Gizi Seimbang dan Metabolisme EnergiOleh:

David Christian Ronaldtho (102012210)

Fakultas Kedokteran Universitas Krida WacanaJl.Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510

Email : drdavidchristian@gmail.com

Abstak

Gizi yang lengkap dan seimbang sangat penting bagi metabolisme tubuh dan proses

pertumbuhan tubuh. Gizi dapat dipenuhi dengan mengkonsumsi makanan yang mengandung

karbohidrat, protein, lemak, juga mineral dan kandungan vitamin di dalamnya. Bahan

makanan tersebut mempunyai fungsi masing-masing. Namun bahan makanan yang

dikonsumsi juga tidak boleh berlebih karena akan menyebabkan obesitas, dimana berat badan

melebihi normal. Status gizi seseorang dapat diukur. Antropometri sangat umum digunakan

untuk mengukur status gizi dari berbagai ketidakseimbangan antara asupan protein dan

energi.

Kata Kunci : gizi, karbohidrat, lemak, protein, mineral, vitamin, antropometri.

Abstract

Complete and balanced nutrition is very important for the metabolism and growth processes

of the body. Nutrition can be met by consuming foods that contain carbohydrates, protein,

fat, mineral and vitamin content is also in it. These foods have their respective functions. But

the food consumed should also not be excessive because it will lead to obesity, where weight

than normal. Nutritional status of a person can be measured. Anthropometry is very

commonly used to measure the nutritional status of various imbalance between energy intake

and protein.

Keywords: nutrition, carbohydrates, fats, proteins, minerals, vitamins, anthropometry.

Pendahuluan

Gizi yang lengkap dan seimbang sangat penting bagi metabolisme tubuh dan proses

pertumbuhan tubuh. Apabila asupan gizinya melebihi normal, maka akan menyebabkan

kelebihan gizi yang mengakibatkan berat badan di atas normal, seperti pada skenario ini

dimana seorang perempuan yang memiliki berat badan diatas normal. Pada makalah ini akan

dibahas lebih lanjut mengenai metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein, serta pengaruh

vitamin dan mineral. Juga akan di bahas mengenai status gizi, perhitungannya yang

berhubungan dengan antropometri.

Karbohidrat

Karbohidrat (hidrat arang) tersebar luas di dalam tumbuhan serta hewan, dan unsur

makanan ini memegang peranan baik struktur maupun metabolik. Dalam tumbuhan, glukosa

disintesis dari karbondioksida serta air melalui fotointesis dan disimpan sebagai pati atau

diubah jadi selulosa yang merupakan kerangka tumbuhan. Jumlah terbesar karbohidrat dalam

jaringan hewan berasal dari tumbuhan.1 Pengetahuan tentang struktur dan sifat-sifat

karbohidrat yang mempunyai makna fisiologis penting sangat diperlukan untuk memahami

peranannya dalam mengelola berbagai fungsi tubuh mamalia. Glukosa merupakan

karbohidrat yang paling penting. Karbohidrat dalam makanan diserap ke dalam darah sebagai

glukosa. Di dalam hati, karbohidrat diubah sebagai glukosa. Dari glukosa, semua karbohidrat

lainnya dapat dibentuk. Glukosa diubah menjadi jenis-jenis karbohidrat lain yang mempunyai

fungsi sangat spesifik, misalnya glikogen untuk simpanan energi; ribosa di dalam asam

nukleat; galaktosa di dalam laktosa susu, dalam senyawa-senyawa lipid komplek tertentu, dan

dalam bentuk gabungan dengan protein, yaitu di dalam glikoprotein dan proteoglikan.

Penyakit yang berhubungan dengan karbohirat adalah diabetes melitus dan intoleransi

laktosa.1-3

Metabolisme Karbohidrat

Pada dasarnya metabolisme glukosa dapat dibagi dalam dua bagian yaitu yang tidak

menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob.

Glukosa adalah bahan bakar utama kebanyakan jaringan. Glukosa dimetabolisme menjadi

piruvat melalui jalur glikolisis. Jaringan aerob memetabolisme piruvat menjadi asetil koA

yang dapat memasuki asam sitrat untuk oksidasi sempurna menjadi CO2 dan H2O, yang

berkaitan dengan pembentukan ATP dalam proses fosforilasi oksidatif. Glikolisis juga dapat

berlangsung secara anaerob (tanpa oksigen), dengan produk akhir berupa laktat. Glukosa dan

metabolitnya juga ikut serta dalam proses lain, misalnya sintesis polimer simpanan glikogen

di otot dan rangka hati, jalur pentosa fosfat suatu alternatif sebagai jalur glikolisis. Jalur ini

adalah sumber ekuivalen produksi(NADPH) untuk sintesis asam lemak dan sumber ribosa

untuk membentuk nukleotda dan dan asam nukleat, triosa fosfat membentuk gugus gliserol

triasil gliserol, piruvat dan zat-zat anta siklus asam sitrat menyediakan kerangka karbon untuk

sintesis asam amino dan asetil koA adalah prekusor sam lemak dan kolestrol (dan karenanya

semua steroid dibentuk oleh tubuli). Metabolisme utamanya yaitu yang pertama glikolisis

Emden Myerhof (EM). Pada glikolisis EM, menguraikan glukosa menjadi piruvat (dalam

keadaan aerob) atau laktat (dalam keadaan anaerob) untuk menghasilkan energi, prosesnya

terjadi di sotosol. Jumlah ATP yang dihasilkan pada keadaan aerob yaitu 8 ATP/mol glukosa

dan pada keadaan anaerob menghasilkan 2 ATP/mol glukosa. Di dalam sel darah merah

(eritrosit), glikolisis EM selalau anaerob dan hasil akhirnya asam laktat. Proses yang kedua

yaitu oksidasi piruvat menjadi asam laktat. Proses ini terjadi di mitokondria. Di dalam sel

darah merah tidak ada mitokondria, maka piruvat diubah menjadi laktat. Enzim yang

digunakan yaitu piruvat dehidrogenase yang meningkat pada saat/setelah makan, berhenti

saat lapar, meningkat bila banyak piruvat, dan dihambat oleh peningkatan asetil koA.4,5

Selanjutnya siklus asam sitrat merupakan jalur akhir metabolisme bermacam zat. Terjadi di

mitokondria. Diawali dengan oksidasi asetil koaA membentuk suatu siklus. Asetil koA dapat

diperoleh dari oksidasi karbohidrat, lemak, dan asam amino. Terjadi di mitokondria. SAS

adalah suatu rangkaian reaksi yang melakukan oksidasi terhadap asetil koA, membebaskan

H+ dan e- sehingga menghasilkan ATP. SAS berfungsi amfibolik yaitu berfungsi dalam jalur

anabolik dan katabolik. Siklus terdiri dari penggabungan 1 molekul asetil koA (2C) dengan

asam dikarboksilat (4C) oksaloasetat asam trikarboksilat(6C) yaitu asam sitrat. Dalam

siklus asam sitrat dihasilkan 12 ATP. Jadi, produksi ATP pada oksidasi 1 molekul glukosa

adalah Glikolisi EM pada keadaan aeob 8 ATP, oksidasi piruvat menjadi asetil koA 6 ATP,

dana pada siklus asam sitrat yaitu 24 ATP. Pada keadaan aerob dihasilkan 38 ATP.

Glikogenesis yaitu pembentukan glikogen dari glukosa. Sebagai persediaan energi cadangan

terutama di hati dan otot. Glikogenesis meningkat setelah makan dan glikogenensis menurun

pada saat puasa/lapar. Fungsi glikogen otot adalah sebagi sumber glukosa untuk glikolisis di

otot(energi). Fungsi glikogen hati yaitu sebagai simpanan glukosa dan untuk penyediaan

darah(utuk mempertahankan kadar glukosa darah terutama antara waktu makan dan kerja

otot). Di hati ada enzim glukosa 6- fosfatase yang mengkatalisis glukosa 6P glukosa. Di

otot tidak ada enzim glukosa 6-fosfatase.

Proses pembentukan glikogen memerlukan 3 enzim yaitu enzim UDP-glukosa fosorilase

(untuk pembentukan UDP-glu dari glukosa 1P + UTP dengan melepaskan 2 Pi), enzim

glikogen sintase (untuk pembentukan unit glukosil 1 4 dari molekul glikogen primer +

UDP glukosa) dan enzim percabangan(branching enzim) untuk membentuk unit 1 6

glikogen. Enzim ini akan memindahkan segmen glukosa dari glikogen(± 6 molekul glukosa)

ke bagian cabang lain bila sudah terbentuk ± 11 glukosa.

Glikogenolisis adalah proses pemecahan glikogen menjadi glukosa, di hati dan otot. Di hati

glikogenolisis meningkat menyebabkan glukosa darah meningkat. Di otot, glikogenolisis

berubah menjadi piruvat(aerob) atau laktat(anaerob pada kerja fisik, olahraga berat). Enzim

yang berperan yaitu fosforilase yaitu merupakan enzim regulator yang mengkatalisis reaksi

pemecahan ikatan glikosidik/fosforolisis(pemecahan dengan fosfat). Oleh fosforilase tiap 1

molekul glukosa pada rantai lurus dilepaskan menjadi glukosa 1P sampai tinggal ± 4 molekul

glukosa pada cabang. Enzim glukan transferase memindahkan ± 3 segmen glukosa dari 4 sisa

glukosa ke rantai lurus yang berdekatan dan meninggalkan 1 glukosa pada cabang tersebut.

Debranching enzim menghidrolisi tempat percabangan, memutus 1 molekul glukosa pada

cabang tersebut menghasilkan glukosa bebas(pemecahan hidrolitik) meniadakan

percabangan(amilo [1 6] glukosidase).4,5

Glukoneogenesis merupakan pembentukan karbiohidrat(glukosa/glikogen) dari senyawa

bukan karbohidrat seperti asam amino glukogenik, laktat, gliserol, dan propiaonat. Tujuannya

yaitu untuk menyediakan glukosa di dalam tubuh bila kekurangan, misalnya keadaan letih,

puasa. Terjadi di hati dan ginjal. Proses ini melibatkan kebalikan dari sebagian besar

glikolisis EM, SAS, dan beberapa reaksi.

Lipid

Lipid merupakan kelompok heterogen senyawa-senyawa yang ada hubungannya baik

secara aktual maupun potensial, dengan asam-asam lemak. Kelompok senyawa ini memiliki

sifat umum, yaitu relatif tidak larut di air dan larut di dalam pelarut nonpolar seperti eter,

kloroform, serta benzena. Jadi, lipid mencakup lemak, minyak, malam, dan senyawa-senyawa

lain yang ada hubungannya.1-3

Lipid merupakan unsur-unsur penting pembentuk makanan yang bukan karena nilai

energinya yang tinggi saja melainkan juga karena kandungan vitamin larut lemak dan asam-

asam lemak essensial di dalam lemak makanan alami tadi. Dalam tubuh, lemak berfungsi

sebagai sumber energi yang efisien-baik secara langsung maupun potensial kalau tersimpan

di jaringan adiposa. Unsur makanan ini berfungsi sebagai penyekat panas dalam jaringan

subkutan.1

Kandungan lemak dalam jaringan saraf sangat tinggi. Gabungan lemak dan protein

(lipoprotein) merupakan unsur penting pembentukkan sel, yang terdapat baik di dalam sel

membran maupun mitokondria yang ada di dalam sitoplasma, dan juga berfungsi sebagai

sarana pengangkutan lipid di dalam darah.

Metabolisme Lipid

Sumber asam lemak rantai panjang adalah lipid makanan atau melalui sintesis de

novo dari asetil koA yang berasal dari karbohidrat atau asam amino. Asam lemak dapat

dioksidasi menjadi asetil koA(oksidasi β) atau diesterifikasi dengan gliserol, yang

membentuk triasilgliserol(lemak) sebagai cadangan bahan bakar utama tubuh. Asetil koA yag

dibentuk oleh oksidasi β dapat mengalami beberapa proses yaitu:

a. Seperti asetil koA yang berasal dari glikolisis, dan senyawa ini dioksidasi menjadi CO2

dan H2O melalui siklus asam sitrat.

b. Menjadi prekusor untuk membentuk kolesterol dan steroid lain.

c. Di hati, senyawa ini digunakan untuk membentuk badan keton(asetoasetat dan 3-

hidroksibutirat) yang merupakan bahan bakar penting pada keadaan puasa lama.4,5

Protein

Di dalam sel, protein terdapat sebagai protein struktural maupun sebagai protein

metabolik. Protein struktural merupakan bagian integral dari struktur sel dan tidak dapat

diekstrak tanpa menyebabkan disintegrasi sel tersebut. Protein metabolik ikut serta dalam

reaksi biokimiawi dan mengalami perubahan bahkan mungkin destruksi atau sintesa protein

baru. Protein metabolik diekstrasi tanpa merusak integritas struktur sel itu sendiri. Kalau

protein mengalami hidrolisa total, akan menghasilkan sejumlah 20-24 jenis asam amino,

tergantung dari cara menghidrolisanya.1-3

Dari 20-24 jenis asam amino yang dihasilkan dalam hidrolisa total suatu protein, ada yang

dapat disintesa di dalam tubuh, tetapi ada pula yang tidak. Asam amino yang tidak dapat

disintesa harus tersedia dalam makanan yang dikonsumsi, jadi merupakan bagian yang

esensial dari makanan. Karena itu asam amino yang tidak dapat disintesa oleh tubuh, disebut

asam amino esensial, sedangkan yang lainnya disebut asam amino non esensial. Terdapat

delapan jenis asam amino esensial yaitu lysine, leucine, isoleucine, valine, threonin,

phenylalanine, methionin, tryptophane, sedangkan untuk anak-ank yang sedang tumbuh

ditambah dua jenis lagi yaitu histidin dan arginin. Asam amino nonesensial seperti glisin,

arginin, prolin, asam glutamat, asam aspartat, serin dan alanin.

Berdasarkan sumbernya, protein diklasifikasikan menjadi protein hewani dan protein nabati.

Protein hewani yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dari binatang seperti protein

dari daging, protein susu, dan sebagainya. Protein nabati ialah protein yang berasal dari bahan

makanan tumbuhan, seperti protein dari jagung(zein), dari terigu, dan sebagainya.

Fungsi protein sebagai zat pembangun. Selain itu, protein berfungsi dalam pertumbuhan dan

pemeliharaan jaringan, menggantikan sel-sel yang mati dan aus terpakai, sebagai protein

struktural. Sebagai badan-badan anti, protein juga berfungsi dalam mekanisme pertahanan

tubuh melawan berbagai mikroba dan zat toksik lain yang datang dari luar dan masuk ke

dalam milieu interieur tubuh. Sebagi zat pengatur, protein mengatur proses-proses

metabolisme dalam bentuk enzim dan hormon. Protein juga adalah salah satu sumber energi.1-

3

Metabolisme Protein

Asam-asam amino diperlukan untuk mebentuk energi. Sebagian harus dipasok dari

makanan(asam amino esensial) karena tidak dapat dibentuk di tubuh. Sisanya asam amino

non esensial yang berasal dari makanan, tetapi juga dapat dibentuk dari zat-zat antar

metabolik melalui transaminasi dengan menggunakan nitrogen amino dari asam amino lain.

Setelah deaminasi nitrogen amino diekskresikan sebagai urea, dan kerangka karbon yang

tesisa setelah transaminasi dapat dioksidasi menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat dan

digunakan untuk membentuk glukosa (glukoneogenesis) atau untuk membentuk badan keton.

Beberapa asam amino menjadi prekusor bagi senyawa lain, misalnya purin, pirimidin,

hormon, seperti epinefrin, tiroksin, dan neurotransmiter.4,5

Vitamin dan Mineral

Vitamin adalah senyawa organik yang dibutuhkan dalam jumlah kecil untuk

metabolisme normal. Vitamin tidak dapat di sintesis di sel tubuh dan karenya harus

dimasukan melalui makanan. Defisit vitamin menimbulkan deficit metabolik spesifik.

Vitamin itu sendiri memiliki kegunaan yang berbeda-beda, seperti vitamin A terdapat pada

jaringan hewani yang berfungsi sebagai retinol, tiamin(vitamin B1) dibutuhkan untuk

metabolism akhir karbohidrat dan banyak asam amino, riboflavin (vitamin B2) berfungsi

sebagai pengangkut hydrogen, vitamin B12 berfungsi sebagai koenzim penerima mineral,

niasin (vitamin B3) berfungsi dalam tubuh sebagai akseptor hydrogen, asam folat(asam

pteroilglutamat) adalah pendorong kuat pertumbuhan dan pematangan sel darah merah,

piridoksin(vitamin B6) adalah koenzim untuk banyak reaksi kimia yang berkaitan dengan

metabollisme asam amino dan protein, asam pentotenat dimasukan ke tubuh menjadi

koenzim A(KoA), asam askorbat(vitamin C) esensial untuk membentuk kolagen, vitamin D

meningkatkan penyerapan kalsium dari saluran cerna dan membantu mengendalikan

pengendapan kalsium di tulang, tokoferol (Vitamin E) mencegah oksidasi lemak tak jenuh,

dan vitamin K penting untuk membentuk faktor pembekuan.10 Fungsinya tentu saja menjaga

kestabilan proses dalam tubuh. Adapun bahan makanan yang mengandung vitamin dan

mineral adalah sayur dan buah-buahan.1-3

Antropometri

Antopometri berasal dari kata antropos(tubuh) dan metros(ukuran), jadi antopometri

merupakan ukuran tubuh. Pada tahun 1966, Jellife mengatakan antropometri gizi

berhubungan dengan berbagai macam pengukuran dimensi tubuh dan komposisi tubuh dari

berbagai tingkat umur dan tingkat gizi. Antropometri sangat umum digunakan untuk

mengukur status gizi dari berbagai ketidakseimbangan antara asupan protein dan energi.

Gangguan ini biasanya terlihat dari pola pertumbuhan fisik dan proporsi jaringan tubuh,

seperti lemak, otot dan jumlah air dalam tubuh.6 Pengukuran antropometri merupakan

pengukuran tubuh, seperti tinggi dan berat badan serta pengukuran bagian tubuh lain,

merupakan alat yang penting dalam menentukan dan mengevaluasi status nutrisi seseorang

atau sekelompok masyarakat. Ada beberapa syarat yang mendasari dalam penggunaan

antropometri, seperti:

a. Alat mudah didapat dan digunakan.

b. Pengukuran dapat dilakukan berulang-ulang dengan mudah dan objektif.

c. Pengukuran tidak selalu harus oleh tenaga khusus profesional, dapat oleh tenaga lain

setelah mendapat pelatihan.

d. Biaya relatif murah.

e. Hasilnya mudah disimpulkan, memiliki cutt of point dan baku rujukan yang sudah pasti

f. Secara ilmiah diakui kebenarannya.2

Kesimpulan

Pengukuran antropometri merupakan pengukuran tubuh, seperti tinggi dan berat badan

serta pengukuran bagian tubuh lain, merupakan alat yang penting dalam menentukan dan

mengevaluasi status nutrisi seseorang atau sekelompok masyarakat. Pengukuran cara

antropometri ini juga paling cocok dilakukan karena mudah dilakukan dan tidak memakan

cukup banyak dana.

Daftar Pustaka

1. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: 2000; EGC. h.

723-42

2. Gibney MJ, Margaretts MB, Kearney JM, Arab L. Gizi kesehatan masyarakat. Jakarta:

2009; EGC. h. 455-80

3. Sheeve CM. Makanan pembakar lemak. Jakarta: 2005; Erlangga. h. 116-20

4. Murray RK, Graner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Ed. 27. Jakarta: 2009; EGC. h.

95-263

5. Hall JE. Fisiologi kedokteran. Ed. 11. Jakarta: 2010; EGC. h. 517-553

6. Hidayat AAA. Ilmu kesehatan anak. Jakarta: 2001; Salemba Medika. h. 26-32