KARBOHIDRAT

Karbohidrat atau dikenal juga sebagai sakarida merupakan senyawa yang jiak ndihidrolisis akan

menghasilkan senyawa aldehid (mengandung gugus keton) dan senyawa ketosa (mengandung

gugus keton).Secara umum, rumus molekul dari karbohidrat yaitu (CH2O)n.

Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam

tubuh. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan

energi hasil proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh

untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot serta

juga untuk menjalankan berbagai aktivitas fisik seperti berolahraga atau bekerja.

Berdasarkan gugus fungsinya KH dikelompokkan menjadi:

• Aldosa, adalah KH yang memiliki gugus fungsi aldehid pada atom C terminal CH=O

• Ketosa adalah KH yang memiliki gugus fungsi keton pada

atom C kedua =O

Berikut adalah struktur dari kedua gugus fungsi tersebut:

Didalam organisme, karbohidrat memiliki berbagai peranan, diantaranya:

Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antarametabolisme Pati, glikogen; dgn cepat dpt

diubah mjd glukosa

Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA danDNA; gula ribosa dan deoksiribosa

Elemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda; polisakarida

Identitas sel; berikatan dgn protein atau lipid

Berfunsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell recognition); oligosakarida.

Stereoisomer

Steroeisomer yaitu pengaturan 3D atom-atom dalam molekul yang merupakan bayangan kaca

antara satu dengan yang lain.

Senyawa yang memiliki atom C asimetris atau atom C yang mengikat 4 gugus yang berbeda

akan memiliki isomer optik / stereoisomer/ enantiomer.

Secara umum, hubungan antara isomer optik dengan C asimetris dapat dirumuskan: 2. dengan n

(banyaknya jumlah atomC asimetris). Contoh; gliseral dehid memilki satu atom C asimetris,

maka isomer optiknya yaitu 2 = 2.

Isomer optik ini bisa dinyatakan dengan konfigurasi D dan konfigurasi L, Jika memutar bidang

polarisasi ke kanan = dextrorotatory (D) dan Jika memutar bidang polarisasi ke kiri =

levorotatory (L). Aturan mengenai D dan L ini yaitu:

Atom karbon diberi nomor 1 dari ujung rantai karbon dekat gugus fungsi

Simbol D atau L ditentukan dari posisi atom C asimetris yang terjauh dari gugus fungsi terserbut

(aldehid atau keton)

Bentuk D – gliseraldehid merupakan bentuk yang memiliki peranan penting dalam biologi.

Kabohidrat yang memilki konfigurasi D, dan berbeda hanya pada salah satu atom C asimetris

nya saja dinamakan epimer. Contohnya yaitu D – Glukosa dan D – Galaktosa

D – Glukosa

D – Galaktosa

Stereoisomer yang bukan merupakan bayangan cerminnya disebut diastereoisomer, contohnya D-triosa dan D-eritrosa.

Klasifikasi KarbohidratBerdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu

1. Monosakarida; karbohidrat tunggal

2. Oligosakarida; karbohidrat yg tersusun dr beberapa(6 - 8) monosakarida

3. Polisakarida; karbohidrat yang tersusun dari lebih dari 10 monosakarida

Monosaka rida

Monosakarida merupakan jenis karbohidrat sederhana yang terdiri dari 1 gugus cincin.

Contoh dari monosakarida yang banyak terdapat di dalam sel tubuh manusia adalah glukosa,

fruktosa dan galaktosa.

Glukosa di dalam industri pangan lebih dikenal sebagai dekstrosa atau

juga gula anggur. Di alam, glukosa banyak terkandung di dalam buah-buahan,

sayuran dan juga sirup jagung.

Fruktosa dikenal juga sebagai gula buah dan merupakan gula dengan rasa yang paling manis.

Di alam fruktosa banyak terkandung di dalam madu (bersama dengan glukosa), dan juga

terkandung diberbagai macam buah-buahan.

Sedangkan galaktosa merupakan karbohidrat hasil proses pencernaan laktosa sehingga tidak

terdapat di alam secara bebas.

Selain sebagai molekul tunggal, monosakarida juga akan berfungsi sebagai molekul dasar

bagi pembentukan senyawa karbohidrat kompleks pati (starch).atau selulosa.

Oligosakarida

Olisakarida adalah KH yang jika dihidrolisis menghasilkan 2 -8 gugus monosakarida.

Contoh:

Maltotriose glukosa + glukosa + glukosa

Kelompok oligosakarida ini diantaranya juga termasuk disakarida.

Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di dalam

kehidupan sehari-hari. Setiap molekul disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul

monosakarida. Contoh disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah

sukrosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga laktosa yang

terbentuk dari gabungan 1 moleku glukosa & galaktosa. Di dalam produk pangan, sukrosa

merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja (table sugar) yang biasa

digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan laktosa merupakan karbohidrat yang

banyak terdapat di dalam susu sapi dengan konsentrasi 6.8 gr / 100 ml.

P olysakarida

Polisakarida adalah KH yang jika dihidrolisis menghasilkan lebih dari 6 gugus monosakarida. Contohnya yaitu: Glikogen, Amilum, Selulosa dan Dextrin.

Berdasarkan fungsinya polisakarida dibagi menjadi polisakarida sebagai bahan bakar

(glikogen dan amilim) dan polisdakarida sebagai struktural (dextran, kitin dan selulosa).

Glikogen

Glikogen merupakan salah satu bentuk simpanan energi di dalam tubuh yang dapat

dihasilkan melalui konsumsi karbohidrat dalam sehari-hari dan merupakan salah satu sumber

energi utama yang digunakan oleh tubuh pada saat berolahraga.

Di dalam tubuh glikogen akan tersimpan di dalam hati dan otot. Kapasitas penyimpanan

glikogen di dalam tubuh sangat terbatas yaitu hanya sekitar 350-500

gram atau dapat menyediakan energi sebesar 1.200-2.000 kkal. Namun kapasitas

penyimpanannya ini dapat ditingkatkan dengan cara memperbesar konsumsi

karbohidrat dan mengurangi konsumsi lemak atau dikenal dengan istilah carbohydrate

loading dan penting dilakukan bagi atlet terutama yang menekuni cabang olahraga bersifat

endurans (endurance) seperti maraton atau juga sepakbola.

Sekitar 67% dari simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh akan tersimpan di dalam

otot dan sisanya akan tersimpan di dalam hati. Di dalam otot, glikogen merupakan simpanan

energi utama yang mampu membentuk hampir 2% dari total massa otot.

Amilum (pati)

Pati merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan berbentuk butiran-butiran

kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm. Struktur pati terdiri dari α-

amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang

yang tidak bercabang sedangkan amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan

yang bercabang-cabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi

dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi

akan semakin mudah untuk dicerna.

Di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti

kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-

umbian seperti singkong, kentang atau ubi.

Kitin

Kitin merupakan polimer dari N-asetil – D- glukosamin yang digabungkan oleh ikatan β.

Kitin terdapat [pada cangkang kulit luar insekta.

Dextran

Dextran merupakan polimer dari glukosa, dimana masing-masing residu glukosa dihibun

gkan dengan ikatan α 1-6. dextan juga memilki rantai cabang yang dibentuk khusus dengan

ikatan α 1-2, α 1-3 atau α 1-4 tergantung pada spesies bakteri yang menggunakan dextran

sebagai sumber casdangan makanannya.

Selulosa

Seulosa merupakan suatu senyawa homopolisakarida yang linier, berbentuk seperti rambut,

dan tidak larit dalam air. Selain itu, merupakan polosakarida ekstraseluler pada dinding sel

tumbuhan tinggi, mikroorganisme dan permukaan luar membran sel hewan.

Unit pembentuk selulosa adalah D- glukosa dengan ikatan β 1-4.

Identifikasi Karbihidrat

Pemisahan dan identifikasi karbohidrat dapat dilakukan dengan teknik kromatografi, akan

tetapi terdapat sejumlah test-test kualitatif yang dapat dilakukan diantaranya :

1. Uji Molish

Uji ini merupakan uji yang paling umum untuk pengetesan adanya karbohidrat dan

senyawa organik lainnya. Pada uji ini asam sulfat pekat berfungsi untuk menghidrolisis

ikatan glikosidik, menghasilkan monosakarida yang akan didehidrasi menjadi furfural

dan turunanya. Furfural mengalami sulfonasi dengan alpha naftol yang akan

menghasilkan cincin warna ungu kompleks (merah-ungu), yang menunjukan adanya

karbohidrat.

2. Uji Benedict

Uji ini digunakan untuk pengetesan adanya gula pereduksi. Hasil tes ini memberikan

endapan warna hijau, kuning, atau merah jingga yang memberikan perkiraaan

semikualitatif adanya sejumlah gula yang mereduksi.

3. Uji Barfoed

Uji ini digunakan untuk membedakan monosakarida, disakarida, dan polisakarida.

Barfoed merupakan pereaksi yang bersifat asam lemah dan hanya direduksi oleh

monosakarida. Disakarida akan dapat dihidrolisis sehingga bereaksi positif dengan

pemanasan yang lebih lama. Dengan kata lain untuk membedakan monosakarida,

disakarida, polisakarida tergantung berapa lama pemanasan sampai terbentuk endapan

tembaga oksida yang berwarna merah bata.

4. Uji Bial

Uji ini digunakan untuk menguji adanya gula pentosa. Pemanasan pentosa dengan HCL

pekat akan menghasilkan furfural yang berkondensasi dengan orcinol dan ion feri . Hasil

pemanasan akan menghasilkan warna biru-hijau yang menunjukan adanya gula pentosa.

5. Uji Selliwanof

Uji ini digunakan untuk menguji adanya gugus keton. Ketosa akan didehidrasi lebih cepat

dari aldosa. Furfural akan berkondensasi dengan recorcinol (1,3- dihidroksi benzena)

yang akan memberikan warna merah kompleks (merah-cherry).

6. Uji Iodium

Uji ini digunakan untuk menguji adanya polisakarida. Pembentukan warna biru

menunjukan adanya pati, warna merah menunjukan adanya glikogen atau eritrodekstrin.

Referensi

Suhara, 2009. Dasar – Dasar Biokomia. Prima Press : Bandung.