Reaksi Maillard: Mekanisme dan Efeknya di Berbagai Aspek Bidang Ilmu

Reaksi maillard pertama kali ditemukan oleh Louis Camille Maillard tahun 1912 yang mengamati perubahan warna coklat dari asam amino dan karbohidrat sederhana. Reaksi kimia ini dapat ditemukan pada banyak aspek kehidupan. Misalnya dalam pengembangan produk farmasi, dalam bidang kuliner dan dalam tubuh manusia beserta dampaknya bagi kesehatan.

Dalam pengembangan sediaan farmasi, reaksi maillard cenderung akan dihindari karena itu merupakan tanda awal dari kerusakan fisik produk bahkan kerusakan kimiawi karena adanya interaksi antar bahan yang dicampur. Dalam bidang kuliner, reaksi maillard justru dikehendaki untuk menghasilkan rasa dan aroma lezat.

Bagaimana Jika Reaksi Maillard Terjadi Dalam Tubuh Manusia?

blank
Gambar 1. Perjalanan Penelitian Tentang Reaksi Maillard

Reaksi ini merupakan salah satu reaksi kimia spontan yang menghasilkan kerusakan random. Biasanya kerusakan merupakan akibat dari penuaan dan penyakit kronis seperti diabetes, aterosklerosis dan penyakit neurodegeneratif. Reaksi maillard terjadi pada senyawa yang mengandung gugus amino protein bereaksi dengan glukosa tanpa adanya bantuan enzim sehingga ia disebut non-enzymatic glycosylation atau glycation atau reaksi glikasi.

blank
Gambar 2. Mekanisme Reaksi Maillard

Berawal dari pembentukan imine intermediate atau disebut base shift, ikatan antara asam amino bebas dari protein dengan gula pereduksi (glukosa). Ikatan tersebut mengalami reaksi penataan ulang menjadi produk amadori yang secara kimiawi lebih stabil. Dalam tahap yang lebih advanced, produk amadori ini dapat mengalami penataan ulang membentuk kompleks, mengalami pemotongan rantai ataupun dapat bereaksi membentuk ikatan kovalen yang lebih stabil. Hasil cross-link yang terbentuk dari produk ini disebut dengan Advanced Glycation End-Product (AGEs product).

blank
Gambar 3. Tiga Struktur Kimia Hasil dari Advance Glycation End-Product yang Terdeteksi pada Protein Jaringan

Glikasi protein pertama ditemukan tahun 1955 yang terjadi pada hemoglobin. Paling terkenal adalah HbA1C, dimana N-terminal (valine) dari rantai HbA mengalami glikasi dengan glukosa dalam darah. Produk ini ditemukan meningkat pada sel darah merah pasien yang mengalami diabetes.

Selain itu, reaksi maillard diperkirakan juga terjadi pada proses penuaan. Isolasi produk AGE pertama N-(carboxymetil)lysine (CML) terdeteksi dari protein jaringan khususnya pada lensa mata yang membentuk katarak pada mata, kolagen kulit dan juga urin. Sejak saat itu, CML menjadi bimarker dari reaksi maillard pada tubuh manusia. AGEs lain yang memiliki cincin aromatik memiliki sifat yang sama ditemukan akumulasinya pada ginjal dan dapat menyebabkan kelainan pada ginjal.

Diketahui bahwa reaksi maillard berperan pada proses penuaan dan komplikasi diabetes. Beberapa scientist mulai mengembangkan inhibitornya. Aminoguanidine adalah obat pertama yang dikembangkan sebagai AGE inhibitor yang berkerja dengan mencegah pembentukan produk AGEs.

Faktor-faktor yang dapat memicu akumulasi glikasi adalah turnover of proteins dan peningkatan katabolisme protein, hiperglikemia (tingginya kadar gula dalam darah), serta adanya reactive oxygen species (ROS). Pada ginjal normal, free AGEs dan AGEs prekursor (dicarbonyl dan glycotoxin) dapat di eliminasi dengan cepat dari sirkulasi dalam tubuh. Namun, pada keadaan nefropathy terjadi penurunan fungsi ginjal atau renal clearence (kemampuan ginjal dalam mengeliminasi zat yang tidak diperlukan bagi tubuh) sehingga terjadi peningkatan pada AGEs dalam serum dan akan berakibat tidak baik bagi tubuh seperti berkurangnya elastisitas dinding pembuluh darah sehingga dari diabetes dapat bermanifestasi menjadi hipertensi. Hal lain yang dapat terjadi seperti neurodegeneratif karena kurangnya supply oksigen menuju jaringan.

Faktanya reaksi maillard dalam bidang kuliner memang baik untuk menghasilkan masakan lezat bahkan merupakan kunci penting dalam menghasilkan daging bakaran lezat, bawang goreng dan roasted coffee. Namun, aspek lain seperti dalam pengembangan produk farmasi, reaksi ini diusahakan seminimal mungkin karena akan menyebabkan tampilan produk obat-obatan menjadi kurang estetik bahkan bisa jadi merupakan indikasi kerusakan awal dari sediaan farmasi yang telah dibuat. Terakhir, reaksi maillard pada tubuh manusia itu tidak baik dan identifikasi AGEs invivo masih dilakukan penelitian terkait proses penuaan dan penyebab penyakit kronis. Semoga kedepan dapat diketahui strategi baru untuk memperlambat reaksi ini yang tentunya untuk memperlambat kerusakan berbaga jaringan tubuh.

Referensi:

Setelah selesai membaca, yuk berikan artikel ini penilaian!

Klik berdasarkan jumlah bintang untuk menilai!

Rata-rata nilai 0 / 5. Banyaknya vote: 0

Belum ada yang menilai! Yuk jadi yang pertama kali menilai!

Baca juga:
Ririn Pratiwi
Artikel Berhubungan:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *