ilmu gizi

52
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.

Upload: nisrina-putri-rahayu

Post on 18-Feb-2015

84 views

Category:

Documents


7 download

DESCRIPTION

...

TRANSCRIPT

Page 1: Ilmu Gizi

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.

Page 2: Ilmu Gizi

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.

Page 3: Ilmu Gizi

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.

Page 4: Ilmu Gizi

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.

Page 5: Ilmu Gizi

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

Page 6: Ilmu Gizi

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.

Page 7: Ilmu Gizi

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

=

Page 8: Ilmu Gizi

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

-+

=

Page 9: Ilmu Gizi

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

Page 10: Ilmu Gizi

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

Page 11: Ilmu Gizi

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)

Page 12: Ilmu Gizi

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.

Page 13: Ilmu Gizi

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.

Page 14: Ilmu Gizi

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

Page 15: Ilmu Gizi

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

Page 16: Ilmu Gizi

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

Page 17: Ilmu Gizi

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)

Page 18: Ilmu Gizi

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.

Page 19: Ilmu Gizi

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)

Page 20: Ilmu Gizi

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

Page 21: Ilmu Gizi

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

Page 22: Ilmu Gizi

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.

Page 23: Ilmu Gizi

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.

Page 24: Ilmu Gizi

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.

Page 25: Ilmu Gizi

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.

Page 26: Ilmu Gizi

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.

Page 27: Ilmu Gizi

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).

Page 28: Ilmu Gizi

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

Page 29: Ilmu Gizi

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.

Page 30: Ilmu Gizi

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

Page 31: Ilmu Gizi

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.

Page 32: Ilmu Gizi

Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 32

GGaammbbaarr 33.. PPeenncceerrnnaaaann ddaann ppeennyyeerraappaann kkaarrbboohhiiddrraatt

(sumber : Muchtadi dkk, 1993)

Page 33: Ilmu Gizi

Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 33

Gambar 4. Pencernaan dan Penyerapan Lemak (Lipida)

(sumber : Muchtadi dkk, 1993)

Page 34: Ilmu Gizi

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

Page 35: Ilmu Gizi

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.

Page 36: Ilmu Gizi

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.

Page 37: Ilmu Gizi

Bahan Ajar Ilmu Gizi – Revisi 0 – update 02 februari 2010 37

Gambar 6. Jalur Glikolisis

Page 38: Ilmu Gizi

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).

Page 39: Ilmu Gizi

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).

Page 40: Ilmu Gizi

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.

Page 41: Ilmu Gizi

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

Page 42: Ilmu Gizi

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.

Page 43: Ilmu Gizi

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

Page 44: Ilmu Gizi

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.

Page 45: Ilmu Gizi

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

Page 46: Ilmu Gizi

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

Page 47: Ilmu Gizi

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).

Page 48: Ilmu Gizi

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

Page 49: Ilmu Gizi

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.

Page 50: Ilmu Gizi

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.

Page 51: Ilmu Gizi

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.

Page 52: Ilmu Gizi

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.