FUNGSI ZAT GIZI DALAM TUBUH

Terdapat sekitar 21 macam mineral yang diperlukan oleh tubuh, termasuk chromium (Cr) dan silicon (Si) yang dahulu dianggap sebagai kontaminan.Pengeluaran kelebihan mineral dapat dilakukan melalui ginjal (urine), hati (asam empedu) serta kulit (keringat).Berdasarkan sumbernya (dari bahan pangan), mineral dapat digolongkan sebagai organik (hewani) dan onorganik (nabati).Elemen mineral yang belum pasti diperlukan atau tidaknya oleh tubuh tetapi terdapat bukti partisipasinya dalam beberapa macam reaksi biologis adalah:

Elemen yang ditemukan dalam tubuh, tetapi belum diketahui peranan metaboliknya adalah :

Barium (Ba)Timah putih (Sn)Fluor (F)Bromium (Br)Strontium (Sr)Kadmium (Cd)

Emas (Au)Perak (Ag)Alumunium (Al)Air raksa (Hg)Bismuth (Bi)Galium (Ga)Timah putih (Pb)Boron (B)Litium (Li)Antimon (Sb)20 elemen lainnya

Mempertahankan keseimbangan asam-basa dalam tubuh.Sebagai katalisi untuk reaksi biologisKomponen senyawa tubuh yang esensialMemelihara keseimbangan air di dalam tubuhTransmisi impuls syarafMengatur kontraktilitas ototPertumbuhan jatringan tubuh

Kelas Elemen % Berat TubuhJumlah dalam TubuhElemen makro (> 0,005% berat tubuh)Kalsium (Ca)1,5 - 2,21,02 kgFosfor (P)0,8 -1,20,68 kgKalium (K)0,350,27 kgBelerang (S)0,250,20 kgNatrium (Na)0,15Khlor (Cl)0,150,14 kgMagnesium (Mg)0,050,025 kgElemen mikro (< 0,005 % berat tubuh)Zat besi (Fe)0,0044,5 gSeng (Zn)0,0021,9 gSelenium (Se)0,00030,003 gMangan (Mn)0,00020,016 gTembaga (Cu)0,000150,125 gIodium (I)0,000040,015 gMollibdenum (Mo)0,0002Kobalt (Co)0,00003Kromium (Cr)0,00003Silikon (Si)Vanadium (Va)0,00045Nilkel (Ni)0,00023Arsen (As)

Air dalam tubuh (total) = 45 LCairan ekstra seluler = 15 LCairan intra seluler = 30 LNa : K = 1 : 10Cairan intravaskuler darah = 3 LNa : K = 28 : 1Cairan intraseluler (interstitial; ekstra vaskuler) = 12 LNa : K = 28 : 1Intra vaskuler = di dalam darah (arteri, vena dan kapiler)Inter seluler = interstitial = di antara sel, mengelilingi sel dan jaringan (untuk mengalikan zat gizi ke dalam sel) Intra seluler = di dalam sel (sitoplasma)Ekstra vaskuler = di luar saluran darahEkstra seluler = di luar sel

Sumber natrium dalam pangan adalah garam dapur (garam meja) yang secara kimia berupa NaCl, penyedap masakan yaitu vetsin (monosodium glutamate) dan soda kue ( bahan pengembang roti/kue) yaitu natrium.Di dalam tubuh, natrium terdapat sebagai kation (Na+) atau elektrolit dalam cairan ekstra seluler, intra seluler, dan inter seluler.Natrium merupakan ion positif utama dalam cairan ekstra seluler yang menimbulkan tekanan osmotik untuk menjaga agar air tidak keluar dari darah dan masuk ke dalam sel.Konsumsi natrium yang berlebihan dapat menyebabkan timbulnya hipertensi (penyakit tekanan darah tinggi).

Berbeda dengan natrium yang terkonsentrasi di luar sel, kalium terkonsentrasi di dalam sel.Jumlah kalium di dalam darah merupakan refleksi metabolisme sel (bukan refleksi cadangan K dalam tubuh)Kadar K dalam darah meningkat bila terjadi katabolisme jaringan tubuh, atau dalam keadaan acidosis yang disertai dengan diare (K keluar dari sel untuk menormalkan keseimbangan asam-basa tubuh). Kadar K dalam darah menurun bila kecepatan sintesis protein atau glikogen dalam sel meningkat atau dalam kondisi alkalosis (menunjukkan bahwa K memasuki sel)Peranan kalium :Mempertahankan tekanan osmotik dan memelihara keseimbangan tubuh.Transmisi impuls syaraf dan pelepasan insulin dari pankreasBersama magnesium (Mg), kalium bertindak sebagai muscle relaxant sebagai kebalikan dari kalium (Ca) yang menstimulir kontraksi otot.Bagian integral sel yang dibutuhkan untuk pertumbuhanSebagai katalis (bagian dari enzim), yang berguna dalam reaksi pelepasan atau sintesis protein.Sumber kalium: sayuran, buah-buahan dan dari aditif makanan misal K-alginat ( pengental, pengemulsi), K-iodat (pengatur adonan roti), K-nitrat (pengawet daging), atau KCl (sebagai pengganti garam dapur)Defisiensi kalium dapat terjadi pada anak-anak sebagai akibat diare atau muntah-muntah.Konsumsi kalium yang berlebihan dapat menimbulkan apa yang disebut sabagai hyperkalemia yang timbul bila kadar kalium dalam darah (cairan ekstra-seluler)

Chlor tersebar dalam tubuh, tetapi terkonsentrasi dalam cairan, cerebrospinal (mengalir di sekeliling otak) dan cairan sekresi ke saluran pencernaan; sedangkan otot dan jaringan otot syaraf relatif rendah kandungan chlornya.Sumber utama Cl bagi tubuh adalah garam dapur/garam meja (NaCl).Kelebihan Cl akan dibuang melalui urine.Peranan Cl:Sebagai bagian dari HCl, Cl berfungsi untuk menjaga keasaman lambung.Bersama dengan P dan S berguna untuk mempertahankan keseimbangan asam-basa di dalam tubuh.Cl yang terdapat dalam plasma darah berfungsi untuk mengangkut CO2 ke paru-paru (melalui mekanisme chloride shift, yaitu transfer Cl keluar/masuk sel darah merah.Diperlukan untuk pertumbuhan, yaitu untuk pembentukan cairan ekstraseluler, tulang dan jaringan pengikat.

Sebagian besar (99%) kalsium di dalam tubuh terdapat dalam jaringan keras seperti tulang dan gigi, dan sisanya tersebar dalam tubuh.Sumber kalsium yang baik adalah bahan pangan hewani, terutama susu.Fungsi kalsium dalam tubuh:Pembentukan tulangMatriks tulang terbentuk dari kolagen dan karbohidrat, yang merupakan sepertiga bagian tulang. Kepada matriks tersebut ditempelkan kalsium (proses klasifikasi/osifikasi) dalam bentuk kristal Ca-fosfat dan Ca-hidroksida (hidroksipatit)Pembentukan gigiGigi terdiri dari dua lapisan yaitu enamel merupakan lapisan sangat keras dengan mineral utamanya berupa kalsium-fosfat dan lapisan dentin yang tidak sekeras email.Untuk pertumbuhanPembekuan darah (Blood clotting)Diperlukan dalam proses pembentukan thromboplastin aktif dan thromboplastin plasma, yang selanjutnya berfungsi untuk proses pembentukan darah.Katalisis untuk reaksi biologis, beberapa reaksi:a) Proses penyerapan vitamin B12 dalam usus; b) aktivitas lipase pankreas; c) sekresi insulin oleh pankreas; d) pembentukan dan pemecahan asetilkoholin.

Fosfor merupakan bagian dari asam nukleat DNA dan RNA yang terdapat dalam inti (nukleus) dan sitoplasma sel-sel hidup, terdapat dalam bentuk fosfolipida yang merupakan komponen dinding sel.Sebagai fosfor organik, berperan dalam berbagai reaksi biologis, terutama pelepasan dan penyimpanan energi (adenosin trifosfor, ATP).Fungsi fosfor yang terdapat dalam tubuh:Regulasi pelepasan energiPenyerapan dan transportasi zat-zat giziuntuk proses penyerapan dan transportasi, zat-zat gizi mengalami proses fosforilasi; misalnya pada: (a) proses penyerapan zat-zat gizi dalam usus; (b) pelepasan zat-zat gizi dari darah ke dalam cairan antar sel; (c) pengambilan zat-zat gizi oleh sel; (d) pengambilan zat-zat gizi oleh organel sel; (e) transportasi lemak dalam darah; (f) bila glikogen dilepaskan dari hati atau otot untuk digunakan oleh sel (dalam darah berkombinasi dengan P) Bagian dari senyawa tubuh yang esensialKlasifikasi tulang dan gigiRegulasi keseimbangan asam-basa

Magnesium merupakan elemen esensial yang terdapat di dalam sel (sebagian besar di dalam mitokondria), serta bergabung dengan enzim yang bertindak sebagai katalisator biologis, misalnya pada:Reaksi penggunaan atau pelepasan energiReaksi yang menyangkut karbohidrat, lemak atau proteinMetabolisme asam nukleat, reaksi sintesis, degradasi dan stabilitas material genetik (DNA)Kadar magnesium intra seluler dalam jaringan atau hati lebih tinggi daripada di dalam darah.Meningkatnya kadar Mg dalam darah memberikan pengaruh relaksasi (anestesi), ssehingga pada kadar yang sangat tinggi dapat menyebabkan pingsan (coma) dan gangguan pada jantung.Defiesiensi Mg dapat mengakibatkan timbulnya rasa lapar, muntah-muntah, waktu transit (dalam saluran pencernaan) yang terlalu cepat sehingga menurunkan penyerapan zat-zat gizi dan dapat menyebabkan low magnesium yaitu tidak terkontrolnya gerakan otot, misalnya gemetaran atau kejang-kejang; klasifikasi jaringan lunak; dan bertambahnya besarnya urat-urat.Kelebihan Mg dalam tubuh (darah) disebut hypermagnesemia, jarang terjadi.

Belerang (sulfur) terdapat hampir sitoplasma.Konsentrasi belerang yang tinggi di dalam setiap sel dan terkonsentrasi di dalam terdapat pada rambut, kulit, dan kuku, dalam bentuk asam amino sistin dan metionin yang membentuk protein keratin yang bila dibakar menimbulkan bau karakteristik, yaitu SO2.Fungsi belerang di dalam tubuh:Belerang dapar berkombinasi dengan H dan berperan dalam proses penggumpalan darah serta dalam reaksi transfer energi.Belerang merupakan bagian dari vitramin, asam pantotenat dan biotin; dan juga merupakan bagian dari asam lipoat yang berfungsi sebagai ko-enzim.Proses detoksifikasi zat racun dalam hatiUntuk sintesis kolagen dan mukopolisakarida

Flour berfungsi untuk mencegah terjadinya kerusakan gigi dan menjaga stabilitas tulang dari kehilangan kalsium (misalnya pada wanita yang mengalami menopause)Sumber fluor adalah air minum, the, makanan padat, hasil tanaman (sayuran, buah-buahan, umbi-umbian).Bila air minum mengandung sekitar 1 ppm fluor, kerusakan gigi akan berkurang. Akan tetapi bila kadarnya melebihi 2,5 ppm akan timbul bercak-bercak coklat pada gigi (dental fluorosis).DMF indeks (decayed, missing and filled teeth; jumlah gigi yang busuk, tanggal dan ditambal), digunakan untuk mengukur pengaruh fluor dalam air minum suatu populasi masyarakat di daerah tertentu terhadap kesehatan giginya.Bila fluor tersedia, maka kristal fluoropatit akan menggantikan hidroksipatit pada gigi. Fluor yang terdapat dalam saliva (air liur) diserap oleh permukaan gigi untuk menambah kekuatan dan regiditanya.Flour akan memperkuat gigi pada bagian yang dekat dengan gusi.Di dalam tulang terdapat sekitar 5000-6000 ppm fluor.Konsumsi fluor pada konsentrasi tinggi (sampai 8 ppm) oleh orang tua dapat mencegah terjadinya osteoporosis.

Jumlah zat besi dalam tubuh bervariasi menurut umur, jenis kelamin, status gizi, status kesehatan, dan jumlah zat besi cadangan.Semua zat besi dalam tubuh dapat berkombinasi dengan protein, sehingga mampu menerima atau melepaskan oksigen atau karbondioksida (reaksi yang esensial bagi kehidupan).Fungsi dari zat besi bagi tubuh:Pengangkut (carrier) oksigen dan karbondioksidaPembentukan sel darah merahSebagai bagian dari enzimProduksi antibodiUntuk detoksifikasi zat racun dalam hati.Zat besi dalam bahan pangan sebagian besar terdapat dalam bentuk teroksidasi (F+++, ferri) dan sebagian kecil terdapat dalam bentuk tereduksi (Fe++, ferro).Dalam daging, Fe terdapat dalam bentuk heme (heme iron) yang merupakan bagian dari mioglobin dan hemoglobin.

Zat /SenyawaJumlah (% Total)Jumlah (mg)Pria wanitaHemoglobin (pigmen sel darah merah)60-7521001.750Mioglobin (pigmen daging)3100100Fe cadangan (dalam hati, limfa, tulang)0-30100040Fe jaringan (enzim)5-15350300Fe transpor (transferin)144Ferritin 10,30,1JUMLAH 3554,32554,1

Jumlah iodium di dalam tubuh adalah sekitar 1/100 jumlah Fe orang dewasa sehat, dimana bagian dari jumlah tersebut terdapat dalam kelenjar gondok(tiroid), yang berguna untuk sintesis hormon tiroksin (T4) dan triiodotironin (T3); bagian lainnya terdapat dalam kelenjar saliva, kelenjar susu, kelenjar lambung serta ginjal.Dalam sirkulasi darah iodium ditemukan dalam keadaan bebas (free iodine) atau terikat pada protein (protein-bound iodine, PBI)Sebagai bagian dari hormon tiroksin, iodium menstimulir metabolisme dalam tubuh, konversi karoten menjadi vitamin A, sintesis protein, penyerapan gula, dan untuk sintesis kolesterol serta tiroksin juga esensial untuk proses reproduksi.Penyakit yang timbul akibat defisiensi iodium (hipotiroidisme) dikenal sebagai GAKI (Gangguan Akibat Kekurangan Iodium) atau IDD (Iodine Defriciency Disorders), yang dapat berupa gondok (pembesaran kelenjar tiroid), kretinisme, dan miksedema.Kelebihan iodium dalam tubuh dapat menyebabkan hipertiroidisme; yang kadang-kadang juga dimanisfestasikan dengan membesarnya kelenjar gondok, penyakit ini dikenal sebagai Graves disease atau Exophtalmic goiter

Sekitar bagian Zn yang terkandung dalam tubuh terdapat dalam tulang rangka.Konsentrasi Zn yang cukup tinggi juga terdapat pada kulit, rambut dan testis. Di dalam darah, Zn terdapat dalam sel darah putih, platelet serta serum darah.Sekitar 1/3 bagian Zn dalam tubuh terikat kuat pada protein (makroglobulin), sedangkan sisanya terikat lemah pada protein albumin atau asam amino histidin dan sistin.Fungsi biologin utama Zn adalah:Merupakan komponen atau fungsi enzim dari sekitar 40 macam enzim pencernaan dan metabolisme,Sebagai bagian integral enzim (metaloenzymes)Mengkatalisis reaksi enzim-enzim yang tergantung pada Zn (Zn-dependent enzymes)Beberapa macam enzim yang tergantung pada Zn untuk aktivitasnya antara lain: (a)Karbonik anhidrase dalam darah; (b) Karboksipeptidase dari pankreas; (c) Alkalin fosfatase yang tersangkut dalam metabolisme pada jantung, tulamg, ginjal dan plasenta; (d) Alkohol dehidrogenase, yang merupakan fungs hati dalam oksidasi dan detoksifikasi etanol; (e) DNA- dan RNA-polimerase, untuk sintesis DNA dan RNA (f)RNA-ase, untuk degradasi RNA; (g) Zn merupakanko-faktor dalam sintesis kolagen (jaringan pengikat) dan (h) sebagaian dari enzim kolagenase, untuk degrasi protein.Keracunan Zn dapat terjadi akibat mengkonsumsi makanan kaleng atau akibat menghirup ZnCL2.

Selenium merupakan bagian penting enzim glutation peroksidase, yang dapat menghancurkan peroksida yang terbentuk dari hasil oksidasi lemak di dalam tubuh.Fungsi selenium berhubungan dengan fungsi hati, pelepasan energi oleh sel dan pembentukan protein struktural sel sperma. Karena vitamin E merupakan scavenger (penangkap) radikal bebas (termasuk peroksida), terdapat hubungan terbalik antara kadar vitamin E dalam pangan yang dikonsumsi dengan kebutuhan tubuh akan selenium.Kadar Se dalam bahan pangan pararel dengan kadar proteinnya; selain itu kadar Se berkurang akibat proses penggilingan serealia atau perebusan sayuran.Ketesediaan Se dalam bahan pangan dari yang tertinggi sampai yang terendah adalah : daging organ (jeroan), daging otot, serealia dan produk olahan susu.

Fungsi tembaga dalam tubuh antara lain:Mencegah terjadinya anemia,Diperlukan untuk sintesis fosfolipida (untuk pembentukan myelin yang menyelimuti serat syaraf)Sebagai bagian dari enzim-enzim pernapasan (misalnya sitokrom oksidase), untuk proses pelepasan energi,Bersama vitamin C dapat mempertahankan aktivitas enzim-enzim yang tersangkut dalam sintesis elastin (protein dinding aorta) dan kolagen (bagian dari jaringan pengikat)Sebagai bagian dari enzim tirosinase yang mengkatalisis konversi tirosin menjadi melanin (pigmen kulit dan rambut).Tembaga bersifat toksik bila terdapat sebagai ion bebas (dapat merupakan inhibitor enzim).

Di dalam tubuh Mo terkonsentrasi dalam hati, ginjal, kelenjar adrenal dan sel darah merah. Mo merupakan bagian dari dua macam enzim, yaitu santin oksidase dan aldehid oksidase. Santin oksidase terlibat dalam pembentukan asam urat dari purin, dan membantu memobilisasi Fe dari hati (Fe cadangan).\Aldehid oksidasi diperlukan untuk mengoksidasi aldehid yang terbentuk dalam tubuh.Mo dapat mencegah kerusakan (pembusukan) gigi dengan cara meningkatkan retensi fluor pada email.Konsumsi Mo dalam jumlah tinggi dapat menimbulkan keracunan dengan gejala-gejala: diare, pertumbuhan terhambat dan anemia (sel darah merah tidak menjadi dewasa).

Cr yang diserap oleh usus dari pangan yang dikonsumsi dapat terakumulasi dalam kulit, otot sedangkan kelebihannya akan dikeluarkan melalui urine.Cr dapat membantu pengikatan insulin pada sel sehingga glukosa dapat diambil oleh sel.Defisiensi Cr dapat menyebabkan timbulnya diabetes, pertumbuhan terhambat, menurunnya metabolisme asam amino terganggu, dan meningkatnya kerudakan darah serta meningkatkan kadar kolesterol dalam darah.Ni terdapat dalam semua jaringan, terikat kuat pada DNA dan RNA dan juga ditemukan dalam serum darah sebagai metalloprotein.Terdapat interaksi antara Ni dan Fe: bila pangan yang dikonsumsi kekurangan Fe, gejala defisiensi yang timbul akan lebih parah bila terdapat Ni; sedangkan bila pangan yang dikonsumsi cukup mengandung Fe, penggunaan Fe oleh tubuh akan meningkat.

Sekitar 60% dari Va yang diserap oleh usus akan diekskresikan lagi melalui urine, sisanya akan ditahan dalam hati dan tulang.Vanadium diperlukan untuk:Pertumbuhan yang normalMetabolisme Fe dan lipidaProses reproduksiPembentukan tulang, dan pemeliharaan gigi dari kerusakan (Va dapat menggantikan P dalam kristal apatit gigi, sehingga gigi tidak mudah busuk).Si diperlukan untuk :Menstimulir pertumbuhanMengawali proses klasifikasi tulangMembantu sintesis kolagen

Defisiensi Sn dapat menyebabkan:DermatitisRambut putihPertumbuhan terhambatCo merupakan bagian dari vitamin B12 (kobalamin), yang berfungsi untuk mencegah timbulnya anemia (pernicious anemia).Konsumsi Co yang tinggi (pada hewan percobaan dapat menimbulkan polycythemia yaitu meningkatnya jumlah se darah merah, dan hyperplasia yaitu meningkatnya jumlah bone marrow sebagai akibat diproduksinya erythropoietin (hormon yang menstimulir produksi sel darah merah dalam bone marrow)

**