MATERI KESEHATAN
MATERI
POKOK :Metabolisme senyawa – senyawa Karsinogen.1. Pendahuluan Metabolisme2. Peran enzim dalam metabolisme3. Metabilisme senyawa-senyawa :a. Asetilaminoflureneb. benzidinec. Dimetilamin azobenzen
1. Pendahuluan
Metabolisme
Metabolisme
adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semua makhluk hidup,
proses ini merupakan pertukaran zat ataupun suatu organism dengan
lingkungannya. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metabole” yang
berarti perubahan, dapat kita katakana bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah
dan mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk mempertahankan
hidupnya.
Jadi
bisa disimpulkan bahwa Metabolisme merupakan seluruh rangkaian reaksi kimia
yang berlangsung di dalam sel makhluk hidup. Metabolisme terdiri atas dua
proses , yaitu anabolisme dan katabolisme.
Anabolisme
merupakan serangkaian reaksi kimia berupa proses penyusunan zat kompleks dari
zat yang lebih sederhana. Katabolisme
merupakan kebalikan dari anabolisme yakni zat kompleks serangkaian reaksi kimia
berupa proses pemecahan zat kompleks menjadi zat lebih sederhana yang disertai
dengan pelepasan energi berupa adenosin triphosphate.
2. Peran Enzim dalam Metabolisme
Enzim
merupakan senyawa protein yang berfungsi sebagai katalisator reaksi-reaksi
kimia yang terjadi dalam sistem biologi (makhluk hidup). Oleh karena merupakan katalisator dalam sistem
biologi, enzim sering disebut biokatalisator.
Katalisator adalah suatu zat yang mempercepat reaksi kimia, tetapi tidak
mengubah kesetimbangan reaksi atau tidak mempengaruhi hasil akhir reaksi. Zat
itu sendiri (enzim) tidak ikut dalam reaksi sehingga bentuknya tetap atau tidak
berubah.
Contoh-contoh
enzim dalam proses metabolism:
Enzim katalase.
Enzim
katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogen peroksida menjadi air dan
oksigen. Katalase 2H2O2 → 2H2O + O2
Enzim oksidase.
Enzim oksidase berfungsi mempergiat
penggabungan O2 dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan juga
mereduksikan O2, sehingga terbentuk H2O. Enzim hidrase. Enzim hidrase berfungsi
menambah atau mengurangi air dari suatu senyawa tanpa menyebabkan terurainya
senyawa yang bersangkutan. Contoh: fumarase, enolase, akonitase.
Enzim dehidrogenase.
Enzim
dehidrogenase berfungsi memindahkan hidrogen dari suatu zat ke zat yang lain.
Enzim transphosforilase. Enzim transphosforilase berfungsi memindahkan H3PO4
dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg2+.
Enzim karboksilase.
Enzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan
asam organik secara bolak-balik. Contoh pengubahan asam piruvat menjadi
asetaldehida dibantu oleh karboksilase piruvat.
Enzim desmolase.
Enzim desmolase.
Enzim desmolase berfungsi membantu dalam
pemindahan atau penggabungan ikatan karbon. Contohnya, aldolase dalam pemecahan
fruktosa menjadi gliseraldehida dan dehidroksiaseton.
Enzim peroksida.
Enzim peroksida.
Enzim peroksida berfungsi membantu
mengoksidasi senyawa fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari
H2O2.
3. Metabilisme senyawa-senyawa :
a. Asetilaminoflurene
N-asetilaminofluoren, keduanya sangat karsinogen
begitu dikonversi menjadi hidroksilamida. Carilah
metabolism ketiga senyawa tersebut.
b. benzidine
Benzidine adalah suatu senyawa
kimia organic turunan dari benzene yang diproduksi tidak secara alami.
Benzidine memiliki nama lain yaitu Benzidine-based dyes; 4,4'-Bianiline; 4,4'
Biphenyldiamine; 1,1'-Biphenyl-4,4'-diamine; 4,4'-Diaminobiphenyl;
p-Diaminodiphenyl. Rumus kimia dari benzidine adalah NH2C6H4C6H4NH2 atau
(C6H4NH2)2 atau C12H12N2. Bentuk dari molekul dari benzidine adalah CAS number
: 92-87-5. Benzidine akan terurai melalui proses pemanasan dan jika dibakaar
aakan menghasilkan asap yang bersifat toksik yaitu nitrogen oksida. Benzidine
dapat bereaksi dengan oksidan kuat, secara khusus dengan asam nitrat. Contoh
produk dari benzidine adalah Direct Blue 6, Direct Black 38, dan Direct Brown
95.
Di udara
benzidine ditemukan melekat pada partikel atau sebagai uap. Dahulu benzidine
digunakan oleh industry dalam jumlah besar sebagai bahan celup untuk
memproduksi baju, kertas atau bahan dari kulit. Namun saat ini benzidine tidak
lagi digunakan lagi sebagai bahan celup dalam industry karena telah terbukti
dapat menyebabkan kanker pada manusia. Benzidine saat ini hanya digunakan
sebagai bahan penelitian.
TOKSIKOKINETIKA (ADME)
Proses
absorpsi benzidine ke dalam tubuh manusia melalui beberapa cara, yaitu melalui
inhalasi, kontak dermal, dan hanya sedikit melalui ingesti. Walaupun salah satu
rute signifikan untuk pajanan benzidine melalui inhalasi, tetapi itu berasal
dari serbuk atau debu benzidine di udara yang memang secara fisik berbentuk
bubuk, karena jika dari uapnya, benzidine cenderung memiliki tekanan uap
rendah.
Secara
umum, dengan cepat dinding plasma mengizinkan benzidine untuk terabsorbsi dan
diikuti oleh metabolit benzidine secara bertahap. Tidak studi yang telah
dilaporkan yang mengindikasikan benzidine diserap oleh beberapa proses lain
selain dari proses difusi pasif. Benzidine diserap dan melewati dinding usus.
Belum ada bukti yang menunjukkan distribusi benzidine melalui perantara carrier
atau berikatan dengan protein, meskipun konjugasi dari sebagian metabolit
benzidine di bioaktivasi oleh glukoronat yang membantu untuk menuju target
organ. Selanjutnya, sirkulasi enterohepatic berkontribusi untuk membuat
toksisitas metabolit benzidine persisten di empedu. Metabolisme benzidine
melibatkan sistem enzim yang kompleks dan rumit. Di dalam hati benzidine akan
dirubah menjadi N-acetylated dan kemudian N-hydroxylated oleh sitokrom P-450
atau enzim flavin monooksigenase, sedangkan pada jaringnan ekstrahepatik,
peroksidasi oleh prostaglandin H sintase atau oksidasi oleh lipoxygenases
mungkin memainkan peran yang signifikan pada tahap metabolisme benzidine.
Ekskresi benzidine, metabolit, dan konjugatnya kira-kira memiliki jumlah perbandingan
yang sama antara di urin atau di empedu/feses.
Target Organ and Efek Kesehatan :
Target
organ dari benzidine adalah kandung kemih, kulit, ginjal, hati, dan darah.
Menurut NIOSH, gejala dan tanda-tanda orang yang keracunan benzidine, antara
lain hematuria (darah dalam urin), anemia sekunder dari hemolisis, sistitis
akut, gangguan hati akut, dermatitis, dan gangguan buang air kecil tidak
teratur.
Potensial efek kesehatan kronik
yaitu benzidine termasuk ke dalam tipe A1 (penyebab kanker pada manusia) yang
dikeluarkan oleh ACGIH. Dari literatur yang diperoleh benzidine sangat
berpengaruh menjadi penyebab kanker kandung kemih. Berdasarkan survey yang
dilakukan pada pekerja yang terpajan benzidine mengindikasikan bahwa mereka
yang memiliki lebih rendah properdin serum normal akan lebih mungkin untuk
berkembang menjadi tumor kandung kemih.
Banyak
penelitian telah dilakukan untuk menjelaskan mekanisme dan etiologi kanker
kandung kemih dan kanker lainnya yang disebabkan oleh benzidine pada hewan.
Toksisitas benzidine dan eliminasi dari tubuh secara substansial dimediasi oleh
transformasi metabolic. Ketika beberapa metabolit menjadi produk yang
didetoksifikasi, yang lainnya dapat menjadi tanda yang dekat dan akhir yang
bersifat karsinogen. Terakhir menjadi DNA adduct yang menjadi asumsi awal
sebagai calon menjadi karsinogenesis. Perbedaan target organ pada tikus, anjing
dan manusia dalah perbedaan spesifik pada system metabolism dan aktivitas
enzim. Sebuah skema metabolisme yang diperlihatkan melibatkan N-acetylation,
N-hydroxylation di hati.
Pada
manusia benzidine dan N-acetilbenzidineadalah glucuronidated di hati dan
diangkut ke lumen kandung kemih, mereka di hidrolisis oleh air kencing yang
bersifat asam. Aktivasi di kandung kemih termasuk peroksidasi oleh prostaglandin
H sintetase, oksidasi oleh sitokrom P-450 dan O-esterifikasi oleh
O-asetiltransferase , atau N, O-asetiltransferase.
DNA adduct dianggap dibentuk
oleh O-asetilasi N'-hidroksi-N-acetylbenzidine dan selajutnya akan berikatan
dengan basa DNA. Seperti yang disebutkan sebelumnya bahwa air kencing yang
bersifat asam diduga untuk melepaskan amina dari glucoronide, maka amina
menjadi aktif , contohnya prostaglandin synthase H untuk meninisiasi
karsinogenesis. Gen Hypomethylation diduga meningkatkan trankripsi dan dengan
demikian benzidine mungkin akan mampu untuk memfasilitasi ekspresi gen untuk
menyimpang yang kemudian terlibat dalam proses karsinogenesis.
c. Dimetilamin azobenzen
Zat warna
azo
Dimethylaminoazobenzene
(butter yellow) dapat menimbulkan kanker hati pada tikus, bila ada defisiensi
vitamin riboflavin. Vitamin ini merupakan ko-enzim untuk memecag zat warnas
tersebut
