanan. (Babas, 2009)

2.4.Kepadatan Penduduk

Kepadatan merupakan masalah bagi setiap negara di dunia terutama negara-negara berkembang umumnya, dan Indonesia khususnya.  Pertambahan penduduk secara besar-besaran mengakibatkan berbagai masalah. Seperti kurangnya lapangan pekerjaan yang mengakibatkan peningkatan kejahatan. Selain itu kepadatan menurut sebuah survey turut memberikan kontribusi terhadap peningkatan agresivitas.

Kepadatan memiliki arti hasil bagi jumlah objek terhadap luas daerah. Dengan demikian satuan yang digunakan adalah satuan/luas daerah.  Sedangkan ada yang berpendapat bahwa kepadatan adalah jumlah rata-rata penduduk yang mendiami suatu wilayah administrative atau politis tertentu, biasanya dinyatakan dalam jiwa/km².

Adapun kepadatan memiliki kategori-kategori. Manurut Altman (1975), variasi indikator kepadatan berhubungan dengan tingkah laku social. Dan variasinya adalah sebagai berikut:

1.      Jumlah Individu dalam sebuah kota: Semakin tinggi angka kelahiran dibanding kematian,  serta angka penduduk yang masuk dari pada penduduk yang keluar, dapat disimpulkan bahwa kota tersebut padat.

2.      Jumlah individu dalam jumlah sensus

3.      Jumlah individu pada unit tempat tinggal: artinya semakin banyak anggota keluarga dalam satu rumah di suatu daerah. Semakin padat pula daerah tersebut

4.      Jumlah ruangan pada unit tempat tinggal

5.      Jumlah bangunan pada lingkungan sekitar dan lain – lain.

Sedangkan Hollahan membagi kategori kepadatan menjadi dua:

1.      Kepadatan spasial: Yaitu saat suatu bangunan mengalamii penyempitan walaupun jumlah penduduknya atau penghuninya tetap. Sehingga kepadatan meningkat sejalan dengan menurunnya besar ruangan

2.      Kepadatan social: Yaitu diamana suatu keadaan yang tidak ada penyempitan ruangan, namun penduduk atau penghuninya bertambah dan tidak diikuti dengan pembesaran ruangan (Widianto, 2011).

BAB III

PEMBAHASAN

3.1. Studi Kasus pada Kota Jakarta

Pertumbuhan penduduk Indonesia saat ini mencapai 1,49 persen. Dengan pertumbuhan tetap saja, hal itu akan membawa konsekuensi kebutuhan beras Indonesia pada 2035 mencapai 47,84 juta ton. Untuk memenuhi kebutuhan beras itu, diperlukan penambahan 5,3 juta hektar sawah baru dari 13 juta hektar sawah yang ada sekarang.

Mengacu pada data Badan Pertanahan Nasional, pencetakan sawah baru tidak mudah dilakukan. Selama 1994-2004, luas sawah di Jawa berkurang 36.798 hektar atau rata-rata 3.679 hektar per tahun. Artinya, setiap hari 10 hektar sawah berubah fungsi. Data Direktorat Jenderal Pengelolaan Lahan dan Air Kementerian Pertanian menyebutkan, pengurangan luas panen di Jawa pada 2009-2010 mencapai 60.652 hektar. Namun, di luar Jawa justru terjadi penambahan 16.366 hektar luas panen. Hal itu berarti perluasan sawah sudah tidak mungkin dilakukan di Jawa. Padahal, produktivitas sawah di Jawa lebih besar 1,5 kali dari produktivitas sawah di luar Jawa. Pada 2007, Jawa menyumbang 53,3 persen kebutuhan beras nasional meski luas sawahnya hanya 46,7 persen. Karena itu, perluasan sawah harus segera dilakukan di luar Jawa. Setiap hektar sawah di Jawa yang hilang harus diganti dengan 1,5 hektar sawah di luar Jawa. Jika tidak, ancaman krisis pangan nasional sudah di depan mata.

Tingginya jumlah dan kepadatan penduduk membuat lingkungan Pulau Jawa mengalami tekanan hebat. Lahan yang ada tak mampu menyediakan segala kebutuhan penduduk di atasnya. Selain akan mengurangi kualitas hidup warganya, bencana lingkungan akibat ulah manusia, seperti banjir dan tanah longsor, juga akan semakin sering terjadi. Dalam waktu 80 tahun, penduduk di Jawa naik lebih dari tiga kali lipat. Data Badan Pusat Statistik menyebutkan, jumlah penduduk di Jawa, yang hanya 41,9 juta jiwa pada 1930, melonjak jadi 136,6 juta jiwa pada 2010. Padahal, luas Jawa yang hanya 6,79 persen dari luas daratan Indonesia tidak pernah bertambah.

Jawa menjadi pulau berkepadatan penduduk tinggi, 984 jiwa per kilometer persegi atau hampir delapan kali lipat kepadatan rata-rata Indonesia. Bahkan, kepadatan Jakarta mencapai 14.440 orang per kilometer persegi dan masuk dalam 17 kota terpadat di dunia. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan daya dukung lingkungan di kota Jakarta sudah melampaui batas. Lonjakan jumlah penduduk dan pola pembangunan wilayah yang bersifat horizontal memaksa alih fungsi lahan, baik sawah maupun hutan, untuk memenuhi kebutuhan akan tempat tinggal dan industri.

3.2. Hubungan Teori Malthus dengan Kepadatan Penduduk

Teori Malthus menyatakan bahwa populasi manusia bertambah lebih cepat daripada produksi makanan, sehingga menyebabkan manusia bersaing satu sama lain untuk memperebutkan makanan dan menjadikan perbuatan amal sia-sia. Keseimbangan penduduk dengan daya dukung dan daya tampung sudah dipersoalkan sejak dahulu oleh para filosof Cina, Yunani, dan Arab, seperti Confucius, Plato, Aristoteles maupun Kalden. Bencana kelaparan (famine), dan kematian langsung dikaitkan dengan faktor ketidak-seimbangan jumlah penduduk dengan potensi lingkungan alam, khusus penyediaan bahan makanan.

Teori Malthus jelas menekankan tentang pentingnya keseimbangan pertambahan jumlah penduduk menurut deret ukur terhadap persediaan bahan makanan menurut deret hitung. Teori Malthus tersebut sebetulnya sudah mempersoalkan daya dukung lingkungan dan daya tampung lingkungan. Tanah sebagai suatu komponen lingkungan alam tidak mampu menyediakan hasil pertanian untuk mencukupi kebutuhan jumlah penduduk yang terus bertambah dan makin banyak. Daya dukung tanah sebagai komponen lingkungan menurun, karena beban manusia yang makin banyak. Jumlah penduduk yang terus bertambah mencerminkan pula makin padat jumlah penduduk tiap 1 km², dapat mempercepat eksploitasi sumber daya alam dan mempersempit persediaan lahan hunian dan lahan pakai. Dengan kata lain jumlah penduduk yang terus bertambah dan makin padat sangat mengganggu daya dukung dan daya tampung lingkungan. Jumlah penduduk harus seimbang dengan batas ambang lingkungan, agar tidak menjadi beban lingkungan atau mengganggu daya dukung dan daya tampung lingkungan, dengan menampakkan bencana alam berupa banjir, kekeringan, gagal panen, kelaparan, wabah penyakit dan kematian.

Kelahiran dan kematian sebagai peristiwa-peristiwa vital mengatur keseimbangan penduduk dengan potensi alamnya. Makin padat jumlah penduduk dalam jangka pendek, jangka sedang atau jangka panjang akan mengganggu daya dukung dan daya tampung lingkungan hidup. Di daerah-daerah padat penduduk gangguan keseimbangan lingkungan (daya dukung dan daya tampung) disebabkan oleh permintaan yang makin meningkat terhadap berbagai potensi lingkungan, walaupun konsumsi perkapita rendah. Jumlah penduduk yang terus bertambah mencerminkan pula makin padat jumlah penduduk tiap 1 km², dapat mempercepat eksploitasi sumber daya alam dan mempersempit persediaan lahan hunian dan lahan pakai. Dengan kata lain jumlah penduduk yang terus bertambah dan makin padat sangat mengganggu daya dukung dan daya tampung lingkungan. Jumlah penduduk harus seimbang dengan batas ambang lingkungan, agar tidak menjadi beban lingkungan atau mengganggu daya dukung dan daya tampung lingkungan, dengan menampakkan bencana alam berupa banjir, kekeringan, gagal panen, kelaparan, wabah penyakit dan kematian. Kelahiran dan kematian sebagai peristiwa-peristiwa vital mengatur keseimbangan penduduk dengan potensi alamnya. Makin padat jumlah penduduk dalam jangka pendek, jangka sedang atau jangka panjang akan mengganggu daya dukung dan daya tampung lingkungan hidup. Di daerah-daerah padat penduduk gangguan keseimbangan lingkungan (daya dukung dan daya tampung) disebabkan oleh permintaan yang makin meningkat terhadap berbagai potensi lingkungan, walaupun konsumsi perkapita rendah.

3.3. Dampak Daya Dukung Lingkungan

Sebagai makhluk hidup, manusia selalu berinteraksi dengan lingkungannya. Interaksi tersebut akan terganggu apabila daya dukung lingkungan yang tersedia bagi manusia sudah mencapai ambang batas. Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya ketidakseimbangan ekologi. Ketidakseimbangan ekologi terjadi akibat jumlah penduduk melebihi kapasitas yang tersedia, sehingga menyebabkan dampak-dampak yang akan dibahas dalam penjelasan berikut ini.

a.     Dampak Lingkungan

Penggunaan tanah mendominasi untuk permukiman penduduk (settlement), dibandingkan lahan unutk bertani atau perkebunan. Dengan kata lain, lahan lebih banyak digunakan untuk kawasan permukiman daripada untuk lahan produksi yang dapat digunakan untuk memproduksi makanan pokok masyarakat. Kondisi yang demikian ini semakin diperparah Kota Jakarta sebagai pusat kota, sehingga banyak migran yang berduyun-duyun mendatangi kota tersebut. Para migran telah menciptakan kawasan yang kumuh untuk dijadikan sebagai lahan permukiman Kawasan permukiman yang kumuh dan berdesakan, dapat menjadi ancaman kesehatan yang cukup serius. Hal ini disebabkan oleh kurang layaknya lingkungan dan sanitasi yang tercipta sehingga menjadi tempat berkembangbiaknya penyakit yang menular. Efek lain yang jarang diperhitungkan yaitu meningkatnya biaya pembangunan kesehatan yang harus dikeluarkan pemerintah dalam rangka penanggulangannya. Dampak lingkungan lain yang terjadi akibat masalah ledakan penduduk tersebut  adalah polusi. Tingkat polusi bergerak naik seiring dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk  di suatu area permukiman. Polusi ditimbulkan dari asap hasil pembuangan kendaraan bermotor yang jumlahnya saat ini semakin meningkat tajam. Hal ini terlihat dari semakin tingginya frekuensi kemacetan yang terjadi di jalan-jalan. Penanganan sampah yang tidak pernah dapat terselesaikan juga merupakan sumber polusi yang membahayakan kesehatan masyarakat. Apa pun bentuknya, polusi memiliki efek yang sangat besar bagi kehidupan manusia. dapat menimbulkan penyakit sistem pernapasan. Dalam jangka panjang kondisi lingkungan seperti ini akan berpengaruh secara signifikan baik kepada kesehatan, maupun sikap dan perilaku masyarakat.

b. Dampak Sosial                                               

Keterbatasan ruang, saling dempet, himpit, rebut, kesemerawutan adalah sebagai akibat kelebihan beban (overload), kelebihan beban berbanding searah dengan tekanan (pressure) yang akan ditimbulkannya. Namun, jika tekanan melampaui batas ambang toleransi, dapat menimbulkan frustasi yang diwujudkan dalam bentuk berbagai macam kerawanan sosial. Seperti mudahnya terjadi konflik, meningkatnya angka kriminalitas, tindakan anarkis. Semua itu dikarenakan terbatasnya ketersediaan berbagai sumberdaya (resources availability) yang berbanding terbalik dengan jumlah pengguna dan pemakai, menimbulkan berbagai cara kompetisi untuk mendapatkannya. Berbagai cara ditempuh hanya untuk bertahan hidup, sepertinya menjamurnya pedagang kaki lima hampir di setiap sudut kota, menggelar dagangan tanpa mengindahkan perda. Kerawanan sosial lainnya adalah sebagai akibat terjadinya ketidakseimbangan antara keterbatasan dan kemampuan kompetensi, akhirnya menimbulkan frustasi dan distorsi pada norma kehidupan di masyarakat. Hal ini ditandai dengan tingginya angka pengguna narkoba.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

            Dampak dari kepadatan penduduk di kota Jakarta antara lain adalah munculnya masalah kekurangan lahan penghijauan kota, kekurangan pangan, polusi udara, polusi air (terutama polusi air sungai) dan berbagai masalah lainnya.  

            Teori Malthus menyatakan bahwa populasi manusia bertambah lebih cepat daripada produksi makanan, sehingga menyebabkan manusia bersaing satu sama lain untuk memperebutkan makanan. Sehingga semakin bertambahnya populasi maka semakin meningkatnya persaingan untuk memenuhi kebutuhan, sedangkan produksi pangan yang tersedia tidak seimbang dengan laju pertambahan penduduk.  

            Cara mengatasi kepadatan penduduk di kota Jakarta dapat dilaksanakan dengan cara menekan pertumbuhan penduduk salah satunya merencanakan program KB, yang dilaksanakan bukan hanya oleh pemerintah tetapi masyarakat juga berpengaruh penting terhadap berjalannya program tersebut. Juga dapat dilakukan dengan progran Transmigrasi

4.2 Saran

            Sebaiknya masalah kepadatan penduduk yang berdampak pada daya dukung lingkungan, dapat diselesaikan dengan keikutsertaan semua kalangan dan kesadaran masyarakat akan kelestarian lingkungan kota.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Kajian Teori Malthus terhadap Populasi dan Pangan. http://mm08.student.ipb.ac.id/2010/06/20/kajian-teori-malthus-terhadap-populasi-dan-pangan-studi-kelembagaan-di-banjarmasin-kalimantan-selatan.html (tanggal akses 12 Maret 2011).

Widiyanto, Dwi I. 2011. Kepadatan. http://psikologikelompok.wordpress.com/2011/03/08/kepadatan.html

Babas. 2009. Teori Malthus. http://www.ba2s-breeder.blogspot.com/2009/06/teori-malthus.html (tanggal akses 12 Maret 2011)

Asbar, Ichrar. 2011. Diktat Ilmu Lingkungan. Samarinda : Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Mulawarman.

Soermarwoto, Otto. 1997. Ekologi Lingkungan Hidup dan Pembangunan. Jakarta : Djambatan.

Suwasono, Heddy. 1994. Prinsip-Prinsip Dasar Ekologi. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada.

Tarumingkeng, Rudi. 1994. Dinamika Populasi : Analisis Ekologi Kuantitatif. Jakarta :  Universitas Krida Mandala Press.

MAKALAH REAKSI REDOKS

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  LATAR BELAKANG

                        Reaksi redoks memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, baik yang merugikan maupun menguntungkan. Reaksi redoks yang menguntungkan misalnya saja reaksi yang berlangsung dalam proses respirasi pada tumbuhan. Dalam proses ini, karbohidrat dioksidasi menjadi karbondioksida dan uap air dengan melepas energi, adapun contoh redoks yang merugikan, yaitu korosi besi(besi berkarat ). Korosi ini sangat merugikan karena merusak banyak bangunan dan benda-benda yang terbuat dari besi.

                        Reaksi redoks memiliki aplikasi yang luas dalam bidang industri. Misalnya prinsip reaksi redoks mendasari pembuatan baterai dan aki, ekstrasi dan pemisahan logam dengan logam lain, seperti emas, perak, dan kromium. Selain itu, reaksi redoks juga digunakan untuk membuat senyawa kimia, seprti natrium hidroksida yang merupakan bahan baku dalam banyak kegiatan industri.

                        Proses oksidasi pada buah dapat kita dapat amati secara langsung, misalnya buah apel yng dikupas dan didiamkan beberapa saat maka buah tersebut akan berubah warna dari tidak bewarna menjadi kecoklatan. Pencoklatan pada apel setelah dikupas atau pada just apel terjadi karena senyawa polifenol teroksidasi, bentuk polifenol teroksidasi ini nantinya dapat bergabung satu sama lain membentuk senyawa makromolekul berwarna coklat, dimana senyawa makromolekul ini nantinya bisa membuat jus apel menjadi keruh.Begitu pula pada kulit tubuh manusia, proses oksidasi dapat berlangsung perlahan-lahan dalam jangka waktu yang relatif lama namun nampak jelas perubahan dari oksidasi kulit manusia ini. Proses oksidasi pada kulit manusia atau disebut pula proses penuaan terjadi karena adanya radikal bebas (-OH). Jika di suatu tempat terjadi reaksi oksidasi dimana reaksi tersebut menghasilkan hasil samping berupa radikal bebas (·OH) seperti asap kendaraan , rokok maupun polusi maka tanpa adanya kehadiran antioksidan radikal bebas ini akan menyerang molekul-molekul lain disekitarnya, seperti pada kulit tubuh manusia. Oksidasi sendiri adalah hancurnya jaringan tubuh karena pengaruh radikal bebas.

Antioksidan sangat dibutuhkan manusia dalam manghambat atau memperlambat proses oksidasi pada tubuh. Buah strawberry memiliki fungsi yang sangat besar terhadap prases penunda penuaan pada tubuh manusia. Buah  ini memang banyak mengandung asam salisilat (salah satu jenis asam beta -hidroksi yang membantu mengencangkan kulit ) , silica, serta vitamin B , C, E dan K. Dengan kemampuannya menyehatkan dan meremajakan kulit, strwaberry cocok digunakan untuk hampir semua jenis kulit. Oleh karenanya strawberry banyak dimanfaatkan industri-industri kosmetik ( terutama industri sabun mandi).

1.2  RUMUSAN MASALAH

a.       Apakah yang dimaksud dengan proses Reduksi Oksidasi...?

b.      Bagaimana proses berlangsungnya oksidasi pada kulit tubuh manusia...?

c.       Bagaimana menunda proses penuaan (oksidasi) pada manusia...?

1.3  TUJUAN

a.         Untuk mengetahui pengertian dari proses redoks.

b.         Untuk mengetahui proses oksidasi pada kulit tubuh manusia.

c.         Untuk mengetahui penyebab penuaan dan cara menunda proses penuaan.

1.4     MANFAAT

a.       Dapat mengartikan proses reduksi dan oksidasi.

b.      Dapat mengetahui proses penuaan pada  kulit tubuh manusia.

c.       Dapat mengetahui cara menunda proses penuaan.

BAB II

DASAR TEORI

2.1  PENGERTIAN REDOKS

Redoks (singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana(CH₄), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit. Istilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. Ia dapat dijelaskan dengan mudah sebagai berikut:

1.     Oksidasi menjelaskan ;

a.       pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion

b.      reaksi pengikatan oksigen dan

c.       reaksi yang  mengalami kenaikan bilangan biloks

2.     Reduksi menjelaskan ;

a.       penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion

b.      reaksi pelepasan oksigen dan

c.       reaksi yang mengalami penurunan bilangan biloks.

Pada reaksi Redoks terjadi transfer elektron dari fase satu ke yang lain dan elektron tersebut tidak hilang maupun diciptakan selama proses redoks. Oksidasi dan reduksi selalu  terjadi bersama tidak ada suatu zat yang teroksidasi tanpa adanya zat lain yang mengalami reduksi. Zat yang menyebabkan zat lain mengalami oksidasi disebut oksidator, dan zat yang menyebabkan zat lain mengalami reduksi disebut reduktor. Oksidator akan mengalami reaksi reduksi sedangkan reduktor mengalami oksidasi.

Walaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tujuan, penjelasan di atas tidaklah persis benar. Oksidasi dan reduksi tepatnya merujuk pada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai "redoks" walaupun tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut (misalnya yang melibatkan ikatan kovalen).

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen oksidasi. Oksidator melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia "menerima" elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H₂O₂, MnO₄⁻, CrO₃, Cr₂O₇²⁻, OsO₄) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin).

 Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen reduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia "mendonorkan" elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor.

Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah. Reduktor jenus lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH₄ dan LiAlH₄), reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organik, terutama dalam reduksi senyawa-senyawa karbonil menjadi alkohol. Metode reduksi lainnya yang juga berguna melibatkan gas hidrogen (H₂) dengan katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitik ini utamanya digunakan pada reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon.

Cara yang mudah untuk melihat proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya ke oksidator. Sehingga dalam reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, dan oksidator mendapatkan elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibat dalam sebuah reaksi disebut sebagai pasangan redoks

2.4  PENGERTIAN  PENUAAN PADA  MANUSIA

Penuaan adalah proses yang dinamis dan kompleks yang dihasilkan oleh perubahan-perubahan sel, fisiologis, dan psikologis. Sementara ada beberapa orang dewasa yang mengalami penurunan fungsi organ dan aktivitas metabolisme, ada juga sejumlah yang lain yang tidak mengalami penurunan keadaan fungsional selama penuaan. Kekhasan ini menyebabkan timbulnya pembedaan antara penuaan yang "berhasil" dan yang "biasa" yang mencerminkan patologi yang lebih sering dikaitkan dengan kebiasaan hidup yang buruk antara lain pola menu makanan yang tidak sehat, merokok, gemar minum, jarang olahraga, dan faktor-faktor yang berhubungan dengan stres lainnya, daripada dengan penuaan itu sendiri.

 Penuaan  dini adalah proses dari penuaan kulit yang lebih cepat dari seharusnya. Banyak orang yang mulai melihat timbulnya kerutan kulit wajah pada usia yang relatif muda, bahkan pada usia awal 20-an. Hal ini biasanya disebabkan berbagai faktor baik internal maupun eksternal.

Faktor internal ini biasanya disebabkan oleh adanya gangguan dari dalam tubuh. Misalnya sakit yang berkepanjangan, serta kurangnya asupan gizi. Sedangkan faktor eksternal bisa terjadi karena sinar matahari, polusi, asap rokok, makanan yang tidak sehat dan lain sebagainya.

Struktur Kulit

Fakta Ilmiah Tentang Kulit

1. Pada usia muda, kulit baru akan muncul ke lapisan epidermis setiap 28 – 30 hari. Dengan bertambahnya usia, proses regenerasi berkurang secara cepat. Dan setelah usia di atas 50 tahun prosesnya menjadi sekitar 37 hari.
2. Lapisan dermis kulit adalah lapisan kulit yang bertanggung jawab terhadap sifat elastisitas, dan kehalusan kulit. Berfungsi mensuplai makanan untuk lapisan epidermis, dan sebagai fondasi bagi kolagen serta serat elastin.
3. Vitamin C merangsang dan meningkatkan produksi kolagen kulit dengan cara meningkatkan kemampuan perkembangbiakan sel fibroblast tua dermis.

Struktur Kolagen

Kolagen adalah komponen utama lapisan kulit dermis (bagian bawah epidermis) yang dibuat oleh sel fibroblast. Pada dasarnya kolagen adalah senyawa protein rantai panjang yang tersusun lagi atas asam amino alanin, arginin, lisin, glisin, prolin, serta hiroksiproline. Sebelum menjadi kolagen, terlebih dahulu terbentuk pro kolagen.

Bilamana produksi kolagen menurun seiring dengan bertambahnya usia, dampaknya adalah meningkatnya proses “kulit kering” serta sifat elastisitasnya. Lapisan dermis inilah yang bertanggung jawab akan sifat elastisitas dan kehalusan kulit (skin smoothness) yang merupakan kunci utama untuk disebut “awet muda” serta memiliki kulit indah (beautiful skin).

Proses Penuaan Kulit

Proses Penuaan pada Kulit

Penuaan kulit pada dasarnya terbagi atas 2 proses besar, yaitu penuaan kronologi (chronological aging) dan 'photo aging'. Penuaan kronologi ditunjukkan dari adanya perubahan struktur, dan fungsi serta metabolik kulit seiring berlanjutnya usia. Proses ini termasuk, kulit menjadi kering dan tipis; munculnya kerutan halus, adanya pigmentasi kulit (age spot).

Sedangkan proses 'photo aging' adalah proses yang menyangkut berkurangnya kolagen serta serat elastin kulit akibat dari paparan sinar UV matahari. Paparan sinar sinar UV yang berlebihan, dapat menyebabkan kerusakan kulit akibat munculnya enzim proteolisis dari radikal bebas yang terbentuk. Enzim ini selanjutnya memecahkan kolagen serta jaringan penghubung di bawah kulit dermis.

Sehingga dari pengetahuan kita mengenai fakta dan proses penuaan kulit yang merupakan penyebab penuaan dini, kita perlu melakukan tindakan yang tepat untuk menangani penuaan dini. Salah satu tindakan yang tepat untuk menangani penuaan dini adalah memakai produk antiaging yang tepat.

2.3  PENGERTIAN RADIKAL BEBAS

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan satu buah elektron dari pasangan elektron bebasnya, atau merupakan hasil pemisahan homolitik suatu ikatan kovalen. Elektron memerlukan pasangan untuk menyeimbangkan nilai spinnya, sehingga molekul radikal menjadi tidak stabil dan mudah sekali bereaksi dengan molekul lain, membentuk radikal baru. Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, zat pemicu radikal dalam makanan dan polutan lain. Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas bersifat kronis, yaitu dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk penyakit tersebut menjadi nyata. Contoh penyakit yang sering dihubungkan dengan radikal bebas adalah serangan jantung,kanker, katarak dan menurunnya fungsi ginjal. Untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis karena radikal bebas diperlukan antioksidan.

Tubuh manusia dapat menetralisir radikal bebas ini, hanya saja bila jumlahnya berlebihan, maka kemampuan untuk menetralisirnya akan semakin berkurang. Merokok, misalnya, adalah kegiatan yang secara sengaja memasukkan berbagai jenis zat berbahaya yang dapat meningkatkan jumlah radikal bebas ke dalam tubuh. Tubuh manusia didesain untuk menerima asupan yang bersifat alamiah, sehingga bila menerima masukan seperi asap rokok, akan berusaha untuk mengeluarkan berbagai racun kimiawi ini dari tubuh melalui proses metabolisme, tetapi proses metabolisme ini pun sebenarnya menghasilkan radikal bebas. Pada intinya, kegiatan merokok sama sekali tidak berguna bagi tubuh, walau pun dapat ditemui perokok yang berusia panjang.

Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga terjadi mutasi Bila perubahan DNA ini terjadi bertahun-tahun, maka dapat menjadi penyakit kanker. Tubuh manusia, sesungguhnya dapat menghasilkan antioksidan^, tetapi jumlahnya sering sekali tidak cukup untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh. Atau sering sekali, zat pemicu yang diperlukan oleh tubuh untuk menghasilkan antioksidan tidak cukup dikonsumsi. Sebagai contoh, tubuh manusia dapat menghasilkan Glutathione, salah satu antioksidan yang sangat kuat, hanya saja, tubuh memerlukan asupan vitamin C sebesar 1.000 mg untuk memicu tubuh menghasilkan glutahione ini. Keseimbangan antara antioksidan dan radikal bebas menjadi kunci utama pencegahan stres oksidatif dan penyakit-penyakit kronis yang dihasilkannya.

2.4  PENGERTIAN ANTIOKSIDAN

Antioksidan adalah suatu senyawa kimia yang dalam kadar tertentu mampu menghambat atau memperlambat kerusakan lemak dan minyak akibat proses oksidasi.  Produk pangan tersusun dari berbagai komponen seperti protein, karbohidrat, lemak dan zat-zat lain yang jumlahnya kecil. Produk pangan yang kaya lemak mempunyai resiko yang besar terhadap oksidasi lemak. Oksidasi lemak akan menyebabkan penurunan nilai gizi, rasa, flavor dari produk yang bersangkutan. Selain oksidasi lemak, dapat pula terjadi oksidasi pada karbohidrat dan pigmen yang terikat dengan protein. Oksidasi pada karbohidrat dapat menyebabkan terjadinya pemucatan warna dan hilangnya flavor.

Antioksidan adalah bahan tambahan pangan yang digunakan untuk mencegah terjadinya ketengikan pada makanan akibat proses oksidasi lemak atau minyak yang terdapat di dalam makanan. Adanya antioksidan dalam produk pangan akan mengurangi kecepatan proses oksidasi. Antioksidan dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu antioksidan alami dan antioksidan buatan.

Antioksidan alami di dalam produk pangan dapat berasal dari :

a) senyawa antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen pangan,

b) senyawa antioksidan yang terbentuk dari reaksi-reaksi selama proses pengolahan,

c) senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan ditambahkan ke makanan sebagai   bahan tambahan pangan. Antioksidan alami yang banyak digunakan dalam bahan pangan adalah tokoferol.

Tokoferol merupakan antioksidan yang banyak terdapat pada kecambah dan kacang-kacangan yang telah mengalami proses germinasi. Tokoferol memiliki karakteristik berwarna kuning terang, cukup larut dalam lipida karena rantai C panjang. Terdapat empat bentuk tokoferol, yaitu α, ß, γ, dan δ tokoferol. Didalam jaringan hidup, aktivitas antioksidan tokoferol cenderung α > ß > γ > δ tokoferol, tetapi dalam makanan aktivitas antioksidan tokoferol terbalik δ > γ > ß > α tokoferol, urutan tersebut kadang bervariasi tergantung pada substrat dan kondisi-kondisi lain seperti suhu. Tokoferol sebagai antioksidan berfungsi sebagai pemberi atom hidrogen secara cepat ke radikal lipida (R*, ROO*) dan mengubahnya ke bentuk lebih stabil, sementara turunan radikal tokoferol (A*) tersebut memiliki keadaan lebih stabil dibanding radikal lipida

Dalam industri pangan, tokoferol sering ditambahkan kedalam produk pangan sebagai antioksidan untuk mencegah reaksi oksidasi, tokoferol termasuk antioksidan yang stabil terhadap asam, panas, dan alkali, tetapi dapat dirusak oleh oksigen dan proses oksidasi dapat dipercepat jika ada cahaya. Jenis produk yang sering ditambahkan tokoferol adalah lemak dan minyak, mentega, margarin, daging olahan atau awetan, ikan beku, ikan asin, dan lain-lain. Batas penambahan tokoferol tergantung jenis pangannya, misalnya untuk kaldu, batas penambahan tokoferol adalah 50 mg/kg dan pada produk makanan bayi sebesar 300 mg/kg. Komite ahli gabungan pangan FAO/WHO tentang bahan tambahan pangan telah menetapkan ADI (acceptable daily intake) tokoferol sebesar 0,15 - 2,00 mg/kg, kelebihan tokoferol dapat menyebakan keracunan, yang ditandai dengan sakit kepala, lemah dan selalu lelah, serta pusing yang disertai gangguan penglihatan.

Tubuh kita terdiri dari triliunan sel. Disetiap sel terjadi reaksi metabolisme yang sangat kompleks. Diantara reaksi metabolisme tersebut melibatkan oksigen, seperti yang kita ketahui oksigen adalah unsur yang sangat reaktif. Keterlibatan oksigen dalam reaksi metabolisme di dalam sel dapat menghasilkan apa yang disebut sebagai “reaktif spesies oksigen” seperti H2O2, radikal bebas hydroksil (·OH), dan anion superoksida ( O2-).

 Zat ini secara nyata mampu memperlambat atau menghambat oksidasi zat yang mudah teroksidasi meskipun dalam konsentrasi rendah. Antioksidan juga sesuai didefinisikan sebagai senyawa-senyawa yang melindungi sel dari efek berbahaya radikal bebas oksigen reaktif jika berkaitan dengan penyakit, radikal bebas ini dapat berasal dari metabolisme tubuh maupun faktor eksternal lainnya. Radikal bebas adalah spesies yang tidak stabil karena memiliki elektron yang tidak berpasangan dan mencari pasangan elektron dalam makromolekul biologi. Protein lipida dan DNA dari sel manusia yang sehat merupakan sumber pasangan elektron yang baik. Kondisi oksidasi dapat menyebabkan kerusakan protein dan DNA, kanker, penuaan, dan penyakit lainnya.

Komponen kimia yang berperan sebagai antioksidan adalah senyawa golongan fenolik dan polifenolik Senyawa-senyawa golongan tersebut banyak terdapat dialam, terutama pada tumbuh-tumbuhan, dan memiliki kemampuan untuk menangkap radikal bebas. Antioksidan yang banyak ditemukan pada bahan pangan, antara lain vitamin E, vitamin C, dan karotenoid.

Antioksidan diharapkan aman dalam penggunaan atau tidak toksik, efektif pada konsentrasi rendah (0,01-0,02%), tersedia dengan harga cukup terjangkau, dan tahan terhadap proses pengolahan produk. Antioksidan penting dalam melawan radikal bebas, tetapi dalam kapasitas berlebih menyebabkan kerusakan sel.

Berdasarkan asalnya, antioksidan terdiri atas antioksigen yang berasal dari dalam tubuh (endogen) dan dari luar tubuh (eksogen). Adakalanya sistem antioksidan endogen tidak cukup mampu mengatasi stres oksidatif yang berlebihan. Stres oksidatif merupakan keadaan saat mekanisme antioksidan tidak cukup untuk memecah spesi oksigen reaktif.Oleh karena itu, diperlukan antioksidan dari luar (eksogen) untuk mengatasinya.

Ada dua macam antioksidan berdasarkan sumbernya, yaitu antioksidan alami dan antioksidan sintetik .

Antioksidan alami biasanya lebih diminati, karena tingkat keamanan yang lebih baik dan manfaatnya yang lebih luas dibidang makanan, kesehatan dan kosmetik. Antioksidan alami dapat ditemukan pada sayuran, buah-buahan, dan tumbuhan berkayu. Metabolit sekunder dalam tumbuhan yang berasal dari golongan alkaloid, flavonoid, saponin, kuinon, tanin, steroid/ triterpenoid. Quezada et al. (2004) menyatakan bahwa fraksi alkaloid pada daun “Peumus boldus” dapat berperan sebagai antioksidan. Zin “et al”. (2002) menyatakan bahwa golongan senyawa yang aktif sebagai antioksidan pada batang, buah, dan daun mengkudu berasal dari golongan flavonoid. Gingseng yang berperan sebagai antioksidan, antidiabetes, antihepatitis, antistres, dan antineoplastik, mengandung saponin glikosida (steroid glikosida) Uji aktivitas antioksidan yang dilakukan pada daun “Ipomea pescaprae” menunjukkan keberadaan senyawa kuinon, kumarin, dan furanokumarin. Tanin yang banyak terdapat pada teh dipercaya memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi. Sementara itu, Iwalokum “et al”.(2007) menyatakan bahwa “Pleurotus ostreatus” yang mengandung triterpenoid, tanin, dan sterois glikosida dapat berperan sebagai antioksidan dan antimikrob.

A.    Penggolongan Antioksidan berdasarkan mekanisme kerjanya

Berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan dibedakan menjadi antioksidan primer yang dapat bereaksi dengan radikal bebas atau mengubahnya menjadi produk yang stabil , dan antioksidan sekunder atau antioksidan preventif yang dapat mengurangi laju awal reaksi rantai serta antioksidan tersier. Mekanisme kerja antioksidan selular menurut Ong et al. (1995) antara lain, antioksidan yang berinteraksi langsung dengan oksidan, radikal bebas, atau oksigen tunggal; mencegah pembentukan jenis oksigen reaktif; mengubah jenis oksigen rekatif menjadi kurang toksik; mencegah kemampuan oksigen reaktif; dan memperbaiki kerusakan yang timbul.

1)      Antioksidan primer

Antioksidan primer berperan untuk mencegah pembentukan radikal bebas baru dengan memutus reaksi berantai dan mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil. Contoh antioksidan primer, ialah enzim superoksida dimustase (SOD), katalase, dan glutation dimustase.

Antioksidan primer juga senyawa yang dapat menghentikan reaksi berantai pembentukan radikal yang melepaskan hidrogen.Zat-zat yang termasuk golangan ini dapat berasal dari alam dan dapat pula buatan (sintetis).  Antioksidan alam antara lain : toko fenol, lesitin,sesamol, fosfasida, dan asam askrobat. Antioksidan buatan adalah senyawa-senyawa fenol, misalnya : butylated hidroxytoluene (BHT).

2)      Antioksidan Sekunder

Antioksidan sekunder berfungsi menangkap senyawa radikal serta mencegah terjadinya reaksi berantai.Contoh antioksidan sekunder diantaranya yaitu vitamin E, Vitamin C, dan β-karoten. Antioksidan sekunder juga suatu senyawa yang dapat mencegah kerja prooksidan yaitu faktor-faktor yang mempercepat terjadinya reaksi oksidasi terutama logam-logam seperti:Fe, Cu, Pb, Mn.  

      Beberapa macam senyawa yang dapat digunakan sebagai antioksidan.

No	Antioksidan	No	Antioksidan
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.	Asam askorbat Asam sitrat Asam galakturonal -Tocopherol -Tocopherol -Conidendrol -Conidendrol Norconidendrol Gum-guaial Hydroquinone Sesamol	12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.	Propyl gallate Lauryl gallate Asam gallate Butylated Hidroxytoluena (BHT) Butylated Hidroxyanisole (BHA) Hexyl gallate Di-ter-butyl-p-cresol Nordhydroquaiaretic acid Lechithin Catechol

3)      Antioksidan Tersier

Antioksidan tersier berfungsi memperbaiki kerusakan sel dan jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas.Contohnya yaitu enzim yang memperbaiki DNA pada inti sel adalah metionin sulfoksida reduktase.

B.     Metode pengujian antioksidan

Beberapa metode uji yang digunakan untuk melihat aktivitas antioksidan

1)      Metode DPPH

Salah satu metode yang digunakan untuk pengujian aktivitas antioksidan adalah metode DPPH. Metode DPPH didasarkan pada kemampuan antioksidan untuk menghambat radikal bebas dengan mendonorkan atom hidrogen. Perubahan warna ungu DPPH menjadi ungu kemerahan dimanfaatkan untuk mengetahui aktivitas senyawa antioksidan. Metode ini menggunakan kontrol positif sebagai pembanding untuk mengetahui aktivitas antioksidan sampel. Kontrol positif ini dapat berupa tokoferol, BHT, dan vitamin C. Uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH menggunakan 1,1-difenil-2-pikrilhidra-zil (DPPH) sebagai radikal bebas. Prinsipnya adalah reaksi penangkapan hidrogen oleh DPPH dari senyawa antioksidan , misalnya troloks, yang mengubahnya menjadi 1,1-difenil-2-pikrilhidrazin.

2)      Metode CR

Larutan Ce(IV) sulfat yang diberikan pada sampel akan menyerang senyawa antioksidan. Senyawa antioksidan dapat berperan sebagai pemindah elektron, maka perusakan struktur oleh elektron reaktif yang berasal dari oksidator kuat seperti Ce(IV) tidak terjadi. Metode ini berdasarkan spektrofotometri yang pengukurannya dilakukan pada panjang gelombang 320 nm. Panjang gelombang ini digunakan untuk mengukur Ce(IV) yang tidak bereaksi dengan kuersetin dan senyawa flavonoid lain. Kapasitas reduksi Ce(IV) pada sampel dapat diukur konsentrasi dan pH larutan yang sesuai membuat Ce (IV) hanya mengoksidasi antioksidan , dan bukan senyawa organik lain yang mungkin teroksidasi. Hal ini membuat penentuan panjang gelombang maksimum dan nilai pH larutan penting untuk diketahui dan dijaga selama pengukuran agar tidak terjadi pergeseran panjang gelombang selama pengukuran.

C.      Mekanisme Kerja Antioksidan

           Mekanisme antioksidan dalam menghambat oksidasi atau menghentikan reaksi berantai pada radikal bebas dari lemak yang teroksidasi, dapat disebabkan oleh 4(empat) macam mekanisme reaksi yaitu :

1.      pelepasan hidrogen dari antioksidan.

2.      pelepasan elektron dari antioksidan.

3.      addisi asam lemak ke cicin aromatik pada  antioksidan.   

4.      pembentukan senyawa kompleks antara     lemak     dan     cicin    aromatik     dari antioksidan.

       Prinsip kerja dari pada antioksidan dalam menghambat otooksidan pada lemak dapat dilihat sebagai berikut : “ oksigen bebas di udara akan mengoksidaksi ikatan rangkap pada asam lemak yang tidak jenuh. Kemudian radikal bebas yang terbentuk akan bereaksi dengan oksigen sehingga akan menghasilkan peroksida aktif."    

                         RH                    +                         O_{2      -->}                                    R*        +      OOH 

        Asam lemak tidak jenuh                          Oksigen                               Radikal bebas

                         R*                     +                         O_{2         -->}                                 ROO

               Radikal bebas                                    oksigen                            Peroksida aktif

        Apabila dalam suatu asam lemak yang terdapat dalam minyak tidak mengandung antioksidan, maka peroksida aktif akan bereaksi dengan ikatan rangkap lemak.

                                                                                                               O                                  H

                                                          Energi

    R₁     C    C    C    C    R₂  + *OH               R₁      C    H  +  CH₂   +   CH     C     R₂   +  *OH

                                                

O*                                      panas + sinar                                        

   Alkoksi peroksida                                                               Aldehid

  

Apabila ditambah suatu antioksidan, maka peroksida aktif akan bereaksi dengan antioksidan tersebut. Sehingga pembentukan radikal abebas dapat dihentikan dengan penambahan suatu antioksidan.  

D.    Jenis Antioksidan

Antioksidan dibagi dalam dua golongan besar yaitu yang larut dalam air dan larut dalam lemak. Setiap golongan dibagi lagi dalam grup yang lebih kecil. Sebagai contoh adalah antioksidan dari golongan vitamin, yang paling terkenal adalah Vitamin C dan Vitamin E. Vitamin C banyak kita peroleh pada buah-buahan sedangkan vitamin E banyak diperoleh dari minyak nabati.

Antioksidan dari golongan Enzim seperti golongan enzim Superoksida Dismutse (SODs), Katalase, dan Peroksidase. Antioksidan golongan Karotenoid seperti likopen dan Karoten yang banyak terdapat pada buah dan sayuran.

Golongan antioksidan lain yang terkenal adalah antioksidan dari senyawa polifenol dan yang paling banyak diteliti adalah dari golongan flavonoid yang terdiri dari flavonols, flavones, catechins, flavanones, anthocyanidins, dan isoflavonoids. Sumber senyawa polifenol adalah dari teh, kopi, buah-buahan, minyak zaitun, cinnamon, strawberry dan sebagainya.Contohnya yang terkenal adalah Resveratrol yang ditemukan pada buah anggur, Epigalokatekingalat adalah contoh senyawa polifenol yang terdapat pada teh hijau, theaflavin pada teh hitam dan sebagainya.

 Antioksidan digunakan luas sebagai bahan kandungan suplemen makanan dengan harapan dapat membantu menjaga kesehatan dan mencegah penyakit-penyakit seperti kanker dan sakit jantung koroner. Walaupun kajian awal mensugestikan bahwa suplemen antioksidan mungkin dapat meningkatkan kesehatan, uji klinis lebih lanjut dalam skala besar tidak berhasil mendeteksi adanya keuntungan-keuntungan tersebut. Sebaliknya, asupan suplemen yang berlebihan malah dapat membahayakan tubuh. Selain itu, senyawa-senyawa antioksidan juga digunakan secara luas untuk keperluan industri, misalnya sebagai zat pengawet makanan dan kosmetik.

BAB III

PEMBAHASAN

            Reaksi reduksi oksidasi adalah reaksi yang ditandai dengan adanya serah terima elektron dari satu partikel kepada partikel yang lain. Reaksi redoks dapat diketahui dengan melihat perubahan bilangan oksidasi (BO) atom – atom sebelum dan sesudah reaksi. Atom yang BO-nya naik mengalami oksidasi atau melepas elektron, sedangkan yang BO-nya turun adlah reduksi atau menerima elektron.

Partikel (unsur , ion, atau senyawa yang dapat mengoksidasi partikel lain disebut pengoksidasi, tetapi ia sendiri terreduksi. Sebaliknya partikel yang mereduksi partikel lain disebut pereduksi, tetapi ia sendiri teroksidasi.

Pengoksidasi , partikel akan bersifat pengoksidasi bila  ia mempunyai kecenderungan menarik elektron dari partikel lain. Pereduksi, partikel bersifat pereduksi bila mempunyai elektron yang terikat lemah, sehingga mudah lepas dan ditarik oleh partikel lain.

reaksi oksidasi kulit tubuh pada manusia atau proses penuaan memiliki berbagai faktor utama dalam reaksi oksidasi reduksi ini terutama adanya radikal bebas di alam yang cenderung  berada bebas di alam, yang elektronnya sangat lemah dan mudah berikatan dengan elektron lain di sekitarnya  sehingga elektron dari radikal bebas berusaha untuk mencari pasangan elektron di lingkungan tersebut. Sehingga dari reaksi ini ada peristiwa penerimaan elektron dari partikel lain dan ada pelepasan elektron dari partikel lainnya. Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, zat pemicu radikal dalam makanan dan polutan lain. Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas bersifat kronis, untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis karena radikal bebas diperlukan antioksidan.

Proses penuaan, pada  umumnya semua sel jaringan organ tubuh dapat menangkal serangan radikal bebas karena di dalam sel terdapat sejenis enzim khusus yang mampu melawannya, tetapi karena manusia secara alami mengalami degradasi atau kemunduran seiring dengan peningkatan usia, akibatnya pemusnahan radikal bebas tidak dapat terpenuhi dengan baik, maka Kerusakan jaringan terjadi secara perlahan-lahan. Contohnya: di kulit menjadi keriput karena kehilangan elastisitas jaringan kolagen serta otot, terjadinya bintik pigmen kecoklatan /flek pikun, parkinson, Alzheimer karena dinding sel saraf yang terdiri dari asam lemak tak jenuh ganda merupakan serangan empuk dari radikal bebas.

Istilah radikal bebas mengarah pada setiap molekul yang memiliki satu elektron bebas, dan elektron bebas inilah yang bereaksi dengan merusak molekul sehat di dalam tubuh. Karena molekul radikal bebas memiliki elektron ekstra, molekul ini membentuk beban negatif ekstra. Ketidakseimbangan energi ini  menyebabkan radikal bebas mengikatkan diri ke molekul seimbang lain sebagai upaya untuk “mencuri” elektron. Hal ini menyebabkan molekul seimbang menjadi tidak seimbang dan akhirnya molekul ini pun menjadi radikal bebas. Sebagai analogi, hal ini dapat diibaratkan seperti tabrakan mobil beruntun yang merusak satu persatu bumper mobil secara beruntun.

Radikal bebas di dalam tubuh dapat berasal dari diet, obat-obatan, gaya hidup yang tidak sehat (seperti merokok dan alkohol), radiasi, dan lain-lain. Namun radikal bebas juga dapat diproduksi secara alami di dalam tubuh, yang merupakan hasil produksi energi, terutama di dalam mitokondria. Proses sederhana dari makan, minum, dan bernapas membentuk radikal bebas dari siklus produksi energi, saat tubuh memproduksi molekul energi universal Adenosine Triphosphate (ATP). Dalam hal ini, oksigen merupakan produser radikal bebas yang poten.

Radikal bebas juga diketahui merusak struktur membran sel, yang kemudian membentuk produk sampah metabolik. Akumulasi racun-racun ini mempengaruhi komunikasi antar sel, merusak DNA, RNA, dan sintesis protein, menurunkan level energi dan secara umum merusak proses kimia penting dalam tubuh.

Namun, radikal bebas dapat diubah oleh molekul yang melawan aksi radikal bebas yang disebut antioksidan. Antioksidan tertentu akan mengikat radikal bebas tertentu dan membantu menstabilkannya.

Radikal bebas terdapat dalam berbagai derajat berdasarkan kekuatan merusaknya, dari hydroxyl-radikal hingga superoxide-radikal di level tertinggi. Hal ini lah yang menyebabkan diperlukannya mengambil sampel antioksidan yang mewakili keseluruhan untuk proses eliminasi munculnya radikal bebas, atau dengan kata lain radikal bebas dengan daya merusak tinggi dapat dipecah menjadi beberapa radikal bebas berdaya rusak lebih rendah.

Beberapa sampel antioksidan luas termasuk zat-zat seperti beta-karoten, vitamin C, ekstrak biji buah anggur, vitamin E, dan juga beberapa zat yang mungkin lebih kuat seperti Hydergine, Melatonin dan Vinpocetine. Dari teori ini dapat diambil kesimpulan pentingnya antioksidan sebagai upaya untuk melawan efek radikal bebas yang menjadi salah satu penyebab proses penuaan.

Antioksidan dapat didefinisikan sebagai suatu zat yang dapat menghambat / memperlambat proses oksidasi. Oksidasi adalah jenis reaksi kimia yang melibatkan pengikatan oksigen, pelepasan hydrogen, atau pelepasan elektron. Proses oksidasi adalah peristiwa alami yang terjadi di alam dan dapat terjadi dimana-mana tak terkecuali di dalam tubuh kita.

Oksigen dilibatkan pada reaksi metabolisme. Seperti yang diketahui oksigen adalah unsur yang sangat reaktif. Keterlibatan oksigen dalam reaksi metabolisme di dalam sel dapat menghasilkan apa yang disebut sebagai “reaktif spesies oksigen” seperti H2O2, radikal bebas hydroksil (·OH), dan anion superoksida ( O2-).

Molekul-molekul ini memang diperlukan tubuh misalnya untuk menjalankan sistem metabolisme dan memberi signal pada sistem syaraf akan tetapi apabila jumlahnya berlebihan seperti pengaruh gaya hidup (merokok, stress, konsumsi obat, polusi lingkungan, pengaruh zat kimia tertentu pada tubuh, radiasi, dll) maka dapat merusak sel dengan cara memulai reaksi berantai lipid, mengoksidasi DNA dan protein. Oksidasi DNA berakibat adanya mutasi dan timbulnya kanker sedangkan oksidasi protein mengakibatkan nonaktifnya enzim yang dapat menghambat proses metabolisme. Disinilah pentinganya kita mengkonsumsi antioksidan.

Jika di suatu tempat terjadi reaksi oksidasi dimana reaksi tersebut menghasilkan hasil samping berupa radikal bebas (·OH) maka tanpa adanya kehadiran antioksidan radikal bebas ini akan menyerang molekul-molekul lain disekitarnya. Hasil reaksi ini akan dapat menghasilkan radikal bebas yang lain yang siap menyerang molekul yang lainnya lagi. Akhirnya akan terbentuk reaksi berantai yang sangat membahayakan.

Berbeda halnya bila terdapat antioksidan. Radikal bebas akan segera bereaksi dengan antioksidan membentuk molekul yang stabil dan tidak berbahaya. Reaksi pun berhenti sampai disini.

1.    Tanpa adanya antioksidan maka,

Reaktan            Produk + (-OH)

 OH + (DNA,protein, lipid)            Produk + Radikal bebas yang lain

Radikal bebas yang lain akan memulai reaksi yang sama dengan molekul yang ada disekitarnya.

2.    Dengan adanya antioksidan

Reaktan             Produk + ·OH

 OH + antioksidan            Produk yang stabil

Mengapa antioksidan cenderung bereaksi dengan radikal bebas terlebih dahulu dibandingkan dengan molekul yang lain? Antioksidan bersifat sangat mudah teroksidasi atau bersifat reduktor kuat dibanding dengan molekul yang lain. Jadi keefektifan antioksidan bergantung dari seberapa kuat daya oksidasinya dibanding dengan molekul yang lain. Semakin mudah teroksidasi maka semakin efektif antioksidan tersebut.

BAB IV

PENUTUP

1.     KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan yang telah disampaikan dapat diambil kesimpulan bahwa:

a.       Dalam reaksi redoks terjadi adanya partikel (unsur, ion, atau senyawa) yang melepaskan elektron dan partikel (unsur, ion, atau senyawa) lain menangkap elektron.

b.      Proses penuaan terjadi karena adanya faktor dari luar dan dalam. Faktor dari luar disebabkan oleh radikal bebas yang memiliki elektron ekstra, dan  jika berikatan dengan elektron yang ada pada tubuh dapat merusak molekul-molekul di dalam tubuh tubuh yang menyebabkan penuaan dini.

c.       Penuaan dapat diperlambat dengan cara mengkonsumsi antioksidan yang ada pada berbagai macam buah dan sayuran. Antioksidan dapat mengurangi aktivitas oksidasi pada tubuh, sehingga memperlambat proses penuaan.

2.     SARAN

      Gunakanlah antioksidan yang alami, yang berasal dari buah-buahan dan sayuran daripada menggunakan antioksidan buatan atau sintetik, ditakutkan adnya indikasi atau efek samping dari antioksidan buatan.