asam lemak

56
Asam lemak Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Belum Diperiksa Asam lemak (bahasa Inggris : fatty acid) adalah senyawa alifatik dengan gugus karboksil . Bersama-sama dengan gliserol , asam lemak merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipid pada makhluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak masak (goreng), margarin , atau lemak hewan dan menentukan nilai gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (sebagai lemak yang terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida . Daftar isi 1 Karakteristik 2 Aturan penamaan 3 Beberapa asam lemak 4 Biosintesis asam lemak 5 Nilai gizi 6 Lihat pula 7 Pranala luar Karakteristik

Upload: dedy

Post on 07-Feb-2016

100 views

Category:

Documents


14 download

DESCRIPTION

pengertian dan fungsi

TRANSCRIPT

Page 1: Asam lemak

Asam lemakDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Asam lemak (bahasa Inggris: fatty acid) adalah senyawa alifatik dengan gugus karboksil. Bersama-sama dengan gliserol, asam lemak merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipid pada makhluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak masak (goreng), margarin, atau lemak hewan dan menentukan nilai gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (sebagai lemak yang terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida.

Daftar isi

1 Karakteristik 2 Aturan penamaan 3 Beberapa asam lemak 4 Biosintesis asam lemak 5 Nilai gizi 6 Lihat pula 7 Pranala luar

Karakteristik

Perbandingan model asam stearat (C18:0, atas), poke (C18:1, tengah), dan asam α-linolenat (C18:3, bawah). Posisi cis pada ikatan rangkap dua mengakibatkan melengkungnya rantai dan mengubah perilaku fisik dan kimiawi ketiga asam lemak ini. Pelengkungan tidak terjadi secara nyata pada ikatan rangkap dengan posisi trans.

Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat dengan rumus kimia R-COOH or R-CO2H. Contoh yang cukup sederhana misalnya adalah H-COOH yang adalah asam

Page 2: Asam lemak

format, H3C-COOH yang adalah asam asetat, H5C2-COOH yang adalah asam propionat, H7C3-COOH yang adalah asam butirat dan seterusnya mengikuti gugus alkil yang mempunyai ikatan valensi tunggal, sehingga membentuk rumus bangun alkana.

Karena berguna dalam mengenal ciri-cirinya, asam lemak dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya.

Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27° Celsius). Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut.

Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal istilah bilangan oksidasi bagi asam lemak.

Keberadaan ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh menjadikannya memiliki dua bentuk: cis dan trans. Semua asam lemak nabati alami hanya memiliki bentuk cis (dilambangkan dengan "Z", singkatan dari bahasa Jerman zusammen). Asam lemak bentuk trans (trans fatty acid, dilambangkan dengan "E", singkatan dari bahasa Jerman entgegen) hanya diproduksi oleh sisa metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Akibat polarisasi atom H, asam lemak cis memiliki rantai yang melengkung. Asam lemak trans karena atom H-nya berseberangan tidak mengalami efek polarisasi yang kuat dan rantainya tetap relatif lurus.

Ketengikan (Ingg. rancidity) terjadi karena asam lemak pada suhu ruang dirombak akibat hidrolisis atau oksidasi menjadi hidrokarbon, alkanal, atau keton, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol). Bau yang kurang sedap muncul akibat campuran dari berbagai produk ini.

Aturan penamaan

Beberapa aturan penamaan dan simbol telah dibuat untuk menunjukkan karakteristik suatu asam lemak. Nama sistematik dibuat untuk menunjukkan banyaknya atom C yang menyusunnya (lihat asam alkanoat). Angka di depan nama menunjukkan posisi ikatan ganda setelah atom pada posisi tersebut. Contoh: asam 9-dekanoat, adalah asam dengan 10 atom C dan satu ikatan ganda setelah atom C ke-9 dari pangkal (gugus karboksil). Nama lebih lengkap diberikan dengan memberi tanda delta (Δ) di depan bilangan posisi ikatan ganda. Contoh: asam Δ9-dekanoat.

Simbol C diikuti angka menunjukkan banyaknya atom C yang menyusunnya; angka di belakang titikdua menunjukkan banyaknya ikatan ganda di antara rantai C-nya). Contoh: C18:1, berarti asam lemak berantai C sebanyak 18 dengan satu ikatan ganda.

Lambang omega (ω) menunjukkan posisi ikatan ganda dihitung dari ujung (atom C gugus metil).

Beberapa asam lemak

Page 3: Asam lemak

Berdasarkan panjang rantai atom karbon (C), berikut sejumlah asam lemak alami (bukan sintetis) yang dikenal. Nama yang disebut lebih dahulu adalah nama sistematik dari IUPAC dan diikuti dengan nama trivialnya.

Asam oktanoat (C8:0), asam kaprilat. Asam dekanoat (C10:0), asam kaprat. Asam dodekanoat (C12:0), asam laurat. Asam 9-dodekenoat (C12:1), asam lauroleinat, ω-3. Asam tetradekanoat (C14:0), asam miristat. Asam 9-tetradekenoat (C14:1), asam miristoleinat, ω-5. Asam heksadekanoat (C16:0), asam palmitat. Asam 9-heksadekenoat (C16:1), asam palmitoleinat, ω-7. Asam oktadekanoat (C18:0), asam stearat. Asam 6-oktadekenoat (C18:1), asam petroselat, ω-12. Asam 9-oktadekenoat (C18:1), asam oleat, ω-9. Asam 9-hidroksioktadekenoat (C18:1), asam ricinoleat, ω-9, OH-7. Asam 9,12-oktadekadienoat (C18:2), asam linoleat, ω-6, ω-9. Asam 9,12,15-oktadekatrienoat (C18:3), asam α-linolenat, ω-3, ω-6, ω-9. Asam 6,9,12-oktadekatrienoat (C18:3), asam γ-linolenat, ω-6, ω-9, ω-12. Asam 8,10,12-oktadekatrienoat (C18:3), asam kalendulat, ω-6, ω-8, ω-10. Asam 9,11,13-oktadekatrienoat (C18:3), asam α-elaeostearat, ω-7, ω-9, ω-11. Asam 9,11,13,15-oktadekatetraenoat (C18:4), asam α-parinarat, ω-3, ω-5, ω-7, ω-9. Asam eikosanoat (C20:0), asam arakidat. Asam 5,8,11,14-eikosatetraenoat (C20:4), asam arakidonat, ω-6, ω-9, ω-12, ω-15. Asam 9-eikosenoat (C20:1), asam gadoleinat, ω-11. Asam 11-eikosenoat (C20:1), asam eikosenat, ω-9. Asam dokosanoat (C22:0), asam behenat. Asam 13-dokosenoat (C22:1), asam erukat, ω-9. Asam tetrakosanoat (C24:0), asam lignoserat. Asam 15-tetrakosenoat (C24:1), asam nervonat, ω-9. Asam heksakosanoat (C26:0), asam cerotat.

Biosintesis asam lemak

Pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada bagian lain tumbuhan dan pada sel hewan (dan manusia), asam lemak dibuat di sitosol. Proses esterifikasi (pengikatan menjadi lipida) umumnya terjadi pada sitoplasma, dan minyak (atau lemak) disimpan pada oleosom. Banyak spesies tanaman menyimpan lemak pada bijinya (biasanya pada bagian kotiledon) yang ditransfer dari daun dan organ berkloroplas lain. Beberapa tanaman penghasil lemak terpenting adalah kedelai, kapas, kacang tanah, jarak, raps/kanola, kelapa, kelapa sawit, jagung dan zaitun.

Proses biokimia sintesis asam lemak pada hewan dan tumbuhan relatif sama. Berbeda dengan tumbuhan, yang mampu membuat sendiri kebutuhan asam lemaknya, hewan kadang kala tidak mampu memproduksi atau mencukupi kebutuhan asam lemak tertentu. Asam lemak yang harus

Page 4: Asam lemak

dipasok dari luar ini dikenal sebagai asam lemak esensial karena organisme yang memerlukan tidak memiliki cukup enzim untuk membentuknya.

Biosintesis asam lemak alami merupakan cabang dari daur Calvin, yang memproduksi glukosa dan asetil-KoA. Proses berikut ini terjadi pada daun hijau tumbuh-tumbuhan dan memiliki sejumlah variasi.

Kompleks-enzim asilsintase III (KAS-III) memadukan malonil-ACP (3C) dan asetil-KoA (2C) menjadi butiril-ACP (4C) melalui empat tahap (kondensasi, reduksi, dehidrasi, reduksi) yang masing-masing memiliki enzim tersendiri.

Pemanjangan selanjutnya dilakukan secara bertahap, 2C setiap tahapnya, menggunakan malonil-KoA, oleh KAS-I atau KAS-IV. KAS-I melakukan pemanjangan hingga 16C, sementara KAS-IV hanya mencapai 10C. Mulai dari 8C, di setiap tahap pemanjangan gugus ACP dapat dilepas oleh enzim tioesterase untuk menghasilkan asam lemak jenuh bebas dan ACP. Asam lemak bebas ini kemudian dikeluarkan dari kloroplas untuk diproses lebih lanjut di sitoplasma, yang dapat berupa pembentukan ikatan ganda atau esterifikasi dengan gliserol menjadi trigliserida (minyak atau lemak).

Pemanjangan lebih lanjut hanya terjadi bila terdapat KAS-II di kloroplas, yang memanjangkan palmitil-ACP (16C) menjadi stearil-ACP (18C). Enzim Δ9-desaturase kemudian membentuk ikatan ganda, menghasilkan oleil-ACP. Enzim tioesterase lalu melepas gugus ACP dari oleat. Selanjutnya, oleat keluar dari kloroplas untuk mengalami perpanjangan lebih lanjut.

Nilai gizi

Asam lemak mengandung energi tinggi (menghasilkan banyak ATP). Karena itu kebutuhan lemak dalam pangan diperlukan. Diet rendah lemak dilakukan untuk menurunkan asupan energi dari makanan.

Asam lemak tak jenuh dianggap bernilai gizi lebih baik karena lebih reaktif dan merupakan antioksidan di dalam tubuh.

Posisi ikatan ganda juga menentukan daya reaksinya. Semakin dekat dengan ujung, ikatan ganda semakin mudah bereaksi. Karena itu, asam lemak Omega-3 dan Omega-6 (asam lemak esensial) lebih bernilai gizi dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Beberapa minyak nabati (misalnya α-linolenat) dan minyak ikan laut banyak mengandung asam lemak esensial (lihat macam-macam asam lemak).

Karena mudah terhidrolisis dan teroksidasi pada suhu ruang, asam lemak yang dibiarkan terlalu lama akan turun nilai gizinya. Pengawetan dapat dilakukan dengan menyimpannya pada suhu sejuk dan kering, serta menghindarkannya dari kontak langsung dengan udara.

Page 5: Asam lemak

LemakDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Keakuratan artikel ini diragukan dan artikel ini perlu diperiksa ulang dengan mencantumkan referensi yang dapat dipertanggungjawabkan.Lihat diskusi mengenai artikel ini di halaman diskusinya.

Ada usul agar Lipid digabungkan ke artikel atau bagian ini. (Diskusikan)

Struktur kimia untuk trimiristin, sejenis trigliserida.

Jaringan lemak yang terdapat dalam tubuh.

Lemak (bahasa Inggris: fat) merujuk pada sekelompok besar molekul-molekul alam yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen meliputi asam lemak, malam, sterol, vitamin-

Page 6: Asam lemak

vitamin yang larut di dalam lemak (contohnya A, D, E, dan K), monogliserida, digliserida, fosfolipid, glikolipid, terpenoid (termasuk di dalamnya getah dan steroid) dan lain-lain.

Lemak secara khusus menjadi sebutan bagi minyak hewani pada suhu ruang, lepas dari wujudnya yang padat maupun cair, yang terdapat pada jaringan tubuh yang disebut adiposa.

Pada jaringan adiposa, sel lemak mengeluarkan hormon leptin dan resistin yang berperan dalam sistem kekebalan, hormon sitokina yang berperan dalam komunikasi antar sel. Hormon sitokina yang dihasilkan oleh jaringan adiposa secara khusus disebut hormon adipokina, antara lain kemerin, interleukin-6, plasminogen activator inhibitor-1, retinol binding protein 4 (RBP4), tumor necrosis factor-alpha (TNFα), visfatin, dan hormon metabolik seperti adiponektin dan hormon adipokinetik (Akh).

Daftar isi

1 Sifat dan Ciri ciri 2 Fungsi

o 2.1 Membran o 2.2 Cadangan energi o 2.3 Pensinyalan o 2.4 Fungsi lainnya

3 Metabolisme o 3.1 Biosintesis o 3.2 Degradasi

4 Gizi dan kesehatan 5 Referensi 6 Lihat pula

Sifat dan Ciri ciri

Karena struktur molekulnya yang kaya akan rantai unsur karbon(-CH2-CH2-CH2-)maka lemak mempunyai sifat hydrophob. Ini menjadi alasan yang menjelaskan sulitnya lemak untuk larut di dalam air. Lemak dapat larut hanya di larutan yang apolar atau organik seperti: eter, Chloroform, atau benzol

Fungsi

Secara umum dapat dikatakan bahwa lemak memenuhi fungsi dasar bagi manusia, yaitu: [1]

1. Menjadi cadangan energi dalam bentuk sel lemak. 1 gram lemak menghasilkan 39.06 kjoule atau 9,3 kcal.

2. Lemak mempunyai fungsi selular dan komponen struktural pada membran sel yang berkaitan dengan karbohidrat dan protein demi menjalankan aliran air, ion dan molekul lain, keluar dan masuk ke dalam sel.

Page 7: Asam lemak

3. Menopang fungsi senyawa organik sebagai penghantar sinyal, seperti pada prostaglandin dan steroid hormon dan kelenjar empedu.

4. Menjadi suspensi bagi vitamin A, D, E dan K yang berguna untuk proses biologis5. Berfungsi sebagai penahan goncangan demi melindungi organ vital dan melindungi tubuh dari

suhu luar yang kurang bersahabat.

Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energi di dalam tubuh dan komponen utama yang membentuk membran semua jenis sel.

Membran

Sel eukariotik disekat-sekat menjadi organel ikatan-membran yang melaksanakan fungsi biologis yang berbeda-beda. Gliserofosfolipid adalah komponen struktural utama dari membran biologis, misalnya membran plasma selular dan membran organel intraselular; di dalam sel-sel hewani membran plasma secara fisik memisahkan komponen intraselular dari lingkungan ekstraselular. Gliserofosfolipid adalah molekul amfipatik (mengandung wilayah hidrofobik dan hidrofilik) yang mengandung inti gliserol yang terkait dengan dua "ekor" turunan asam lemak oleh ikatan-ikatan ester dan ke satu gugus "kepala" oleh suatu ikatan ester fosfat. Sementara gliserofosfolipid adalah komponen utama membran biologis, komponen lipid non-gliserida lainnya seperti sfingomielin dan sterol (terutama kolesterol di dalam membran sel hewani) juga ditemukan di dalam membran biologis.[2] Di dalam tumbuhan dan alga, galaktosildiasilgliserol,[3] dan sulfokinovosildiasilgliserol,[4] yang kekurangan gugus fosfat, adalah komponen penting dari membran kloroplas dan organel yang berhubungan dan merupakan lipid yang paling melimpah di dalam jaringan fotosintesis, termasuk tumbuhan tinggi, alga, dan bakteri tertentu.

Dwilapis telah ditemukan untuk memamerkan tingkat-tingkat tinggi dari keterbiasan ganda yang dapat digunakan untuk memeriksa derajat keterurutan (atau kekacauan) di dalam dwilapis menggunakan teknik seperti interferometri polarisasi ganda.

Page 8: Asam lemak

Organisasi-mandiri fosfolipid: liposom bulat, misel, dan dwilapis lipid.

Cadangan energi

Triasilgliserol, tersimpan di dalam jaringan adiposa, adalah bentuk utama dari cadangan energi di tubuh hewan. Adiposit, atau sel lemak, dirancang untuk sintesis dan pemecahan sinambung dari triasilgliserol, dengan pemecahan terutama dikendalikan oleh aktivasi enzim yang peka-hormon, lipase.[5] Oksidasi lengkap asam lemak memberikan materi yang tinggi kalori, kira-kira 9 kkal/g, dibandingkan dengan 4 kkal/g untuk pemecahan karbohidrat dan protein. Burung pehijrah yang harus terbang pada jarak jauh tanpa makan menggunakan cadangan energi triasilgliserol untuk membahanbakari perjalanan mereka.[6]

Pensinyalan

Di beberapa tahun terakhir, bukti telah mengemuka menunjukkan bahwa pensinyalan lipid adalah bagian penting dari pensinyalan sel.[7] Pensinyalan lipid dapat muncul melalui aktivasi reseptor protein G berpasangan atau reseptor nuklir, dan anggota-anggota beberapa kategori lipid yang berbeda telah dikenali sebagai molekul-molekul pensinyalan dan sistem kurir kedua.[8] Semua ini meliputi sfingosina-1-fosfat, sfingolipid yang diturunkan dari seramida yaitu molekul kurir potensial yang terlibat di dalam pengaturan pergerakan kalsium,[9] pertumbuhan sel, dan apoptosis;[10] diasilgliserol (DAG) dan fosfatidilinositol fosfat (PIPs), yang terlibat di dalam aktivasi protein kinase C yang dimediasi kalsium;[11] prostaglandin, yang merupakan satu jenis asam lemak yang diturunkan dari eikosanoid yang terlibat di dalam radang and kekebalan;[12] hormon steroid seperti estrogen, testosteron, dan kortisol, yang memodulasi fungsi reproduksi, metabolisme, dan tekanan darah; dan oksisterol seperti 25-hidroksi-kolesterol yakni agonis reseptor X hati.[13]

Fungsi lainnya

Vitamin-vitamin yang "larut di dalam lemak" (A, D, E, dan K1) – yang merupakan lipid berbasis isoprena – gizi esensial yang tersimpan di dalam jaringan lemak dan hati, dengan rentang fungsi yang berbeda-beda. Asil-karnitina terlibat di dalam pengangkutan dan metabolisme asam lemak di dalam dan di luar mitokondria, di mana mereka mengalami oksidasi beta.[14] Poliprenol dan turunan terfosforilasi juga memainkan peran pengangkutan yang penting, di dalam kasus ini pengangkutan oligosakarida melalui membran. Fungsi gula fosfat poliprenol dan gula difosfat poliprenol di dalam reaksi glikosilasi ekstra-sitoplasmik, di dalam biosintesis polisakarida ekstraselular (misalnya, polimerisasi peptidoglikan di dalam bakteri), dan di dalam protein eukariotik N-glikosilasi.[15][16] Kardiolipin adalah sub-kelas gliserofosfolipid yang mengandung empat rantai asil dan tiga gugus gliserol yang tersedia melimpah khususnya pada membran mitokondria bagian dalam.[17] Mereka diyakini mengaktivasi enzim-enzim yang terlibat dengan fosforilasi oksidatif.[18]

Metabolisme

Page 9: Asam lemak

Lemak yang menjadi makanan bagi manusia dan hewan lain adalah trigliserida, sterol, dan fosfolipid membran yang ada pada hewan dan tumbuhan. Proses metabolisme lipid menyintesis dan mengurangi cadangan lipid dan menghasilkan karakteristik lipid fungsional dan struktural pada jaringan individu.

Biosintesis

Karena irama laju asupan karbohidrat yang cukup tinggi bagi makhluk hidup dan puri mirip hanoman, maka asupan tersebut harus segera diolah oleh tubuh, menjadi energi maupun disimpan sebagai glikogen. Asupan yang baik terjadi pada saat energi yang terkandung dalam karbohidrat setara dengan energi yang diperlukan oleh tubuh, dan sangat sulit untuk menggapai keseimbangan ini. Ketika asupan karbohidrat menjadi berlebih, maka kelebihan itu akan diubah menjadi lemak. Metabolisme yang terjadi dimulai dari:

Asupan karbohidrat, antara lain berupa sakarida, fruktosa, galaktosa pada saluran pencernaan diserap masuk ke dalam sirkulasi darah menjadi glukosa/gula darah. Konsentrasi glukosa pada plasma darah diatur oleh tiga hormon, yaitu glukagon, insulin dan adrenalin.

Insulin akan menaikkan laju sirkulasi glukosa ke seluruh jaringan tubuh. Pada jaringan adiposa, adiposit akan mengubah glukosa menjadi glukosa 6-fosfat dan gliserol fosfat, masing-masing dengan bantuan satu molekul ATP.

o Jaringan adiposit ini yang sering dikonsumsi kita sebagai lemak. Glukosa 6-fosfat kemudian dikonversi oleh hati dan jaringan otot menjadi glikogen. Proses ini

dikenal sebagai glikogenesis, dalam kewenangan insulin. o Pada saat rasio glukosa dalam plasma darah turun, hormon glukagon dan adrenalin akan

dikeluarkan untuk memulai proses glikogenolisis yang mengubah kembali glikogen menjadi glukosa.

Ketika tubuh memerlukan energi, glukosa akan dikonversi melalui proses glikolisis untuk menjadi asam piruvat dan adenosin trifosfat.

Asam piruvat kemudian dikonversi menjadi asetil-KoA, kemudian menjadi asam sitrat dan masuk ke dalam siklus asam sitrat.

o Pada saat otot berkontraksi, asam piruvat tidak dikonversi menjadi asetil-KoA, melainkan menjadi asam laktat. Setelah otot beristirahat, proses glukoneogenesis akan berlangsung guna mengkonversi asam laktat kembali menjadi asam piruvat.

Sementara itu:

lemak yang terkandung di dalam bahan makanan juga dicerna dengan asam empedu menjadi misel.

Misel akan diproses oleh enzim lipase yang disekresi pankreas menjadi asam lemak, gliserol, kemudian masuk melewati celah membran intestin.

Setelah melewati dinding usus, asam lemak dan gliserol ditangkap oleh kilomikron dan disimpan di dalam vesikel. Pada vesikel ini terjadi reaksi esterifikasi dan konversi menjadi lipoprotein. Kelebihan lemak darah, akan disimpan di dalam jaringan adiposa, sementara yang lain akan terkonversi menjadi trigliserida, HDL dan LDL. Lemak darah adalah sebuah istilah ambiguitas yang merujuk pada trigliserida sebagai lemak hasil proses pencernaan, sama seperti penggunaan istilah gula darah walaupun:

Page 10: Asam lemak

o trigliserida terjadi karena proses ester di dalam vesikel kilomikrono lemak yang dihasilkan oleh proses pencernaan adalah berbagai macam asam lemak dan

gliserol.

Ketika tubuh memerlukan energi, baik trigliserida, HDL dan LDL akan diurai dalam sitoplasma melalui proses dehidrogenasi kembali menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksi yang terjadi mirip seperti reaksi redoks atau reaksi Brønsted–Lowry; asam + basa --> garam + air; dan kebalikannya garam + air --> asam + basa

o Proses ini terjadi di dalam hati dan disebut lipolisis. Sejumlah hormon yang antagonis dengan insulin disekresi pada proses ini menuju ke dalam hati, antara lain:

Glukagon , sekresi dari kelenjar pankreas ACTH , GH, sekresi dari kelenjar hipofisis Adrenalin , sekresi dari kelenjar adrenal TH , sekresi dari kelenjar tiroid

o Lemak di dalam darah yang berlebih akan disimpan di dalam jaringan adiposa. Lebih lanjut gliserol dikonversi menjadi dihidroksiaketon, kemudian menjadi dihidroksiaketon

fosfat dan masuk ke dalam proses glikolisis. Sedangkan asam lemak akan dikonversi di dalam mitokondria dengan proses oksidasi, dengan

bantuan asetil-KoA menjadi adenosin trifosfat, karbondioksida dan air.

Kejadian ini melibatkan sintesis asam lemak dari asetil-KoA dan esterifikasi asam lemak pada saat pembuatan triasilgliserol, suatu proses yang disebut lipogenesis atau sintesis asam lemak.[19] Asam lemak dibuat oleh sintasa asam lemak yang mempolimerisasi dan kemudian mereduksi satuan-satuan asetil-KoA. Rantai asil pada asam lemak diperluas oleh suatu daur reaksi yang menambahkan gugus asetil, mereduksinya menjadi alkohol, mendehidrasinya menjadi gugus alkena dan kemudian mereduksinya kembali menjadi gugus alkana. Enzim-enzim biosintesis asam lemak dibagi ke dalam dua gugus, di dalam hewan dan fungi, semua reaksi sintasa asam lemak ini ditangani oleh protein tunggal multifungsi,[20] sedangkan di dalam tumbuhan, plastid dan bakteri memisahkan kinerja enzim tiap-tiap langkah di dalam lintasannya.[21][22] Asam lemak dapat diubah menjadi triasilgliserol yang terbungkus di dalam lipoprotein dan disekresi dari hati.

Sintesis asam lemak tak jenuh melibatkan reaksi desaturasa, di mana ikatan ganda diintroduksi ke dalam rantai asil lemak. Misalnya, pada manusia, desaturasi asam stearat oleh stearoil-KoA desaturasa-1 menghasilkan asam oleat. Asam lemak tak jenuh ganda-dua (asam linoleat) juga asam lemak tak jenuh ganda-tiga (asam linolenat) tidak dapat disintesis di dalam jaringan mamalia, dan oleh karena itu asam lemak esensial dan harus diperoleh dari makanan.[23]

Sintesis triasilgliserol terjadi di dalam retikulum endoplasma oleh lintasan metabolisme di mana gugus asil di dalam asil lemak-KoA dipindahkan ke gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat dan diasilgliserol.[24]

Terpena dan terpenoid, termasuk karotenoid, dibuat oleh perakitan dan modifikasi satuan-satuan isoprena yang disumbangkan dari prekursor reaktif isopentenil pirofosfat dan dimetilalil pirofosfat.[25] Prekursor ini dapat dibuat dengan cara yang berbeda-beda. Pada hewan dan archaea, lintasan mevalonat menghasilkan senyawa ini dari asetil-KoA,[26] sedangkan pada tumbuhan dan bakteri lintasan non-mevalonat menggunakan piruvat dan gliseraldehida 3-fosfat sebagai substratnya.[25][27] Satu reaksi penting yang menggunakan donor isoprena aktif ini adalah

Page 11: Asam lemak

biosintesis steroid. Di sini, satuan-satuan isoprena digabungkan untuk membuat skualena dan kemudian dilipat dan dibentuk menjadi sehimpunan cincin untuk membuat lanosterol.[28] Lanosterol kemudian dapat diubah menjadi steroid, seperti kolesterol dan ergosterol.[28][29]

Degradasi

Oksidasi beta adalah proses metabolisme di mana asam lemak dipecah di dalam mitokondria dan/atau di dalam peroksisoma untuk menghasilkan asetil-KoA. Sebagian besar, asam lemak dioksidasi oleh suatu mekanisme yang sama, tetapi tidak serupa dengan, kebalikan proses sintesis asam lemak. Yaitu, pecahan berkarbon dua dihilangkan berturut-turut dari ujung karboksil dari asam itu setelah langkah-langkah dehidrogenasi, hidrasi, dan oksidasi untuk membentuk asam keto-beta, yang dipecah dengan tiolisis. Asetil-KoA kemudian diubah menjadi Adenosina trifosfat, CO2, dan H2O menggunakan daur asam sitrat dan rantai pengangkutan elektron. Energi yang diperoleh dari oksidasi sempurna asam lemak palmitat adalah 106 ATP.[30] Asam lemak rantai-ganjil dan tak jenuh memerlukan langkah enzimatik tambahan untuk degradasi.

Gizi dan kesehatan

Sebagian besar lipid yang ditemukan di dalam makanan adalah berbentuk triasilgliserol, kolesterol dan fosfolipid. Kadar rendah lemak makanan adalah penting untuk memfasilitasi penyerapan vitamin-vitamin yang larut di dalam lemak (A, D, E, dan K) dan karotenoid.[31] Manusia dan mamalia lainnya memerlukan makanan untuk memenuhi kebutuhan asam lemak esensial tertentu, misalnya asam linoleat (asam lemak omega-6) dan asam alfa-linolenat (sejenis asam lemak omega-3) karena mereka tidak dapat disintesis dari prekursor sederhana di dalam makanan.[32] Kedua-dua asam lemak ini memiliki 18 karbon per molekulnya, lemak majemuk tak jenuh berbeda di dalam jumlah dan kedudukan ikatan gandanya. Sebagian besar minyak nabati adalah kaya akan asam linoleat (safflower, bunga matahari, dan jagung). Asam alfa-linolenat ditemukan di dalam daun hijau tumbuhan, dan di beberapa biji-bijian, kacang-kacangan, dan leguma (khususnya flax, brassica napus, walnut, dan kedelai).[33] Minyak ikan kaya akan asam lemak omega-3 berantai panjang asam eikosapentaenoat dan asam dokosaheksaenoat.[34] Banyak pengkajian telah menunjukkan manfaat kesehatan yang baik yang berhubungan dengan asupan asam lemak omega-3 pada perkembangan bayi, kanker, penyakit kardiovaskular (gangguan jantung), dan berbagai penyakit kejiwaan, seperti depresi, kelainan hiperaktif/kurang memperhatikan, dan demensia.[35][36] Sebaliknya, kini dinyatakan bahwa asupan lemak trans, yaitu yang ada pada minyak nabati yang dihidrogenasi sebagian, adalah faktor risiko bagi penyakit jantung.[37][38][39]

Beberapa pengkajian menunjukkan bahwa total asupan lemak yang dikonsumsi berhubungan dengan menaiknya risiko kegemukan [40] [41] and diabetes.[42][43] akan Tetapi, pengkajian lain yang cukup banyak, termasuk Women's Health Initiative Dietary Modification Trial (Percobaan Modifikasi Makanan Inisiatif Kesehatan Perempuan), sebuah pengkajian selama delapan tahun terhadap 49.000 perempuan, Nurses' Health Study (Pengkajian Kesehatan Perawat dan Health Professionals Follow-up Study (Pengkajian Tindak-lanjut Profesional Kesehatan), mengungkapkan ketiadaan hubungan itu.[44][45][46] Kedua-dua pengkajian ini tidak menunjukkan adanya hubungan antara dari persentase kalori dari lemak dan risiko kanker, penyakit jantung,

Page 12: Asam lemak

atau kelebihan bobot badan. Nutrition Source, sebuah situs web yang dipelihara oleh Departemen Gizi di Sekolah Kesehatan Masyarakat Harvard, mengikhtisarkan bukti-bukti terkini pada dampak lemak makanan: "Sebagian besar rincian penelitian yang dilakukan di Harvard ini menunjukkan bahwa jumlah keseluruhan lemak di dalam makanan tidak berhubungan dengan bobot badan atau penyakit tertentu."[47]

Referensi

1. ̂ (Inggris)"Lipids introduction". Elmhurst College, Charles E. Ophardt. Diakses 2010-02-22.2. ̂ Stryer et al., pp. 329–3313. ̂ Heinz E.(1996). Plant glycolipids: structure, isolation and analysis. in Advances in Lipid

Methodology - 3, pp. 211–332 (ed. W.W. Christie, Oily Press, Dundee)4. ̂ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama

pmid175994635. ̂ Brasaemle DL (December 2007). "Thematic review series: adipocyte biology. The perilipin

family of structural lipid droplet proteins: stabilization of lipid droplets and control of lipolysis". J. Lipid Res. 48 (12): 2547–59. doi:10.1194/jlr.R700014-JLR200. PMID 17878492.

6. ̂ Stryer et al., p. 619.7. ̂ Wang X. (2004). "Lipid signaling". Current Opinions in Plant Biology 7 (3): 329–36.

doi:10.1016/j.pbi.2004.03.012. PMID 15134755.8. ̂ Eyster KM. (2007). "The membrane and lipids as integral participants in signal transduction".

Advances in Physiology Education 31: 5–16. doi:10.1152/advan.00088.2006. PMID 17327576.9. ̂ Hinkovska-Galcheva V, VanWay SM, Shanley TP, Kunkel RG. (2008). "The role of sphingosine-1-

phosphate and ceramide-1-phosphate in calcium homeostasis". Current Opinion in Investigational Drugs 9 (11): 1192–205. PMID 18951299.

10. ̂ Saddoughi SA, Song P, Ogretmen B. (2008). "Roles of bioactive sphingolipids in cancer biology and therapeutics". Subcellular Biochemistry 49: 413–40. doi:10.1007/978-1-4020-8831-5_16. PMC 2636716. PMID 18751921.

11. ̂ Klein C, Malviya AN. (2008). "Mechanism of nuclear calcium signaling by inositol 1,4,5-trisphosphate produced in the nucleus, nuclear located protein kinase C and cyclic AMP-dependent protein kinase". Frontiers in Bioscience 13: 1206–26. doi:10.2741/2756. PMID 17981624.

12. ̂ Boyce JA. (2008). "Eicosanoids in asthma, allergic inflammation, and host defense". Current Molecular Medicine 8 (5): 335–49. doi:10.2174/156652408785160989. PMID 18691060.

13. ̂ Bełtowski J. (2008). "Liver X receptors (LXR) as therapeutic targets in dyslipidemia". Cardiovascular Therapy 26 (4): 297–316. doi:10.1111/j.1755-5922.2008.00062.x. PMID 19035881.

14. ̂ Indiveri C, Tonazzi A, Palmieri F (October 1991). "Characterization of the unidirectional transport of carnitine catalyzed by the reconstituted carnitine carrier from rat liver mitochondria". Biochim. Biophys. Acta 1069 (1): 110–6. doi:10.1016/0005-2736(91)90110-T. PMID 1932043.

15. ̂ Parodi AJ, Leloir LF (April 1979). "The role of lipid intermediates in the glycosylation of proteins in the eucaryotic cell". Biochim. Biophys. Acta 559 (1): 1–37. doi:10.1016/0304-4157(79)90006-6. PMID 375981.

16. ̂ Helenius A, Aebi M. (2001). "Intracellular functions of N-linked glycans". Science 291: 2364–69. doi:10.1126/science.291.5512.2364. PMID 11269317.

Page 13: Asam lemak

17. ̂ Gohil VM, Greenberg ML. (2009). "Mitochondrial membrane biogenesis: phospholipids and proteins go hand in hand". Journal of Cell Biology 184 (4): 469–72. doi:10.1083/jcb.200901127. PMID 19237595.

18. ̂ Hoch FL. (1992). "Cardiolipins and biomembrane function". Biochimica et Biophysica Acta 1113 (1): 71–133. PMID 10206472.

19. ̂ Stryer et al., p. 634.20. ̂ Chirala S, Wakil S. (2004). "Structure and function of animal fatty acid synthase". Lipids 39 (11):

1045–53. doi:10.1007/s11745-004-1329-9. PMID 15726818.21. ̂ White S, Zheng J, Zhang Y. (2005). "The structural biology of type II fatty acid biosynthesis".

Annual Review of Biochemistry 74: 791–831. doi:10.1146/annurev.biochem.74.082803.133524. PMID 15952903.

22. ̂ Ohlrogge J, Jaworski J. (1997). "Regulation of fatty acid synthesis". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 48: 109–136. doi:10.1146/annurev.arplant.48.1.109. PMID 15012259.

23. ̂ Stryer et al., p. 643.24. ̂ Stryer et al., pp. 733–39.25. ^ a b Kuzuyama T, Seto H. (2003). "Diversity of the biosynthesis of the isoprene units". Natural

Product Reports 20 (2): 171–83. doi:10.1039/b109860h. PMID 12735695.26. ̂ Grochowski L, Xu H, White R. (2006). " Methanocaldococcus jannaschii uses a modified

mevalonate pathway for biosynthesis of isopentenyl diphosphate". Journal of Bacteriology 188 (9): 3192–98. doi:10.1128/JB.188.9.3192-3198.2006. PMID 16621811.

27. ̂ Lichtenthaler H. (1999). "The 1-Dideoxy-D-xylulose-5-phosmemelphate pathway of isoprenoid biosynthesis in plants". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 50: 47–65. doi:10.1146/annurev.arplant.50.1.47. PMID 15012203.

28. ^ a b Schroepfer G. (1981). "Sterol biosynthesis". Annual Review of Biochemistry 50: 585–621. doi:10.1146/annurev.bi.50.070181.003101. PMID 7023367.

29. ̂ Lees N, Skaggs B, Kirsch D, Bard M. (1995). "Cloning of the late genes in the ergosterol biosynthetic pathway of Saccharomyces cerevisiae—a review". Lipids 30 (3): 221–26. doi:10.1007/BF02537824. PMID 7791529.

30. ̂ Stryer et al., pp. 625–26.31. ̂ Bhagavan, p. 903.32. ̂ Stryer et al., p. 643.33. ̂ Russo GL. (2009). "Dietary n-6 and n-3 polyunsaturated fatty acids: from biochemistry to

clinical implications in cardiovascular prevention". Biochemical Pharmacology 77 (6): 937–46. doi:10.1016/j.bcp.2008.10.020. PMID 19022225.

34. ̂ Bhagavan, p. 388.35. ̂ Riediger ND, Othman RA, Suh M, Moghadasian MH. (2009). "A systemic review of the roles of

n-3 fatty acids in health and disease". Journal of the American Dietetic Association 109 (4): 668–79. doi:10.1016/j.jada.2008.12.022. PMID 19328262.

36. ̂ Galli C, Risé P. (2009). "Fish consumption, omega 3 fatty acids and cardiovascular disease. The science and the clinical trials". Nutrition and Health (Berkhamsted, Hertfordshire) 20 (1): 11–20. PMID 19326716.

37. ̂ Micha R, Mozaffarian D. (2008). "Trans fatty acids: effects on cardiometabolic health and implications for policy". Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids 79 (3–5): 147–52. doi:10.1016/j.plefa.2008.09.008. PMID 18996687.

38. ̂ Dalainas I, Ioannou HP. (2008). "The role of trans fatty acids in atherosclerosis, cardiovascular disease and infant development". International Angiology: a Journal of the International Union of Angiology 27 (2): 146–56. PMID 18427401.

Page 14: Asam lemak

39. ̂ Mozaffarian D, Willett WC. (2007). "Trans fatty acids and cardiovascular risk: a unique cardiometabolic imprint?". Current Atherosclerosis Reports 9 (6): 486–93. doi:10.1007/s11883-007-0065-9. PMID 18377789.

40. ̂ Astrup A, Dyerberg J, Selleck M, Stender S. (2008). "Nutrition transition and its relationship to the development of obesity and related chronic diseases". Obesity Review. 9 Suppl 1: 48–52. doi:10.1111/j.1467-789X.2007.00438.x. PMID 18307699.

41. ̂ Astrup A. (2005). "The role of dietary fat in obesity". Seminars in Vascular Medicine 5 (1): 40–47. doi:10.1055/s-2005-871740.

42. ̂ Ma Y. et al (2006). "Low-carbohydrate and high-fat intake among adult patients with poorly controlled type 2 diabetes mellitus". Nutrition 22: 1129–1136. doi:10.1016/j.nut.2006.08.006. Unknown parameter |iissue= ignored (help)

43. ̂ Astrup A. (2008). "Dietary management of obesity". JPEN Journal of Parenteral and Enteral Nutrition 32 (5): 575–77. doi:10.1177/0148607108321707. PMID 18753397. Diakses 2009-04-12.

44. ̂ Beresford SA, Johnson KC, Ritenbaugh C, et al. (2006). "Low-fat dietary pattern and risk of colorectal cancer: the Women's Health Initiative Randomized Controlled Dietary Modification Trial". JAMA: the Journal of the American Medical Association 295 (6): 643–54. doi:10.1001/jama.295.6.643. PMID 16467233.

45. ̂ Howard BV, Manson JE, Stefanick ML, et al. (2006). "Low-fat dietary pattern and weight change over 7 years: the Women's Health Initiative Dietary Modification Trial". JAMA: the Journal of the American Medical Association 295 (1): 39–49. doi:10.1001/jama.295.1.39. PMID 16391215.

46. ̂ Howard BV, Van Horn L, Hsia J, et al. (2006). "Low-fat dietary pattern and risk of cardiovascular disease: the Women's Health Initiative Randomized Controlled Dietary Modification Trial". JAMA : the Journal of the American Medical Association 295 (6): 655–66. doi:10.1001/jama.295.6.655. PMID 16467234.

47. ̂ "Fats and Cholesterol: Out with the Bad, In with the Good - What Should You Eat? - The Nutrition Source - Harvard School of Public Health". Diakses 2009-05-12.

Page 15: Asam lemak

MAKALAH LIPIDA DAN BIOSINTESIS ASAM LEMAK

Rabu, 06 Maret 2013

BAB 1PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

            Lipid didefinisikan sebagai senyawa yang tidak larut dalam air yang diekstraksi dari makhuk hidup dengan menggunakan pelarut non polar, istilah lipid mencakup golongan senyawa dengan keanekaragaman struktur, definisi di atas berdasarkan sifat fisik yang berlawanan dengan definisi protein, karbohidrat maupun asam nukleat yang berdasarkan struktur kimianya, untuk itu diharapkan setelah mengikuti kuliah ini, mahasiswa dapat :

-          Menjelaskan Pengertian  Lipida-          Menjelaskan Asam Lemak dan Sintesis Asam Lemak-          Fungsi Asam Lemak dan Lipida

            Lemak memiliki sifat-sifat yang khas yaitu tidak larut atau sedikit larut dalam air dan dapat diekstrasi dengan pelarut non-polar seperti chloroform, eter, benzene, heksana, aseton dan alcohol panas. Lemak mempunyai banyak fungsi biologis yang sangat menunjang kehidupan organisme, antara lai berperan dalam transport aktif sel, penyusun membrane sel, sebagai cadangan energi dan isolator panas, sebagai pelarut vitamin A, D, E, dan K. Lemak dapat mengalami reaksi hidrolisis, ketengikan, hidrogenasi, penyabunan dan lain-lain.

A.  Pengertian Lipida

1.   Lipid

            Struktur beberapa lipid umum. Di bagian atas adalah asam oleat dan kolesterol.Struktur bagian tengah adalah trigliserida yang terdiri dari rantai oleoil, stearoil, dan palmitoil yang melekat pada kerangka gliserol. Di bagian bawah adalah fosfolipid yang umum, fosfatidilkolina.

Page 16: Asam lemak

            Lipid mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofobik. Karena nonpolar, lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar, seperti alkohol, eter atau kloroform. Fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi, sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul.            Lipid adalah senyawa organik yang diperoleh dari proses dehidrogenasi endotermal rangkaian hidrokarbon. Lipid bersifat amfifilik, artinya lipid mampu membentuk struktur seperti vesikel, liposom, atau membran lain dalam lingkungan basah. Lipid biologis seluruhnya atau sebagiannya berasal dari dua jenis subsatuan atau "blok bangunan" biokimia: gugus ketoasil dan gugus isoprena. Dengan menggunakan pendekatan ini, lipid dapat dibagi ke dalam delapan kategori:asil lemak, gliserolipid, gliserofosfolipid, sfingolipid, sakarolipid, dan poliketida (diturunkan dari kondensasi subsatuan ketoasil); serta lipid sterol dan lipid prenol (diturunkan dari kondensasi subsatuan isoprena).Meskipun istilah lipid kadang-kadang digunakan sebagai sinonim dari lemak. Lipid juga meliputi molekul-molekul seperti asam lemak dan turunan-turunannya (termasuk tri-, di-, dan monogliserida dan fosfolipid, juga metabolit yang mengandung sterol, seperti kolesterol Meskipun manusia dan mamalia memiliki metabolisme untuk memecah dan membentuk lipid, beberapa lipid tidak dapat dihasilkan melalui cara ini dan harus diperoleh melalui makanan.

2.  Kategori lipid

a.  Asam lemak            Asam lemak atau asil lemak ialah istilah umum yang digunakan untuk menjabarkan bermacam-ragam molekul-molekul yang disintesis dari polimerisasi asetil-KoA dengan gugus malonil-KoA atau metilmalonil-KoA di dalam sebuah proses yang disebut sintesis asam lemak.             Asam lemak terdiri dari rantai hidrokarbon yang berakhiran dengan gugus asam karboksilat; penyusunan ini memberikan molekul ujung yang polar dan hidrofilik, dan ujung yang nonpolar dan hidrofobik yang tidak larut di dalam air. Struktur asam lemak merupakan salah satu kategori paling mendasar dari biolipid biologis dan dipakai sebagai blok bangunan dari lipid dengan struktur yang lebih kompleks. Rantai karbon, biasanya antara empat sampai 24 panjang karbon, baik yang jenuh ataupun tak jenuh dan dapat dilekatkan ke dalam gugus fungsional yang mengandung oksigen, halogen, nitrogen, dand belerang. Ketika terdapat sebuah ikatan valensi ganda, terdapat kemungkinan isomerisme geometri cis atau trans, yang secara signifikan memengaruhi konfigurasi molekuler molekul tersebut. Ikatan ganda-cis menyebabkan rantai asam lemak menekuk, dan hal ini menjadi lebih mencolok apabila terdapat ikatan ganda yang lebih banyak dalam suatu rantai. Pada gilirannya, ini memainkan peranan penting di dalam struktur dan fungsi membran sel. Asam lemak yang paling banyak muncul di alam memiliki konfigurasi cis, meskipun bentuk trans wujud di beberapa lemak dan minyak yang dihidrogenasi secara parsial.             Contoh asam lemak yang penting secara biologis adalah eikosanoid, utamanya diturunkan dari asam arakidonat dan asam eikosapentaenoat, yang meliputi prostaglandin, leukotriena, dan tromboksana. Kelas utama lain dalam kategori asam lemak adalah ester lemak dan amida lemak. Ester lemak meliputi zat-zat antara biokimia yang penting seperti ester lilin, turunan-turunan asam lemak tioester koenzim A, turunan-turunan asam lemak tioester ACP, dan

Page 17: Asam lemak

asam lemak karnitina. Amida lemak meliputi senyawa N-asiletanolamina, seperti penghantar saraf kanabinoid anandamida.             Asam lemak adalah asam alkanoat dengan rumus bangun hidrokarbon yang panjang. Rantai hidrokarbon tersebut dapat mencapat 10 hingga 30 atom. Rantai alkana yang non polar mempunyai peran yang sangat penting demi mengimbangi kebasaan gugus hidroksil.Pada senyawa asam dengan sedikit atom karbon, gugus asam akan mendominasi sifat molekul dan memberikan sifat polar kimiawi. Walaupun demikian pada asam lemak, rantai alkanalah yang mendominasi sifat molekul.

b.      Gliserolipid            Gliserolipid tersusun atas gliserol bersubstitusi mono-, di-, dan tri-, yang paling terkenal adalah ester asam lemak dari gliserol (triasilgliserol), yang juga dikenal sebagai trigliserida. Di dalam persenyawaan ini, tiga gugus hidroksil gliserol masing-masing teresterifikasi, biasanya oleh asam lemak yang berbeda. Karena ia berfungsi sebagai cadangan makanan, lipid ini terdapat dalam sebagian besar lemak cadangan di dalam jaringan hewan. Hidrolisis ikatan ester dari triasilgliserol dan pelepasan gliserol dan asam lemak dari jaringan adiposa disebut "mobilisasi lemak".Subkelas gliserolipid lainnya adalah glikosilgliserol, yang dikarakterisasi dengan keberadaan satu atau lebih residu monosakarida yang melekat pada gliserol via ikatan glikosidik. Contoh struktur di dalam kategori ini adalah digalaktosildiasilgliserol yang dijumpai di dalam membran tumbuhan dan seminolipid dari sel sperma mamalia.             Gliserida adalah ester dari asam lemak dan sejenis alkohol dengan tiga gugus fungsional yang disebut gliserol (nama IUPAC, 1,2,3-propantriol). Karena gliserol memiliki tiga gugus fungsional alkohol, asam lemak akan bereaksi untuk membuat tiga gugus ester sekaligus. Gliserida dengan tiga gugus ester asam lemak disebut trigliserida. Jenis asam lemak yang terikat pada ketiga gugus tersebut seringkali tidak berasal dari kelas asam lemak yang sama.Fosfolipid

Fosfatidiletanolamina[3]            (Glisero)fosfolipid (bahasa Inggris: phospholipid, phosphoglycerides, glycerophospholipid) sangat mirip dengan trigliserida dengan beberapa perkecualian. Fosfolipid terbentuk dari gliserol (nama IUPAC, 1,2,3-propantriol) dengan dua gugus alkohol yang membentuk gugus ester dengan asam lemak (bisa jadi dari kelas yang berbeda), dan satu gugus alkohol membentuk gugus ester dengan asam fosforat. Gliserofosfolipid, juga dirujuk sebagai fosfolipid, terdapat cukup banyak di alam dan merupakan komponen kunci sel lipd dwilapis, serta terlibat di dalam metabolisme dan sinyal komunikasi antar sel. Jaringan saraf termasuk otak, mengandung cukup banyak gliserofosfolipid. Perubahan komposisi zat ini dapat mengakibatkan berbagai kelainan saraf.

Contoh gliserofosfolipid yang ditemukan di dalam membran biologis adalah fosfatidilkolina (juga dikenal sebagai PC, GPCho, atau lesitin), fosfatidiletanolamina (PE atau GPEtn), dan fosfatidilserina (PS atau GPSer). Selain berperan sebagai komponen primer membran sel dan

Page 18: Asam lemak

tempat perikatan bagi protein intra- dan antarseluler, beberapa gliserofosfolipid di dalam sel-sel eukariotik, seperti fosfatidilinositol dan asam fosfatidat adalah prekursor, ataupun sendirinya adalah kurir kedua yang diturunkan dari membran.[21] Biasanya, satu atau kedua gugus hidroksil ini terasilasi dengan asam lemak berantai panjang, meskit terdapat gliserofosfolipid yang terikat dengan alkil dan 1Z-alkenil (plasmalogen). Terdapat juga varian dialkileter pada arkaebakteria. Gliserofosfolipid dapat dibagi menurut sifat kelompok-kepala polar pada posisi sn-3 dari tulang belakang gliserol pada eukariota dan eubakteria, atau posisi sn-1 dalam kasus archaea. Karena pada gugus ester asam fosforat masih mempunyai satu ikatan valensi yang bebas, biasanya juga membentuk gugus ester dengan alkohol yang lain, misalnya alkohol amino seperti kolina, etanolamina dan serina. Fosfolipid merupakan komponen yang utama pada membran sel lapisan lemak. Fosfolipid yang umum dijumpai adalah:

Lecitin yang mengandung alkohol amino jenis kolina Kepalin yang mengandung alkohol amino jenis serina atau etanolamina.

Sifat fosfolipid bergantung dari karakter asam lemak dan alkohol amino yang diikatnya.Sfingolipid            Sfingolipid adalah keluarga kompleks dari senyawa-senyawa yang berbagi fitur struktural yang sama, yaitu kerangka dasar basa sfingoid yang disintesis secara de novo dari asam amino serina dan asil lemak KoA berantai panjang, yang kemudian diubah menjadi seramida, fosfosfingolipid, glisosfingolipid, dan senyawa-senyawa lainnya.            Nama sfingolipid diambil dari mitologi Yunani, Spinx, setengah wanita dan setengah singa yang membinasakan siapa saja yang tidak dapat menjawab teka-tekinya. Sfingolipid ditemukan oleh Johann Thudichum pada tahun 1874 sebagai teka-teki yang sangat rumit dari jaringan otak.            Sfingolipid adalah jenis lemak kedua yang ditemukan di dalam membran sel, khususnya pada sel saraf dan jaringan otak. Lemak ini tidak mengandung gliserol, tetapi dapat menahan dua gugus alkohol pada bagian tengah kerangka amina.

            Fosfosfingolipid utama pada mamalia adalah sfingomielin (seramida fosfokolina), sementara pada serangga terutama mengandung seramida fosfoetanolamina dan pada fungi memiliki fitoseramida fosfoinositol dan gugus kepala yang mengandung manosa. Basa sfingoid utama mamalia biasa dirujuk sebagai sfingosina. Seramida (Basa N-asil-sfingoid) adalah subkelas utama turunan basa sfingoid dengan asam lemak yang terikat pada amida. Asam lemaknya biasanya jenuh ataupun mono-takjenuh dengan panjang rantai dari 16 atom karbon sampai dengan 26 atom karbon. Glikosfingolipid adalah sekelompok molekul beraneka ragam yang tersusun dari satu residu gula atau lebih yang terhubung ke basa sfingoid melalui ikatan glikosidik.

c.       Lipid sterol            Lipid sterol, seperti kolesterol dan turunannya, adalah komponen lipid membran yang penting, bersamaan dengan gliserofosfolipid dan sfingomielin. Steroid, semuanya diturunkan dari struktur inti empat-cincin lebur yang sama, memiliki peran biologis yang bervariasi seperti hormon dan molekul pensinyalan. Steroid 18-karbon (C18) meliputi keluarga estrogen,

Page 19: Asam lemak

sementara steroid C19 terdiri dari androgen seperti testosteron dan androsteron. Subkelas C21 meliputi progestagen, juga glukokortikoid dan mineralokortikoid. Sekosteroid, terdiri dari bermacam ragam bentuk vitamin D, dikarakterisasi oleh perpecahan cincin B dari struktur inti. Contoh lain dari lemak sterol adalah asam empedu dan konjugat-konjugatnya, yang pada mamalia merupakan turunan kolesterol yang dioksidasi dan disintesis di dalam hati. Pada tumbuhan, senyawa yang setara adalah fitosterol, seperti beta-Sitosterol, stigmasterol, dan brasikasterol; senyawa terakhir ini juga digunakan sebagai bagi pertumbuhan alga. Sterol dominan di dalam membran sel fungi adalah ergosterol.

d.   Lipid prenol            Lipid prenol disintesis dari prekursor berkarbon 5 isopentenil pirofosfat dan dimetilalil pirofosfat yang sebagian besar dihasilkan melalui lintasan asam mevalonat (MVA). Isoprenoid sederhana (alkohol linear, difosfat, dan lain-lain) terbentuk dari adisi unit C5 yang terus menerus, dan diklasifikasi menurut banyaknya satuan terpena ini. Struktur yang mengandung lebih dari 40 karbon dikenal sebagai politerpena. Karotenoid adalah isoprenoid sederhana yang penting yang berfungsi sebagai antioksidan dan sebagai prekursor vitamin A. Contoh kelas molekul yang penting secara biologis lainnya adalah kuinon dan hidrokuinon yang mengandung ekor isoprenoid yang melekat pada inti kuinonoid yang tidak berasal dari isoprenoid. Vitamin E dan vitamin K, juga ubikuinon, adalah contoh kelas ini. Prokariota mensintesis poliprenol (disebut baktoprenol) yang satuan isoprenoid terminalnya yang melekat pada oksigen tetap tak jenuh, sedangkan pada poliprenol hewan (dolikol) isoprenoid terminalnya telah direduksi.

SakarolipidStruktur sakarolipid Kdo2-Lipid A. Residu glukosamina berwarna biru, residu Kdo berwarna merah, rantai asil berwarna hitam, dan gugus fosfat berwarna hijau.Sakarolipid (bahasa Inggris: saccharolipid, glucolipid) adalah asam lemak yang terikat langsung dengan molekul glukosa dan membentuk struktur yang sesuai dengan membran dwilapis. Pada sakarolipid, monosakarida mengganti ikatan gliserol dengan asam lemak, seperti yang terjadi pada gliserolipid dan gliserofosfolipid.Sakarolipid yang paling dikenal adalah prekursor glukosamina terasilasi dari komponen lipid A lipopolisakarida pada bakteri gram-negatif. Molekul Lipid-A yang umum adalah disakarida dari glukosamina, yang diturunkan sebanyak tujuh rantai asil-lemak. Lipopolisakarida minimal yang diperlukan untuk pertumbuhan E. coli adalah Kdo2-Lipid A, yakni disakarida berheksa-asil dari glukosamina yang diglikosilasikan dengan dua residu asam 3-deoksi-D-mano-oktulosonat (Kdo). Proses hidrolisis sakarolipid akan menghasilkan amino gula.

e.    Poliketida            Poliketida adalah metabolit sekunder yang terbentuk melalui proses polimerisasi dari asetil dan propionil oleh enzim klasik maupun enzim iteratif dan multimodular yang berbagi fitur mekanistik yang sama dengan asam lemak sintasi. Enzim yang sering digunakan adalah poliketida sintase, melalui proses kondensasi Claisen.Poliketida merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan secara alami oleh bakteri, fungi, tumbuhan, hewan, sumber daya laut dan organisme yang memiliki keanekaragaman struktural yang tinggi.

           

Page 20: Asam lemak

Lipid memiliki reaksi kimia yang khas, antara lain:

a. Hidrolisis

            Hidrolisis lipid seperti triasilgliserol dapat dilakukan secara enzimatik dengan bantuan lipase, menghasilkan asam-asam lemak dan gliserol. Sifat lipase pancreas dapat dimanfaatkan yang lebih suka memecahkan ikatan ester pada posisi 1 dan 3 daripada posisi 2 dari triasilgliserol (Harper, 1980).

b. Penyabunan

            Hidrolisis lemak oleh alkali disebut penyabunan. yang dihasilkan adalah gliserol dan garam alkali asam lemak yang disebut sabun (Harper, 1980).

c. Penguraian (kerusakan, ketengikan) lipid

            Ketengikan adalah perubahan kimia yang menimbulkan bau dan rasa tidak enak pada lemak (Harper, 1980).

            Penyebabnya antara lain auto oksidasi, hidrolisis dan kegiatan bakteri (Riawan, 1990). Oksigen udara dianggap menyerang ikatan rangkap pada asm lemak untuk membentuk ikatan peroksida. Dengan demikian bilangan yodium turun, walaupun sedikit asam lemak bebas dan gliserol dilepaskan. Timbal atau tembaga mengkatalisis ketengikan.

Mengasingkan oksigen atau menambah zat antioksidan menghambat proses ketengikan. Radikal-radikal bebas dihasilkan dihasilkan selama pembentukan peroksida, dan ini dapat merusak jaringan-jaringan jidup kecuali terdapat antioksidan, misalnya tokoferol (vitamin E) yang bereaksi radikal-radikal bebas

Berdasarkan kemiripan struktur kimianya, lipida dibagi menjadi beberapa macam yaitu:a.     asam lemak

            Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak, Berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam lemak ini adalah asam karboksilat yang mempunyai rantai karbon panjang.

b.       Lemak            Lemak adalah suatu ester asam lemak dengan gliserol. Gliserol ialah suatu trihidroksi alkohol yang terdiri atas tiga atom karbon. Lemak pada hewan umumnya berupa zat padat pada suhu ruangan. Sedangkan lemak yang berasal dari tumbuhan berupa zat cair.

Page 21: Asam lemak

c.        Lilin            Yang dimaksud dengan lilin (wax) disini ialah lemak dengan monohidroksi alkohol yang mempunyai rantai karbon panjang, antara 14 sampai 34 atom karbon. Sebagai contoh alkohol adalah setil alkohol dan mirisialkohol.Lilin dapat diperoleh dari lebah madu dan dari ikan paus atau lumba-lumba. Pada tumbuhan terdapat pada epidermis daun, batang, dan buah. d.        Fosfolipida            Fosfolipida atau fosfatidat ialah suatu gliserida yang mengandung fosfor dalam bentuk ester asam fosfat. Oleh karenanya fosfolipida ialah suatu fosfogliserida. Senyawa-senyawa dalam golongan fosfogliserida dapat dipandang sebagai derivat asam α fosfatidat. Gugus yang diikat oleh asam fosfatidat antara lain kolin, etanolamina, serin, dan inositol. Dengan demikian senyawa yang termasuk fosfolipid ini ialah fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserin, dan fosfatidilinositol.Fosfolipid pada tumbuhan terdapat dalam kedelai. Pada manusia atau hewan terdapat dalam telur, paru-paru, dan jantung.e.         Sfingolipida            Senyawa yang termasuk golongan ini dapat dipandang sebagai derivat sfingosin atau mempunyai struktur yang mirip, misalnya dihidrosfingosin. Terdapat dalam memberan sel tumbuhan maupun hewan, dan dalam saraf dan otak.           

 Sfingolipida terdiri dari 3 komponen yaitu:-           molekul sfingosin,

-           molekul asam lemak,

-          dan kepala polar.

      f.      Terpen

            Tarpen ialah senyawa yang molekulnya dapat dianggap terdiri atas beberapa molekul isoprena (2-metilbutadiena) atau mempunyai hubungan struktural dengan isoprena. CH2

H2C = C – CH = CH2Isoprena

Page 22: Asam lemak

            Yang termasuk tarpen antara lain ialah sitral, pinen, geraniol, kamfer, karoten, vitamin A, fitol, dan skualen. Sitral, pinen, dan geraniol terdapat dalam minyak atsiri (minyak yang mudah menguap) yang berasal dari tumbuhan misalnya minyak mawar. Kamfer dalam alam terdapat dalam pohon camfer (chinnamomum camphora). Karoten terdapat dalam wortel. Vitamin A dapat diperoleh dari minyak ikan paus.   g.   teroid            Ada sejumlah besar senyawa lipid yang mempunyai struktur dasar yang sama dan dapat dianggap sebagai derivat perhidrosiklopentanofenantrena, yang terdiri atas 3 cincin sikloheksana terpadu seperti bentuk fenatrena dan sebuah cincin siklopentana yang bergabung pada ujung cincin sikloheksana tersebut.

            Beberapa senyawa penting yang termasuk golongan steroid akan dibahas berikut ini:

       a. Kolesterol            Kolesterol adalah steroid yang terdapat pada hampir semua sel hewan dan manusia. Pada tubuh manusia kolesterol terdapat dalam darah, empedu, kelenjar adrenal bagian luar (adrenal cortex) dan jaringan syaraf. Apabila dalam konsentrasi tinggi, kolestrol mengkristal dalam bentuk kristal yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau dan mempunyai titik lebur 150-151 C.

       b. Ergosterol

              Sterol ini mempunyai struktur inti sama dengan 7 Dehidrokolesterol tetapi berbeda pada rantai sampingnya. Apabila terkena sinar ultra violet juga akan membentuk vitamin D. CH2 CH2 CH2

CH2 CH-CH = CH –CH – CH CH3CH2

      c.         Asam-asam empedu            Cairan empedu dibuat oleh hati dan disimpan dalam kantung empedu yang kemudian dikeluarkan kedalam usus dua belas jari (duodenum) untuk membantu proses pencernaan makanan. Cairan empedu ini mengandung bilirubin yaitu zat warna yang terjadi dari penguraian hemoglobin, asam-asam empedu dalam bentuk garam empedu dan kolesterol. Asam empedu yang terdapat dalam cairan empedu antara lain asam kolat, asam deoksikolat, dan asam litokolat.OH CH3

CH = CH2 –CH2 –CH3COOH

B.  Asam Lemak dan Biosintesis Asam Lemak

1.           Asam lemak

           Lemak merupakan komponen utama dari membrane sistem kehidupan, Dua tipe lemak yang dapat tersaponifikasi dalam membrane memiliki suatu gugusan fosfat dalam strukturnya dan dengan demikian disebut fosfolipid.

Page 23: Asam lemak

Salah satu jenis memiliki gliserol sebagai senyawa induk (fosfogliserida) dan yang lain memiliki sfingosin (sfingolipid). Dua komponen lemak lain yang penting dari membrane adalah glikolipid yang mengandung karbohidrat dan steroid kolesterol, yang disebut terakhir ini merupakan suatu lemak non-saponifikasi yang berasal dari eukariotik yang ditemukan dalam membrane seluler hewan.

Contoh Gambar Asam Lemak :

a.      Oksidasi Asam Lemak            Oksidasi asam lemak terjadi dalam 3 tahap, aktivasi, pengangkutan ke dalam sel mitokondria, dan oksidasi menjadi asetil CoA. Secara umum, masuknya asam lemak ke dalam lintas metabolik didahului dengan perubahan asam lemak menjadi turunan koenzim A (CoASH). Turunan asil ini disebut alkanoil atau alkenoil-CoA, dan di dalam  bentuk ini asam lemak dikatakan berada dalam keadaan teraktivasi.Aktivasi asam lemak akan memicuh pembentukan tioester dari asam lemak dan CoA. Proses ini dibarengi dengan hidrolisis ATP menjadi AMP. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah asil-CoA sintetase.

Fungsi lemak dalam tubuh dikenal sebagai :-          bahan bakar metabolisme seluler-          merupakan bagian pokok dari membran sel-          sebagai mediator atau second massenger aktivitas biologis antar sel-          sebagai isolasi dalam menjaga keseimbangan temperatur tubuh dan melindungi organ-organ

tubuh-          pelarut vitamin A, D, E, dan K agar dapat diserap tubuh.

Sedangkan asam lemak tak jenuh mempunyai fungsi yang lebih kompleks , antara lain:          sebagai bioregulator endogen, misalnya dalam pengaturan homeostasis ion,          transkripsi gen.          signal transduksi hormone.          mensintesis lemak.          serta mempengaruhi pembentukan protein.

            Berdasarkan struktur kimianya, asam lemak dapat dibedakan menjadi :

1.      asam lemak jenuh (saturated fatty acids=SFAs)                  yaitu asam lemak yang tidak memiliki ikatan rangkap.

Page 24: Asam lemak

            Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya.Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal istilah bilangan oksidasi bagi asam lemak

2.       asam lemak tidak jenuh (unsaturated fatty acids),            Asam lemak yang memiliki ikatan rangkap. asam lemak tak jenuh ini masih dibedakan lagi menjadi dua kelompok besar yaitu:

-          Monounsaturated fatty acids (MUFAs), dimana ikatan ikatan rangkapnya hanya satu,-          dan Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) dimana ikatan rangkapnya lebih dari satu.

           

PUFAs dibedakan lagi menjadi dua bagian besar yaitu :              asam lemak Omega-6 Cis dan

              asam lemak Omega-3 Cis (berdasarkan letak ikatan rangkapnya pada ikatan karbon          nomor berapa dilihat dari gugus omega ).            Penambahan lemak dalam makanan memberikan efek rasa lezat dan tekstur makanan menjadi lembut serta gurih. Di dalam tubuh, lemak menghasilkan energi dua kali lebih banyak dibandingkan protein dan karbohidrat, yaitu 9 kkal/gram lemak yang dikonsumsi. Dalam mengkaji hubungan antara diet lemak dengan penyakit jantung perlu diperhatikan proporsi energi yang berasal dari lemak serta jenis lemak yang dikonsumsi.            Dianjurkan konsumsi lemak sebesar 30% atau kurang untuk kebutuhan kalori setiap harinya, yang terdiri dari 10% asam lemak jenuh, 10% asam lemak tak jenuh tunggal dan 10% asam lemak tak jenuh ganda.           

            Secara umum lemak hewani umumnya banyak mengandung asam lemak jenuh (SFAs=Saturated fatty acids),sementara lemak nabati lebih banyak mengandung asam lemak tak jenuh tunggal (MUFAs= Monounsaturated fatty acids) maupun ganda (PUFAs=Polyunsaturated fatty acids) kecuali minyak kelapa.Bahan Makanan sumber SFAs, MUFAs dan PUFAs

Tipe Lemak: Asam Lemak Jenuh(SFAs)Sumber : Minyak kelapa, daging berlemak, kulit ayam, susu “full cream”, keju, mentega, kelapa, minyak inti sawit, minyak kelapa sawit.Tipe Lemak: Asam lemak tak jenuh tunggal (MUFAs)Sumber : Alpokat, margarine, minyak kacang tanah, minyak zaitun, minyak biji kapasTipe Lemak: Asam lemak tak jenuh ganda (PUFAs)Sumber : Minyak wijen, margarin, minyak kacang kedelai, minyak jagung, minyak biji matahari.

Page 25: Asam lemak

Tabel Komponen Lemak dan Titik Didih

Struktur asam lemak jenuhStruktur asam lemak tak jenuhAsam-asam lemak penting bagi tubuh Simbol numeric

Nama Umum

Struktur Keterangan

14:0Asam miristat

CH3(CH2)12COOH

Sering terikat dengan atom N terminal dari membran plasma bergabung dengan protein sitoplasmik

16:0Asam palmitat

CH3(CH2)14COOHProduk akhir dari sintesis asam lemak mamalia

16:1D9 Asam palmitoleat

CH3(CH2)5C=C(CH2)7COOH

18:0Asam stearat

CH3(CH2)16COOH

18:1D9 Asam oleat CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH

18:2D9,12 Asam linoleat

CH3(CH2)4C=CCH2C=C(CH2)7COOHAsam lemak esensial

18:3D9,12,15 Asam linolenat

CH3CH2C=CCH2C=CCH2C=C(CH2)7COOHAsam lemak esensial

20:4D5,8,11,14 Assam arakhidonat

CH3(CH2)3(CH2C=C)4(CH2)3COOHPrekursor untuk sintesis eikosanoid

b.      Gliserida netral (lemak netral)            Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak). Setiap gliserol mungkin berikatan dengan 1, 2 atau 3 asam lemak yang tidak harus sama. Jika gliserol berikatan dengan 1 asam lemak disebut monogliserida, jika berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan jika berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida. Trigliserida merupakan cadangan energi penting dari sumber lipid.

Page 26: Asam lemak

Struktur trigliserida sebagai lemak netralApa yang dimaksud dengan lemak (fat) dan minyak (oil)? Lemak dan minyak keduanya merupakan trigliserida. Adapun perbedaan sifat secara umum dari keduanya adalah:            -          Umumnya diperoleh dari hewan            -          Berwujud padat pada suhu ruang            -          Tersusun dari asam lemak jenuh            Minyak            -          Umumnya diperoleh dari tumbuhan            -          Berwujud cair pada suhu ruang            -          Tersusun dari asam lemak tak jenuh

c.   Fosfogliserida (fosfolipid)            Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak.Penggunaan fosfogliserida adalah:

-          Sebagai komponen penyusun membran sel-          Sebagi agen emulsi-          Struktur dari fosfolipid-          Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai penyusun membran sel

d.     Lipid kompleks            Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid.LipoproteinLipoprotein merupakan gabungan antara lipid dengan protein.Gabungan lipid dengan protein (lipoprotein) merupakan contoh dari lipid kompleks

Ada 4 klas mayor dari lipoprotein plasma yang masing-masing tersusun atas beberapa jenis lipid, yaitu:Perbandingan komposisi penyusun 4 klas besar lipoprotein1.KilomikronKilomikron berfungsi sebagai alat transportasi trigliserid dari usus ke jaringan lain,   kecuali ginjal2. VLDL (very low – density lypoproteins)            VLDL mengikat trigliserid di dalam hati dan mengangkutnya menuju jaringan lemak3. LDL (low – density lypoproteins)            LDL berperan mengangkut kolesterol ke jaringan perifer4. HDL (high – density lypoproteins)            HDL mengikat kolesterol plasma dan mengangkut kolesterol ke hati.

Page 27: Asam lemak

Ilustrasi peran masing-masing dari 4 klas besar lipoproteine.  Lipid non gliserida

            Lipid jenis ini tidak mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid, kolesterol dan malam.Sfingolipid            Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid.

f.       Kolesterol            Selain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon.

Kolesterol berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini timbul plaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan stroke.

g.      SteroidBeberapa hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya testosteron dan progesteron.            Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya.

h.      Malam/lilin (waxes)            Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang.Ester antara asam lemak dengan alkohol membentuk malam Tabel. Daftar Malam Yang DigunakanNama Jenis Sumber KegunaanMalam Lebah Sarang lebah Semir dan FarmasiSpermasati Sejenis Ikan Paus Bahan Kecantikan dan LilinKarnauba Carnauba Palm Semir Lantai dan MobilLanolin Wool (bulu Domba) Salep / Farmasi

Nama Jenis Senyawa Kimia Nama KimiaMalam Lebah C15H31COOC30H61 MirisilpalmitatSpermasati C15H31COOC16H33 SetilpalmitatKarnauba C25H31COOC30H61 Mirisilserotat

Page 28: Asam lemak

i.        Metabolisme lipid            Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid.

Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini.            Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air, maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.            Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lipid, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan  oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA).            Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis.            Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.            Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi

menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Ikhtisar metabolisme lipid

j.        Metabolisme gliserol

Page 29: Asam lemak

            Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis.

            Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)            Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan oksidasi beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan Koenzim A, asam lemak diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim asil-KoA sintetase (Tiokinase).Aktivasi asam lemak menjadi asil KoA            Asam lemak bebas pada umumnya berupa asam-asam lemak rantai panjang. Asam lemak rantai panjang ini akan dapat masuk ke dalam mitokondria dengan bantuan senyawa karnitin, dengan rumus (CH3)3N+-CH2-CH(OH)-CH2-COO-.

k.   k.   Asil karnitinMekanisme transportasi asam lemak trans membran mitokondria melalui mekanisme pengangkutan karnitinLangkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut:Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase.Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria.

Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta.

Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam lemak dioksidasi menjadi keton.            Oksidasi karbon β menjadi keton            Keterangan:

-          Frekuensi oksidasi β adalah (½ jumlah atom C)-1-          Jumlah asetil KoA yang dihasilkan adalah (½ jumlah atom C)-          Oksidasi asam lemak dengan 16 atom C. Perhatikan bahwa setiap proses pemutusan 2 atom C

adalah proses oksidasi β dan setiap 2 atom C yang diputuskan adalah asetil KoA.

Page 30: Asam lemak

-          Aktivasi asam lemak, oksidasi beta dan siklus asam sitrat-          Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi

asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P. (-2P)Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan sebagai berikut:

-          Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P (+2P)

-          delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA-          L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi

dengan menghasilkan energi 3P (+3P)-          Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah

kehilangan 2 atom C.

-          Dalam satu oksidasi beta dihasilkan energi 2P dan 3P sehingga total energi satu kali oksidasi beta adalah 5P. Karena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom C, maka asil-KoA yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan lagi 2 atom C karena membentuk asetil KoA. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir adalah 2 asetil-KoA.

-          Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat.Penghitungan energi hasil metabolisme lipid

-          Dari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu asam lemak. Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan 10 atom C, maka kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi, dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta adalah 10 dibagi 2 dikurangi 1, yaitu 4 kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah 4 x 5 = 20 ATP. Karena asam lemak memiliki 10 atom C, maka asetil-KoA yang terbentuk adalah 5 buah.

-          Setiap asetil-KoA akan masuk ke dalam siklus Kreb’s yang masing-masing akan menghasilkan 12 ATP, sehingga totalnya adalah 5 X 12 ATP = 60 ATP. Dengan demikian sebuah asam lemak dengan 10 atom C, akan dimetabolisir dengan hasil -2 ATP (untuk aktivasi) + 20 ATP (hasil oksidasi beta) + 60 ATP (hasil siklus Kreb’s) = 78 ATP.

-          Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis.Proses ketogenesisLintasan ketogenesis di hati            Sebagian dari asetil KoA dapat diubah menjadi kolesterol (prosesnya dinamakan kolesterogenesis) yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan untuk disintesis menjadi steroid (prosesnya dinamakan steroidogenesis).

2.    Biosintesis asam lemak            BIOSINTESIS• merupakan proses pembentukan suatu metabolit (produk metabolisme ) dari molekul yang sederhana sehingga menjadi molekul yang lebih kompleks yang terjadi pada organisme hidup .            Pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada bagian lain tumbuhan dan pada sel hewan (dan manusia), asam lemak dibuat di sitosol. Proses esterifikasi

Page 31: Asam lemak

(pengikatan menjadi lipida) umumnya terjadi pada sitoplasma, dan minyak (atau lemak) disimpan pada oleosom. Banyak spesies tanaman menyimpan lemak pada bijinya

(biasanya pada bagian kotiledon) yang ditransfer dari daun dan organ berkloroplas lain. Beberapa tanaman penghasil lemak terpenting adalah kedelai, kapas, kacang tanah, jarak, raps/kanola, kelapa, kelapa sawit, jagung dan zaitun.            Proses biokimia sintesis asam lemak pada hewan dan tumbuhan relatif sama. Berbeda dengan tumbuhan, yang mampu membuat sendiri kebutuhan asam lemaknya, hewan kadang kala tidak mampu memproduksi atau mencukupi kebutuhan asam lemak tertentu. Asam lemak yang harus dipasok dari luar ini dikenal sebagai asam lemak esensial karena organisme yang memerlukan tidak memiliki cukup enzim untuk membentuknya.            Biosintesis asam lemak alami merupakan cabang dari daur Calvin, yang memproduksi glukosa dan asetil-KoA. Proses berikut ini terjadi pada daun hijau tumbuh-tumbuhan dan memiliki sejumlah variasi.

a. Penyimpanan lemak dan penggunaannya kembali            Adapun tahap-tahap penyimpanan tersebut adalah:

-    Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks VLDL.-    Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa untuk disimpan.-    Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa.-    Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh.

b. Nilai gizi  Asam lemak mengandung energi tinggi (menghasilkan banyak ATP). Karena itu kebutuhan lemak dalam pangan diperlukan. Diet rendah lemak dilakukan untuk menurunkan asupan energi dari makanan.Asam lemak tak jenuh dianggap bernilai gizi lebih baik karena lebih reaktif dan merupakan antioksidan di dalam tubuh.Posisi ikatan ganda juga menentukan daya reaksinya. Semakin dekat dengan ujung, ikatan ganda semakin mudah bereaksi. Karena itu, asam lemak Omega-3 dan Omega-6 (asam lemak esensial) lebih bernilai gizi dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Beberapa minyak nabati (misalnya α-linolenat) dan minyak ikan laut banyak mengandung asam lemak esensial. 

a

 Daftar Pustaka

Armstrong, Frank B. 1995. Buku Ajar Biokimia. Edisi ketiga. EGC: Jakarta

Page 32: Asam lemak

Gilvery, Goldstein. 1996. Biokimia Suatu Pendekatan Fungsional. Edisi 3. Airlangga University Press: Surabaya

Harper, et al. 1980. Biokimia (Review of Physiological Chemistry). Edisi 17. EGC: Jakarta

Girindra, A. 1986. Biokimia 1. Gramedia. Jakarta.Kay, E.R.M. 1966. Biochemistry : An Introduction to Dynamic Biology. Collier-Macmillan.Canada.Kuchel, P., G. B. Ralston. 2006. Biokimia. Schaum. Terjemahan. Erlangga. Jakarta.Ngili Yohanis.2009. Biokimia : Struktur dan Fungsi Biomolekul. Graha Ilmu. Yogyakarta.Poedjiadi, A., F.M. T. Supriyanti. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.Stryer, L. 2000. Biokimia. Vol 1,2,3. Edisi 4. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.

Diposkan oleh Dekmus tanyoe di 06.19 Tidak ada komentar: Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Bagikan ke Pinterest Posting Lama Beranda Langganan: Entri (Atom)

Mengenai Saya

Dekmus tanyoe Lihat profil lengkapku

Page 33: Asam lemak

My Widget

My Widget

Arsip Blog

▼   2013 (2) o ▼   Maret (2)

BAB 1PENDAHULUAN<!--[if !supportLists]-->A.       <... BAB 1PENDAHULUAN<!--[if !supportLists]-->A.       <...

Page 34: Asam lemak

http://www.blogwidget.web.id/wp-content/uploads/2013/03/Rotary-04-june.gif

http://www.blogwidget.web.id/wp-content/uploads/2013/03/shinchan.gif

http://www.blogwidget.web.id/wp-content/uploads/2013/03/Rotary-04-june.gif

Translate

Powered by

TranslateTemplate Picture Window. Diberdayakan oleh Blogger.

Biosintesis Asam Lemak: Fungal Fatty Acid Synthase (FAS)

10 December 2010

r2dyluminescence Biochemistry Leave a comment

 

I.            Asam LemakAsam lemak adalah rantai hidrokarbon alifatik panjang yang memiliki gugus asam karboksilat. Panjang  rantai hidrokarbon asam lemak bervariasi dari 10 sampai 30 karbon. Rantai hidrokarbon

Page 35: Asam lemak

ini bersifat nonpolar yang berfungsi untuk menyeimbangkan gugus asam karboksilat yang bersifat polar. Rantai hidrokarbon asam lemak biasanya berjumlah genap karena berkaitan denga tambahan dua karbon dari aseteil-CoA saat biosintesis asam lemak. Asam lemak dalam makhluk hidup berasal dari hidrolisis ikatan ester yang berasal dari lemak atau minyak, misalnya trigliserida.

Berdasarkan struktur rantai hidrokarbon, asam lemak terdiri dari asam lemak jenuh (saturated) dan asam lemak tak jenuh (unsaturated) (gambar I.1). Asam lemak jenuh, misalnya asam stearat, mempunyai rantai hidrokarbon yang lurus dan berikatan tunggal sedangkan asam lemak tak jenuh, misalnya asam linoleat, memiliki struktur rantai hidrokarbon yang bengkok dan memiliki ikatan rangkap. Karena struktur asam lemak jenuh lurus maka tipe asam lemak ini biasanya tersusun secara teratur satu sama lain, berwujud padat, dan memiliki titik leleh yang lebih tinggi. Berbeda dengan tipe asam lemak jenuh, tipe asam lemak tak jenuh mempunyai titik leleh yang lebih rendah, berwujud cair, karena memiliki struktur yang tidak teratur.

 

Gambar I.1 Struktur asam lemak jenuh dan tak jenuh

Fungsi asam lemak di dalam organisme adalah sebagai tempat penyimpanan energi, pembentuk komponen struktur pada membran lipid, dan komponen postranslasi pada sebagian protein yang berfungsi sebagai enzim.

 

II.            Fatty Acid Synthase (FAS)Di dalam organisme asam lemak disintesis oleh mesin molekul yang sangat mengagumkan, yaitu enzim fatty acid synthase (FAS). FAS merupakan multienzim karena memiliki tujuh enzim yang mempunyai fungsi berbeda membentuk kompleks fatty acid synthase (gambar II.1).

 

Gambar II.1 Enzim penyusun kompleks FAS

 

Enzim FungsiAcyl carrier protein (ACP)

Acetyl-CoA–ACP transacetylase (AT)

Ketoacyl-ACP synthase (KS)

Membawa gugus asil melalui ikatan tioester

Mentransfer gugus asil dari CoA menuju KS

Melakukan reaksi kondensasi malonil dan CoA

Page 36: Asam lemak

Malonyl-CoA–ACP transferase (MT)

Ketoacyl-ACP reductase (KR)

Hydroxyacyl-ACP dehydratase (HD)

Enoyl-ACP reductase (ER)

Mentransfer malonil dari CoA ke ACP

Mereduksi gugus β-keto menjadi β-hidroksi

Menghilangkan air dari β-hidroksi-ACP

Mereduksi ikatan rangkap membentuk asil-ACP jenuh

 

Ketujuh enzim yang membangun kompleks FAS  meiliki sistem arsitektur molekul yang berbeda-beda pada masing-masing organisme (gambar II.2). Pada bakteri dan tanaman ketujuh enzim ini masing-masing dikode oleh gen yang berbeda sehingga terdiri dari tujuh polipeptida yang mempunyai tujuh aktifitas katalisis. Pada jamur dan ragi, enzim FAS terdiri atas dua polipeptida terpisah yang memiliki tujuh aktifitas katalisis. Sedangkan pada vertebrata, struktur FAS terdiri dari satu polipeptida panjang yang mempunyai tujuh aktifitas katalisis.

(i) tanaman, bakteri                           (ii) fungi, ragi                                                 (iii) vertebrata

 

Gambar II.2 Perbandingan arsitektur molekul FAS pada tanaman, bakteri, jamur, ragi dan vertebrata

 

Berdasarkan struktur enzimnya maka FAS diklasifikasikan menjadi dua sistem, yaitu FAS tipe I dan FAS tipe II. FAS tipe I terdiri dari satu atau dua polipeptida yang memiliki tujuh aktifitas enzim, misalnya terdapat pada fungi, ragi dan vertebrata. Sedangkan pada tumbuhan dan bakteri polipeptidanya terpisah sehingga digolongkan FAS tipe II.

 

III.            Biosintesis Asam LemakPada biosintesis asam lemak diperlukan tiga karbon intermediet, yaitu malonil CoA. Pembentukan malonil-CoA berasal dari asetil-CoA dan bikarbonat yang dikatalisis oleh enzim asetil-CoA karboksilase.

Sintesis asam lemak (gambar III.1) dimulai dengan transfer asetil-CoA pada gugus cys-SH enzim ketoacyl-ACP synthase (KS). Proses transfer ini dikatalisis oleh enzim acetyl-CoA–ACP transacetylase (AT). Sedangkan malonil CoA ditransfer pada gugus ser-SH acyl carrier protein (ACP) melalui ikatan kovalen tioester.  Proses transfer ini dikatalisis olehe enzim malonyl-CoA–

Page 37: Asam lemak

ACP transferase (MT). ACP adalah molekul protein kecil yang memiliki gugus prostetik 4’-phosphopantetheine dan terdapat  gugus tiol (SH) pada ujungnya. Gugus prostetik 4’-phosphopantetheine pada ACP memiliki lengan yang lentur sehingga memudahkan asam lemak intermediet berinteraksi dengan gugus asil ketika terjadi perpanjangan rantai asam lemak.

Selanjutnya, gugus malonil dan gugus asil yang teraktifasi melakukan reaksi kondensasi menghasilkan satu molekul CO2 dan acetoacetyl-ACP. Reaksi kondensasi ini dikatalisis oleh enzim  ketoacyl-ACP synthase (KS).

Acetoacetyl-ACP yang terbentuk pada tahap kondensasi kemudian mengalami reaksi reduksi gugus karbonil pada karbon C-3 membentuk  D-β-hydroxybutyryl-ACP.  Reaksi ini dikatalis oleh

ketoacyl-ACP reductase (KR), dan yang berperan sebagai donor elektron adalah NADPH.

Tahap selanjutnya adalah reaksi dehidrasi. Pada tahap ini satu molekul air dilepaskan dari karbon C-2 dan C-3 D-β-hydroxybutyryl-ACP membentuk ikatan ganda pada produknya trans-Δ2- butenoyl-ACP. Enzim yang mengkatalis reaksi dehidrasi adalah hydroxyacyl-ACP dehydratase (HD).

Tahap terakhir biosintesis asam lemak adalah reaksi reduksi ikatan ganda trans-Δ2- butenoyl-ACP membentuk butyryl-ACP. Reaksi reduksi ini dikatalisis oleh enzim enoyl-ACP reductase (ER). NADPH berperan sebagai donor elektron pada reaksi reduksi ini.

Keempat reaksi pada biosintesis asam lemak ini terus diulang-ulang sebanyak tujuh kali hingga mencapai jumlah karbon sekitar enam belas (asam palmitat), Sampai saat ini masih belum jelas diketahui kenapa biosintesis asam lemak berakhir sampai dengan 16 karbon. Reaksi keseluruhan biosintesis asam lemak dari asetil-CoA membentuk asam palmitat adalah

Acetyl-CoA + 7 malonyl-CoA + 14NADPH + 14H+ asam palmitat + 7CO           +  8 CoA + 14NADP+ + 6H2O

 

 

 

Gambar III.1 Biosintesis asam lemak

IV.            Struktur FAS JamurStruktur FAS jamur memiliki dua rantai, yaitu rantai α dan β (gambar IV.1). Rantai α terdiri atas enzim AT, ER, HD dan MP sedangkan domain β terdiri atas enzim KR, KS dan ACP. Rantai α tersusun atas 2080 residu asam amino dengan ukuran sekitar 231,8 kDa dan rantai β tersusun atas 1878 residu asam amino dengan ukuran sekitar 206,7 kDa.

Page 38: Asam lemak

 

Gambar IV.1 Struktur rantai α dan β  fatty acid synthase (FAS) jamur

Enzim FAS yang diisolasi dari fungi Thermomyces lanuginosus merupakan enzim FAS tipe I. Enzim  ini memiliki struktur raksasa α6β6 heterododekamerik dengan ukuran sekitar 2,6 megadalton. Dari gambar IV.2 terlihat bahwa struktur rantai alfa terdapat di tengah-tengah yang diapit oleh rantai beta. Tiga buah rantai beta terdapat di bagian atas dan tiga buah rantai beta sisanya terdapat di bawah sedangkan enam buah rantai alfa terdapat ditengah-tengah dari struktur 3D enzim FAS fungi. Struktur seperti ini memudahkan substrat yang dibawa oleh ACP untuk dikatalisis oleh ke enam enzim yang lain dalam biosintesis asam lemak.

 

Gambar IV.2 Struktur 3D fungal fatty acid synthase (FAS)

V.            Inhibitor FASInhibitor enzim FAS berfungsi untuk menghambat biosintesis asam lemak. Inhibitor ini banyak digunakan sebagai anti-bakteri dan anti-fungi. Biosintesis asam lemak adalah target yang sangat cocok untuk pengembangan obat anti-bakteri dan anti-fungi. Hal ini berkaitan dengan terhambatnya biosintesis asam lemak yang sangat penting pada proses metabolisme bakteri dan jamur.

Beberapa senyawa alami dan buatan digunakan sebagai inhibitor FAS bakteri, diantaranya isoniazid yang digunakan sebagai obat anti-tuberkolosis, triklosan dan diazobarin yang diguanakan sebagai anti-mikroba. Mekanisme inhibisi isoniazid adalah dengan membentuk ikatan kovalen pada C-4 cincin nikotinamida enzim ER.  Triklosan dan diazobarin mempunyai mekanisme inhibisi yang sama yaitu berinteraksi dengan 2 hidroksi ribosa kofaktor NADPH enzim ER. Bedanya diazobarin membentuk ikatan kovalen dengan cincin nikotinamida sedangkan triklosan hanya membentuk ikatan nonkovalen.

Beberapa senyawa yang digunakan sebagai anti-jamur diantaranya cerulenin, platenimisin dan thiolaktomisin. Ceruleinin menginhibisi tahap reaksi ping enzim KS dengan cara membentuk ikatan kovalen dengan cys-1305 sedangkan platenimisin dan thiolaktomisin menginhibisi tahap reaksi pong enzim  KS (gambar V.1)

 

Gambar V.1 Inhibitor FAS

VI.            Referensi

Page 39: Asam lemak

Heath R.J., White S.W., Rock C.O., (2002) Inhibitors of fatty acid synthesis as antimicrobial chemotherapeutics. Appl Microbiol Biotechnol 58:695–703.

Jenni, S. et.al., (2007) Structure of fungal fatty acid synthase and implications for iterative substrate shuttling. Science 254:316.

Nelson, D.L., Cox, M.M., Lehninger principles of biochemistry, 4th Ed. Pg. 787-794.