ilmu gizi
DESCRIPTION
...TRANSCRIPT
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 1
BAB I
ILMU GIZI
I. Pengertian Ilmu Gizi
Pengertian ilmu gizi mula-mula atau awalnya adalah ilmu yang
mempelajari nasib makanan sejak ditelan sampai diubah menjadi bagian tubuh
dan energi atau diekskresikan sebagai zat sisa. Dasar dari ilmu gizi adalah
biokimia dan fisiologi tubuh manusia. Tujuan akhirnya adalah mencapai,
memperbaiki dan mempertahankan kesehatan tubuh melalui konsumsi makanan.
Pengertian ilmu gizi dewasa ini adalah ilmu yang mempelajari hal ikhwal
makanan dikaitkan dengan kesehatan tubuh. Fungsi tubuh adalah sebagai
penghasil kalori dan mendapatkan sumber-sumber yang dapat menghasilkan
jaringan baru.
Unsur-unsur gizi yang perlu ada dalam makanan, tercermin pada
komposisi tubuh yaitu air, zat putih telur (protein), lemak, zat hidrat arang
(karbohidrat), mineral dan berbagai komponen-komponen minor lainnya.
Komponen tubuh secara garis besar dapat dibagi dalam tiga kelompok yaitu :
1) Komponen yang diperlukan untuk struktur tubuh (memberi bentuk tubuh)
2) Komponen yang menjalankan reaksi kimia tubuh
3) Komponen sumber bahan bakar atau tenaga untuk aktivitas tubuh
Pembangunan pangan adalah upaya mengembangkan sistem pangan yang
andal mencakup rangkaian kegiatan yang saling terkait mulai dari kegiatan
produksi, pengolahan, distribusi dan pemasaran pangan sampai ditingkat rumah
tangga untuk mencapai ketersediaan pangan yang cukup bagi masyarakat baik
dalam jumlah, mutu maupun keragamannya. Upaya perbaikan gizi dengan
menekankan pentingnya perbaikan konsumsi pangan rakyat dalam jumah dan
mutu yang cukup dan seimbang sehingga berdampak pada peningkatan keadaan
gizi masyarakat.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 2
II. Gangguan-Gangguan Gizi
Penyakit gangguan gizi sering disebut protein kalori malnutrisi (PKM)
yang sebagian besar penderitanya adalah anak-anak diantara 1-4 tahun dan
sebagian besar penderitanya mengalami diare atau infeksi. Telah diketahui bahwa
penyakit kurang gizi cukup hebat ini masih ada di hampir semua negara Asia
Tenggara dengan tingkat kerawanan rendah sampai sedang.
Penghambatan pertumbuhan. Kondisi ini terutama berhubungan dengan
tinggi dan berat badan yang disebabkan karena kekurangan protein pada tahun-
tahun pertama masa pertumbuhan.
1) Kekurangan Vitamin (defisiensi vitamin). Kekurangan vitamin A banyak
terlihat di Thailand, Malaysia, Indonesia dan Filifina.
2) Kekurangan Vitamin B kompleks. Kasus beri-beri pada orang dewasa dan
anak-anak masih ditemukan di Negara Asia Tenggara. Gejala-gejala
kekurangan riboflavin juga sering dijumpai diantara anak-anak sekolah di
daerah pedesaan.
3) Anemia karena gizi. Anemia karena kekurangan zat besi banyak dijumpai
pada wanita hamil dan anak-anak di pedesaan. Defisiensi asam folat atau
B12 juga merupakan gangguan yang umum
4) Penyakit gondok. Penyakit kekurangan garam yodium ini banyak
dijumpai juga di Asia Tenggara.
Penyakit-penyakit ini dapat mengakibatkan tingkat kematian yang tinggi diantara
kelompok balita (bawah lima tahun).
III. Kebutuhan Gizi
Tubuh manusia terdiri dari sel, jaringan, darah, otot dan organ-organ lain
yang mengandung air, karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral. Untuk
mempertahankan hidup manusia membutuhkan zat-zat tersebut yang sesuai
kebutuhannya yang disebut dengan kebutuhan gizi. Kekurangan dan kelebihan
zat gizi akan membahayakan apabila berlangsung lama.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 3
Angka Kecukupan Gizi (AKG) adalah suatu kecukupan rata-rata zat gizi
perhari bagi hampir semua orang menurut golongan umur, jenis kelamin, ukuran
tubuh dan aktivitas sampai mencapai derajat kesehatan optimal. Kegunaannya
adalah :
• Menilai kecukupan gizi yang dipakai melalui konsumsi makanan bagi
penduduk
• Perencanaan makanan tambahan, baita, institusi
• Perencanaan penyediaan pangan tingkat regional, internasional
• Patokan label gizi makanan dikemas
• Bahan pendidikan gizi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan gizi :
1) Tahap-tahan perkembangan kehidupan manusia :
a. Masa bayi (0-1 tahun) ditandai dengan pertumbuhan fisiologis dan otak
(masa tumbuh kembang yang tinggi) makanan dan zat gizi yang kurang
baik akan mengganggu pertumbuhan fisik dan mental.
b. Masa kanak-kanan (1-10 tahun) pertumbuhan lebih lambat dari masa bayi,
akan terjadi masa kesulitan makan karena kegiatan fisik yang tinggi,
proses adaptasi makanan dan volume perut yang terbatas. Makanan perlu
mengandung fosfor, proten dan zat kapur.
c. Masa remaja (10-20 tahun) masa pesat pertumbuhan ke dua, pertumbuhan
fisik dan emosional merupakan periode pubertas, pada masa ini kebutuhan
gizi besar. Remaja yang cukup mendapatkan gizi tubuh akan berkembang
baik, tulang lurus, otot kuat, simpanan lemak cukup
d. Masa dewasa
Dewasa dini (20-40 tahun) usia puncak masa produktif, aktivitas tinggi
memerlukan pangan dan zat gizi yang cukup baik untuk menyeimbangkan
energi yang dibutuhkan dengan aktivitas yang dilakukan, bila tidak maka
protein tubuh dan lemak yang tersimpan digunakan untuk kecukupan
energi. Dewasa madya (40-60 tahun) aktivitas muai menurun maka
kebutuhan gizi pun menurun.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 4
e. Masa lanjut usia, timbul kerentaan, kondisi fisik menurun, pada masa ini
gigi mulai rusak/copot akan mengalami kesulitan mengunyah sehingga
tekstur makanan harus lunak dan dapat diterima, fungsi alat pencernaan
dan kelenjar sudah menurun sehingga makanan sebaiknya mudah dicerna,
makanan tidak banyak lemak tetapi kandungan kalori dan protein harus
cukup, makanan harus cukup mengandung kadar serat, pada masa in I zat
gizi sangat diperlukan untuk mengganti jaringan yang rusak agar tidak
terjadi penyakit degeneratif.
II. Keadaan Fisiologi Tubuh :
a. Masa kehamilan, makanan dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan gizi
ibu dan janin, pada masa ini terjadi perubahan fisik dan kimia. Bila
kekurangan gizi akan mengakibatkan malnutrisi, kelainan bawaan dan
berat bayi lahir rendah / prematur.
b. Masa menyusui, kebutuhan zat gizi sangat tinggi untuk memproduksi ASI
dan mengganti sel yang rusak, tambahan kebutuhan energi 800 kal/hari
dan protein 25 gr/hari.
III. Keadaan Sakit dan Penyembuhan
Diperlukan makanan yang baik, pada penyakit infeksi kehilangan banyak
nitrogen maka perlu mengkonsumsi makanan dengan kandungan protein
tinggi. Pada kondisi sakit selera makan akan menurun sehingga konsumsi
makanan menurun hal ini akan menyebabkan kehilangan zat gizi.
IV.Jenis Kegiatan Fisik dan Ukuran Tubuh
Pada aktivitas yang sama maka organ-organ tubuh besar memerlukan energi
yang lebih besar dibandingkan dengan organ-organ tubuh yang kecil.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 5
BAB II
AIR
I. Pendahuluan
Molekul air merupakan tetrahedron tak-beraturan (irregular) dengan
oksigen pada pusatnya. Dua ikatan dengan Hidrogen diarahkan kepada 2 sudut
dari tetrahedron, sementara electron yang tidak tergabung pada orbital hibrida 2
sp3 menduduki 2 sudut yang tersisa. Sudut antara 2 atom hydrogen (105 derajat)
sedikit lebih kecil dari pada sudut tetrahedral (109,5 derajat) sehingga membentuk
tetrahedron yang sedikit miring. Berbeda dengan metana, muatan listrik tidak
tersebar rata dalam molekul air. Sisi oksigen yang berhadapan dengan 2 hidrogen
relative kaya akan electron, sedangkan pada sisi lainnya inti hydrogen yang
relative tidak ditutupi membentuk daerah dengan muatan positif setempat. Istilah
dwikutub (dipole) menyatakan molekul seperti air yang mempunyai muatan listrik
(electron) yang tidak tersebar rata sekitar strukturnya. Ammonia merupakan suatu
dwikutub dan seperti air, mempunyai struktur tetrahedral. Pada ammonia sudut
ikatan antar hydrogen (107 derajat) mendekati sudut tetrahedral, bahkan lebih
mendekati ketimbang dalam air. Banyak senyawa biokimia yang dwikutub.
Contohnya anara lain alcohol, fosfolipid, asam amino dan asam nukleat.
II. Struktur Makromolekul Air
Susunan molekul air dapat dianggap bertingkat, akan tetapi susunan
molecular dari molekul air tidak terbatas pada es. Air yang cair menunjukkan
struktur makromolekul yang sangat mirip dengan susunan geometrik dari
molekul-molekul air dalam es. Kemampuan moleku-molekul air untuk
berhubungan satu sama lain dalam keadaan padat dan cair disebabkan karena sifat
dwikutub dari air. Air tetap terbentuk cair karena sifat yang tidak abadi (transient)
dari kompleks makromolekul ini (waktu paruh untuk asosiasi-disosiasi molekul
air sekitar 1 mikrodetik). Dalam keadaan padat, masing-masing molekul air
dihubungkan dengan 4 molekul air lainnya. Dalam keadaan cair, jumlahnya
sedikit berkurang (sekitar 3,5). Dengan kekecualian dari sifat tak abadi dari
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 6
interaksi antar molekul dalam air yang cair, ini sangat menyerupai es dalam
struktur makromoekulnya daripada yang mungkin dibayangkan semula.
III. Ikatan Hodrogen
Sifat dwikutub molekul air menyokong hubungan mereka satu sama lain
dalam deret bertingkat dengan geometri yang tepat yang ditentukan oleh geometri
internal molekul air.
Interaksi elektrostatik antara inti hydrogen dari satu molekul air dan
pasangan electron yang tidak bergabung dari molekul lainnya dinamakan ikatan
hydrogen. Dibandingkan dengan ikatan kovalen, ikatan hydrogen sangat lemah.
Untuk memecah ikatan hydrogen dalam air diperlukan sekitar 4,5 kkal energi per
mol, sekitar 4% dari energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan O-H pada
air (110 kkal/mol). Sementara secara individual ikatan hydrogen lemah, ikatan
hydrogen memegang peranan yang penting dalam biokimia sebab mereka dapat
dibentuk dalam jumah besar. Banyak ikatan hydrogen memberi struktur yang
bermakna tidak hanya pada air tetapi juga pada molekul-molekul dwikutub
lainnya seperti alcohol, DNA, dan protein.
IV. Disosiasi Air
Molekul-molekul air mempunyai kecenderungan yang terbatas untuk
berdisosiasi (berionisasi) menjadi ion H+ dan OH-.
H2O……….. H+ + OH-.
Karena ion-ion secara terus-menerus bergabung kembali membentuk molekul-
molekul air dan sebaliknya, maka tidak dapat dinyatakan apakah suatu hydrogen
atau oksigen terdapat sebagai ion atau sebagai bagian molekul air. Pada suatu
ketika ia adalah suatu ion, pada saat lain berupa bagian molekul. Untungnya ion-
ion atau molekul-molekul tidak perlu ditinjau secara individual. Karena 1 gram air
mengandung 3,76 x 1022 molekul, ionisasi dari air digambarkan secara statistic.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 7
Cukup untuk mengetahui probability (kemungkinan) bahwa hydrogen akan
terdapat sebagai suatu ion atau sebagai bagian dari molekul air.
Bila dikatakan bahwa kemungkinan hydrogen yang terdapat sebagai ion
adalah 0,01 berarti bahwa atom hydrogen mempunyai kesempatan satu dalam 100
menjadi ion dan 99 kesempatan dari 100 menjadi molekul air. Kemungkinan
sebenarnya dari atom hydrogen sebagai ion dalam air murni adalah kira-kira 1,8 x
10-9. akibatnya kemungkinan dari hydrogen sebagai bagian dari molekul hamper
merupakan kesatuan. Walaupun demikian, untuk setiap ion hydrogen dan ion
hidroksil dalam air murni, terdapat 1,,8 bulyun atau 1,8 x 109 molekul air.
Walaupun terdapat perbedaan dalam jumlah ion hydrogen dan ion hidroksil
membantu secara jelas sifat-sifat air.
Kecenderungan air untuk berdisosiasi dinyatakan sebagai berikut :
Yang diberi kurung menyatakan konsentrasi molar dari ion hydrogen, ion
hidroksil, dan molekul air yang tidak berdisosiasi, dan K disebut konstante
disosiasi. Untuk menghitung konstante disosiasi untuk air, diingatkan bahwa berat
1 mol air adalah 18 g. oleh karena itu 1 liter (100 g) air mengandung 1000/18 =
55,56 mol. Air murni dengan demikian adalah 55,56 molar. Karena kemungkinan
bahwa hydrogen dalam air murni akan terdapat sebagai ion H+ adalah 1,8 X 10-9
maka konsentrasi molar dari ion H+ (atau ion OH-) dalam air murni dihitung
dengan mengalikan kemungkinan-kemungkinan.
1,8 X 10-9 dengan konsentrasi molar air 55,56 molar, hasilnya adalah 10 x 10-7
molar
Sekarang kita dapat menghitung K untuk air :
= 0,018 x 10-14 = 1,8 x 10-16 molar
[ ][ ][ ]OH
OH HK
2
-+
=
[ ][ ][ ]OH
OH HK
2
-+
=[ ][ ]
[ ]55,56
10 10 -7-7
=
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 8
Konsentrasi molekul air yang tinggi (55,56 M) tidak dipengaruhi secara jelas oleh
disosiasi. Oleh karena itu dianggap bahwa pada hakekatnya adalah konstan.
Konstante ini kemudian dapat dimasukkan ke dalam konstante disosiasi K, untuk
memperoleh konstante baru, Kw disebut produksi ion untuk air. Hubungan antara
Kw dan K diperhitungkan dibawah ini :
= 1,8 x 10-16 molar
Kw = (K) [H2O] = [H+] [OH-]
= (1,8 X 10-16 molar) (55,56)
= 1,00 x 10-14 molar2
Perhatikan bahwa ukuran K adalah mol per liter dan Kw mol2 per liter2. seperti
telah diduga dari namanya, produk ion, Kw adalah menurut angka sama dengan
hasil dari konsentrasi molar H+ dan OH-.
Kw = [H+] [OH-]
Pada 25oC, Kw = (10-7)2 = 10-14 molar2. pada suhu dibawah 25oC, Kw kurang dari
10-14. misalnya pada tubuh manusia (37oC), konsentrasi H+ dalam air murni
sedikit ebih banyak daripada 10-7 molar. Dalam batas-batas pengaruh suhu yang
ditetapkan, Kw = 10-14 molar2 untuk semua larutan air, meskipun larutan tersebut
mengandung asam atau basa. Kita akan memakai konstante ini dalam perhitungan
nilai pH dari larutan asam dan basa.
[ ][ ][ ]OH
OH HK
2
-+
=
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 9
BAB III
PROTEIN
I. Pendahuluan
Protein mempunyai kegunaan yang amat banyak dalam tubuh. Diantaranya
adalah pembongkaran molekul protein untuk mendapatkan energi atau unsur
senyawa seperti nitrogen atau sulfur untuk reaksi metabolisme lainnya. Protein
juga penting untuk keperluan fungsional maupun struktural dan untuk keperluan
tersebut komposisi asam-asam amino pembentuk protein sangat penting
fungsinya. Protein merupakan :
§ Komponen kimia yang besar dan kompleks sebagai unit pembangun
(building unit) yang saling berikatan dengan adanya ikatan peptida
§ Bisa menghasilkan energi, faktor utama sebagai pembangun
§ Mengandung gugus karboksil dan gugus amino
II. Fungsi Protein Dalam Tubuh
1) Membentuk jaringan baru dalam masa pertumbuhan.
2) Memelihara jaringan tubuh selama hidup dan memperbaiki serta mengganti
jaringan yang aus / rusak / mati.
3) Menyediakan asam amino yang diperlukan untuk membentuk energi,
antibody dan hormon.
4) Mengatur metabolisme tubuh
Nilai gizi Protein tergantung dari jenisnya dan kandungan asam amino
esensial atau non esensial. Protein nabati yaitu protein yang berasal dari tanaman,
termasuk protein tidak lengkap atau tidak mengandung asam amino esensial.
Protein hewani atau protein yang berasal dari hewan, termasuk protein lengkap
atau cukup mengandung asam amino esensial.
Penelitian Osborn & Mendel tentang kebutuhan protein yang dicobakan
pada tikus yang diberi makan dengan ransum yang berbeda-beda:
1 kelompok : + campuran makanan mengandung protein casein / protein susu
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 10
1 Kelompok : + protein glyadine (protein gandum),
1 Kelompok : + protein jagung
Tikus akan tumbuh dengan baik sekali dan dalam keadaan sehat. Tikus
yang mendapat glyadine dapat memelihara berat badannya dalam keadaan tetap,
tetapi pertumbuhannya kurang.
Tikus + protein jagung berat badan berkurang dan akhirnya mati
Ternyata caseine menyediakan asam amino yang diperlukan pertumbuhan badan,
dikatakan caseine itu adalah protein lengkap, sedangkan glyadine mengandung
sedikit asam amino lysine sehingga tikus yang ransumnya ditambah lysine
pertumbuhannya normal, sedangkan glyadine protein yang kurang lengkap.
Protein hewani mempunyai nilai biologi yang tinggi mempunyai struktur
fisik dan kimia yang sama dengan tubuh manusia, mengandung semua asam
amino dalam jumlah cukup (protein lengkap).
Protein Komplementer
§ Padi-padian : kurang akan lysine, metionin, phamitat
§ Kacang-kacangan : kaya akan lysine dan phenilalanin dan mengandung
metionin dua kali lebih banyak
§ Buah keras : sumber metionin biji-bijian
Ketiga produk tadi bisa saling melengkapi. Spare action adalah aksi mengganti
yang lain, sistein dapat mengganti metionin, tirosin mengganti phenilalanin. Pada
table 1 dapat dilihat perbandingan asam amino antara casein/protein pada susu dan
protein jagung.
Tabel 1. Perbandingan protein susu dan protein jagung
Protein susu (casein) (%)
Protein jagung (zein) (%)
Lysine Phenilalanin Tirosin Lysin Valin Serin
6.3 3.9 2.2 9.7 6.7 0.3
0.0 7.6 0.0 25.0 1.9 1.0
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 11
Sebagai sumber energi 1 gr protein ~ 4 kilo kalori
Berdasarkan in take energi/angka kecukupan gizi (AKG) 10 % dari total energi
Misal 2100 kal/hari = 2100/10 x ¼ gr kaori
= 52,5 gr protein
Kebutuhan dasar orang dewasa :
1 gr protein per berat badan, bila kebutuhan minimum 0,5 gr protein/kg berat
badan maka tambahan 100% adalah sebagai factor of safety
Bagi orang sedang hamil, menyusui dan anak-anak :
Membutuhkan + 0,20 gr (anak-anak), + 0,4 gr (menyusui), + 0,6 gr (ibu
hamil)
Bila protein yang masuk lebih besar dari yang keluar maka Nitrogen
Positif, Keseimbangan ini ditujukan untuk proses metabolisme terutama ibu hamil
dan anak-anak. Bila protein yang masuk lebih kecil dari yang keluar maka
Nitrogen Negatif, terjadi Katabolisme (perubahan sel) terjadi pada orang sakit /
demam dan habis oprasi
III. Mutu Protein
Mutu protein dinilai dari perbandingan asam-asam amino yang terkandung
dalam protein tersebut. Pada prinsipnya suatu protein yang dapat menyediakan
asam amino esensial dalam suatu perbandingan yang menyamai kebutuhan
manusia, mempunyai mutu yang tinggi. Sebaliknya protein yang kekurangan satu
atau lebih asam amino esensial mempunyai mutu yang rendah. Jumah asam amino
yang tidak esensial tidak dapat digunakan sebagai pedoman karena asam-asam
amino tersebut dapat disintesis dalam tubuh.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan protein :
1) Umur
2) Ukuran / besarnya badan
3) Sifat-sifat protein yang dimakan
4) Dan lain-lain (pencernaan dan absorbsi)
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 12
Metabolic Pathways Asam Amino
Baik yang exogenous dan endogenous akan mengalami pathway sebagai berikut :
1) Akan disintesa menjadi protein jaringan baru termasuk enzim dan hormone,
disintesa menjadi komponen non protein misalnya glutation, keratin,
porphyrin
2) Ada juga yang merupakan labil protein yang terdapat dalam hati, usus dan
ginjal. Meskipun protein tak dapat disimpan seperti harbohidrat dan emak
tetapi sejumah kecil dari protein disimpan pada hati, usus dan ginjal pada saat
mengkonsumsi makanan yang tinggi proteinnya. Simpanan protein ini disebut
dengan labil protein. Labil protein ini siap untuk digunakan pada saat tubuh
kekurangan protein misalnya pada keaparan dan adanya perdarahan.
3) Deaminasi
Yaitu memisahkan gugus asam amino dari asam amino yang segera
mengalami pembentukan α-keto-acid dimana α-keto-acid ini dapat dioksidasi
sempurna menjadi CO2 + H2O atau dapat diubah jadi lemak atau karbohidrat
Transaminasi
Menghasilkan pemindahan gugus NH2 sehingga terjadipembentukan asam
amino baru yang berbeda dengan asam amino asa. reaksi ini penting daam
pembentukan asam amino non esensial. Energi yang ikut dalam proses ini
adalah transminase dengan piridoksalfosfat sebagai koenzim.
Dekarboksilasi
Yaitu memisahkan gugus karboksil dengan gugus asam amino sehingga
terjadi ikatan baru yang merupakan zat antara yang masih mengandung H.
Proses ini dibantu oleh dekarboksilase
§ Pada malprotein, menurunnya jumlah plasma protein yang menyebabkan
kekurangan protein. Menyebabkan tekanan di dalam kapiler akan meninggi
sehingga akan memaksa cairan keluar dari kapiler dan masuk dalam jaringan.
Tekanan osmosa dari jaringan yang menarik aliran dan berakumulasi atau
penumpukan cairan di dalam jaringan sehingga terjadi oedema.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 13
§ Terjadi kenaikan permeabilitas didalam kapiler misalnya pada luka bakar atau
reaksi dari alergi adanya racun dari bakteri juga akan memaksa cairan akan
keuar ke dalam jaringan.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 14
BAB IV
MINERAL
I. Pendahuluan
Merupakan unsur yang penting dalam tubuh manusia, yang non kalori
(tidak mengandung kalori) dan akan berupa abu bila dibakar dengan sempurna.
Kasifikasi makro dan mikro mineral :
Makro mineral = lebih dari 0,005 % BB
Mikro mineral = kurang dari 0,005 % BB
Yang Termasuk Makro Mineral :
1) Calsium : 1,5 – 2,2 %
2) Phosfor : 0,8 – 1,2 %
3) Kalium : 0,35 %
4) Sulfur : 0,25 %
5) Natrium : 0,15 %
6) Clorida : 0,15 %
7) Magnesium : 0,05 %
Yang Termasuk Mikro Mineral :
1) Besi : 0,004 %
2) Selenium : 0,0003 %
3) Kromium : 0,00015 %
4) Mangan : 0,0002 %
5) Co, F, Ni, Si adalah termasuk Trace element
II. Fungsi Mineral
1) Memelihara keseimbangan asam basa dalam tubuh.
Misalnya : Pembentuk asam : Cl, P
Pembentuk basa : Fe, Ca, K
2) Bagian dari hormone dan enzim
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 15
3) Non katalis reaksi yang berhubungan dengan metabolisme karbohidrat dan
protein.
4) Membantu keseimbangan air
5) Membantu pertumbuhan dan pemelihara jaringan tubuh dalam tulang : Ca, Fe.
6) bagian dari cairan usus.
Menurut Jelliffe
Fungsi Utama yaitu :
A. Regulator :
a. Menjaga asam basa
b. Reaksi biologis
c. Transmisi impuls syaraf
d. Kontraksi otot
B. Struktural :
a. Pembentukan jaringan tubuh tertentu jaringan tulang dan gigi
b. Bagian dari hormone dan enzim
Misalnya : Zn, Fe, Mo, Cl, Co
III. Makro mineral :
CALSIUM
Reaksi katabolisme (perombakan) membutuhkan Mg, Cu, Zn, S, Fe, Ca, K
mineral ini merupakan mineral yang cukup besar, mendekati ½ nya jumah mineral
dalam tubuh adalah Ca, 99% pembentuk tulang dan gigi, 1% terdapat pada cairan
tubuh dalam jaringan lemak.
Fungsi :
1) Pembentuk tulang dan gigi, bersama-sama dengan P akan membentuk Ca
Phosfat pada gigi. Pada anak ratio Ca : P dianjurkan 1,5 : 2. Dewasa Ca :
P = 1 : 1.
Ca juga dalam bentuk Hydroxy apatite yang menyebabkan pengerasan dari
protein matrix dari tulang atau jaringan kolagen. Deposisi Hydroxy apatite
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 16
bertanggung jawab dalam proses ossifikasi dan calsifikasi dalam tubuh. Proses
ini akan berlangsung dengan adanya ratio yang baik antara P dan Ca baik dan
jaringan ekstra selular dibantu dengan alkaline Phosphatase. Bila Ca dan P di
daam darah menurun maka akan terjadi proses decalsifikasi terutama pada
bagian pelvis dan spina scapula. Pada gigi mineral ini terdapat dalam bentuk
Hydroxy apatite terutama dalam mineral dan dentine tetapi kristalal yang
terbentuk lebih banyak sehingga agak sulit sehingga lebih cepat terjadinya
kropos yaitu penarikan minera dari tulang dan gigi (tuang dulu baru gigi)
2) Dalam kontraksi Otot
Ca akan berpartisipasi dalam ion yaitu proses kontraksi dan relaksasi. Pada
serabut-serabut otot terdapat unit-unit kontraksi yaitu Myofibril yang bias
menyebabkan adanya kontraksi, terdiri dari myosin dan actin. Pada saat Ca
mengaktifkan myosin dan actin makan akan aktif dan energi akan dilepaskan
dalam bentuk ATP yang menyebabkan proses kontraksi.
Ca ini akan berkumpul pada bagian reticulum sepanjang myofibril dan bila Ca
ini kembai kedalam sel tertjadi relaksasi.
Na, K Mg membantu dalam proses relaksasi. Proses relaksasi dan kontraksi
ini sangat penting dalam jantung. Bila Ca berkurang dalam darah maka akan
terjadi intermitten spastic contraction (terjadi kontraksi dam relaksasi yang
tidak seimbang salah satu lebih lama)
3) Ca juga berperan dalam koagulasi darah. Bila sel rusak : maka ion Ca (Ca++)
akan menstimulus pelepasan suatu factor dimana Ca++ + trombokinase akan
membantu perubahan protombin menjadi trombin dimana nantinya trombin
akan membantu perubahan fibrinogen menjadi fibrin (benang-benang
pembeku darah / blood cloth)
4) Transmisi Impuls Syaraf
Pembentuk dan pemecahan acetyl cholin yang penting dalam transmisi impuls
syaraf tergantung dari ion Ca ini.
5) Mengaktifkan (sebagai katalisator) dalam Reaksi Biologis
Peranan ATP-ase tergantung adanya Ca, juga adanya peran lipotikase, asam
lemak dan giserol tergantung adanya Ca. jumlah Ca yang diserap dalam tubuh
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 17
sebanyak 20-30% dan absorbsinya terdapat pada bagian atas (proxina) dari
Tractus intestinal. Adanya beberapa factor yang mempengaruhi absorbsi Ca,
yaitu :
a. Pada saat pertumbuhan, pregnansi dan laktosi yaitu ± 60 % lebih
tinggi dan juga pada waktu intake rendah yaitu penyerapan lebih
besar : diambil dari tuang.
b. Vit D mambantu absorbsi Ca yaitu dengan membantu
mempertinggi permeabilitas membrane usus.
c. Keasaman usus membantu absorbsi Ca. Susunan asam ebih baik
Metabolisme
Waktu Ca diabsorbsi oleh usus halus dikirim oleh cairan / darah ke jaringan dan
dalam sel. Level Ca dijaga 9-11 mgram/100 ml dengan dibantu oleh hormone
paratiroid (parathormon) dan bila level Ca ini turun maka parathormon akan
mempertinggi pelepasan Ca dari tulang untuk menjaga level Ca tetap normal
sebaliknya bila level ini tinggi maka hormone calsitonin yang membantu /
mencegah resorbtion dari tulang dan efek prathormon ini berinterelasi dengan
action Vit. B.
Ekskresi : Ca yang tidak tersbsorbsi dibuang melalui faces.
Sumber makanan Ca : ikan yang dimakan dengan tulangnya 1275 mg/100 gr,
susu powder, biji-bijian (wijen)
Defisiensi Ca :
- Penghambat pertumbuhan tulang (rikets)
- Ostcom peranan Ca dalam tulang orang dewasa
- Mempertinggi kepekaan pada syaraf dan kontraksi dan relaksasi tidak
teratur
Kelebihan Ca :
- Hipercalcemia / kelebihan calsium dalam darah, kelebihan Ca ini akan
mempengaruhi kontraksi otot sehingga mencapai stadium tonic
contraction (terlalu kuat)
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 18
- Tanda-tanda lain keebihan Ca : muntah-muntah, hilangnya nafsu makan,
ada kelainan fungsi kelenjar tiroid / paratiroid.
FOSFOR : 0,8 – 1,2 %
85% dari ion organic ini berkombinasi dengan Ca dan sisanya terdapat
pada cairan-cairan tubuh yang lainnya.
Fungsi :
- sama dengan Ca, komponen pembentuk tulang dan gigi dan penyimpanan
dan pengeluaran energi (perubahan antara ATP dengan ADP).
- Fosfor penting daam regulasi / pengatur pH darah
- Berperan dalam fosforilasi
- Fosfor yang berasal dari makanan akan diserap sebanyak 75% dan yang
tidak diserap diekskresi mealui faces.
Faktor-faktor yang mempengaruhi absorbsi :
Sama dengan Ca, fosfor daam bentuk fosfat biasanya disimpan dalam tulang dan
sebagian terdfapat dalam sirkulasi dalam cairan tubuh.
KALIUM : 0,35 %
§ Kalium terdapat pada cairan extra cellular
§ Berfungsi menjaga keseimbangan cairan tubuh dalam keseimbangan elektrolit
dalam cairan.
§ Berfungsi sebagai mascal relaxan
§ Diabsorbsi di dalam usus
§ Evel dalam darah : 16 – 20 mg/100 ml. amat penting bagi otot jantung, akan
dikontrol melalui ginjal dan adanya hormone adosterone atau adreno-cortical
hormone (ACTH)
§ Ekskresi K akan dipertinggi pada saat proses katabolisme berlangsung. Bila
level K meninggi maka koordinasi dari otot akan terganggu, timbul kelelahan
otot (cardiac – arrest) : lemah jantung biasanya terjadi pada kegagaan fungsi
ginja.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 19
§ Pengaruh serum K daam darah terjadi Hypokalimea, terjadi pada malnutrisi
yang lama dan terjadi pengurangan K yang banyak akibat muntah-muntah dan
diare.
§ Kelebihan K dalam darah Hyperkaimea kalau ginjal mengalami kegagalan
ekskresi K dalam ginjal.
SULFUR : 0,25 %
ü Terkonsentrasi dalam cytoplasma sel daam rambut, kulit, kuku.
ü Substansi yang mengandung S = Sulfur containing, SAA (cystein) asam
amino yang mengandung S
ü Glikoprotein mengandung sulfuric acid terdapat pada tulang rawan
ü Utilisasi : dalam bentuk sulfat diabsorbsi dalam usus, diserap dibawa melalui
vena porta ke jantung, S diekskresi mealui urine.
ü Kelebihan S : akan mempengaruhi kerja ginjal, terjadi cysteinoria
berpengaruh pada pembentukan batu ginjal.
NATRIUM : 0,15 %
* 50 % terdapat dalam cairan ekstra selluar, misalnya pada sellular vena, arteri,
kapier dan daam cairan intraseluer.
* 10 % dalam sel
* 40 % dalam sceeton (tulang-tulang rangka)
* Na berpengruh besar dalam keseimbangan tubuh (dalam darah)
* Na mempengaruhi keseimbangan asam basa simana Na ini memudahkan
transport glukosa melaui dinding sel.
Utilisasi :
* 7 – 15 gr dalam Na Cl, diabsorbsi dalam lambung dan usus kecil
* Yang mengatur utilisasi Na dikontrol dengan hormone algosterone
* Kelebihan Na dikeluarkan melalui kuit dan faces
* Defisiensi Na : HypoNatremia, terjadi pada keadaan dehidratasi
(terlepas banyak cairan atau darah keluar dari tubuh)
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 20
CHLOR
Ø Range : 340 370 mg/100 ml
Ø Chlor diabsorbsi dalam usus, dikeuarkan melalui ginjal
Ø Adanya Aldosterone juga berpengaruh dalam keseimbangan Cl
Ø Fungsi Chlor
- menjaga / mambantu keseimbangan cairan eektrolit asam basa
- sebagai komponen HCl, berperan sebagai keasamam lambung,
mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin pada metabolisme protein
MANGAN
o 50 % dalam tubuh terdapat dalam tulang yang berkombinasi dengan posfat
dan bikarbonat
o Terdapat dalam sel dan hanya 1 % dalam cairan ekstra seluler
o Fungsi :
- Mg berkonsentrasi dengan mitogondria
- Berperan dalam transfer energi dimana enzim Co-Carboxylase dan Co-
enzim A akan aktif berfungsi dengan adanya Mg
- Dalam fotosintesis Mg merupakan bagian dari molekul Chlorophyl
- Membantu mempertinggi stabilitas Ca dalam email gigi
- Penting dalam konduksi impuls syaraf dan kontraksi impuls syaraf,
bergerak sebagai antagonistic. Ca sebagai stimulator, Mg sebagai
relaksator
IV. Mikro Mineral :
BESI (Fe) : 0,004 % (3 – 5 gr)
§ 60 - 70 % bagian hemoglobin
§ 26 % daam hati, limpa, sumsum tulang,
merupakan simpanan Fe dalam bentuk protein = ferritin = hemosiderin
§ Sebagian kecil ditransport dalam serum darah yang berikatan dengan protein
yaitu
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 21
ß-globin dan plasmo protein ini disebut Transferin = transport iron (0,05 –
0,18 mg/100 ml)
§ 5 % terdapat dalam semua sel-sel tubuh yaitu sebagai komponen yang utama
pada oksidatif enzim didaam sistim yang memproduksi energi.
Fungsi Fe :
1. Sebagai bagian Hb + myoglobin yang berperan dalam pembentukan
oksigen untuk cellular respiration yaitu bertindak sebagai pembawa O2
yang diperlukan oleh sel dan membawa CO2 dari sel.
2. Untuk pembentukan Hb, dan Hb ini merupakan bagian RBC dibentuk
dalam susunan tulang yang disebut Hemopoiesis sebagai bagian myogobin
maka kecil sekali untuk kontraksi otot.
3. merupakan komponen yang penting dari enzim cytochrome oksidase,
peroxidase dan katalase
Utilisasi Fe :
Yang didapat dari makanan diterima tubuh dalam bentuk Fe3+ kemudian akan
diabsorbsi di dalam lambung dengan suasana asam akan diubah menjadi Fe2+ dan
absorbsi akan dilanjutkan pada bagian atas (duodenum) dan hanya 10 – 30 % yang
bias diserap dengan baik dan disimpan di dalam hati, limpa dan dumdum tuang
dalam bentuk Ferritin dan Hemosiderin. Pembentuk Haemosiderin ini akan
meningkat pada saat Fe yang berlebihan terakumulasi di dalam darah, pada saat
terjadi destruksi RBC yaitu pada pasien yang menderita “Haemolytic-anemia”
yaitu terjadi Hemolyse.
Pada orang dewasa biasanya sebanyak 20 – 25 mgr Fe ini dibutuhkan untuk
pembentukan Haemoglobin berasal dari sel darah merah yang usang akan
dipergunakan kembali (± 90%). Sebenarnya tubuh sangat menghemat
penggunaan Fe, pengeluaran Fe = 1 mgr sehari dan biasanya makin menurunnya
Fe dari tubuh karena hilangnya darah, tetapi kecepatan pemasukan Fe yang lambat
yang menyebabkan defisiensi Fe
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 22
Factor-faktor yang mempengaruhi Absorbsi Fe :
1) Kebutuhan tubuh pada saat pertumbuhan, pregnensi, menstruasi, maka
Ferritin yang terdapat dalam simpanan akan menurun sehingga lebih
banyak Fe yang diabsorbsi
2) HCl = asam lambung dibutuhkan untuk absorbsi Fe di dalam lambung
Fe3+ Fe2+
3) Asam askorbat merupakan asam yang baik untuk membantu perubahan
Fe3+ menjadi Fe2+
Factor-faktor yang mengurangi absorbsi Fe :
1) Selulosa yang tinggi akan mengurangi utilisasi Fe
2) Pengaruh dari operasi pada bagian lambung, diare atau malabsorbsi
syndrome disebut pua dengan steatorrchea ditandai dengan lemak yang
banyak pada faces.
Defisiensi Fe biasanya disebabkan berkurangnya produksi reflaxsell dan anemia
diklasifikasikan dengan :
1) Nutritional anemia : yaitu kurangnya suplai Fe yang berasal dari makanan
2) Hemorrhagic anemia : anemia karena perdarahan pada waktu operasi
3) Postgastrectomy anemia : berkurangnya HCl sehingga menghambat
absorbsi Fe yang disebabkan operasi
4) Malabsorbsi anemia : akibat kelebihan / keracunan Fe yaitu terjadi
henociderosis yaitu berakumulasinya hemosiderin dalam hati pada proses
Hemolitic anemia dan Perricious anemia (karena kurang Vit. B12),
absorbsi Vit. B12 dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :
- Factor Iintristik : berasal dari dalam tubuh yang membantu
absorbsi Vit. B12
- Faktor Ekstrinsic : berasal dari luar yang banyak mengandung Vit.
B12, Vit. B12 dan asam Folat berperan dalam mematangkan butir
darah merah.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 23
Gejala keracunan weakness, Headache dan insomnia
Hanya sebagian kecil Fe akan hilang mealui faces sebanyak ½ mgr/hari dan
sebagian lagi dikeluarkan melalui keringat dan urine sehingga 1 mgryang hilang
harus segera diganti untuk wanita lebih besar dari pria ± 30 – 50 mgr Fe.
IODIUM : 0,00004 % BB = 20 – 30 mgr
ü Terkonsentrasi dalam gelang-gelang tiroid / glandula thyroid
ü Disimpan dalam Thyroglobuline (yang berikatan dengan protein) yang
mengandung asam amino tyrosine.
Fungsi
§ Diperukan untuk sintesia Thyroxine, contohnya yang dikeluarkan oleh glanula
thyroid, hormone ini mengatur konsumsi oksigen yang dibutuhkan oeh sel dan
berperan pada pertumbuhan.
§ Mencegah terjadinya gondok = goiter
Utilisasi / Absorbsi Iodium
Iodium akan diabsorbsi terutama di dalam usus kecil dan segera setelah
diabsorbsi akan masuk kedalam darah yang merupakan “Iodine pool” dan
sebanyak 30% dikirim ke globula thyroid yang akan dibentuk thyroxine. Ekskresi
dikeluarkan melalui urine sebanyak 2/3 dan yang diabsorbsi (2-3 hari setelah
dimakan). Pangan yang kaya akan I ini tergantung kepada air dan pangan yang
berasal dari laut biasanya kaya akan Iodium.
Definisi Iodium :
1) Goiter :
Dicirikan dengan adanya pembesaran glandula tiroid disekitar leher yaitu
bila Iodium yang berasal dari makanan kurang. Glandua tiroid tidak dapat
menghasilkan thyroxine dalam jumah yang normal, maka glandula hipophyse
akan menghasilkan thyroid stimulating hormone yang akan merangsang
glandula tiroid untuk lebih banyak menghasilkan sel sebagai kopensasi
kebutuhan thyroxyne. Akibatnya terjadi pembesaran keenjar tiroid yaitu
goiter.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 24
2) Terjadi Kretinisme (Creatism) :
Terjadinya penghambatan fisik atau mental yang biasanya berasal dari
ibu yang kurang Iodium pada waktu hamil.
3) Myxedema = Hypothyroidsm
Biasanya ditandai dengan penebalan kulit, pembesaran lidah, rontoknya
rambutm keterbelakangan mental dan terjadinya penurunan aktifitas
reproduksi.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 25
BAB V
PENCERNAAN DAN PENYERAPAN ZAT GIZI
I. Pendahuluan
Makanan dan minuman yang kita konsumsi akan mengalami beberapa
perubahan atau perlakuan sebelum dapat digunakan oleh tubuh. Secara sederhana
urutannya adalah
makanan pencernaan penyerapan metabolisme ekskresi→ → → →
Pencernaan didefinisikan sebagai perubahan makanan menjadi komponen-
komponen yang sederhana. Dalam hal ini melalui proses pencernaan, karbohidrat
diubah menjadi komponen sederhananya yaitu glukosa, protein menjadi asam-
asam amino penyusunnya, dan lemak menjadi asam-asam lemak dan gliserol.
Pencernaan terjadi pada alat-alat pencernaan yaitu mulut, lambung, usus kecil dan
usus besar. Pada alat pencernaan tersebut terjadi perubahan makanan baik secara
kimiawi (enzimatis) dan mekanis (pengunyahan).
Penyerapan adalah proses dimana produk hasil pencernaan
ditransportasikan melewati dinding usus dan kemudian ke aliran darah atau limpa.
Sebagian besar zat gizi ditransportasikan ke aliran darah dan sebagian kecil ke
dalam sistem limfatik dan baru kemudian ke aliran darah.
II. Pencernaan
Sistem pencernaan pada manusia meliputi sistem pencernaan dalam mulut,
lambung dan usus. Sistem pencernaan pada manusia dapat dilihat pada gambar 1.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 26
GGaammbbaarr 11.. SSiisstteemm ppeenncceerrnnaaaann ppaaddaa mmaannuussiiaa
SSaalliivvaa aattaauu aaiirr lliiuurr bbeerrppeerraann ppeennttiinngg ddaallaamm ssiisstteemm ppeenncceerrnnaaaann mmuulluutt..
KKoommppoossiissii ssaalliivvaa tteerrggaannttuunngg ddeennggaann ffaakkttoorr yyaanngg mmeemmppeennggaarruuhhii sseekkrreessiinnyyaa..
FFuunnggssii ssaalliivvaa iinnii aaddaallaahh uunnttuukk mmeelluummaassii mmaakkaannaann ddiiddaallaamm mmuulluutt,, sseebbaaggaaii aallaatt
ppeemmbbaawwaa uunnttuukk eekkrreessii zzaatt tteerrtteennttuu sseeppeerrttii aallkkoohhooll ddaann bbeebbeerraappaa iioonn aannoorrggaanniikk
sseeppeerrttii KK ++ ddaann CCaa22++.. NNiillaaii ppHH ddaarrii ssaalliivvaa iinnii aaddaallaahh mmeennddeekkaattii nneettrraall yyaaiittuu 66..88..
SSeellaaiinn iittuu ssaalliivvaa jjuuggaa mmeennggaanndduunngg eennzziimm aammiillaassee yyaanngg sseerriinngg ddiisseebbuutt ppttiiaalliinn,,
tteettaappii pprroosseess ppeemmeeccaahhaann ppaattii ddaann gglliikkooggeenn rreennddaahh ddii mmuulluutt kkaarreennaa sseebbeennttaarrnnyyaa
wwaakkttuu kkoonnttaakk mmaakkaannaann ddii ddaallaamm mmuulluutt.. EEnnzziimm aammiillaassee iinnii iinnaakkttiiff ppaaddaa ppHH 44..00
sseehhiinnggggaa kkeettiikkaa mmaakkaannaann ddiiaalliirrkkaann kkee llaammbbuunngg eennzziimm iinnii ttiiddaakk aakkttiiff kkaarreennaa ppHH ddii
llaammbbuunngg yyaanngg ssaannggaatt rreennddaahh..
Dalam mulut, makanan mengalami perlakuan fisik yaitu pengunyahan oleh
gigi dan juga perlakuan kimiawi oleh enzim amilase dan lipase pada mulut.
Selanjutnya dari mulut ini makanan dialirkan ke lambung melalui tenggorokan.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 27
Pada tenggorokan makanan didorong oleh gerakan peritaltis yang mendorong
makanan ke lambung.
Ketika makanan masuk ke dalam lambung, lambung kemudian mensekresi
cairan lambung. Sekresi cairan lambung dipengaruhi mekanisme saraf atau
refleks. Cairan lambung bersifat jernih, bewarna kuning pucat, sangat asam (HCl
0.2-0.5% dengan pH 1) dan mengandung enzim-enzim pencernaan yaitu pepsin,
renin dan lipase. Fungsi utama lambung adalah untuk mencerna protein. Pepsin
mengubah protein menjadi komponen sederhana proteosa dan pepton. Sementara
rennin mengubah kasein menjadi para kasen mengakibatkan koagulasi susu yang
selanjutnya dihidrolisis oleh pepsin. Pada lambung, aksi lipolitik tidak begitu
nyata.
Dari lambung sebelum masuk ke duodenum atau usus dua belas jari,
terdapat saluran pankreas dan empedu. Pankreas dan empedu mensekresi cairan
yang berpH alkalis untuk menetralisir aliran makanan dari lambung yang berpH
sangat asam sehingga kerja enzim-enzim lainnya dapat bekerja.. Cairan pankreas
bersifat tidak kental, mirip saliva terutama kandungan airnya, mengandung protein
serta senyawa-senyawa organik dan anorganil lain terutuma Na+, K+ serta yang
lain dan memiliki pH sekitar 7.5-8 atau lebih. Enzim yang terdapat dalam cairan
pankreas adalah tripsin, khimotripsin, karboksipeptidase, α-amilase, lipase,
fosfolipase A, kholesterol ester hidrolase, ribonuklease, deoksribonuklease dan
kolagenase. Tripsin dan khimotripsin memiliki aktivitas proteilitik tetapi
khimotripsin mempunyai daya koagulasi lebih tinggi dibandingkan tripsin. Hasil
pemecahan protein oleh enzim ini dilanjutkna oleh karboksipeptidase,
aminopeptidase dan dipeptidase.
Aktivitas α-amilase dari pankreas mirip seperti amilase pada saliva. Lemak
dihidrolisis menjadi asam-asam lemak, gliserol, mono dan digliserida. Pemutusan
asam lemak oleh lipase spesifik pada posisi 1 dan 3 dari Trigliserida.
Cairan dari usus disekresikan oleh kelenjar Brunner dan Lieberkuhn yang
mengandung :
• Aminopeptidase
• enzim pemecah disakarida spesifik (sukrase, maltase dan laktase).
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 28
• Fosfatse (memindahkan fosfat dari fosfat organik)
• Polinukleotidase (memecah asam nukleat menjadi nukleotida)
• Nukleosidase (memecah purin dari asam nukleat).
• Fosfolipase (menyerang fosfolipid menghasilkan gliserol, asam-asam lemak,
asam fosfor dan basa seperti kholin).
Sementara cairan empedu dihasilkan oleh hati dan berperan dalam
pencernaan lemak. Kantung empedu yang menembpel pada saluran hati berfungsi
untuk menampung cairan empedu yang diproduksi oleh hati. Sekresi pankreas dan
cairan empedu bercampur di dalam doudenum. Komposisi penting dalam cairan
empedu adalah asam empedu. Asam empedu mengandung asam kholat dan asam
khenodeoksilkholat. Asam empedu dapat dianggap sebagai produk akhir
katabolisme kholesterol dalam tubuh atau jalur eliminasi kholesterol oleh tubuh.
Sehingga jumlah asam empedu yang dikeluarkan dapat digunakan indikator
sebagai jumlah kholesterol yang hilang. Karena pHnya alkalis, asam empedu
terdapat sebagai garam (bile salt). Funsi cairan empedu adalah untuk emulsifkasi
membantu pencernaan dan penyerapan lemak, netralisasi asam dari lambung,
eksresi (menghilangkan bermacam bahan kimia berbahaya) dan eliminasi
kholesterol. Hasil akhir pencernaan dalam usus menghasilkan monosakarida,
asam lemak, monogliserida dan asam-sam amino yang nantinya siap untuk
diserap. Ringkasan sistem pencernaan pada manusia dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Ringkasan sistem pencernaan pada manusia
Tempat Jenis Aksi Bagaimana dilaksanakan
Mulut Mekanis Pengunyahan
Kimia Amilase saliva
Lipase lingual
Lambung Mekanis Peristalsis
Kimia Aksi dari asam klorida
Lipase gastrik
Pankreas gastrik (pepsin)
Usus Kecil Mekanis Peristalsis
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 29
Kimia Cairan empedu
Lipase pankreas
Amilase pankreas
Protease pankreas (tripsin
dan khimotripsin)
Protease usus/intestinal
(peptidase)
Sukrase usus
Maltase usus
Laktase usus
Sumber: Muchtadi, dkk (1993).
III. Penyerepan
Beberapa macam senyawa seperti obat-obatan atau gula sederhana dapat
diserap langsung dalam mulut. Alkohol diserap dalam lambung. Mineral seperti
zat besi dan kalsium diserap pada bagian atas usus kecil dengan sebelumnya
dinetralkan. Sementara produk hasil pencernaan karbohidrat, protein dan lemak
diserap disepanjang usus kecil/halus. Pada usus kecil terdapat lintasan-lintasan
setinggi 8-10 mm dan pada permukaan ini juga terdapat tonjolan-tonjolan kecil
(villi) dengan ketinggian 0.5-1.5 mm, setiap villi terdapat microvilli (1 μm)
sehingga luas permukaan usus meningkat menjadi 300 kali. Beberapa villi
memproduksi zat immune untuk melawan racun. Gambaran peningkatan luas
permukaan pada usus kecil dengan adanya tonjolan (villi) dapat dilihat pada
gambar 2.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 30
Gambar 2. Peningkatan luas permukaan usus dengan adanya villi dan microvilli
(Sumber: Muchtadi, 1993).
Sel-sel pada microvilli mengontrol penyerapan. Glukosa, asam-asam
amino serta asam-asam lemak, gliserol dan alkohol ditransportasikan secara cepat
dan sempurna ke dalam darah. Sementara penyerapan vitamin dan mineral
tergantung pada tubuh memerlukan atau tidak. Cara penyerapan zat-zat gizi dalam
tubuh melalui tiga mekanisme :
1. Difusi pasif
Penyerapan ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi.
2. Difusi fasilitas
Penyerapan ini terjadi memerlukan zat pembawa atau carrier.
3. Transfor aktif
Penyerapan ini memerlukan carrier dan energi dan menyangkut pertukaran
Natrium. Contoh zat gizi yang melalui penyerapan ini adalah Mangan dan
vitamin A.
Setelah zat-zat gizi hasil pencernaan melewati sel-sel absorpsi dan
kemudian masuk ke aliran darah lalu ke vena porta dan selanjutnya ke hati. Dalam
hati selanjutnya zat-zat gizi tersebut dialirkan melalui darah ke sel-sel yang
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 31
membutuhkan, atau ke dalam ginjal untuk disaring dan selanjutnya diserap atau
disimpan dalam hati, ginjal dan tulang.
Trigliserida dibentuk kembali dalam sel-sel absorbtif dari asam-asam
lemak gliserll dan monogliserida. Penyereapan lemak dan vitamin larut lemak
mekanisme penyerapannya adalah sama yaitu dikumpulkan dalam saluran
pengumpul lemak (lacteals) yang kemudian bergabung dengan sistem sirkuler
sekunder (limfatic) lalu masuk ke sistem arteriovenus (darah) umum pada daerah
sebelum darah masuk ke jantung lalu ke portal vein hati. Dalam darah komponen
ini digabungkan ke lipoprotein yang diproduksi oleh hati. Protein diserap setelah
terlebih dahulu dipecah menjadi asam-asam amino penyusunnya yang selanjutnya
diserap tubuh melalui difusi pasif dan beberap melalui difusi aktif.
Ringkasan pencernaan dan penyerapan zat gizi pada tubuh manusia dapat
dilihat pada gambar dibawah ini.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 32
GGaammbbaarr 33.. PPeenncceerrnnaaaann ddaann ppeennyyeerraappaann kkaarrbboohhiiddrraatt
(sumber : Muchtadi dkk, 1993)
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 33
Gambar 4. Pencernaan dan Penyerapan Lemak (Lipida)
(sumber : Muchtadi dkk, 1993)
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 34
Gambar 5. Pencernaan dan Penyerapan Protein
(sumber : Muchtadi dkk, 1993)
Adapun untuk penyerapan mineral umumnya melalui mekanisme difusi
mediasi dengan bantuan carrier atau zat pembawa dalam hal ini adalah protein.
Selanjutnya setelah melewati sel mukosa usus, mineral dan zat pembawanya
masuk ke dalam aliran darah melalui mekanisme tranfer aktif yang melibatkan
Natrium. Kelainan genetik pada protein pembawa mineral ini mengakibatkan
kekurangan mineral meskipun jumlah asupannya mencukupi.
Absorpsi mineral oleh tubuh dipengaruhi oleh banyak faktor diantaranya
komponen yang terdapat dalam makanan itu sendiri. Keberadaan agen pereduksi
seperti vitamin C dapat meningkatkan penyerapan mineral besi oleh tubuh hal ini
karena bentuk ion Fe2+ tereduksilah yang diserap oleh tubuh. Selain itu
keberadaan asam phitat pada roti yang dibuat tanpa proses fermentasi oleh khamir
dapat menghalangi penyerapan Mineral Kasein, Besi dan Zincum/seng. Enzyme
phytase pada khamir mampu mengkatalisis dephosphorilasi asam phitat menjadi
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 35
produk yang tidak mengkelat mineral tersebut sehingga mineral tersebut dapat
diserap oleh tubuh.
Pustaka
Muchtadi. D.M., Nurhaene, S.P. dan M. Astawan. 1993. Metabolisme Zat Gizi.
Sumber, Fungsi dan Kebutuhan bagi Tubuh Manusia. Pustaka Sinar
Harapan. Jakarta.
Bender, D.A. 2002. Introduction to Nutrition and Metabolism. Third Edition.
Taylor and Francis Group. London.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 36
BAB VI
METABOLISME ZAT GIZI
I. Pendahuluan
Setelah zat gizi dari makanan diserap maka selanjutnya mengalami reaksi
atau perubah-perubahan kimia (metabolisme). Istilah metabolisme mengandung
dua pengertian yaitu katabolisme dan anabolisme. Secara sederhana katabolisme
berarti pendegradasian zat-zat gizi yang fungsi utamanya menghasilkan energi.
Sedangkan anabolisme berarti sintesa senyawa-senyawa baru yang diperlukan
tubuh dari zat-zat gizi yang diperoleh dari makanan.
Tujuan akhir dari metabolisme adalah untuk menghasilkan energi (primer)
dan untuk pertumbuhan (sekunder). Metabolisme karbohidrat, protein dan lemak
saling berhubungan. Fungsi utama metabolisme karbohidrat dan lemak adalah
untuk menghasilkan energi sedangkan protein untuk pertumbuhan badan.
II. Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat terdapat sebagai glukosa di dalam aliran darah. Glukosa Lalu
dialirakan ke hati, sebagian diubah menjadi glikogen dan kadar gula darah
diusahakan dalam batas-batas konstan. Penimbunan dalam bentuk glikogen pada
hati dan otot-otot terbatas, jika melebihi maka akan disimpan dalam bentuk lemak
dalam jaringan-jaringan lemak. Bila diperlukan, zat lemak akan diubah menjadi
zat antara yang dialirkan ke hati selanjutnya diubah menjadi glikogen dan
akhirnya menjadi glukosa.
Glukosa dioksidasi melalui jalur glikolisis menghasilkan asam piruvat
(gambar 6) lalu asam piruvat memasuki siklus asam sitrat atau siklus krebs
(Gambar 7) yang menghasilkan senyawa NADH dan FADH yang akhirnya diubah
menjadi energi kimia (ATP) melalui mekanisme oksidasi phosphorilasi.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 37
Gambar 6. Jalur Glikolisis
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 38
Gambar 7. Siklus Asam Sitrat atau Siklus Krebs
Pada kondisi kerja yang sangat berat dimana asupan oksigen menjadi
berkurang, asam piruvat diubah menjadi asam laktat. Selanjutnya asam laktat ini
berdisfusi ke dalam aliran darah untuk dibawa ke hati. Dalam hati, asam laktat
diubah kembali menjadi glukosa dengan mekanisme gluconeogenesis. Glukosa ini
kemudian dapat digunakan kembali oleh otot. siklus dari glukosa – asam laktat –
glukosa lagi disebut sebagi siklus Cori (gambar 8).
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 39
Gambar 8. Siklus Cori pada metabolisme karbohidrat (glukosa)
Hormon yang terlibat dalam metabolisme karbohidrat (glukosa) adalah
hormon insulin. Hormon ini mempercepat oksidasi glukosa dalam jaringan,
menggiatkan pengubahan glukosa menjadi glikogen di dalam hati , dan
memberikan pengaruh yang berhubungan dengan metabolisme karbohidrat dan
lemak. Sementara Vitamin B1 (Thiamin) berperan pada enzim dekarboksilasi
karbohidrat, Kekurangan vitamin ini akan mengakibatkan penimbunan asam
piruvat dan asam laktat karena tidak dapat diubah menjadi asetil Co-enzim A
(Gambar 9).
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 40
Gambar 9. Peranan Vitamin B1 (Thiamin) dalam metabolisme karbohidrat
(glukosa).
III. Metabolisme Lipid/Lemak
Metabolisme lemak diawali dengan hidrolisis lemak menjadi gliserol dan
asam lemak. Gliserol selanjutnya mengalami perubahan menjadi glikogen atau
mengalami oksidasi mengikuti jalur seperti glukosa. Sementara oksidasi asam
lemak terjadi dengan pemutusan dua karbon (β-oksidasi) melalui mekanisme
pembentukan asetil Co-enzim A. Dua gugus acetil Co-enzim A ini dapat
mengalami kondensasi membentuk asam acetoasetat selanjutnya masuk siklus
krebs. Ringkasan metabolisme lemak/lipid dapat dilihat dibawah ini.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 41
Gambar 10. Ringkasan Metabolisme Lemak
Pada gangguan metabolisme terjadi penimbunan zat-zat antara seperti
asam asetoasetat dan asam hidroksi butirat dan keton. Hal ini mengakibatkan
darah menjadi lebih asam. Gejala ini disebut sebagai ketosis.
Asam lemak dapat pula dibentuk di dalam badan dari asam acetoasetat
atau asam pyruvat yang berasal dari pemecahan karbohidrat (Gambar 10).
Kelebihan kalori yang dimakan (baik dalam bentuk karbohidrat dan lemak) akan
ditimbun sebagai jaringan lemak. Simpanan lemak tubuh mempunyai tiga fungsi
fisiologis:
1. Sebagai persedian energi (97% dapat dimobilisasikan kembali jika
diperlukan).
2. Menjaga dan melindungi alat-alat tubuh penting supaya tidak bergerak.
3. Sebagai isolator panas
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 42
Gambar 11. Mekanisme sintesis Asam Lemak
IV. Metabolisme Protein
Asam-asam amino (hasil pencernaan) yang dibawa darah dapat dengan
cepat diambil oleh sel-sel jaringan. Sehingga kenaikan kadar asam amino dalam
cairan darah itu hanya sedikit sekali meskipun baru makan sejumlah besar daging
misalnya. Asam-asam amino berguna untuk pembentukan jaringan baru dan
menggantikan jaringan yang rusak seperti epithel alat pencernaan, kulit, enzim-
enzim dsb.
Sebagian dari asam-asam amino itu dipecah menjadi didalam sel-sel untuk
disintesa kembali menjadi zat-zat lain atau menghasilkan energi. Zat-zat lain yang
tidak mengandung nitrogen akan diubah menjadi glikogen dan glukosa yang
selanjutnya mengalami pembakaran seperti karbohidrat atau dapat pula disintesis
menjadi asam lemak dan untuk selanjutnya mengikuti metabolisme lemak.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 43
Zat lain yang mengandung nitrogen akan diubah menjadi urea lalu dibuang
melalui air seni. Tiga proses utama pada metabolisme protein adalah :
1. Dekarboksilasi, pemisahan gugus karboksil dari asam amino menghasilkan
zat baru yang masih mengandung nitrogen.
2. Transaminasi, pemindahan gugus amino (NH2) dari asam amino ke asam
keto sehingga menghasilkan asam amino baru.
3. Deaminasi, pemisahan gugus amino dari protein yang akan menghasilkan
urea atau garam-garam amonium yang kemudian dibuang ke luar tubuh.
Jaringan-jaringan tubuh tidak bersifat statis tapi dinamis atau selalu
diperbaharui. Keseimbangan dinamik terjadi jika tidak terjadi penambahan atau
pengurangan jaringan. Hal ini berlaku bagi karbohidrat, lemak maupun protein.
Pool asam amino berasal dari makanan atau dari jaringan-jaringan tubuh yang
sudah tidak diperlukan. Kalau bahan bakar tak tercukupi, asam amino dari pool ini
yang akan digunakan untuk menghasilkan energi. Metabolisme protein dapat
dilihat pada gambar 7.
Gambar 12. Metabolisme Protein
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 44
V. Interelasi Antar Metabolisme
Pertemuan dari ketiga metabolisme zat gizi terjadi pada siklus asam sitrat
atau siklus Krebs. Dalam hal ini karbohidrat yang dicerna menjadi glukosa
selanjutnya pada jalur glikolisis diubah menjadi asam pyruvat lalu menjadi asetil
Co-Enzim A yang kemudian berikatan dengan asam oksalo asetat lalu memasuki
siklus asam sitrat. Sementara lemak dalam mekanisme pencernaan dan
pencernaan menghasilkan gliserol dan asam lemak. Metabolisme gliserol
selanjutnya mengikuti jalur metabolisme glukosa. Adapun untuk asam lemak
dengan β-oksidasi menghasilkan asetil Co-enzim A yang selanjutnya masuk ke
siklus asam sitrat atau siklus Krebs. Pencernaan dan penyerapan protein
menghasilkan asam-asam amino. asam amino yang bersifat ketogenik mengikuti
jalur seperti asam lemak lalu ke siklus asam sitrat, asam amino yang bersifat
glukogenik mengikuti jalus seperti karbohidrat (glukosa) lalu masuk ke siklus
asam sitrat sementara asam amino lain sebelum masuk ke siklus kreb akan diubah
terlebih dahulu menjadi asam α-ketoglutarat.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 45
BAB VII
PERANAN HORMON DAN ENZIM
DALAM PROSES TUBUH
I. Pendahuluan
Peranan hormon dan enzim adalah sebagai pengatur proses-proses dalam
tubuh. Reaksi metabolisme yang terdiri atas katabolisme (penguraian) dan
anabolisme (pembentukan) tidak terjadi secara bersamaan karena adanya sistem
pengaturan tubuh ini.
Aktivitas pengaturan oleh enzim berada pada level/tingkat sel. Pengaturan
oleh enzim ini diatur dua hal yaitu ketersedian substrat dan penghambatan atau
pengaktivan enzim dengan adanya akumulasi precursor, produk akhir atau produk
intermediate. Sedangkan pada level tubuh manusia secara keseluruhan,
pengaturan metabolisme tubuh melalui hormon.
II. Pengaturan Dalam Sel Melalui Kerja Enzim
Enzim dalam tubuh manusia berfungsi sebagai katalisator reaksi-reaksi
kimia yang terjadi di dalam tubuh. Aktivitas enzim dalam sel diatur keaktivannya
melalui mekanisme pengaturan allosteric. Pengaturan allosteric ini diakibatkan
terikatnya secara reversible, non kovalen senyawa ’effector’ pada sisi pengaturan
enzim yang berakibat peningkatan aktivitas katalitik (allosteric activation) atau
penurunan aktivitas katalitik (allosteric inhibition). Enzim yang pengaturan
aktivitasnya melalui mekanisme allosterik ini umumnya memiliki sub unit sub
unit protein.
Komponen yang berfungsi sebagai penghambat enzim secara allosteric
umumnya adalah produk akhirnya sendiri (dari suatu jalur reaksi dalam sel). Tipe
penghambatan ini adalah penghambatan produk akhir. Sedangkan komponen yang
berfungsi sebagai pendorong aktivitas enzim seringnya adalah precursor dari jalur
reaksi itu sendiri.
Enzim allosteric yang memiliki sub unit sub unit protein, mengakibatkan
bila ada substrat terikat pada salah satu unit protein enzim tersebut maka akan
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 46
mengakibatkan perubahan konformasi sub unit yang lain. Hal ini mengakibatkan
peningkatan pengikatan substrat pada sub unit sub unit yang lain, dalam hal ini
pengaktivan enzim melalui substratnya sendiri.
Sebagai contoh reaksi phosphorilasi fruktosa 6-phosphat menjadi fruktosa
1,6-bisphosphate dikatalisis oleh enzim phosphofructokinase dalam jalur reaksi
glikolisis. Perubahan yang dikatalisis oleh enzim ini bersifat irreversible/tidak
dapat balik. Sedangkan pada jalur glukoneogenesis, hidrolisis fruktosa 1,6-
bisphosphate menjadi fruktosa 6-phosphate dikatalisis oleh enzim yang berbeda
yaitu fruktosa bisphosphatase. Pengaturan aktivitas kedua enzim ini menentukan
apakah kesuluruhan jalur metabolisme yang terjadi glikolisis atau
glukoneogenesis.
III. Pengaturan Proses Dalam Tubuh Melalui Hormon
Kata hormon berasal dari bahasa Yunani yaitu ”horman” yang berarti
mengatur. Hormon adalah pesan pesan kimia (dalam bentuk peptida, amine atau
steroid) yang disekresikan oleh jaringan tertentu pada tubuh ke dalam aliran darah
dan berfungsi sebagai pengatur aktivitas jaringan-jaringan tubuh yang lain.
Selain hormon berfungsi sebagai pengatur aktivitas-aktivitas metabolisme,
hormon juga memiliki fungsi-fungsi yang lain seperti :
• Mengatur pertumbuhan sel dan jaringan.
• Mengatur laju kerja jantung
• Mengatur tekanan darah.
• Mengatur kerja ginjal.
• Mengatur gerakan saluran pencernaan tubuh.
• Mengatur sekresi enzim-enzim pencernaan dan hormon lainnya.
• Mengatur laktasi
• Mengatur sistem reproduksi tubuh.
Mekanisme pengaturan oleh hormon terjadi secara berjenjang atau
bertingkat. Yang pertama rangsangan dari sistem saraf pusat yang terdapat di otak
diteruskan ke kelenjar hypothalamus. Kelenjar ini merupakan bagian special dari
otak. Selanjutnya Kelenjar hypothalamus mengeluarkan horman ke kelenjar
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 47
pituitary (terletak di sebelah bawah hypothalamus). Hal ini akan mendorong
kelenjar pituitary untuk mengeluarkan hormon lain yang diteruskan ke kelenjar
lain seperti adrenal cortex, kelenjar thyroid, ovary dan testis. Kelenjar ini
selanjutnya mengeluarkan hormon yang diteruskan ke penerima/receptor yang
terdapat di atau dalam sel target. Akibatnya pada sel tersebut akan terjadi proses
metabolisme tertentu.
Hormon dihasilkan oleh kelenjar endocrin dalam tubuh. Kata endocrine
berasal dari bahasa Yunani yaitu endon yang berarti dalam dan krinein yang
berarti melepas. Dengan kata lain kelenjar ini mengeluarkan zat ”di dalam” tubuh
(dalam aliran darah) dan untuk membedakan dengan kelenjar exocrain yang
mensekresi air mata, keringat dan enzim pencernaan ”di luar” tubuh. Kelenjar
endocrine utama yang ada pada tubuh adalah hypothalamus, pituitary, thyroid,
adrenal cortex, pancreas, ginjal dan testis (male) dan ovaries (female).
Hormon dalam tubuh manusia terdapat dalam tiga bentuk yaitu peptida,
amine dan steroid. Selain itu ada bentuk keempat yaitu senyawa eicasanoid yang
sering disebut sebagai senyawa yang fungsinya seperti hormon tapi biasanya
hormon ini bergerak tidak jauh dari sel yang mengeluarkannya (beraktivitas
secara lokal). Klasifikasi hormon dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Hormon dalam bentuk peptida adalah termasuk semua hormon yang dikeluarkan
oleh kelenjar hypothalamus, pituitary dan pancreas. Yang termasuk hormon ini
adalah insulin, glucagon dan somatostatin. Hormon amine adalah hormon yang
merupakan turunan dari asam amino tyrosin. Hormon ini ada yang bersifat larut
air seperti hormon epinephrine dan norephinephrine dan yang sedikit larut air
seperti hormon dari kelenjar thyroid. Sedangkan hormon steroid bersifat larut
dalam lemak dan terikat dengan protein carrier/pembawa ketika dialirkan melalui
pembuluh darah. Yang termasuk dalam hormon ini adalah hormon yang terkait
dengan sistem reproduksi dalam tubuh (progesterone dan testoterone).
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 48
Tabel 3. Klasifikasi Hormon dan Fungsinya
Sumber: Desai (2000)
Hormon berada dalam darah dalam konsentrasi yang sangat kecil yaitu
antara 10-6 sampai 10-12 M dibandingkan dengan konsentrasi glukosa dalam darah
yang berkisar 4 x 10-3 M. Hormon juga ada dalam darah dalam waktu yang
singkat, sehingga sangat susah untuk mengidentifikasi, mengisolasi dan
mengukurnya secara akurat. Metode analisis yang sangat sensitif seperti teknik
radio immuno assay atau ELISA (Enzyme-Linked-Immuno-Sorbent-Assay) dapat
digunakan untuk menganalisis hormon.
Respon yang ditimbulkan oleh kerja hormon dibedakan menjadi respon
lambat dan respon yang sangat cepat. Respon cepat yang ditimbulkan oleh
hormon terkait dengan perubahan aktivitas satu atau lebih enzim melalui
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 49
mekanisme allosteric atau modifikasi kovalen enzim tersebut. Sedangkan respon
yang lambat oleh kerja hormon terkait dengan ekspresi perubahan gen.
Hormon dalam bentuk peptida dan amine yang larut air tidak masuk ke
dalam membran sel secara langsung. Receptor atau penerima hormon ini berada
dipermukaan membran sel target dan selanjutnya berikatan dengan hormon
tersebut. Ikatan ini mengakibatkan dikeluarkannya senyawa dalam sel yang
berperan sebagai pembawa pesan yang kedua (seperti adenosine 3’, 5’- cyclic
monophosphate/cAMP) yang meneruskan signal ke beberapa enzim atau sistem
molecular. Sedangkan hormon larut lemak (hormon steroid dan thyroid) langsung
masuk ke dalam sel untuk berikatan dengan receptornya yang terdapat didalam sel
yang kemudian membawanya secara langsung dan mengubah ekspresi gen
tertentu.
IV. Pengaturan Glukosa Darah Dengan Mekanisme Hormon
Kadar glukosa dalam darah dipertahankan konstan pada level 4.5 mM
dengan pengaturan menit per menit melalui pengaturan dengan mekanisme yang
melibatkan hormon insulin, glukagon dan epinephrine pada hampir semua
jaringan tubuh tepatnya pada hati, otot dan jaringan adiposa. Sehingga kadar
glukosa dalam darah tetap konstan meskipun pada kondisi puasa atau sehabis
makan.
Insulin memberikan signal kepada jaringan tubuh bahwasanya kadar
glukosa dalam darah melebihi dari yang normal. Hal ini akan mendorong
pengambilan glukosa ke dalam sel untuk proses glikolisis menghasilkan energi,
atau mengubah glukosa menjadi glikogen (pada jaringan otot dan hati) dan
lemak/triasilgliserol (pada jaringan adiposa).
Sedangkan glukagon bertindak berlawanan dengan insulin. Hormon ini
memberikan signal kepada jaringan bahwa kadar glukosa darah lebih rendah dari
normal sehingga mendorong jaringan untuk membentuk glukosa melalui
perombakan glikogen atau pembentukan glukosa melalui glukoneogenesis. Selain
itu hormon ini juga mendorong pengurangan oksidasi glukosa dengan
mengoksidasi asam lemak.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 50
Hormon epinephrine hampir sama dengan glukagon. Hormon ini
dikeluarkan pada kondisi tertentu seperti pada kondisi stress yang memicu kerja
jantung lebih berat untuk mengalirkan oksigen dan juga glukosa sebagai bahan
bakarnya. Hormon ini menstimulasi perombakan secara anaerobic glikogen
menjadi asam laktat dan menstimulasi sekresi glukagon dan menghambat sekresi
insulin.
Pustaka
Desai, B. B. 2000. Handbook of Nutrition and Diet. Marcel Dekker, Inc. New
York.
Bender, D.A. 2002. Introduction to Nutrition and Metabolism. Third Edition.
Taylor and Francis Group. London.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 51
BAB VIII
SISTEM EKSRESI DALAM TUBUH
I. Pendahuluan.
Zat-zat hasil metabolisme oleh tubuh perlu untuk dikeluarkan karena
sudah tidak diperlukan lagi oleh tubuh. Komponen-komponen tersebut adalah :
1. karbondioksida (CO2).
2. Air (H2O)
3. Zat sisa yang mengandung Nitrogen seperti ureum, garam-garam anonium dan
asam urat.
4. Zat-zat mineral yang kelebihan atau tidak terpakai
Sistem eksresi pada tubuh terdapat pada paru-paru, ginjal, kulit dan anus.
II. Paru-Paru
Organ ini mengeluarakan karbondioksida (CO2) dan air (H2O). Dalam
paru-paru oksigen diikat oleh hemoglobin dan karbondioksida lalu dilepaskan.
Sementara dalam jaringan tubuh yang lain, oksigen dilepaskan dan
karbondioksida dilepaskan. Karbondioksida merupakan produk akhir dari proses
oksidasi tepatnya pada oksidasi phosphorilasi rantai elektron.
Hemoglobin tetap ada dalam sel darah merah, sedangkan oksigen dan
karbondioksida keluar atau masuk melalui sel darah merah. Oksigen masuk
kedalam darah untuk proses oksidasi sehingga nantinya akan dihasilkan energi
kimia dalam bentuk ATP.
III. Ginjal.
Organ ini mengeluarkan zat-zat sisa hasil metabolisme melalui air seni.
Zat-zat yang hendah dibuang umumnya larut dalam air. Sementara zat sisa yang
sukar larut akan diikat dengan senyawa lain yang mudah larut selanjutnya dibuang
melalui ginjal.
Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 52
Terdapat hubungan erat antara jumlah air yang dibuang melalui ginjal,
paru-paru dan kulit. Prinsipnya adalah penambahan pembuangan air melalui organ
yang satu akan mengurangi pembuangan melalui organ yang lain.
Faktor-faktor yang mempengaruhi volume pembuangan air melalui ginjal
adalah :
a. Jumlah zat sisa yang harus dibuang.
b. Adanya zat-zat yang merangsang atau menghambat pengeluaran atau
pembentukan air seni.
c. Pengeluaran air melalui jalan lain yaitu melalui paru-paru dan kulit.
d. Keadaan ginjal.
e. Banyaknya air yang diminum.
IV. Kulit
Air dibuang melalui kulit yang sering disebut sebagai air keringat. Fungsi
utama dari pembentukan keringat adalah untuk pengaturan suhu. Bersama dengan
air keringat dikeluarkan pula garam-garam dan zat organik tertentu.
V. Usus Besar.
Pada usus besar sudah tidak terjadi lagi proses pencernaan. Sekitar hanya 4
% penyerapan cairan terjadi pada bagian ini. Komponen-komponen yang tidak
tercerna (bagian-bagian bakteri dan selulusa dan serat lain) dipadatkan, disimpan
dan selanjutnya dibuang melalui anus (tinja). Di dalam tinja terdapat zat-zat sisa
cairan pencernaan, lendir dari kelenjar pada dinding usus dan bakteri-bakteri, sisa
metabolik dan air.