karbohidrat
TRANSCRIPT
PENDAHULUAN
Banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
manusia, diantaranya adalah makanan. Makanan mempunyai peranan yang sangat
penting dalam pertumbuhan dan perkembangan manusia. Melalui makanan,
manusia dapat memperoleh nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuhnya. Nutrisi
tersebut berupa karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan garam mineral.
Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan
sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif mudah.
Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui proses fotosintesis,
klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat
dari karbon dioksida (CO2 ) berasal dari udara dan air (H2O) dari tanah.
Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu
dihasilkan oksigen (O2) yang lepas di udara.
Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mudah
larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel guna penyediaan energi.
Sebagian dari gula sederhana ini kemudian mengalami polimerisasi dan
membentuk polisakarida. Ada dua jenis polisakarida tumbuh-tumbuhan, yaitu pati
dan nonpati. Pati adalah bentuk simpanan karbohidrat berupa polimer glukosa
yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C
nomor 1 pada molekul glukosa dengan gugus hidroksil atom C nomor 4 pada
molekul glukosa lain dengan melepas 1 mol air). Polisakarida nonpati membentuk
struktur dinding sel yang tidak larut dalam air. Struktur polisakarida nonpati mirip
pati, tapi tidak mengandung ikatan glikosidik. Serealia, seperti beras, gandum, dan
jagung serta umbi-umbian merupakan sumber pati utama di dunia. Polisakarida
nonpati merupakan komponen utama serat makanan.
Di negara-negara sedang berkembang kurang lebih, 80% energi makanan
berasal dari karbohidrat. Di negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Eropa
Barat, angka ini lebih rendah, yaitu rata-rata 50%. Nilai energi karbohidrat adalah
4 kkal per gram.
TINJAUAN TEORITIS
Susunan Kimia Karbohidrat
Semua jenis karbohidrat terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H),
dan oksigen (O). Perbandingan antara hidrogen dan oksigen pada umumnya
adalah 2 : 1 seperti halnya dalam air; oleh karena itu diberi nama karbohidrat.
Dalam bentuk sederhana, formula umum karbohidrat adalah CnH2nOn . Hanya
heksosa (6-atom karbon), serta pentosa (5-atom karbon), dan polimernya
memegang peranan penting, dalam ilmu gizi.
Klasifikasi
Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam dua golongan, yaitu
karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis
karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana; karbohidrat
kompleks mempunyai lebih dari dua unit gula sederhana di dalam satu molekul.
1. Karbohidrat Sederhana
Karbohidrat sederhana terdiri atas:
(1) monosakarida yang terdiri atas jumlah atom C yang sama dengan molekul
air, yaitu [C6(H20)6] dan [C5(H20)5];
(2) disakarida yang terdiri atas ikatan 2 monosakarida di mana untuk tiap 12
atom C ada 11 molekul air [C12(H20)11];
(3) gula alkohol merupakan bentuk alkohol dari monosakarida;
(4) oligosakarida adalah gula rantai pendek yang dibentuk oleh galaktosa,
glukosa, dan fruktosa.
a. Monosakarida
Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri
atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat
pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil
(OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa,
fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung
jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen,
dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan
atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan
dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat
kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut.
Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam
bentuk isomer dekstro (D). Gugus hidroksil pada karbon nomor 2 terletak
di sebelah kanan. Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau
struktur cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gizi
adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut
pentosa, seperti ribosa, xilosa, dan arabinosa.
Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas
di alam dalam jurnlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung,
sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Tubuh hanya
dapat menggunakan glukosa dalam bentuk D. Glukosa murni yang ada di
pasar biasanya diperoleh dari hasil olahan pati. Glukosa memegang
peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir
pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia.
Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang
beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi. Dalam
keadaan normal sistem saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa
sebagai sumber energi. Glukosa dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam
jumlah terbatas dalam bahan makanan. Glukosa dapat dimanfaatkan untuk
diet tinggi energi. Tingkat kemanisan glukosa hanya separuh dari sukrosa,
sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yang
sama.
Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula, buah, adalah gula
paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan
glukosa, C6H12O6 namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam
fruktosa merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan
rasa manis. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa,
dalam buah, nektar bunga, dan juga di dalam sayur. Sepertiga dari gula
madu terdiri atas fruktosa. Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan
secara komersial sebagai pemanis. Minuman ringan banyak menggunakan
sirup jagung-tinggi-fruktosa sebagai bahan pemanis. Di dalam, tubuh,
fruktosa merupakan hasil pencernaan sakarosa.
Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan
fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan
laktosa.
Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti
di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.
Pentosa, merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami.
Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi.
Ribosa dan deoksiribosa merupakan bagian asam nukleat dalam inti sel.
Karena dapat disintesis oleh semua hewan, ribosa dan deoksiribosa tidak
merupakan zat gizi esensial.
b. Disakarida
Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa,
laktosa, dan trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gizi,
oleh karena itu akan dibahas secara terbatas. Disakarida terdiri atas dua
unit monosakarida yang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi.
Kedua monosakarida paling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui
satu atom oksigen (0). Ikatan glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C
nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan
melepaskan satu molekul air. Hanya karbohidrat yang unit
monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan.
Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida
melalui reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida;
monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa.
Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit.
Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari
kedua macam bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan dan
kristalisasi. Gula merah yang banyak digunakan di Indonesia dibuat dari
tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna.
Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu. Bila dicernakan
atau dihidrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit glukosa dan satu unit
fruktosa. Pada pembuatan sirup sebagian sukrosa (gula pasir) akan terurai
menjadi glukosa dan fruktosa, yang disebut gula invert. Gula invert secara
alami terdapat di dalam madu dan rasanya lebih manis daripada sukrosa.
Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk
pada setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan
bila benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada
pencernaan pati. Dalam proses berkecambah pati yang terdapat dalam
padi-padian pecah menjadi maltosa, untuk kemudian diuraikan menjadi
unit-unit glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih yang sedang
tumbuh. Produksi bir terjadi bila maltosa difermentasi menjadi alkohol.
Bila dicernakan atau dihidrolisis, maltosa pecah menjadi dua unit glukosa.
Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu
unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kadar laktosa pada susu sapi adalah
6,8 gram per 100 ml, sedangkan pada air susu ibu (ASI) 4,8 gram per 400
mi. Banyak orang, terutama yang berkulit berwarna (termasuk orang
Indonesia) tidak tahan terhadap susu sapi, karena kekurangan enzim
laktase yang dibentuk di dalam dinding usus dan diperlukan untuk
pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kekurangan laktase ini
menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna
tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini
mempengaruhi jenis mikroorganisme yang tumbuh, yang menyebabkan
gejala kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa
lebih banyak terjadi pada orang tua. Laktosa adalah gula yang rasanya
paling tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut
daripada disakarida lain.
Trebhalosa seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa dan
dikenal sebagai gula jamur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas
trehalosa. Trehalosa juga terdapat dalam serangga.
c. Gula Alkohol
Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara
sintetis. Ada empat jenis gula alkohol yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan
inositol.
Sorbitol terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial
dibuat dari glukosa. Enzim aldosa reduktase dapat mengubah gugus
aldehida (CHO) dalam glukosa menjadi alkohol (CH2OH).
Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus
pasien diabetes, seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Tingkat
kemanisan sorbitol hanya 60% bila dibandingkan dengan sukrosa,
diabsorpsi lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa.
Pengaruhnya terhadap kadar gula darah lebih kecil daripada sukrosa.
Konsumsi lebih dari lima puluh gram sehari dapat menyebabkan diare
pada pasien diabetes. Sorbitol tidak mudah dimetabolisme oleh bakteri
dalam mulut sehingga tidak mudah menimbulkan karies gigi. Oleh karena
itu, sorbitol banyak digunakan dalam pembuatan permen karet.
Manitol dan dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida
manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi
jalar, dan wortel. Secara komersial manitol diekstraksi dari sejenis rumpus
laut. Kedua jenis alkohol ini banyak digunakan dalam industri pangan.
Inositol merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol
terdapat dalam banyak bahan makanan, terutama dalam sekam serealia.
Bentuk esternya dengan asam fitat menghambat absorpsi kalsium dan zat
besi dalam usus halus.
d. Oligosakarida
Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida
(oligo berarti sedikit). Sebetulnya disakarida termasuk dalam
oligosakarida, tetapi karena peranannya dalam ilmu sangat penting maka
dibahas secara terpisah.
Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang
terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis
oligosakarida ini terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-
kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim pencernaan. Seperti
halnya polisakarida nonpati, oligosakarida ini di dalam usus besar
mengalami fermentasi
Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas
beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Panjang
rantai bisa sampai 3 hingga 50 unit, bergantung pada sumbernya. Fruktan
terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang putih, dan asparagus.
Fruktan tidak dicernakan secara berarti. Sebagian besar di dalam usus
besar difermentasi.
2. Karbohidrat Kompleks
Karbohidrat kompleks terdiri atas:
(1) Polisakarida yang terdiri atas lebih dari dua ikatan monosakarida.
(2) Serat yang dinamakan juga polisakarida nonpati.
a. Polisakarida
Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit
gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau
bercabang. Gula sederhana ini terutama adalah glukosa. jenis polisakarida
yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan
polisakarida nonpati.
Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan
merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia.
Pati terutama terdapat dalam padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian.
Beras, jagung, dan gandum mengandung 70-80% pati; kacang-kacang
kering, seperti kacang kedelai, kacang merah dan kacang hijau 30-60%,
sedangkan ubi, talas, kentang, dan singkong 20-30%. Jumlah unit glukosa
dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain, bergantung
jenis tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu sama lain
dengan karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya mengentalkan,
dan rasa. Amilosa merupakan rantai panjang unit glukosa yang tidak
bercabang, sedangkan amilopektin adalah polimer yang susunannya
bercabang-cabang dengan 15-30 unit glukosa pada tiap cabang. Rantai
glukosa terikat satu sama lain melalui ikatan alfa yang dapat dipecah
dalam proses percernaan. Molekul pati terdiri atas ribuan molekul glukosa
yang terikat dalam bentuk rantai tidak bercabang atau bercabang.
Komposisi amilosa dan amilopektin berbeda dalam pati berbagai bahan
makanan. Amilopektin pada umumnya terdapat dalam jumlah lebih besar.
Sebagian besar pati mengandung antara 15% dan 35% amilosa. Pada beras
semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi kandungan
amdopektinnya, semakin pulen (lekat) nasi yang diperoleh. Beras ketan
hampir tidak mengandung amilosa (1-2%). Dalam butiran pati, rantai-
rantai amilosa dan amilopektin tersusun dalam bentuk semi kristal, yang
menyebabkannya tidak larut dalam air dan memperlambat pencernaannya
oleh amilase pankreas. Bila dipanaskan dengan air, struktur kristal rusak
dan rantai polisakarida akan mengambil posisi acak. Hal inilah yang
menyebabkannya mengembang dan memadat (gelatinisasi). Cabang-
cabang dalam struktur amilopektinlah yang terutama menyebabkannya
dapat membentuk gel yang cukup stabil. Proses pemasakan pati di
samping menyebabkan pembentukan gel juga akan melunakkan dan
memecah sel, sehingga memudahkan pencernaannya. Dalam proses
pencernaan semua bentuk pati dihidrolisis menjadi glukosa. Pada tahap
pertengahan akan dihasilkan dekstrin dan maltosa.
Dekstrin merupakan produk antara pada pencernaan pati atau
dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama
karbohidrat dalam makanan lewat pipa (tube feeding). Cairan glukosa
dalam hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air.
Karena molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin
mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil sehingga tidak mudah
menimbulkan diare. Pati yang dipanaskan secara kering (dibakar) seperti
halnya pada proses membakar roti akan menghasilkan dekstrin. Molekul
sakarida bila bertambah kecil, akan meningkatkan daya larut dan
kemanisannya, oleh karena itu dekstrin lebih manis daripada pati dengan
daya larut lebih tinggi dan lebih mudah dicernakan. Dekstrin maltosa,
suatu produk hasil hidrolisis parsial pati, digunakan sebagai makanan bayi
karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudah dicernakan.
Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk
simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama
terdapat di dalam hati dan otot. Glikogen terdiri atas unit-unit glukosa
dalam bentuk rantai lebih bercabang daripada amilopektin. Struktur yang
lebih bercabang ini membuat glikogen lebih mudah dipecah. Tubuh
mempunyai kapasitas terbatas untuk menyimpan glikogen, yaitu hanya
sebanyak 350 gram. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot
dan selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan
untuk keperluan energi sebagai di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen
dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua
sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya
dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam
jaringan lemak. Glikogen tidak merupakan sumber karbohidrat yang
penting dalam bahan makanan, karena hanya terdapat di dalam makanan
berasal dari hewani dalam jumlah terbatas.
Polisakarida Nonpati/Serat. Serat akhir-akhir ini banyak mendapat
perhatian karena peranannya dalam mencegah berbagai penyakit. Definisi
terakhir yang diberikan untuk serat makanan adalah polisakarida nonpati
yang menyatakan polisakarida dinding sel. Ada dua golongan serat, yaitu
yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak
larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut
dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan, dan algal. Gambar 3.5
Molekul glikogen. Glikogen terdiri atas unit-unit glukosa dalam bentuk
rantai lebih bercabang daripada amilopektin.
Selulosa, hemiselulosa, dan lignin merupakan kerangka struktural
semua tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan bagian utama dinding sel
tumbuh-tumbuhan yang terdiri atas polimer linier panjang hingga 10.000
unit glukosa terikat dalam bentuk ikatan beta (1-4). Polimer karbohidrat
dalam bentuk ikatan beta tidak dapat dicernakan oleh enzim pencernaan
manusia. Selulosa merupakan struktur kristal yang sangat stabil. Selulosa
yang berasal dari makanan nabati akan melewati saluran cerna secara utuh.
Selulosa melunakkan dan memberi bentuk pada feses karena mampu
menyerap air, sehingga membantu gerakan peristaltik usus, dengan
demikian membantu defekasi dan mencegah konstipasi. Hemiselulosa
merupakan bagian utama serat serealia yang terdiri atas polimer bercabang
heterogen heksosa, pentosa, dan asam uronat. Lignin terdiri atas polimer
karbohidrat yang relatif pendek yaitu antara. 50-2000 unit. Lignin
memberi kekuatan pada struktur tumbuh-tumbuhan, oleh karena itu
merupakan bagian keras dari tumbuh-tumbuhan sehingga jarang dimakan.
Lignin terdapat di dalam tangkai sayuran, bagian inti di dalam wortel dan
biji jambu biji. Lignin sesungguhnya bukan karbohidrat dan seharusnya
tidak dimasukkan dalam serat makanan (Garrow dan James, 1993).
Pektin, gum, dan mukilase terdapat di sekeliling dan di dalam sel
tumbuh-tumbuhan. Ikatan-ikatan ini larut atau mengembang di dalam air
sehingga membentuk gel. Oleh karena itu, di dalam industri pangan
digunakan sebagai bahan pengental, emulsifier, dan stabilizer. Pektin
merupakan polimer ramnosa dan asam galakturonat dengan cabang-cabang
yang terdiri atas rantai galaktosa dan arabinosa. Asam galakturonat adalah
turunan dari galaktosa. Pektin terdapat di dalam sayur dan buah, terutama
jenis sitrus, apel, jambu biji, anggur, dan wortel. Senyawa pektin berfungsi
sebagai bahan perekat antar dinding sel. Buah-buahan yang mempunyai
kandungan pektin tinggi baik untuk dibuat jam atau Jeli. Secara komersial
pektin diekstraksi dari apel clan kulit sitrus. Gum adalah polisakarida larut
air terdiri atas 10.000-30.000 unit yang terutama terdiri atas glukosa,
galaktosa, manosa, arabinosa, ramnosa, dan asam uronat. Gum arabic
adalah sari pohon akasia. Gum diekstraksi secara komersial dan digunakan
dalam industri pangan sebagai pengental, emusifier, dan stabilizer.
Mukilase merupakan struktur kompleks yang mempunyai ciri khas, yaitu
memiliki komponen asam D-galakturonat. Mukilase terdapat di dalam biji-
bijian dan akar yang fungsinya diduga mencegah pengeringan.
Beta-glukan terutama terdiri atas polimer glukosa bercabang yang
terikat dalam bentuk Beta (1-3) dan Beta (1-9). Beta-glukan terdapat
dalam serealia, terutama di dalam oat dan barley, dan diduga berperan
dalam menurunkan kadar kolesterol darah. Polisakarida algal yang diambil
dari algae dan rumput laut merupakan polimer asam-asam manuronat dan
guluronat. Produk a!ga luas digunakan di Indonesia sebagai agar-agar dan
banyak digunakan sebagai bahan pengental dan stabilizer.
Pencernaan:, Absorpsi, Ekskresi, dan Metabolisme
Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah mengubah
karbohidrat menjadi ikatan-ikatan sehingga lebih kecil, terutama berupa glukosa
dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembuluh darah melalui dinding usus
halus. Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai di mulut dan berakhir di usus
halus. Karbohidrat yang tidak dicernakan memasuki usus besar untuk sebagian
besar dikeluarkan dari tubuh.
Mulut
Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bolus makanan yang diperoleh
setelah makanan dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim
amilase (sebelumnya dikenal sebagai ptialin). Amilase menghidrolisis pati atau
amilum menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di
mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Karena makanan
berada di mulut hanya sebentar pencernaan di dalam mulut tidak berarti. Enzim
amilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Bolus yang
ditelan masuk ke dalam lambung. Amilase ludah yang ikut masuk ke lambung
dicernakan oleh asam klorida dan enzim pencerna protein yang terdapat di
lambung, sehingga pencernaan karbohidrat di dalam lambung terhenti.
Usus Halus
Sebagian besar pencernaan karbohidrat terjadi di dalam usus halus. Enzim
amilase yang dikeluarkan oleh pankreas, mencernakan pati menjadi dekstrin dan
maltosa. Penyelesaian pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim
disakaridase yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase,
sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam
mikrovili dan monosakarida.
Monosakarida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui
sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta.
Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup
tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau fasililatif. Tapi, bila konsentrasi turun,
absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan
menggunakan energi dari ATP dan ion natrium. Glukosa dan galaktosa lebih cepat
diabsorpsi daripada fruktosa. Monosakarida melalui vena porta dibawa ke hati di
mana fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa. Jadi, semua disakarida pada
akhirnya diubah menjadi glukosa.
Setelah makan, kadar glukosa darah naik hingga kurang lebih tiga puluh
menit dan secara perlahan kembali ke kadar gula puasa (70-100 mg/100 ml)
setelah 90-180 menit. Kadar maksimal gula darah dan kecepatan untuk kembali
pada kadar normal bergantung pada jenis makanan.
Usus Besar
Dalam waktu 1-4 jam setelah selesai makan, pati nonkarbohidrat atau serat
makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicernakan masuk ke dalam usus
besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi
oleh mikroorganisma di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang
difermentasi adalah fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang susah dicernakan,
laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa,
dan fruktan.
Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah
karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah
menguap, seperti asam asetat, asam propionat dan asam butirat. Pada kadar
rendah, sebagian besar gas-gas hasil fermentasi diabsorpsi dan dikeluarkan
melalui paru-paru. Bila melebihi kemampuan kolon untuk mengabsorpsi, gas-gas
ini akan dikeluarkan melalui anus (flatus). Sebanyak 60-70% asam lemak yang
mudah menguap diabsorpsi kembali dan dapat digunakan sebagai sumber energi
oleh berbagai jaringan tubuh. jadi, sebagian besar karbohidrat yang lolos dari
pencernaan di dalam usus halus akhirnya dapat dimanfaatkan kembali oleh tubuh.
Ketidaktahanan terhadap Laktosa
Dalam keadaan normal, laktosa yang terdapat di dalam susu dihidrolisis oleh
enzim laktase yang terdapat di dalam mikrovili usus halus. Dengan demikian,
laktosa dipecah dan diserap secara efisien. Kadar laktase di dalam tubuh paling
tinggi pada waktu bayi dilahirkan, karena makanan utama bayi adalah susu/ASI.
Dengan meningkatnya umur, kadar laktase biasanya menurun.
Kadang-kadang bayi dilahirkan dengan keadaan tubuh tidak mampu
memproduksi laktase. Keadaan ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa,
suatu keadaan di mana tubuh tidak mampu memecah dan menyerap laktosa.
Laktosa yang tidak dihidrolisis ini secara osmosis menarik air ke dalam saluran,.
pencernaan. Laktosa kemudian difermentasi oleh bakteri usus dan menghasilkan
asam laktat, asam organik lain, karbondioksida, dan gas hidrogen.
Hal ini dapat berakibat kembung, flatus, kejang, dan diare. Penelitian
menunjukkan kekurangan laktase lebih banyak terdapat pada manusia kulit
berwarna (sawo matang dan hitam). Dalam hal ini terdapat tingkatan-tingkatan
ketidaktahanan terhadap laktosa. Ada yang sama sekali tidak tahan dan ada yang
untuk sebagian tidak tahan. Golongan pertama sama sekali tidak tahan terhadap
susu dalam bentuk apa pun, baik dalam bentuk susu murni, maupun sebagai
campuran dalam kue-kue. Sedangkan golongan kedua dapat mengkonsumsi
produk susu dalam Jumlah terbatas. Ada pula yang secara berangsur dapat
meningkatkan ketahanannya terhadap laktosa tersebut. Sebagian besar mereka
yang tidak tahan terhadap laktosa, tahan terhadap susu yang difermentasikan,
seperti dadih, susu asam, yoghurt, dan keju. Bakteri yang terdapat di dalam
produk-produk ini dapat mencernakan laktosa. Di pasar tersedia berbagai produk
susu bayi yang tidak mengandung laktosa, yaitu produk yang dibuat, dari kacang
kedelai atau dari susu yang sudah dikeluarkan laktosanya.
Sekilas Metabolisme Karbohidrat
Peranan utama karbohidrat di dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi
sel-sel tubuh, yang kemudian, diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan
sentral dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya memperoleh
energi dari karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan
sistem saraf.
Menyimpan Glukosa dalam Bentuk Glikogen
Salah satu fungsi utama hati adalah menyimpan dan mengeluarkan glukosa
sesuai kebutuhan tubuh. Kelebihan glukosa akan disimpan di dalam hati dalam
bentuk glikogen. Bila persediaan glukosa darah menurun, hati akan mengubah
sebagian dari glikogen menjadi glukosa dan mengeluarkannya ke dalam aliran
darah. Glukosa ini akan dibawa oleh darah ke seluruh bagian tubuh yang
memerlukan, seperti otak, sistem saraf, jantung, dan organ tubuh lain. Sel-sel otot
dan sel-sel lain di samping glukosa menggunakan lemak sebagai sumber energi.
Sel-sel otot juga menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen (sebanyak dua
pertiga bagian). Glikogen ini hanya digunakan sebagai energi untuk keperluan
otot saja dan tidak dapat dikembalikan sebagai glukosa ke dalam aliran darah.
Tubuh hanya dapat menyimpan glikogen dalam jumlah terbatas, yaitu untuk
keperluan energi beberapa jam.
Penggunaan Glukosa untuk Energi
Bila glukosa memasuki sel, enzim-enzim akan memecahnya menjadi
bagian-bagian kecil yang pada akhirnya akan menghasilkan energi, karbon
dioksida dan air. Bagian-bagian kecil ini dapat pula disusun kembali menjadi
lemak.
Agar tubuh selalu memperoleh glukosa untuk keperluan energi, hendaknya
seseorang tiap hari memakan sumber karbohidrat pada selang waktu tertentu,
karena persediaa glikogen hanya bertahan untuk keperluan beberapa jam. Apakah
karbohidrat dan makanan dapat digantikan sebagai sumber energi oleh lemak dan
protein?
Protein dapat diubah menjadi glukosa melalui proses glukoneogenesis
(sintesis glukosa dari rantai karbon nonkarbohidrat) dalam batas-batas tertentu,
tetapi protein mempunyai fungsi lain yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi
lain, seperti untuk pertumbuhan. Lemak tubuh tidak dapar diubah menjadi glukosa
dalam jumlah berarti. Glukosa sebagai sumber energi untuk sel-sel otak, sel saraf
lain dan sel darah merah tidak dapat digantikan oleh lemak. jadi, makanan sehari-
hari harus mengandung karbohidrat. Karbohidrat yang cukup akan mencegah
penggunaan protein untuk energi (sebagai penghemat protein).
Perubahan Glukosa Menjadi Lemak
Kelebihan karbohidrat di dalam tubuh diubah menjadi lemak. Perubahan ini
terjadi di dalam hati. Lemak ini kemudian dibawa ke sel-sel lemak yang dapat
menyimpan lemak dalam jumlah tidak terbatas.
Gula Darah.
Agar dapat berfungsi secara optimal, tubuh hendaknya dapat
mempertahankan konsentrasi darah gula (dalam bentuk glukosa) dalam batas-
batas tertentu, yaitu 70-120 mg/100 ml dalam keadaan puasa. Bila gula darah naik
di atas 170 mg/100 ml, gula akan dikeluarkan melalui urine. Bila sebaliknya gula
darah turun hingga 40-50 mg/100 ml, kita akan merasa gugup, pusing, lemas, dan
lapar. Gula darah terlalu tinggi disebut hiperglikemia dan bila terlalu rendah
disebut hipoglikemia. Beberapa macam hormon terlibat dalam pengaturan gula
darah ini.
Hormon insulin yang diproduksi oleh sel-sel beta pulau Langerhans
pankreas menurunkan gula darah. Mekanisme penurunan gula darah oleh insulin,
meliputi peningkatan laju penggunaan glukosa melalui oksidasi, glikogenesis
(perubahan glukosa menjadi glikogen) dan lipogenesis (perubahan glukosa
menjadi lemak). Difusi fasilitatif glukosa ke dalam sel-sel otot dan sel-sel lemak
meningkat, glukosa disimpan dalam hati dan otot-otot dalam bentuk glikogen,
serta pengambilan glukosa untuk diubah menjadi lemak oleh sel-sel lemak dan
hati meningkat. Pengeluaran insulin dirangsang oleh hormon glukagon dan
hormon-hormon saluran cerna.
Glukagon yang diproduksi oleh sel-sel alfa pulau-pulau Langerhans
mempunyai pengaruh kebalikan dari insulin. Glukagon meningkatkan gula darah
melalui peningkatan gilikogenolisis (perubahan glikogen menjadi glukosa) dan
glukoneogenesis. Insulin dan glukagon adalah antagonnis dan pengaruh yang
berlawanan inilah yang untuk sebagian menjaga keseimbangan metabolisme
karbonhidrat. Epinefrin, hormon yang dikeluarkan oleh medula kelenjar adrenal
mempengaruhi pemecahan glikogen dalam hati dan otot menjadi glukosa
(glukogenolisis) dan menurunkan pengeluaran insulin dari pankreas. Dengan
demikian, epinefrin meningkatkan gula darah. Sekresi epinefrin meningkat bila
marah dan ketakutan; pembentukan glukosa yang menyusul mengeluarkan energi
ekstra untuk menghadapi krisis.
Glukokortikoid, hormon steroid yang diproduksi oleh korteks adrenal,
mempengaruhi gula darah dengan merangsang glukoneogenesis. Hormon ini
mempengaruhi penggunaan glukosa dan meningkatkan laju perubahan protein
menjadi glukosa, dengan demikian berlawanan dengan pekerjaan insulin.Bila gula
darah turun secara mencolok, produksi hormon tiroksin akan meningkat.
Glikogenolisis dan glukoneogenesis dalam hati meningkat sehingga gula darah
naik. Tiroksin juga meningkatkan laju absorpsi heksosa dari usus halus.
Hormon pertumbuhan, dikeluarkan oleh kelenjar pituitari anterior juga
meningkatkan gula darah dengan cara meningkatkan pengambilan asam amino
dan sintesis protein oleh semua sel, menurunkan pengambilan glukosa oleh sel
dan meningkatkan mobilisasi lemak untuk energi.
Kegagalan dalam pengaturan gula darah terjadi karena terganggunya sistem
pengaturan gula darah tubuh, seperti pada penyakit diabetes mellitus.
Fungsi Karbohidrat
1. Sumber Energi
Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh.
Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia,
karena banyak di dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram
karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. sebagian karbohidrat di dalam tubuh
berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera;
sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian
diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di
dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah
berlebihan akan menjadi gemuk. Sistem saraf sentral dan otak sama sekali
tergantung pada glukosa untuk keperluan energinya.
2. Pemberi Rasa Manis pada Makanan
Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan
disakarida. Sejak lahir manusia menyukai rasa manis. Alat kecapan pada
ujung lidah merasakan rasa manis tersebut. Gula tidak mempunyai rasa manis
yang sama. Fruktosa adalah gula paling manis. Bila, tingkat kemanisan
sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa
0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2.
3. Penghemat Protein
Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan
digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi
utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan
mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.
4. Pengatur Metabolisme Lemak
Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna,
sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton,
dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk dalam hati dan
dikeluarkan melalui urine dengan mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini
dapat menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan
tubuh menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat
merugikan tubuh. Dibutuhkan antara 50-100 gram karbohidrat sehari untuk
mencegah ketosis.
5. Membantu Pengeluaran Feses
Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur
peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan
mengatur peristaltik usus, sedangkan hemiselulosa dan pektin mampu
menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa
makanan yang akan dikeluarkan.
Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-
penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakit diabetes mellitus, dan
jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.
Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama
tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri
yang menguntungkan. Bakteri tertentu diduga mensintesis vitamin-vitamin
tertentu dalam usus besar. Asam glukoronat turunan glukosa, di dalam hati
mengikat toksin-toksin dan bakteri dan mengubahnya menjadi bentuk-benruk
yang dapat dikeluarkan dari tubuh.
Gula ribosa yang mengandung lima atom karbon merupakan bagian dari
ikatan DNA dan RNA.
Kebutuhan Sehari
Bila tidak ada karbohidrat, asam amino dan gliserol yang berasal dari lemak
dapat diubah menjadi glukosa untuk keperluan energi otak dan sistem saraf pusat.
Oleh sebab itu, tidak ada ketentuan tentang kebutuhan karbohidrat sehari untuk
manusia. Untuk memelihara kesehatan, WHO (1990) menganjurkan agar 55-75%
konsumsi energi total berasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya
10% berasal dari gula sederhana.
Demikian pula tidak ada anjuran kebutuhan sehari secara khusus untuk serat
makanan. Lembaga Kanker Amerika menganjurkan makan 20-30 gram serat
sehari. Di Indonesia pada saat ini tidak ada kekhawatiran kekurangan, makan
serat, bila dipertahankan pola makanan yang ada dengan makanan pokok, kacang-
kacangan, sayuran, dan buah-buahan dalam jumlah yang cukup.
Sumber
Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-
kacang kering, dan gula. Hasil olah bahan-bahan ini adalah bihun, mie, roti,
tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah
tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan bit
serta sayur kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat
daripada sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan,
telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang
banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi,
singkong, tales, dan sagu.
Kandungan Serat Bahan Makanan
Daftar komposisi bahan makanan di Indonesia belum memuat kandungan
serat bahan makanan. Daftar bahan makanan luar negeri memuat angka-angka
yang berbeda untuk bahan makanan yang sama. Ini disebabkan karena belum ada
kesepakatan tentang definisi serat makanan dalam teknik analisis yang digunakan.
Pengaruh Faali Karbohidrat Makanan yang tidak Dicernakan Usus Halus
Pada tahun 1940-an, Burkitt dan Trowell memperhatikan bahwa penduduk asli di
Afrika
Tabel Nilai Karbohidrat (KH) berbagai bahan makanan
(gram/100 gram)
Bahan makanan Mai KH Bahan makanan Mai KHGula pasir 94,0 Kacang tanah 23,6Gula kelapa 76,0 Tempe 12,7jelli/jam 64,5 Tahu 1,6Pad (maizena) 87,6 Pisang ambon 25,8Bihun 82,0 Apel 14,9Makaroni 78,7 Mangga harumanis 11,9Beras setengah giling 78,3 Pepaya 12,2jagung kuning, pipil 73,7 Daun singkong 13,0Kerupuk udang dengan 68,2 Wortel 9,3Mie kering 50,0 Bayam 6,5Roti putih 50,0 Kangkung 5,4Ketela pohon (singkong) 34,7 Tomat masak 4,2Ubi jalar merah 27,9 Had sapi 6,0Kentang 19,2 Telur bebek 0,8Kacang ijo 62,9 Telur ayam 0,7Kacang merah 59,5 Susu sapi 4,3Kacang kedelai 34,8 Susu kental mans 4,0
Sumber: Daftar Komposisi Bahan Makanan, Depkes, 1979.
mempunyai penyakit sangat berbeda dari penduduk kulit putih dan penduduk
Eropa. Penduduk asli jarang menderita penyakit peradaban seperti konstipasi,
apendisitis, divertikulitis, hemoroid, diabetes mellitus, kanker kolon, penyakit
jantung koroner dan batu ginjal. Mereka menghubungkannya dengan buang air
besar yang lunak dan lebih banyak serta lebih sering dan lebih lancar keluar yang
tampaknya merupakan akibat dari makanan tinggi serat. Kekurangan serat
makanan dihubungkan pula dengan berbagai penyakit gastrointestinal.
Berat Feses
Makanan yang rendah serat menghasilkan feses yang keras dan kering yang
susah dikeluarkan dan membutuhkan peningkatan tekanan saluran cerna yang luar
biasa untuk mengeluarkannya. Makanan tinggi serat cenderung meningkatkan
berat feses, menurunkan waktu transit di dalam saluran cerna dan dapat
mengontrol metabolisme glukosa dan lipids. Jenis dan jumlah serat makanan
menentukan pengaruh ini.
Serat larut-air mudah difermentasi, sehingga pertumbuhan dan
perkembangan bakteri kolon menyebabkan bertambahnya berat feses. Gas yang
terbentuk selama fermentasi membantu gerakan sisa makanan melalui kolon.
Serat tidak-larut-air, terutama lignin yang terdapat dalam dedak gandum pada
umumnya tidak mengalami proses fermentasi. Serat ini paling banyak mengalami
peningkatan berat karena lebih banyak menyerap air, sehingga mempunyai
pengaruh laksatif paling besar. Feses yang sedikit dan keras dihubungkan dengan
obstipasi atau sukar ke belakang. Tekanan yang diperlukan untuk mendesak feses
ke luar akan menimbulkan kantung-kantung kecil pada dinding usus besar yang
dinamakan divertikula. Bila kantung-kantung ini terisi oleh sisa-sisa makanan,
kuman-kuman dapat mengubahnya menjadi asam dan gas yang kemudian dapat
menimbulkan infeksi pada kantung-kantung tersebut. Ini dinamakan divertikulitis.
Metabolisme Kolesterol
Data epidemologik menunjukkan bahwa konsumsi serat makanan
mempunyai hubungan negatif dengan insiden penyakit jantung koroner dan batu
ginjal, terutama dengan kolesterol darah. Polisakarida nonpati larut air (pektin,
gum, dan sebagainya) paling berpengaruh sedangkan polisakarida nonpati yang
tidak larut air hanya mempunyai pengaruh kecil terhadap kadar kolesterol.
Penurunan ini terutama terlihat pada fraksi LDL (Low Density Lipoprotein) yang
disertai dengan penurunan kandungan kolesterol dalam hati dan lain jaringan.
Pengaruh ini dikaitkan dengan metabolisms asam empedu. Asam empedu
dan steroid netral disintesis dalam hati dari kolesterol, disekresi ke dalam empedu
dan biasanya kembali ke hati melalui reabsorpsi dalam usus halus (siklus entero
hepatik). Serat makanan diduga menghalangi siklus ini dengan menyerap asam
empedu sehingga perlu diganti dengan pembuatan asam empedu baru dari
kolesterol persediaan. Penurunan kolesterol diduga terjadi melalui proses ini.
Penelitian in vitro dan in vivo kemudian menunjukkan bahwa beberapa jenis
serat, seperti yang terdapat dalam dedak, yang mengabsorpsi asam empedu tidak
menurunkan kolesterol darah, sedangkan yang terdapat dalam kacang-kacangan
menurunkan kolesterol darah tanpa mengabsorpsi asam empedu. Jelas tampak
bahwa peningkatan asam empedu bukan merupakan faktor satu-satunya yang
menyebabkan turunnya kolesterol darah.
Chien dan Anderson (1984) menduga bahwa sintesis kolesterol dalam hati
mungkin berubah oleh asam lemak rantai pendek yang diperoleh dari hasil
fermentasi serat larut-air. Jadi mekanisme lengkap pengaruh serat terhadap
kolesterol darah hingga sekarang belum diketahui dengan pasti.
Pengaruh terhadap penyakit diabetes mellitus diduga disebabkan oleh serat
larut air, terutama pektin dan gum, yang mempunyai pengaruh hipoglikemik
karena memperlambat pengosongan lambung, memperpendek waktu transit dalam
saluran cerna dan mengurangi absorpsi glukosa. Mungkin pula serat
memperlambat hidrolisis pati.
Waktu Transit
Waktu transit makanan setelah ditelan adalah waktu yang diperlukan
makanan untuk melalui mulut sampai ke anus. Waktu transit dalam kolon
biasanya kurang lebih sepuluh kali lebih lama daripada waktu transit dari mulut ke
awal kolon dan merupakan tahap utama yang mempengaruhi seluruh waktu transit
makanan. Waktu transit dart mulut ke bagian awal usus besar dipengaruhi oleh
pengosongan lambung dan transit dalam usus halus. Kedua tahap ini mungkin
dipengaruhi oleh viskositas polisakarida. Viskositas polisakarida yang tinggi
seperti yang terdapat dalam gum dan dedak serealia memperlambat pengosongan
lambung, yang menimbulkan rasa kenyang lebih besar dan keterlambatan
penyampaian zat-zat gizi ke usus halus. Serat-serat ini juga memperlambat
absorpsi zat gizi dengan berat molekul rendah seperti gula, terutama di bagian
bawah usus halus di mana viskositas meningkat karena absorpsi air dari usus.
Waktu transit dalam kolon tidak banyak dipengaruhi viskositas polisakarida,
yang cepat turun bila fermentasi terjadi. Serat tidak larut-air menurunkan waktu
transit dalam kolon dan menghasilkan feses lebih lembek dan lebih banyak.
Bagaimana mekanisme pengaruh serat makanan terhadap waktu transit di
dalam kolon belum diketahui dengan pasti. Diduga ada berbagai faktor yang
menyebabkan, termasuk retensi air oleh serat, kehadiran asam lemak rantai
pendek yang tidak diserap seperti asam laktat atau pH yang rendah yang
menghambat absorpsi gum dan air, peningkatan jumlah bakteri dan
mengembangnya kolor, karena produksi gas.
Perubahan Susunan Mikroorganisme
Hubungan kanker kolon dengan kekurangan serat makanan diduga karena
terjadinya perubahan pada susunan mikroorganisme dalam saluran cerna.
Mikroorganisme yang terbentuk menguntungkan pembentukan karsinogen yang
berpengaruh terhadap terjadinya kanker. Mikroorganisme ini juga diduga
mencegah atau membatasi pemecahan karsinogen yang terjadi secara normal bila
serat makanan lebih tinggi. Teori lain mengatakan bahwa serat makanan
mempercepat waktu transit makanan dalam saluran cerna, sehingga karsinogen
mempunyai kesempatan bersentuhan dengan dinding kolon untuk waktu yang
pendek. Di samping itu gumpalan besar feses dan air yang dikandungnya
mengencerkan karsinogen ke tingkat yang sifatnya tidak toksik.
Pemanis Buatan
Pemanis buatan digunakan untuk memberi rasa manis pada makanan.
Pemanis buatan ini tidak menghasilkan energi, oleh karena itu digunakan oleh
mereka yang membatasi konsumsi gulanya atau oleh pasien diabetes mellitus.
Tetapi, karena harganya lebih murah dari gula, sering digunakan oleh pedagang
dalam produk-produknya. Pemanis buatan yang banyak digunakan di Indonesia
adalah sakarin, siklamat, dan asparrain. Daya kemanisan sakarin adalah lima ratus
kali manis gula sakarosa. Penggunaannya banyak menimbulkan perbedaan
pendapat di masyarakat. Penelitian dengan binatang percobaan menunjukkan
bahwa zat-zat pemanis tertentu merupakan bahan karsinogenik yang dapat
menimbulkan kanker. Penelitian lanjut menunjukkan bahwa belum ada bukti-
bukti yang pasti. Pada umumnya percobaan-percobaan dilakukan dengan dosis
sangat tinggi yang tidak mungkin dikonsumsi di Indonesia.
Sakarin berupa Ca- atau Na-sakarin merupakan pemanis buatan yang paling
lama dikenal. Sakarin merupakan senyawa benzosulfimida atau o-sulfobenzimida
dengan rumus molekul C7H5NO3S. Tingkat kemanisannya adalah lima ratus kali
semanis sakarosa. Na-sakarin diserap ke dalam tubuh dan tidak mengalami
metabolisms sehingga dikeluarkan melalui urine tanpa perubahan. Rasa pahit
yang menyertai sakarin disebabkan oleh ketidakmurnian bahan. Sakarin tidak
stabil bila dipanaskan. Hal ini merupakan kekurangan sakarin sebagai bahan
pemanis.
Peraturan Menteri Kesehatan RI tahun 1988 menyatakan bahwa pada
makanan dan minuman olahan berkalori rendah dapat digunakan sakarin sebanyak
50-300 mg/kg. Siklamat diperkenalkan ke dalam makanan dan minuman pada
awal tahun 1950-an. Daya kemanisannya adalah 80 kali kemanisan sukrosa.
Siklamat biasa dipakai dalam bentuk garam natrium dan asam siklamat.
Penggunaan siklamat sebagai bahan pemanis banyak dilakukan di Indonesia.
Selain untuk makanan/minuman khusus rendah kalori, digunakan luas oleh
pedagang jajanan dalam berbagai jenis es, sirup, limun, dan minuman ringan lain
serta manisan. Peraturan Menteri Kesehatan RI (1988) memperbolehkan
penggunaan siklamat untuk makanan dan minuman berkalori rendah sebanyak
500 mg-3 g/kg. Menurut WHO batas konsumsi harian siklamat yang aman (ADI)
adalah 11 mg/kg berat badan.
Aspartam ditemukan pada tahun 1965 secara kebetulan. Aspartam adalah
senyawa metil ester dipeptida yaitu L-fenilalanin-metil ester yang mempunyai
daya kemanisan kurang lebih dua ratus kali kemanisan sakarosa.. Menteri
Kesehatan belum menetapkan batas penggunaan aspartam yang diizinkan untuk
digunakan dalam makanan. WHO menetapkan konsumsi yang aman (ADI)
sebanyak 40 mg/ kg berat badan. Tingkat kemanisan gula dan pemanis buatan
dapat dilihat pada tabel di bawah ini .
PENUTUP
Kesimpulan
Karbohidrat merupakan komponen pangan yang menjadi sumber energi
utama dan sumber serat makanan. Komponen ini disusun oleh 3 unsur utama, yaitu
karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O).
Jenis-jenis karbohidrat sangat beragam dan mereka dibedakan satu dengan
yang lain berdasarkan susunan atom-atomnya, panjang/pendeknya rantai serta
jenis ikatan akan membedakan karbohidrat yang satu dengan lain. Dari
kompleksitas strukturnya dikenal kelompok karbohidrat sederhana (seperti
monosakarida dan disakarida) dan karbohidrat dengan struktur yang kompleks atau
polisakarida (seperti pati, glikogen, selulosa dan hemiselulosa). Di samping itu,
terdapat oligosakarida (stakiosa, rafinosa, fruktooligosakarida,
galaktooligosakarida) dan dekstrin yang memiliki rantai monosakarida yang lebih
pendek dari polisakarida.
Berdasarkan nilai gizi dan kemampuan saluran pencernaan manusia untuk
mencernanya, karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat yang dapat
dicerna dan karbohidrat yang tidak dapat dicerna. Karbohidrat dari kelompok yang
dapat dicerna, bisa dipecah oleh enzim a-amilase untuk menghasilkan energi.
Monokasarida, disakarida, dekstrin dan pati adalah kelompok karbohidrat yang
dapat dicerna. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna (juga dikelompokkan sebagai
serat makanan/dietary fiber) tidak bisa dipecah oleh enzim a-amilase. Contohnya
adalah selulosa, hemiselulosa, lignin dan substansi pektat.
Disamping sebagai sumber pemanis, fungsi penting karbohidrat dalam proses
pengolahan pangan adalah sebagai bahan pengisi, pengental, penstabil emulsi,
pengikat air, pembentuk flavor dan aroma, pembentuk tekstur dan berperan dalam
reaksi pencoklatan. Komponen ini juga digunakan sebagai bahan baku proses
fermentasi.
DAFTAR PUSTAKA
Almatsir, S. 2003. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Gramesia : Jakaeta ; 2003.
Poermo Soedarmo R, Susunan Makanan yang baik bagi Masyarakat Indonesia. Balai Pustaka. 1993
Roejito, Djiteng D. Perencanaan Gizi. PT Media Sarana Pres. Jakarta. 1987