FUNGSI LIPIDReyhan Jonathan, Teknik Kimia, 1206263420

AbstrakSecara umum, Lipid adalahdapat diartikansebagai zat organikyang diperoleh dari prosesdehidrogenasiendotermal rangkaianhidrokarbon. Meskipun istilahlipidkadang-kadang digunakan sebagai sinonim darilemak. Lipid juga meliputi molekul-molekul sepertiasam lemakdan turunan-turunannya (termasuktri-,di-, danmonogliseridadanfosfolipid, jugametabolityang mengandungsterol, sepertikolesterol. Meskipun manusia dan mamalia memiliki metabolisme untuk memecah dan membentuk lipid, beberapa lipid tidak dapat dihasilkan melalui cara ini dan harus diperoleh melalui makanan. 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. 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.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.Kata kunci: Lipid, Asam lemak, Gliserol, Trigliserol, Lemak.

1.1. Lipid sebagai Cadangan EnergiHampir semua energi yang dibutuhkan oleh tubuh manusia disediakan oleh oksidasi karbohidrat dan lipid. Sedangkan karbohidrat menyediakan sumber tersedia energi, lipid berfungsi terutama sebagai cadangan energi. Jumlah lipid disimpan sebagai cadangan energi yang jauh melebihi energi yang tersimpan sebagai glikogen karena tubuh manusia hanya tidak mampu menyimpan sebagai glikogen banyak dibandingkan dengan lipid. Lipid menghasilkan 9 kkal energi per gram sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal energi per gram.Sangat menarik untuk membandingkan jumlah relatif dari energi yang disediakan oleh berbagai biokimia laki-laki 154 khas. Glukosa bebas dalam darah hanya menyediakan 40 kkal energi cadangan - hanya cukup untuk mempertahankan fungsi tubuh selama beberapa menit. Glikogen yang tersisa disimpan dalam hati dan otot setelah puasa semalam, mencapai sekitar 600 kkal energi. Cadangan glikogen dapat mempertahankan fungsi tubuh selama sekitar satu hari tanpa masukan baru dari makanan. Protein (terutama di otot) mengandung cadangan energi yang cukup besar dari sekitar 25.000 kkal.Akhirnya, cadangan lipid mengandung 100.000 kkal energi dapat mempertahankan fungsi tubuh manusia tanpa makanan selama 30-40 hari dengan air yang cukup. Lipid atau lemak mewakili sekitar 24 pon berat tubuh dalam laki-laki 154. Lipid menyediakan satu-satunya sumber energi di hibernate hewan dan burung-burung bermigrasi. Untungnya, lipid yang lebih kompak dan mengandung lebih banyak energi per gram dari glikogen, jika berat badan akan meningkat sekitar 110 pound jika glikogen adalah untuk menggantikan lemak sebagai cadangan energi.Berikut ini merupakan contoh senyawa lipid yang mempunya fungsi sebagai cadangan energi, antara lain: TriasilgliseridaSebagian besar lemak dan minyak di alam terdiri atas 98-99% trigliserida. Trigliserida adalah suatu ester gliserol. Trigliserida terbentuk dari 3 asam lemak dan gliserol. Apabila terdapat satu asam lemak dalam ikatan dengan gliserol maka dinamakan monogliserida. Fungsi utama Trigliserida adalah sebagai zat energi. Lemak disimpan di dalam tubuh dalam bentuk trigliserida. Apabila sel membutuhkan energi, enzim lipase dalam sel lemak akan memecah trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak serta melepasnya ke dalam pembuluh darah. Oleh sel-sel yang membutuhkan komponen-komponen tersebut kemudian dibakar dan menghasilkan energi, karbondioksida (CO2), dan air (H2O).

Lilin (Wax)

Lilin adalah senyawa yang terbentuk dari ester asam lemakdengan alkohol bukan gliserol. Pada umumnya asam lemaknya adalah palmitat dan alkoholnya mempunyai atom C sebanyak 26-34, contohnya adalah mirisil palmitat.Pada umunya malam merupakan ester asam lemah dengan alkohol allifatik bermolekul besar, dan asamnya mempunyaijumlah karbon berkisar antara C25 sampai C35.Jika melihat definisi ini maka dapat dikatakan bahwa proses terjadinya lilin adalah merupakan suatu proses esterifikasi antara asam lemak dan alkohol berantai panjang

1.2. Lipid sebagai Penyusun Struktur Membran

Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material. Membran selular, sebagian besar terdiri dari lemak, digunakan untuk memisahkan bagian dalam sel dari segala sesuatu yang ada di luar. Membran terdiri dari lipid yang memiliki baik hidrofobik, atau menghindari air, dan hidrofilik, atau suka-air, dan kemudian diatur ke dalam lipid bilayer. Ujung-ujung hidrofilik menuju lingkungan berisi air di dalam dan di luar sel, sedangkan ujung hidrofobik tetap antara bagian dalam dan lapisan menghadap luar. Pengaturan ini muncul sebagai akibat dari sifat hidrofobik dan hidrofilik dari lipid, membran sehingga sel sebagian besar mengorganisir diri.

Berikut ini merupakan contoh senyawa lipid yang mempunya fungsi sebagai penyusun struktur membran, antara lain: GlikolipidGlikolipid ialah molekul molekul lipid yang mengandung karbohidrat, biasanya pula sederhana seperti galaktosa atau glukosa. Akan tetapi istilah istilah glikolipid biasanya dipakai untuk lipid yang mengandung satuan gula tetapi tidak mengandung fosfor. Glikolipid dapat diturunkan dari gliserol atau pingosine dan sering dimakan gliserida atau sebagai spingolipida.

FosfolipidFosfolipid adalah lipid yang mengandung gugus ester fosfat.i. Glisero fosfolipid Asam fosfatidat dan fosfatidilgliserolPenting sebagai perantara dalam sintesis triasilgliserol danfosfolipid, ditemukan sedikit dalam jaringan. Fosfatidilkolin (lesitin)Lesitin mengandung asam lemak, gliserol, asam fosfat dan kolin.Lesitin tersebar luas dalam sel-sel tubuh dan mempunyai tugas metabolik dan struktur misal dalam membran. Dipalmitil lesitin adalah zat yang sangat efektif untuk mencegahperlengketan permukaan dalam paru-paru yang disebabkan tegangan permukaan. Tidak adanya dipalmitil lesitin pada paru-paru bayi prematur menyebabkan gangguan pernafasan. Fosfatidiletanolamin (sefalin)Sefalin berbeda dari lesitin hanya pada penggantian kolin oleh etanolamin Fosfatidilinositol FosfatidilserinFosfatidilserin mengandung asam amino serin, sebagai pengganti etanolamin LisofosfolipidAdalah fosfoasilgliserol yang mengandung hanya satu radikal asil, misalnya lisolesitin PlasmalogenSenyawa ini merupakan 10% fosfolipid otak dan otot. Secara struktural plasmalogen menyamai fosfatidil etanolamin tetapi mempunyai ikatan eter pada posisi karbon C1 sebagai pengganti ikatan ester. Radikal alkil merupakan alkohol tidak jenuh.ii. SfingofosfolipidSfingomielin ditemukan dalam jumlah besar dalam otak dan jaringan syaraf. Pada hidrolisis sfingomielin menghasilkan asam lemak, asam fosfat, kolin dan amino alkohol kompleks yaitusfingosin.Tidak terdapat gliserol. Kombinasi sfingosin dan asam lemak disebut seramida, struktur yang juga ditemukan pada glikolipid.

KolesterolSelain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon. Kolesterol berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini timbulplaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan stroke.Fungsi kolesterol dalam tubuhadalah :

a. Merupakan komponen yang sangat penting dalam sistem membran dari spesies hewan eukariotik, bersama dengan phospholipid dan protein. Jumlah kolesterol dalam jarngan hewan ekuivalen dengan sistem membran.

b. Prekursor senyawa sterol penting yang terdapat dalam tubuh. seperti asam empedu, hormon-hormon steroid (meliputi androgen, estrogen dan corticosteroid) dan vitamin D3.

c. Kolesterol juga berperanan penting dalam penyerapan lemak dalam usus halusdan dalam transportasi lebih lanjut ke sistem peredaran darah atau haemolymph. Disini kolesterol bergabung dengan asam lemak untuk membentuk ester kolesterol yang sangat larut dan lebih emulsif daripada molekul asam lemak bebas

1.3. Lipid sebagai Pemberi Sinyal pada Molekul (Signaling)

Penyimpanan energi dan pembentukan membran sel adalah dua fungsi yang paling menonjol dari lipid dalam tubuh, tetapi ada fungsi lainnya. Hal ini diyakini bahwa lipid memainkan peran penting dalam sinyal selular, proses dimana berbagai proses biokimia yang dimulai atau dihentikan.

Berikut ini merupakan contoh senyawa lipid yang mempunya fungsi sebagai penyusun struktur membran, antara lain:

Diasilgliserol (DAG)Diasilgliserol (DAG) dan fosfat phosphatidylinositol (PIPs), yang terlibat dalam kalsium-dimediasi aktivasi protein kinase C.

ProstaglandinProstaglandin yang merupakan salah satu jenis lemak-asam eicosanoid diturunkan terlibat dalam peradangan dan imunitas.

Ceramide sphingolipidCeramide sphingolipid yang merupakan molekul kurir potensial yang terlibat dalam mengatur mobilisasi kalsium, pertumbuhan sel, dan apoptosis.

Asam ArachidonatAsam Arachidonat merupakan suatu jenis asam lemak yang berfungsi sebagai substrat dalam memproduksi Prostaglandin.

1.4. Lipid sebagai Pemelihara Suhu Tubuh

Fungsi lipid berikutnya adalah sebagai pemelihara suhu tubuh. sebanyak 50% lemak terdistribusi di bawah lapisan kulit, hal inilah yang membuat tubuh tetap hangat meskipun kondisi di luar tubuh sedang dalam cuaca dingin, dengan demikian tubuh tidak kehilangan panas tubuh secara cepat. Pada fungsi ini, tugas dari lipid dibagi menjadi dua bagian, yaitu sebagai insulator dan thermogenesis.

a. InsulatorInsulator berfungsi untuk menghambat terjadinya proses perpindahan panas. Pada kasus ini, lipid dapat dimanfaatkan sebagai insulator alami bagi tubuh pada saat suhu lingkungan sedang sangat meningkat atau sangat menurun. Contoh dari lipid yang berfungsi sebagai insulator adalah triasilgliserol atau triasilgliserida. Selain berfungsi sebagai cadangan energi, triasilgliserol juga berfungsi untuk menjaga suhu tubuh. Dalam proses menjaga suhu tubuh, triasilgliserol membentuk suatu lapisan yang tebal sehingga suhu atau panas tubuh tidak keluar dengan cepat.

b. ThermogenesisLipid sebagai pemelihara suhu tubuh, selain dapat berfungsi sebagai insulator, juga dapat berfungsi sebagai thermogenesis secara alami. Thermogenesis adalah suatu proses dimana lipid dapat memproduksi panas di dalam tubuh.

Contoh dari lipid yang berfungsi sebagai thermogenesis adalah:

Brown Fat (Lemak Cokelat)Brown fat atau brown adiposse tissue hanya ditemukan pada mammals. Brown fat berfungsi untuk menjaga suhu tubuh (thermogenenin) yang terjadi pada mitokondria dari brown fat . Brown fat biasanya terdapat pada bayi hingga balita, semakin dewasa kita semakin kehilangan brown fat.

White Fat (Lemak Putih)White fat atau white adiposse tissue hanya terdapat di mammals. Normalnya pada manusia berat white fat pada lelaki sekitar 20% dari body weight dan pada perempuan 25% dari body weight. Berfungsi untuk menyimpan energy dan membantu memproduksi hormon White fat dalam skala kecil dapat memproduksi good guy hormon yaitu adiponectin. Adiponectin berfungsi untuk hati dan otot sensitif terhadap hormon insulin yang dapat membuat kita rentan pada diabetes dan penyakit jantung. Pada orang obesitas, adiponectin terproduksi secara lambat atau dapat ter-shutdown, sehingga obesitas tidak rentan terhadap penyakit diatas White fat berbentuk lebih besar dibanding brown fat.

1.5. Lipid sebagai Pensuplai Asam Lemak Essensial

Lipid adalah sebagai sumber asam lemak esensial, yang bersifat sebagai pemelihara dan integritas membran sel, mengoptimalkan transpor lipid (karena keterbatasan fosfolipid sebagai agen pengemulsi). Asam lemak esensial (essential fatty acid) merupakan sebutan bagi asam lemak yang tidak dapat dibuat sendiri oleh suatu spesies hewan (termasuk manusia), atau dapat dibuat tetapi tidak mencukupi kebutuhan minimal yang diperlukan untuk memenuhi fungsi fisiologinya. Hal ini terjadi karena spesies yang bersangkutan tidak memiliki,atau memiliki tetapi kurang fungsional, enzim yang bertanggung jawab dalam melakukan sintesis asam lemak tersebut. Berikut ini merupakan contoh senyawa lipid yang mempunya fungsi sebagai pensuplai asam lemak essensial, antara lain: Asam LinolenatAsam linolenat merupakan asam lemak tak jenuh majemuk (polyunsaturated fatty acid, PUFA) yang tersusun dari rantai 18 atom karbon. Salah satu isomer asam linolenat, asam -linolenat (ALA), adalah asam lemak Omega-3 yang dikenal memiliki khasiat lebih daripada asam-asam lemak lain, khususnya dalam mencegah rusaknya membran sel. Asam -linolenat nabati dapat diperoleh misalnya dari minyak biji flax (Linum usitatissimum) (55%), biji ganja (Cannabis sativa) (20%), dan biji raps (Brassica napus) (9%). Asam lemak ini juga merupakan prekursor asam lemak Omega-3 lain yang dijumpai pada tubuh manusia: asam eikosapentaenoat (EPA), dan asam dokosaheksaenoat (DHA) yang berguna untuk mencegah Alzheimer. Asam linoleat (LA) adalah omega-6 asam lemak tak jenuh. Asam linoleat (LA) adalah asam lemak tak jenuh ganda yang digunakan dalam biosintesis asam arakhidonat (AA) dan dengan demikian beberapa prostaglandin. Hal ini ditemukan dalam lipid membran sel. Hal ini berlimpah dalam minyak sayur banyak, terdiri dari lebih dari setengah (berat) benih poppy, safflower, bunga matahari, dan minyak jagung. Asam linoleat adalah anggota dari kelompok asam lemak esensial disebut omega-6 asam lemak yang penting untuk kebutuhan diet semua mamalia.

1.6. Lipid sebagai Pelarut Vitamin

Fungsi dari lipid berikutnya adalah sebagai pelarut vitamin. Namun, tidak semua vitamin dapat larut di lipid melainkan hanya vitamin A, D, E, dan K. Vitamin ini dapat larut di lipid dikarenakan keduanya memiliki bentuk struktural yang hampir sama antara lipid dan keempat vitamin tersebut.

2. Sifat Fisika Lipid

a. Titik Didih (Boiling Point)Titik didih asam lemak bertambah equivalen dengan kenaikan berat molekulnya. Asam lemak tidak jenuh dengan jumlah atom C yang sama jumlahnya dengan lemak jenuh memiliki titik didih yang lebih rendah.

b. Titik BekuTitik beku asam lemak dapat dikorelasikan dengan tingkat ketidakjenuhan suatu asam lemak dan digunakan secara luas untuk mengidentifikasikan kemurnian asam lemak.

c. DensitasMassa jenis suatu asam lemak berbeda-beda pula, sesuai dengan jenisnya dan tergantung pada suhu. Densitas biasanya dihitung pada suhu kamar.

d. pH atau tingkat keasamanAsam lemak merupakan asam lemah. Saat sudah terlarut dalam air, nilai pH nya bergantung pada konstanta keasaman dan derajat ionisasi masing-masing asam lemak penyusunnya.

e. KelarutanSeperti halnya lipid pada umumnya, lemak atau gliserida asam lemak pendek dapat larut dalam air, sedangkan gliserida asam lemak panjang tidak larut. Semua gliserida atau lemak larut dalam ester kloroform atau benzena. Alkohol panas adalah pelarut lemak yang baik.

3. Sifat Kimia Lipid

a. HidrolisisHidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air (H2O) menjadi kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH) melalui suatu proses kimia akibat dari pengaruh asam kuat atau enzim lipase. Proses ini biasanya digunakan untuk memecah polimer tertentu, terutama yang dibuat melalui polimerisasi tumbuh bertahap (step-growth polimerization).Lipid yang terhidrolisis akan menghasilkan asam lemak dan gliserol. Apabila reaksi hidrolisis disebabkan oleh penambahan basa kuat, maka yang terjadi adalah reaksi penyabunan (saponifikasi). Pada reaksi saponifikasi, lipid akan terdekomposisi menjadi sabun (alkali-gugus asil) dan gliserol.

b. Saponifikasi

Saponifikasi adalah reaksi pembentukan sabun, yang biasanya dengan bahan awal lemak dan basa. Nama lain reaksi saponifikasi adalah reaksi penyabunan. Dalam pengertian teknis, reaksi saponifikasi melibatkan basa (soda kaustik NaOH) yang menghidrolisis trigliserida. Trigliserida dapat berupa ester asam lemak membentuk garam karboksilat. Selain sabun, seperti proses saponifikasi tradisional menghasilkan gliserol. "Zat disabunkan" adalah mereka yang dapat dikonversi menjadi sabun.

c. Hidrogenasi

Hidrogenasi adalah istilah yang merujuk pada reaksi kimia yang menghasilkan adisi hidrogen(H2). Proses ini umumnya terdiri dari adisi sepasang atom hidrogen ke sebuah molekul.Penggunaan katalis diperlukan agar reaksi yang berjalan efisien dan dapat digunakan; hidrogenasi non-katalitik hanya berjalan dengan kondisi temperatur yang sangat tinggi. Hidrogen beradisi ke ikatan rangkap dua dan tiga hidrokarbon.

Contoh reaksi hidrogenasi adalah adisi hidrogen ke asam maleat, menghasilkan asam suksinat. Beberapa aplikasi penting hidrogenasi ditemukan dalam bidang petrokimia, farmasi, dan industri makanan. Hidrogenasi lemak takjenuh menghasilkan lemak jenuh.

Reaksi hidrogenasi sederhana adalah: H2C = CH2 + H2 ---> CH3CH3 alkena ditambah hidrogen menghasilkan sebuah alkana.

d. EsterifikasiEsterifikasi adalah suatu reaksi pembentukan senyawa ester dari alkohol dan asam organik/asam anorganik (pada umumnya asam karboksilat)

R-OH + R-CO-OH R-COO-R + H2O

Proses pembentukan lipid (trigliserida) melibatkan reaksi esterifikasi antara alkohol trivalen dengan suatu asam karboksilat monovalen yang umumnya bersuku tinggi. Esterifikasi gliserol dengan asam lemak dapat membentuk suatu lipid sederhana yakni monogliserida, digliserida, atau trigliserida, tergantung pada gugus hidroksil dan gugus karboksil yang bereaksi. Disamping itu terbentuknya lemak sederhana atau majemuk bergantung dari asam lemak yang bereaksi apakah terdiri dari satu jenis atau beberapa jenis.

Referensi

Dari buku :Campbell, Reece, dan Mitchell., 2002. Biologi. Edisi Kelima, Jilid 1, Terjemahan.Jakarta: Penerbit Erlangga.

Karp, Gerald. 2010. Cell and Molecular Biology. Sixth Editon. United State: John Wiley & Sons, Inc.

Lehringer. 2008. Principles of Biochemistry Fifth Edition. United State: W. H. Freeman and Company.

Dari internet :http://www.konsultankolesterol.com/fungsi-lemak.htmlhttp://www.emingko.com/2011/05/manfaat-dan-fungsi-dari-lemak.htmldigilib.unimus.ac.id/download.php?id=1840

10