Puasa telah lama diketahui dapat membantu menurunkan berat badan, tetapi penelitian baru menunjukkan bahwa berpuasa juga dapat meningkatkan aktivitas metabolisme manusia, menghasilkan antioksidan, dan membantu membalikkan beberapa efek penuaan.

Para ilmuwan di Institut Pascasarjana Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Okinawa (OIST) dan Universitas Kyoto mengidentifikasi 30 zat yang sebelumnya tidak dilaporkan yang jumlahnya meningkat selama puasa dan menunjukkan berbagai manfaat kesehatan. "Kami telah meneliti penuaan dan metabolisme selama bertahun-tahun dan memutuskan untuk mencari efek kesehatan yang tidak diketahui pada puasa manusia," kata Dr. Takayuki Teruya, penulis pertama makalah ini dan seorang teknisi di Unit Sel G0 OIST, yang dipimpin oleh Prof. Mitsuhiro Yanagida.

"Bertolak belakang dengan harapan semula, ternyata puasa menyebabkan aktivasi metabolisme agak aktif." Penelitian yang dipublikasikan dalam Scientific Reports ini menyajikan analisis seluruh sel darah manusia, plasma, dan darah merah yang diambil dari empat individu yang berpuasa.

Para peneliti memantau perubahan tingkat metabolit--zat yang terbentuk selama proses kimia yang memberi energi pada organisme dan memungkinkannya untuk tumbuh. Hasilnya mengungkapkan 44 metabolit, termasuk 30 yang sebelumnya tidak dikenali, yang meningkat secara universal di antara subyek antara 1,5 hingga 60 kali lipat hanya dalam 58 jam puasa.

Dalam penelitian sebelumnya, Unit Sel G0 mengidentifikasi berbagai metabolit yang jumlahnya menurun dengan bertambahnya usia. Termasuk, tiga yang dikenal sebagai leusin, isoleusin, dan asam oftalmik. Pada individu yang berpuasa, metabolit ini meningkat levelnya, menunjukkan mekanisme di mana puasa dapat membantu meningkatkan umur panjang.

"Ini adalah metabolit yang sangat penting untuk pemeliharaan otot dan aktivitas antioksidan masing-masing," kata Teruya. "Hasil ini menunjukkan kemungkinan efek peremajaan dengan puasa yang tidak diketahui sampai sekarang."

Metabolit Memberikan Petunjuk untuk Mekanisme dan Efek Kesehatan

Tubuh manusia cenderung memanfaatkan karbohidrat untuk energi cepat. Ketika kelaparan karbohidrat, tubuh mulai menjarah cadangan energi alternatifnya. Tindakan "substitusi energi" meninggalkan jejak bukti, yaitu metabolit yang dikenal sebagai butirat, karnitin, dan asam amino rantai cabang.

Penanda substitusi energi yang terkenal ini telah terbukti menumpuk selama puasa. Tetapi puasa tampaknya menimbulkan efek yang jauh melampaui substitusi energi. Dalam analisis komprehensif mereka tentang darah manusia, para peneliti mencatat bahwa mereka menemukan peningkatan global dalam zat yang dihasilkan oleh siklus asam sitrat--suatu proses di mana organisme melepaskan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia karbohidrat, protein, dan lipid.

Peningkatan yang ditandai menunjukkan bahwa selama puasa, pembangkit tenaga listrik kecil yang menjalankan setiap sel bekerja maksimal. Puasa juga meningkatkan metabolisme purin dan pirimidin, zat kimia yang memainkan peran kunci dalam ekspresi gen dan sintesis protein. Temuan menunjukkan puasa dapat memprogram ulang sel protein mana yang terbentuk pada waktu tertentu, sehingga mengubah fungsinya.

Perubahan dapat mempromosikan homeostasis dalam sel, atau berfungsi untuk mengedit ekspresi gen mereka sebagai respons terhadap pengaruh lingkungan. Ketika dimetabolisme, purin dan pirimidin juga meningkatkan produksi antioksidan tubuh. Beberapa antioksidan, seperti ergothioneine dan carnosine, ditemukan meningkat secara signifikan selama periode penelitian 58 jam.

Antioksidan berfungsi melindungi sel-sel dari radikal bebas yang dihasilkan selama metabolisme. Produk dari jalur metabolisme yang disebut "jalur pentosa fosfat" juga tetap efek berbahaya dari oksidasi, dan juga terlihat meningkat selama puasa, tetapi hanya dalam plasma.

Manfaat Baru dari Puasa?

Para penulis berpendapat bahwa efek antioksidan ini dapat berperan sebagai respons utama tubuh terhadap puasa, karena kelaparan dapat menumbuhkan lingkungan internal oksidatif yang berbahaya. Studi eksplorasi mereka memberikan bukti antioksidan pertama sebagai penanda puasa.

Selain itu, penelitian ini memperkenalkan gagasan baru bahwa puasa dapat meningkatkan produksi beberapa metabolit yang berkaitan dengan usia. Metabolit yang melimpah pada orang muda, tetapi menurun pada usia tua. "Studi penuaan baru-baru ini menunjukkan bahwa pembatasan kalori dan puasa memiliki efek memperpanjang umur pada model hewan. Meskipun, mekanisme terperinci tetap menjadi misteri," kata Teruya. "Mungkin dimungkinkan untuk memverifikasi efek anti-penuaan dari berbagai sudut pandang dengan mengembangkan program olahraga atau obat-obatan yang mampu menyebabkan reaksi metabolisme yang mirip dengan puasa."

Temuan ini berkembang pada ide-ide mapan tentang apa yang bisa dilakukan puasa untuk kesehatan manusia. Langkah selanjutnya adalah mereplikasi hasil ini dalam studi yang lebih besar, atau menyelidiki bagaimana perubahan metabolik mungkin dipicu oleh cara lain.

"Orang-orang tertarik pada apakah manusia dapat menikmati efek pencegahan penyakit metabolik dan memperpanjang masa hidup dengan puasa atau pembatasan kalori, seperti pada hewan," kata Teruya. "Memahami perubahan metabolisme yang disebabkan oleh puasa diharapkan memberi kita kebijaksanaan untuk menjaga kesehatan."

Sumber: Scientific Reports, 2019; 9 (1) DOI: 10.1038/s41598-018-36674-9