1. Disakarida Disakarida adalah suatu karohidrat yang tersusun atas dua molekul monosakarida dan diikat dengan suatu hubungan glikosida dari satuan kedua. Berikut ini beberapa disakarida yang banyak terdapat di alam: y Maltosa Disakarida maltosa merupakan disakarida utama yang diperoleh dari hidrolisis pati. Maltosa tersusun dari molekul -D-glukosa dan -D-glukosa. Suatu enzim dalam ragi ( -glukosidase) mengkatalisis hidrolisis maltosa menjadi D-glukosa, yang oleh enzim lain dalam ragi diubah menjadi etanol. Satu molekul maltosa menghasilkan dua molekul D-glukosa. PatiEnzim H2O

dan

dari satuan pertama gugus 4-hidroksil

maltosa

Enzim

H2O

D-glukosa

Enzim

Etanol

Gambar 1.4. struktur -Maltosa (Sumber : http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0606811/disakarida.html)

Page | 1

Gambar 1.2. Pembentukan Maltosa dari 2 Unit D-Glukosa (Sumber : http://medicina.usac.edu.gt/quimica/biomol/dibujos/maltosa.jpg)

Karbon anomerik dari satuan kedua glukopiranosa dalam maltosa merupakan gugus hemiasetal. Akibatnya, terdapat dua bentuk maltosa ( dan maltosa) yang berada dalam kesetimbangan satu sama lain dalam larutan. Maltosa mengalami mutarotasi, bersifat gula pereduksi dan dapat dioksidasi menjadi asam maltobionat, suatu asam karboksilat, oleh suatu larutan air brom. y Sukrosa Sukrosa terdapat dalam gula tebu dan gula bit. Dalam kehidupan seharihari sukrosa dikenal dengan gula pasir. Sukrosa tersusun oleh molekul glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,2 .

Page | 2

Gambar 1.5. Struktur Sukrosa (Sumber : http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0606811/disakarida.html)

Sukrosa terhidrolisis oleh enzim invertase menghasilkan -D-glukosa dan -D-fruktosa. Campuran gula ini disebut gula inversi, lebih manis daripada sukrosa. Jika kita perhatikan strukturnya, karbon anomerik (karbon karbonil dalam monosakarida) dari glukosa maupun fruktosa di dalam air tidak digunakan untuk berikatan sehingga keduanya tidak memiliki gugus hemiasetal. Akibatnya, sukrosa dalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid atau keton sehingga sukrosa tidak dapat dioksidasi. Sukrosa bukan merupakan gula pereduksi. y Selobiosa Selobiosa merupakan disakarida yang diperoleh dari hidrolisis selulosa. Selobiosa tersusun dari dua satuan glukopiranosa yang digabung oleh suatu ikatan-1,4. Selobiosa berbeda dengan maltosa dalam hal ikatan -1,4. Pada selobiosa lebih cenderung membentuk ikatan 1,4- daripada 1,4- - dan bukan .

Gambar 1.6. Struktur Selobiosa (Sumber : http://rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/sugar.htm)

Hidrolisis kimia dari selobiosa dalam asam berair menghasilkan

dn -D-

glukosa. Selobiosa juga dapat dihidroisis dengan enzim -glukosiade (emulsin) akan tetapi tidak oleh -glukosiade. Selobiose bukan merupaka gula pereduksi.

Page | 3

y

Laktosa Laktosa adalah komponen utama yang terdapat pada air susu ibu dan susu sapi. Laktosa tersusun dari molekul -D-galaktosa dan -D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4'- . Hidrolisis dari laktosa dengan bantuan enzim galaktase yang dihasilkan dari pencernaan, akan menghasilkan -D-glukosa dan -D-galaktosa. Apabila enzim ini kurang atau terganggu, bayi tidak dapat mencernakan susu. Keadaan ini dikenal dengan penyakit galaktosemia yang biasa menyerang bayi.

Gambar 1.7.Struktur Laktosa (Sumber : http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0606811/disakarida.html)

2. Polisakarida Polisakarida merupakan polimer monosakarida, mengandung banyak satuan monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Hidrolisis lengkap dari polisakarida akan menghasilkan monosakarida. Glikogen dan amilum merupakan polimer glukosa. Berikut beberapa polisakarida terpenting : y Selulosa Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam dinding sel pelindung seperti batang, dahan, daun dari tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan polimer yang berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu molekul tunggal selulosa merupakan polimer rantai lurus dari 1,4- -D-glukosa. Hidrolisis selulosa dalam HCl 4% dalam air menghasilkan D-glukosa.

Page | 4

Gambar 2.1. Struktur selulosa (Sumber : http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0606811/polisakarida.html)

Dalam

sistem pencernaan

manusia

terdapat

enzim

yang

dapat

memecahkan ikatan -glikosida, tetapi tidak terdapat enzim untuk memecahkan ikatan -glikosida yang terdapat dalam selulosa sehingga manusia tidak dapat mencerna selulosa. Dalam sistem pencernaan hewan herbivora terdapat beberapa bakteri yang memiliki enzim -glikosida sehingga hewan jenis ini dapat

menghidrolisis selulosa. Selulosa sering digunakan dalam pembuatan plastik. Selulosa nitrat digunakan sebagai bahan peledak, campurannya dengan kamper menghasilkan lapisan film (seluloid). y Pati Pati terbentuk lebih dari 500 molekul monosakarida. Merupakan polimer dari glukosa. Pati terdapat dalam umbi-umbian sebagai cadangan makanan pada tumbuhan. Jika dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksi utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Perbedaan terletak pada bentuk rantai dan jumlah monomernya.

Amilosa adalah polimer linier dari -D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan 1,4- . Dalam satu molekul amilosa terdapat 250 satuan glukosa atau lebih. Molekul amilosa membentuk spiral di sekitar molekul I2 ; timbul warna biru tua dari antaraksi antara keduannya. Warna ini merupakan dasar uji iod untuk pati,

Page | 5

dalam mana suatu larutan iod ditambahkan ke suatu contoh yang tidak diketahui, untuk menguji hadirnya pati.

Gambar 2.2. Struktur Amilosa (Sumber : http://rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/sugar.htm)

Amilopektin merupakan suatu polisakarida yang jauh lebih besar dari amilosa, mengandung 1000 satuan glukosa lebih per molekul. Seperti rantai dalam amilosa, rantai utama dari amilopektin mengandung 1,4- -D-glukosa. Tidak seperti amilosa, amilopektin bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung untuk tiap-tiap 25 satuan glukosa. Ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6- -glikosida.

Gambar 2.3. Struktur Amilopektin (Sumber : : http://rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/sugar.htm

Hidrolisis lengkap pati akan menghasilkan D-glukosa. Hidrolisis dengan enzim tertentu akan menghasilkan dextrin dan maltosa. Dekstrin digunakan untuk membuat lem, pasta dan kanji testil.H2O H2O H2O

Amilopektin glukosa

dekstrin

maltosa + isomaltosa

D-

Page | 6

Glikogen merupakan polisakarida yang digunakan untuk penyimpanan glukosa dalam sistem hewan. Dari segi struktur, glikogen mirip amilopektin. Glikogen mengandung rantai glukosa yang terikat-1,4dengan percabangan

percabangan (1,6- ). Beda antara glikogen dengan amilopektin adalah bahwa glikogen lebih bercabang daripada amilopektin.

Gambar 2.4. Struktur Gikogen (Sumber : http://withfriendship.com/images/c/12986/Glycogen-picture.gif)

y

Kitin Kitin merupakan polisakarida bangunan utama dari hewan berkaki banyak (misal, serangga dan ketam). Kitin adalah polisakarida linear yang mengandung N-asetil-D-glukosamina terikat- . Pada hidrolisis, kitin menghasilkan 2-amino-2deoksi-D-glukosa.(Gugus asetat terlepas dalam tahap hidrolisis). Di alam, kitin terikat pada bahan bukan polisakarida (protein dan lipid)

Gambar 2.5. Struktur Kitin (Sumber : http://yulistan08.student.ipb.ac.id/2010/06/19/kitin-3/)

Page | 7

y

Pati Termodifikasi Fleche (1985) mendefinisikan pati termodifikasi adalah pati dimana gugus hidroksilnya telah diubah lewat suatu reaksi kimia seperti esterifikasi, eterifikasi atau oksidasi atau dengan mengganggu struktur awalnya. Glicksman (1969) mengemukakan pati termodifikasi adalah pati yang diberi perlakuan tertentu dengan tujuan untuk menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat sebelumnya atau merubah beberapa sifat lainnya. Perlakuan ini dapat mencakup penggunaan panas, asam, alkali, zat pengoksidasi atau bahan kimia lainnya yang akan menghasilkan gugus kimia baru atau perubahan bentuk, ukuran serta struktur molekul. Contoh : Pati tapioka mengandung amilosa 17%

Gula Termodifikasi Gula termodifikasi adalah konstituen penting dari gula kompleks, glikoprotein dan glikolipid. Ada 2 jenis pada umumnya, deoksi dan amino. Pada gula deoksi, gugus OH digantikan dengan H atau CH2OH dengan CH3 . Tipikal pembentukannya terjadi pada C2 kemudian pada C6 . Contohnya : 2-Deoksiribosa dan pinitol. Pada gula amino, OH diganti NH2, terjadi pada umumnya di C2 . Kelompok amino ini terkadang dapat diasetilasi untuk memberikan derivatif dari N-asetil. Contoh :

Gambar 3.1. Struktur Deoksiribosa (Sumber : http://edhisambada.files.wordpress.com/2011/02/deoksiribosa.jpg)

Page | 8

Gambar 3.2. Struktur -D-N-asetylglucosamine (Sumber : http://rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/sugar.htm)

Gambar 3.3. Pinitol (Sumber : http://www.food-info.net/id/qa/qa-fp120.htm)

Page | 9