Cara Mensintesis Senyawa Organik
Minggu, 01 Desember 2013
Biokimia Nutrisi
VITAMIN DALAM
MAKANAN
PENDAHULUAN
Vitamin adalah senyawa organikyang dibutuhkan tubuh dalamjumlah
kecil pada bahan makanan hewan ddan manusia untuk menjamin berlangsungnya
pertumbuhan dan reproduksi yang wajar. Vitamin merupakan komponen makan
essensial dalam diet hewan/manusia yang dibutuhkan dalam jumlah kecil (makronutrien)
dan berfungsi memlihara metabolisme tubuh.
Fungsi biokimiawi beberapa vitamin pertama kali diketahui pada tahun
1930 melalui penemuan yang bersamaan tentang struktur kimia koenzim dan vitamin.
Hampir semua vitamin larut air berfungsi sebagai komponen koenzim spesifik dan
terlibat dalam reaksi enzimatik pada metabolisme karbohidrat, lemak, dan
protein. Kekurangan vitamin berarti kekurangan akan koenzim yang akan
menyebabkan terjadinya hambatan metabolik yang tergolong ke penyakit defisiensi.
Sihingga dapat dikatakan bahwa gejala kekurangan vitamin disebut defisiensi.
Gejala defisiensi menunjukkan gejala yang khas, yang mungkin disebabkan oleh
karena tidak adanya vitamin tersebut dalam bahan makanan atau tersedia dalam
jumlah yang memadai tetapi hanya sedikit yag diserap dalam sistem pencernaan.
Vitamin yang diperoleh dari bahan makanan, terdapat dalam bentuk
yang sudah siap maupun masih dalam bentuk prazatnya disebut dengan provitamin.
Disamping provitamin dan vitamin, dalam bahan makanan terdapat juga senyawa –
senyawa yang berbeda strukturnya tetapi fungsinya sama dengan vitamin disebut
analog vitamin atau vitamer. Contohnya : Vitamin D2 dan vitamin D3 mencegah
penyakit rakhitis, vitamin K1, K2, K4, K5 dan K6 mencegah pendarahan.
Senyawa – senyawa yang mempunyai fungsi yang sangat berlawanan
dengan vitamin disebut antagonis atau anti – vitamin. Terdapatnya anti – vitamin
dalam bahan makanan yang mengandung vitamin, dapat menghilangkan khasiat vitamin
yang dikandungnya, sehingga timbul gejala defisiensi ataupun “avitagonis”.
Contohnya : piritiamin adalah antagonis vitamin B1; 3 – asetil piridin atau asam
piridin beta – sulfat adalah antagonis niasin.
Kontribusi suatu jenis makanan terhadap kandungan vitamin makanan
sehari – hari bergantung pada jenis vitamin yang semula terdapat dalam makanan
tersebut, jumlah yang rusakpada saat panen, penyimpanan, pemrosesan, dan
pemasakan.
Pada tahap pemrosesan dan pemasakan, banyak vitamin hilang bila menggunakan suhu
tinggi, air perebus dibuang, permukaan makanan bersentuhan dengan udara dan
menggunakan alkali. Vitamin yang terpengaruh dalam hal ini adalah yang rusak
oleh panas, oksidasi atau yang larut dalam air.
Kehilangan vitamin dalam pemasakan dapat dicegah dengan cara :
1.
Menggunakan suhu tidak terlalu tinggi
2.
Waktu memasaktidak terlalu lama
3.
Menggunakan air pemasaksesedikit mungkin
4.
Memotong dengan pisau tajam menjadi potongan tidak terlalu halus
5.
Panic memasakditutup
6.
Tidak menggunakan alkali dalam pemasakan
7.
Sisa air perebus digunakan untuk masakan lain. Vitamin larut lemak tidak banyak
hilang pada proses pemasakan. Kehilangan terjadi pada proses oksidasi dan
ketengikan.
Vitamin dibagi ke dalam dua
golongan. Golongan pertama oleh Kodicek (1971) disebut prakoenzim (procoennzyme)
dan bersifat larut dalam air, tidakdisimpan oleh tubuh, tidak beracun,
diekskresi dalam urin. Yang termasuk golongan ini adalah tiamin, riboflavin,
asam nikotinat, piridoksin, asam kolat, biotin, asam pantotenat, vitamin B12 (disebut
golongan vitamin B) dan vitamin C. Golonan kedua yang larut dalam lemak disebut
alesterin, dan dapat disimpan dalam tubuh. Apabila vitamin ini terlalu banyak
dimakan, akan tersimpan dalam tubuh, dan memberikan gejala penyakit tertentu (hipervitaminosis),
yang juga membahayakan. Kekurangan vitamin mengakibatkan terjadinya penyakit
defisiensi, tetapi biasanya gejala penyakit akan hilang apabila kecukupan
vitamin tersebut terpenuhi. Contohnya vitamin A, D, E, dan K.
Adapun perbedaan sifat antara vitamin larut air dengan vitamin larut lemak
adalah sebagai berikut.
|
Vitamin Larut Lemak
|
Vitamin Larut Air
|
|
1.
Larut dalam
lemakdan pelarut lemak.
2.
Kelebihan
konsumsi yang dibutuhkan disimpan dalam tubuh.
3.
Dikeluarkan
dalam jumlah kecil dalam empedu.
4.
Gejala
defisiensi berkembang lambat.
5.
Tidak selalu
perlu ada dalam makanan sehari – hari.
6.
Mempunyai
precursor atau provitamin.
7.
Hanya
mengandung unsur – unsur C, H,dan O.
8.
Diabsorpsi
melalui sistem limfa.
9.
Hanya
dibutuhkan oleh organism kompleks.
10.
Beberapajenis
bersifat toksik pada jumlah relatif rendah (6 x 10 AKG).
|
1.
Larut dalam
air
2.
Simpanan
sebagai kelebihan kebutuhan sangat sedikit.
3.
Dikeluarkan
melalui urin.
4.
Gejala
defisiensi terjadi dengan cepat.
5.
Harus selalu
ada dalam makanan sehari – hari.
6.
Umumnya tidak
mempunyai precursor.
7.
Selain C,H dan
O mengandung N kadang – kadang S dan Co.
8.
Diaobsorpsi
melalui vena porta.
9.
Dibutuhkan
oleh oragnisme sederhana dan kompleks.
10.
Bersifat
toksik hanya pada dosis tinggi/megadosis (>10 x AKG)
|
Vitamin berperan dalam beberapa tahap reaksi metabolisme energi,
pertumbuhan dan pemeliharaan tubuh, padaumumnya sebagai koenzim atau sebagai
bagian aktif dari enzim.
DAFTAR PUSTAKA
Poedjiadi, Anna dan F.M Titin Supriyanti . 2006 . Dasar – Dasar Biokimia,
Edisi Revisi . Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia.
Silitonga, P. M dan Murniaty Simorangkir . 2006 . BiokimiaDasar . Medan :
FMIPA – Unimed.
Simorangkir,Murniaty . 2009 . Biokimia Nutrisi . Medan : FMIPA – Unimed.
Biokimia Enzim
ENZIM
GLUKOSA – 6 – POSFAT DEHIDROGENASE
a.
Karakterisitk Enzim G6PD
G6PD atau Glukosa 6 Posfat Dehidrogenase merupakan enzim keturunan yang
terdapat sel darah merah manusia. Enzim ini bekerja pada jalur fosfat pentosa
metabolisme karbohidrat. Enzim ini juga diwariskan pada kromosom X, sehingga
mutasi pada gen G6PD banyak ditemukan pada laki-laki daripada perempuan.
Bentuk
aktif enzim G6PD merupakan diner (terdiri dari 2 sub unit) dan tetramer
(terdiri dari 4 sub unit) dengan sub unit yang identik. Masing-masing sub unit
tersusun oleh 514 asam amino dan mempunyai massa molekul 59265 Dalton. Bentuk
dimer dan tetramer terdapat dalam keseimbangan tergantung pH, pada pH netral
terdapat dalam proporsi yang sama. Pada tiap molekul dimer didapatkan 2 molekul
NADP (nikotinamide adenin denucleotide phosphate binding site) yang terkait
erat dan penting bagi kestabilan protein. Binding site koenzim ini diperkirakan
terletak pada exson 10 urutan asam amino ke 386 dan 387 (lisin dan arginin) sedangkan
tempat mengikat substrat glukosa 6 posfat (G6P binding site) terletak pada
exson 6 dengan urutan asam amino (lisin) ke 205. Struktur enzim G6PD memiliki
dua bagian, yaitu bagian NADP binding dan bagian besar (large domain). Bagian
yang aktif terletak diantara dua bagian tersebut.
Enzim G6PD
terdapat pada sitoplasma yang tersebar di seluruh sel dengan kadar yang
berbeda-beda. Enzim ini bekerja pada tahap pertama jalur pentose heksosemonoposfat
yaitu jalur oksidasi glukosa yang menghasilkan NADPH dan pentose (ribose 5
posfat untuk sintesis asam lemak, kolesterol, hormon steroid, purin, pirimidin,
dan forfirin). NADPH merupakan koenzim
yang berfungsi sebagai donor hidrogen pada reaksi enzimatik pada berbagai alur
biosintetik. NADPH juga berfungsi sebagai koenzim pada reaksi pembentukan GSH
(glutation tereduksi) dari GSSG (glutation teroksidasi) oleh enzin glutation
reduktase (GSSGR). GSH sangat penting untuk melindungi sel terhadap kerusakan
oksidatif karena GSH dapat meredam hidrogen peroksida (H2O2)
menjadi H2O dengan bantuan enzim glutation peroksidase (GSHPX).
Jalur alternatif untuk meredam H2O2 adalah melalui enzim
katalase, dalam keadaan normal jalur ini tidak efektif karena aktivitas
katalase terhadap H2O2 jauh lebih rendah dari pada
afinitas GSHPX. Pada keadaan dimana terjadi produksi H2O2
berlebihan maka katalase akan berperan lebih dari 50% meredam H2O2
yang terbentuk, namun untuk aktivitas katalase memerlukan NADPH. Jadi NADPH
sangat diperlukan baik untuk meredam H2O2. melalui jalur
GSHPX ataupun melalui jalur katalase.
Kadar enzim
G6PD di dalam eritrosit relative rendah bila dibandingkan dengan kadar enzim
G6PD pada sel tubuh yang lain. Enzim G6PD merupakan satu-satunya enzim dalam
sel eritrosit yang berfungsi memproduksi NADPH untuk mereduksi GSSG menjadi GSH
yang meredam H2O2, sehingga GSH berfungsi mencegah
kerusakan eritrosit dari kerusakan akibat oksidasi.Untuk mempertahankan kadar
GSH selalu cukup, diperlukan mekanisme pembentukan GSH dari GSSG dengan bantuan
enzim glutation reduktase (GSSGR) dan NADPH yang tergantung aktivitas G6PD.
Semakin tua eritrosit, aktifitas enzim G6PD juga semakin berkurang.
b.
Reaksi Enzim G6PD
Seperti yang sudah
dikatakan di atas enzim G6PD ini berada pada jalur pentosa fosfat. Jalur
pentose posfat pada dasarnya adalah jalan memutar ke jalur glikolisis yang
dalam perjalanannya menghasilkan NADPH. Jalur pentose posfat ini terbagi atas
dua jalur, antara lain fase oksidatif dan fase nonoksidatif.
Dari kedua fase
jalur pentose posfat ini, enzim glukosa 6 – posfat dehidrogenase ini terdapat
pada fase yang kedua, yaitu pada fase oksidatif.
Pada fase
oksidatif dari jalur pentosa, glukosa – 6 – posfat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi
gula pentosa, ribulosa – 5 – posfat. Enzim pertama pada jalur ini, glukosa 6 –
posfat dehidrogenase mengoksidasi aldehid di C1 dan mereduksi NADP+
menjadi NADPH. Glukonolakton yang terbentuk dengan cepat mengalami hidrolisis
menjadi 6 – fosfoglukonat, austu asam gula dengan sebuah gugus karboksil
menggantikan gugus aldehid di C1. Langkah oksidasi selanjutnya membebaskan
gugus karboksil ini sebagai CO2,
dan kembali memindahkan elektron ke NADP+. Dalam bagian ini dari
jalur tersebut, dihasilkan 2 mol NADPH per mol glukosa – 6 – posfat.
NADPH yang terbentuk berguna dalam sintesis
asam lemak, steroid dan sintesis asam amino. Sintesis asam amino melalui
glutamat dehidrogenase. Adanya lipogenesis yang aktif ,maka NADPH diperlukan,
hal ini mungkin akan merangsang oksidasi glukosa lewat HMP Shunt. "Fed
state", suatu keadaan dimana seseorang baru saja makan, mungkin dapat
menginduksi sintesis enzim-enzim glukosa 6-fosfat dehidro-genase dan
6-fosfoglukonat dehidrogenase.
HMP Shunt dalam eritrosit
berguna sebagai penghasil suatu reduktor (NADPH). NADPH dapat mereduksi
glutation yang telah mengalami oksidasi ( G-S-S-G ) menjadi glutation yang
tereduksi (2 G-SH). Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah glutation
reduktase. Selanjutnya glutation yang tereduksi dapat membebaskan eritrosit
dari H2O2 dengan suatu reaksi yang dikatalisis oleh
enzim glutation peroksidase.
2
G-SH + H2O2 ® G-S-S-G + 2 H2O
Reaksi ini penting sebab
penimbunan H2O2 memperpendek umur eritrosit. Telah
dibuktikan adanya korelasi terbalik antara aktivitas enzim glukosa 6-fosfat
dehidrogenase dengan fragilitas sel darah merah. Pada beberapa orang yang
mengalami mutasi dimana enzim ini berkurang, maka mereka akan lebih mudah
mengalami hemolisis sel darah merah apabila diberi suatu oksidan seperti
primaquin, aspirin, sulfonamid atau apabila diberi makan "fava bean".
c.
Analisa Kuantitatif
G6PD adalah enzim age-dependent. Dalam G6PD B yang
normal aktivitas eritrosit dari G6PD menurun secara eksponensial, dengan waktu
paruh 62 hari. Namun, meskipun ini kehilangan aktivitas enzim G6PD B eritrosit
yang lebih tua mengandung aktivitas G6PD yang cukup untuk mempertahankan kadar
GSH dalam menghadapi suatu stres oksidan dan usia rata-rata G6PD B eritrosit
adalah 100 hingga 120 hari.
Pada eritrosit dengan defek G6PD A (-) adalah karena
ketidakstabilan enzim yang lebih besar. Secara baru terbentuk G6PD A (-)
eritrosit mempunyai aktivitas enzimatik yang sama seperti eritrosit yang baru
dibentuk dari individu G6PD B. Namun, aktivitas G6PD dari sel ini menurun
dengan cepat. Waktu paruh dari G6PD A (-) eritrosit hanya 13 hari, dan pada
individu G6PD A (-) populasi terdiri dari campuran eritrosit terus menurunkan
tingkat aktivitas.
Pada
individu G6PD A (-) ras afrika, enzim G6PD lebih besar ketidakstabilannya,
waktu paruh eritrosit ini hanya sekitar 8 hari. Retikulosit yang dilepaskan ke
dalam sirkulasi pada orang ras afrika telah mengurangi kadar G6PD dan eritrosit
dewasa memiliki tingkat enzim biasanya dibawah 1% aktivitas normal.
Sel
darah merah (eritrosit) normal manusia memiliki volume sekitar 9 femtoliter.
Sekitar sepertiga dari volume diisi oleh hemoglobin, total dari 270 juta
molekul hemoglobin, dimana setiap molekul membawa 4 gugus heme.
Orang
dewasa memiliki 2 -3 kali 1013 eritrosit setiap waktu (wanita memiliki 4 -5
juta aritrosit per mikroliter darah dan pria memiliki 5 – 6 juta. Sedangkan
orang yang tinggal di dataran tinggi memiliki kadar oksigen yang rendah maka
cenderung untuk memiliki sel darah merah yang lebih banyak).
Pada
manusi hemoglobin dalam sel darah merah mempunyai peran untuk mengantarkan
lebih dari 98% oksigen ke seluruh tubuh sedang sisanya terlarut dalam plasma
darah. Eritrosit dalam tubuh manusia menyimpan sekitar 2,5 gram besi mewakili
sekitar 65% kandungan besi didalam tubuh manusia.
d.
Enemia
G6PD anemia adalah sebuah kelainan di mana sel darah merah yang
hancur lebih cepat daripada sumsum tulang dapat menghasilkan mereka. Hal ini
terjadi karena kurangnya glukosa-6-fosfat dehidrogenase enzim yang biasanya
ditemukan dalam darah. Nama lain untuk penyakit ini anemia hemolitik. Sel-Sel
darah merah membawa oksigen melalui molekul tubuh, dan jika mereka rusak, berat
masalah Kesehatan kelelahan dan lainnya dapat terjadi.
Anemia juga bias dikatakan suatu keadaan dimana kadar hemoglobin
darah kurang dari nilai normal. Pada pria dewasa nilai normal kadar hemoglobin
adalah sebesar 14 – 18 mmgh sedangkan wanita 13 – 16 mmgh. Adapun gejala dari anemia:
1.
Kelelahan
2.
Kelemahan
3.
Pingsan dan
pusing
4.
Sesak napas
5.
Jantung
berdebar-debar
6.
Pucat kulit
remedies
Jenis anemia
1. Anemia kekurangan zat besi: Ini adalah jenis yang paling umum dari
anemia. Besi dibutuhkan untuk pembentukan hemoglobin, ketika ada kurang zat
besi dalam tubuh menyebabkan anemia defisiensi besi.
2.
Anemia
aplastik: Ketika tubuh berhenti membuat cukup sel darah merah dan meningkatkan
kemungkinan infeksi.
3.
Kekurangan
vitamin Anemia: Ini juga disebut sebagai anemia megaloblastik. Hal
ini disebabkan karena kekurangan asam folat atau vitamin B12.
Rabu, 27 November 2013
Langganan:
Postingan (Atom)