Mineral Mikro

Kel. 6 Gizi DIII – 3B

Adinda Rizki MaharaniAlita Syahamah

Erny Nur ApriyaniRatri Alviyanti

Mineral Mikro

Mineral mikro terdapat dalam jumlah sangat kecil di

dalam tubuh, namun mempunyai peranan

esensial untuk kehidupan, kesehatan, dan reproduksi. Kandungan mineral mikro

bahan makanan sangat bergantung pada konsentrasi

mineral mikro tanah asal bahan makanan tersebut.

Mineral mikro terdapat dalam tubuh

kurang dari 0.01% berat tubuh dan

hanya dibutuhkan dalam jumlah kurang

dari 100 mg/hari seperti besi (Fe),

tembaga (Cu), iodine (I2), zinc (Zn), kobalt

(Co), dan Se (selenium).

Besi (Fe)

Besi dengan konsentrasi tinggi terdapat dalam sel darah merah, yaitu sebagai bagian dari

molekul hemoglobin yang mengangkut oksigen dari paru–

paru

Di dalam tubuh manusia rata-rata terdiri dari 3,5 gram fe (laki-laki 4 gram dan

perempuan 3 gram). Tetapi, hanya sekitar 10 %yang diserap oleh tubuh dari

makanan.

Bayi yang berumur dibawah 1 tahun, dan anak berumur 6 – 16 tahun membutuhkan

jumlah zat besi sama banyaknya dengan laki – laki dewasa. Tetapi berat badannya dan kebutuhan energi lebih rendah daripada

laki– laki dewasa. Untuk dapat memenuhi jumlah zat besi yang dibutuhkan ini, maka bayi dan remaja harus dapat mengabsorbsi

zat besi yang lebih banyak per 1000 kcal yang dikonsumsi.

Dalam makanan terdapat 2 macam zat besi yaitu besi heme dan besi non hem.

Besi non hem merupakan sumber

utama zat besi dalam makanannya.

Terdapat dalam semua jenis sayuran

misalnya sayuran hijau, kacang –

kacangan, kentang dan sebagian dalam

makanan hewani.

Sedangkan besi hem hampir semua terdapat dalam

makanan hewani antara lain daging,

ikan, ayam, hati dan organ – organ lain.

Skema proses metabolisme zat besi untuk mempertahankan keseimbangan zat besi di

dalam tubuh

Faktor yang mempengaruhi absorpsi zat besi antara lain:

Kebutuhan tubuh akan besi, tubuh akan menyerap sebanyak yang dibutuhkan. Bila besi simpanan berkurang, maka penyerapan besi akan meningkat.

Rendahnya asam klorida pada lambung (kondisi basa) dapat menurunkan penyerapan Asam klorida akan mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+ yang lebih mudah diserap oleh mukosa

usus.

Adanya vitamin C gugus SH (sulfidril) dan asam amino sulfur dapat meningkatkan absorbsi karena dapat mereduksi besi dalam bentuk ferri menjadi ferro.

Kelebihan fosfat di dalam usus dapat menyebabkan terbentukny kompleks besi fosfat yang tidak dapat diserap.

Penyakit infeksi dan fungsi usus yang terganggu seperti diare dapat menurunkan penyerapan Fe, sedangkan protein hewani dapat meningkatkan penyerapan Fe.

Pengangkutan dan Penyimpanan Besi

Bila jumlah besi dalam plasma sangat rendah, besi

yang terdapat dipenyimpanan ferritin dilepaskan dengan

mudah ke dalam plasma, dan diangkut dalam bentuk

transferin dan kembali ke sumsum tulang untuk

dibentuk eritrosit.

Oleh karena apoferritin mempunyai berat molekul besar, 460.000, ferritin bisa mengikat sejumlah besar besi. Besi yang disimpan

sebagai ferritin disebut besi cadangan. Ditempat

penyimpanan, terdapat besi yang disimpan dalam

jumlah yang sedikit dan bersifat tidak larut, yang

disebut hemosiderin.

Seng (Zn)

Zinc umumnya ada di dalam otak, dimana zinc mengikat

protein. Menurut Eschlemen (1996), zinc adalah suatu komponen dari beberapa

sistem enzim, yang berfungsi di dalam sintesa protein,

transport karbon dioksida dan di dalam proses

penggunaan vitamin A. Dalam keadaan normal atau sehat

jumlah yang dianjurkan untuk pria dewasa sebanyak 15 mg

per hari, sedangkan wanita 12 mg per hari.

Kebutuhan zink untuk masing-masing individu tergantung

kepada berat badan, usia, serta kecepatan pertumbuhan.

Selain itu, keberadaan zink dalam tubuh dapat bervariasi

tergantung dari asupan makanan. Jumlah zink yang

terabsorbsi antara 20% sampai 60% dari yang dikonsumsi.

Secara umum, daging dan ikan merupakan sumber zink yang paling dikenal, dan zink yang berasal dari protein hewani diabsorbsi lebih baik oleh

tubuh dibandingkan zink yang berasal dari tumbuhan.

Metabolisme, Absorpsi dan Ekskresi zink

Seperti halya besi, zink diabsorpsi relatif sedikit. Dari konsumsi zink 4-14 mg/hari, hanya 10-40 %-nya yang diabsorpsi. Absorpsi menurun dengan adanya agen pengikat atau kelat sehingga mineral tersebut tidak terserap. Zink berikatan dengan ligan yang mengandung sulfur, nitrogen atau oksigen.

Zink membentuk kompleks dengan fosfat (PO4), klorida (Cl-) dan karbonat (HCO3). Buffer N-2-hydroxyethyl-pysera-zine-N -2-′ethanesulfonic acid (HEPES) berefek kecil terhadap ikatan zink dengan ligan tersebut. Zink dapat berikatan dengan ligan tersebut dan diekskresikan melalui feces.

Penyerapan dilakukan dengan difusi pasif dan pengikatan zink dengan protein metalotionein dan/atau protein intestinal kaya sistein. Penelitian terhadap mekanisme absorpsi zink oleh enterosit menunjukkan bahwa pengambilan zink secara cepat diakibatkan oleh ikatan ekstraselular zink diikuti dengan internalisasi ligan zink yang dimediasi oleh molekul tak dikenal yang ada.

Setelah memasuki enterosit, zink berikatan dengan cysteine-rich intestinal protein (CRIP) yang tadinya berikatan dengan metalotionein, kemudian melewati sisi enterosit serosal, diikat oleh albumin dan dibawa untuk digunakan.

Dari enterosit, zink ditransfer ke plasma sekitar 77% berikatan lemah dengan albumin, sekitar 20 % berikatan kuat dengan α-2-makroglobulin dan 2-8 % dengan ultrafilter. Dengan ultrafilter, sekitar 0,5-0,8 mg/hari, zink diekskresikan melalui urin atau melalui feses.

Hati merupakan tempat utama pengambilan Zn2+ setelah diserap di usus, baik pengambilan secara cepat maupun pengambilan secara lebih lambat.

Yodium

Yodium merupakan suatu trace elemen yang secara alami ada di beberapa makanan, ditambahkan ke yang lain, dan tersedia sebagai suplemen makanan. Yodium merupakan komponen penting dari hormon tiroid tiroksin (T4) dan triiodothyronine (T3).

Hormon tiroid mengatur berbagai reaksi biokimia penting, termasuk sintesis protein dan aktivitas enzimatik, dan merupakan penentu penting dari aktivitas metabolik.

Orang dewasa yang sehat iodine-penuh memiliki sekitar 15-20 mg yodium, 70% -80% dari yang

terkandung dalam tiroid.

Rata-rata konsentrasi urin yodium 100-199 mcg / L pada anak-anak dan orang dewasa, 150-249 mcg / L

pada wanita hamil dan> 100 mcg / L

Buah-buahan dan sayuran mengandung yodium, tapi jumlahnya bervariasi tergantung

pada kandungan yodium dalam tanah, penggunaan pupuk dan praktek irigasi.

Konsentrasi yodium dalam makanan nabati dapat berkisar dari sesedikit 10 mcg / kg sampai 1 mg /

kg berat kering. Variabilitas ini pada gilirannya mempengaruhi kandungan yodium daging dan

produk hewani karena mempengaruhi kandungan yodium dari makanan yang

dikonsumsi hewan.

Selenium

Selenium, yang merupakan nutrisi penting bagi manusia,

adalah konstituen lebih dari dua lusin selenoproteins yang memainkan peran penting

dalam reproduksi, metabolisme hormon tiroid, sintesis DNA, dan

perlindungan dari kerusakan oksidatif dan infeksi.

Selenium muncul dalam dua bentuk: anorganik (selenate dan selenite) dan organik (selenomethionine dan selenocysteine ).

Keduanya dapat menjadi sumber selenium yang baik

Sebagian besar selenium dalam bentuk

selenomethionine terdapat pada jaringan hewan dan manusia, di mana selenium dapat

dimasukkan secara nonspesifik dengan

metionin asam amino pada protein tubuh.

Otot rangka merupakan tempat utama penyimpanan selenium, terhitung sekitar 28% sampai 46% dari total

kolam selenium. Kedua selenocysteine dan selenite

direduksi untuk menghasilkan hidrogen selenide, yang pada

gilirannya diubah menjadi selenophosphate untuk

biosintesis selenoprotein.

Ukuran yang paling umum digunakan tentang status selenium adalah konsentrasi selenium plasma dan serum.

Konsentrasi dalam darah dan urin mencerminkan asupan selenium terakhir.

Konsentrasi plasma atau serum selenium adalah 8 mikrogram (mcg) / dL atau lebih tinggi pada orang

sehat biasanya memenuhi kebutuhan untuk sintesis selenoprotein.

Tembaga ada dalam tubuh sebanyak 50-120 mg. sekitar 40% ada di dalam otot, 15% di dalam hati, 10% di dalam otak, 6% di dalam darah dan selebihnya di dalam tulang, ginjal, dan jaringan tubuh lainnya. Di dalam plasma, 60% dari tembaga terikat pada seruloplasmin, 30% pada transkuprein dan selebihnya pada albumin dan asam amino.

Tembaga (Cu)

Makanan sehari-hari mengandung kurang lebih 1 mg tembaga. Sebanyak 35-70% diabsorpsi. Absorpsi sedikit terjadi di dalam lambung dan sebagian besar di bagian atas usus halus secara aktif dan pasif. Absorpsi terjadi dengan alat angkut protein pengikat tembaga metalotionein yang juga berfungsi dalam absorpsi seng dan cadmium. Jumlah tembaga yang di absorpsi di duga dipengaruhi oleh banyaknya metalotionein di dalam sel mukosa usus halus.

Absorpsi dan Metabolisme Tembaga

Transport tembaga ke hati terutama menggunakan alat angkut albumin dan transkuprein. Penyimpanan sementara tembaga adalah dalam bentuk kompleks albumin-tembaga. Simpanan dalam hati berupa metalotionein atau seruloplasmin. Tembaga diangkut ke seluruh tubuh oleh seruloplasmin dan transkuprein. Tembaga juga dikeluarkan oleh hati sebagai bagian dari empedu. Di dalam saluran cerna, tembaga dapat diabsorpsi kembali atau dikeluarkan tubuh bergantung kebutuhna tubuh. Pengeluaran melalui empedu meningkat bila terdapat kelebhan tembaga dalam tubuh.

Sedikit tembaga dikeluarkan melalui urin, keringat, dan darah haid. Tembaga dapat diabsorpsi kembali oleh ginjal bila tubuh membutuhkan. Tembaga yang tidak diabsorpsi dikeluarkan melalui feses. Tembanga berinteraksi dengan banyak zat gizi seperti seng, besi, dan vitamin C. hal ini perlu diperhatikan dalam menggunakan suplementasi vitamin dan mineral di atas AKG. Seng dan ebsi dalam jumlah berlebihan menghambat absorpsi tembaga dan dapat menyebabkan defisiensi tembaga. Asam askorbat dalam jumlah berlebihan menurunkan kemampuan oksidasi tembaga, dengan demikian kemampuan fungsional seruoplasmin. Serat dan fitat ternyata tidak dipengaruhi terhadap absorpsi tembaga.

• Fungsi utama : sebagai bagian dari enzim (bag enzim metaloprotein) • memegang peran dalam mencegah anemia (Membantu absorpsi besi, Merangsang sintensi hemoglobin, Melepas simpanan besi dari feritin dalam hati)

Fungsi Tembaga

Absorpsi dan Ekskresi ManganMekanisme absorpsi mangan hingga

sekarang belum diketahui dengan pasti. Seperti hal nya dengan mineral mikro lainnya, factor makanan mempengaruhi absorpsi mangan. Besi dan kalsium menghambat absorpsi mangan. Mangan diangkut oleh protein transmanganin dalam plasma. Setelah diabsorpsi, mangan dalam waktu singkat terlihat dalam empedu dan dikeluarkan dengan feses. Taraf mangan dalam jaringan diatur oleh sekresi selektif melalui empedu. Pada penyakit hati, mangan menumpuk dalam hati.

Mangan (Mn)

berperan sebagai kofaktor berbagai enzim yang membantu bermacam proses metabolism

1. glutamine sintetase, superoksida dismutase (dalam mitokondria)

2. piruvat karboksilase (berperan dalam metabolism karbohidrat dan lipida)

3. Enzim-enzim lain yang berkaitan dengan mangan juga berperan dalam sintesi ureum

Fungsi mangan

Flour terdapat di dalam tanah, air, tumbuh tumbuhan, dan hewan. Hanya sedikit sekali ada di dalam tubuh manusia, namun perannya penting

Flour (F)

Flour dianggap zat gizi esensial karena perannya dalam mineralisasi tulang dan pengerasan email gigi. Pada saat gigi dan tulang dibentuk, pertama terbentuk Kristal hidroksiaptit yang terdiri atas kalsium dan fosfor. Kemudian flour akan menggantikan gugus hidroksil (OH) pada Kristal tersebut dan membentuk flouroapatit. Pembentukan flouroapatit ini menjadikan gigi dan tulang tahan terhadap kerusakan.

TIMAH Ditempatkan sebagai unsur esensial

berdasarkan pengaruhnya dalam meningkatkan pertmbuhan secara dramatis kalau ditambahkan dalam diet (purified ultra clean) tikus. Dasar pengaruh tersebut (dan mungkin pengaruh lainnya) dalam metabolisme, belum diketahui.

Stannum anorganik sangat sedikit diserap dari diet sedangkan bentuk organic penyerapannyajuga tergantung pada dosis (dengan konsumsi 0.12 mg dapat diserap sampai 50% dan hanya 3% kalu konsumsi 50 mg). yang sudah diserap akan dikeluarkan melalui urine. Bila tingkat konsumsi normal, tidak akan ada akumulasi dalam tubuh selama hidup

COBALT Mineral ini adalah bagian (intinsik) dari

vitamin B12 yang dibutuhkan oleh dua reaksi enzimatik yang menjadi pusat metabolisme mamalia yaitu : sintesis metionin dari hemosistein untuk metilfolat yang memungkinkan aliran normal metabolisme folat (dan sintesis timidin), dan kenversi metilmalonil menjadi suksinil-CoA yang penting untuk penggunaan karbon ganjil asam lemak

Dengan dosis tinggi garam-garam kobalt meningkatkan poliferasi sel-sel eritropoietik sumsum tulang dan sel-sel tiroid. Ini merupakan bagian gejala umum dari keracunan kobalt yang dapat terlihat pada beberapa orang yang mendapat injeksi kobalt dan/ banyak terekspos (bukan dari makanan/diet)

Variasi Co-bahan makanan dapat diakibatkan oleh problema assay/analisis. Sebaliknya dari elemen lain , garam kobalt hampir semuanya larut dalam kondisi netral atau basa lebih mudah diserap kedalam mukosa intestine; mungkin sistem transportnya sama dengan yang digunakan oleh Fe+

+/Fe++=. Searah dengan ini, defisiensi besi dapat meningkatkan penyerapan kobalt (Fe dan Pb).

Dalam plasma, Co-inorganik didistribusi melalui albumin/ berikatan dengan albumin dan 14% ekskresi Co-inorganik dideposit dalam tulang, 435 dalam urat daging, dan sebagian kecil dalam jaringan terutama ginjal. Ekskresi Co-inorganik, terutama melalui urine; tingkat pengeluaran ini penting dalam pemeliharaan homeostatis Co.

KROMIUM Fungsi Cr yang paling baik diketahui

adalah mencegah intoleransi glucose. Unsur ini merupakan bagian atau perlu untuk factor toleransi glucose (Glucose Tolerance Factor= GTF) yaitu suatu komponen hati yang larut dalam air, plasma darah, ragi Brewer dan beberapa ekstrak biologis dan sel. GTF mempunyai pengaruh terhadap transport gula, namun tidak tergantung pada insulin dalam sel ragi.

Defisiensi Cr dapat juga menyebabkan hiperkolesterolemia. Mekanisme interaksi Cr dan metabolism kolesterol belum jelas, walaupun suplementasi dengan preparat Cr aktif (secara biologis) dapat menurunkan kadar kolesterol plasma/ serum. Ini mungkin disebabkan oleh pengaruhnya dalam menghambat reduktase hidroksimetilgutaril Co-A dari hati (membatasi sintesis kolesterol oleh enzim) yang analog dengan aktivitas vanadium . tetapi secara in vitro, pengaruh Cr dapt merangsang dan menghambat; tergantung pada konsentrasinya.

kromium adalah unsure yang paling tidak beracun diantara mikromineral. Setelah penyerapan, kromium mungkin diangkut pada protein pengangkut Fe dari plasma darah; transferin, tidak diketahui apakah GTF yang diserap melalui intestine akan masuk kedalam darah tanpa perubahan bentuk atau juga terikat dengan transferin. Dari intestin, hampir semua kromium masuk kedalam hati dimana akan terinkoporasi kedalam GTF.

Sejumlah GTF tertentu diekskresi kedalam plasma dimana akan tersedia dalam menolong aktivitas insulin. Kalau kadar glukosa dalam darah meningkat dan/ insulin diekskresi, meningkatkan aliran GTF dan / kromium kedalam plasma.GTF akan meningkatkan pengaruh insulin yang diekskresi tersebut dan kemudian keluar melalui urin.

SILIKON

FUNGSI SILIKON

Silikon baru dianggap sebagai zat gizi esensial sejak 20 tahun yang lalu. Silikon berperan dalam memulai klasifikasi tulang dan mempengaruhi sintesis kolagen. Silikon diabsorpsi dalam bentuk asam silikat dan diekskresi melalui urin. Konsentrasi rata-rata dalam plasma adalah 0,5 mg/liter. Silikon terutama terdapat dalam makanan nabati terutama biji-bijian dan serealia utuh.

METABOLISME SILIKON

Schwarz dan peneliti lain menunjukkan bahwa Si didapatkan terutama dalam kulit dan tulang rawan, tetapi juga sejumlah jaringan lain yang ada hubungannya dengan berbagai glukosaminoglikan dan diikat pada kolagen. Schwarz mempostulasikan bahwa Si mempunyai aktivitas minimum sebagai pengikat silang dalam komponen-komponen elastin dan pemeliharaan integritas jaringan elastis.

METABOLISME SILIKON

Silikon yang melimpah juga ditemukan pada dinding arteri yang normal. Bersama dengan hubungan yang diperoleh antara konsumsi serat dengan penurunan penyakit kardiovaskuler, dapat disimpulkan bahwa defisiensi Si karena tidak ada atau kurangnya konsumsi serat merupakan faktor yang mempunyai kontribusi dalam terjadinya aterosklerosis (penyakit kardiovaskuler).

METABOLISME SILIKON

Banyaknya Si dalam tubuh masih kurang jelas walaupun sudah diketahui bahwa jumlahnya dalam satuan gram. Masih banyak penelitian dibutuhkan untuk menjawab pertanyaan tentang lintasan ekskresi utama, proses homeostasis, serta metabolismenya

VANADIUM

FUNGSI VANADIUM

Vanadium diduga berperan dalam fungsi enzim-enzim yang berkaitan dengan fosforilasi. Vanadium diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tulamg serta untuk reproduksi normal. Sumber baik vanadium adalah serealia dan hasilnya. Sementara sumber yang mengandung vanadium sedang adalah daging, ikan dan unggas.

METABOLISME VANADIUM

Baru akhir-akhir ini Vanadium ditambahkan dalam kategori "mungkin esensial" dan masih sangat sedikit diketahui konsumsi, fungsi dan metabolismenya. Tetapi secara umum pengaruh vanadium dalam metabolisme lipid dan kolesterol. Vanadium menghambat kerja beberapa enzim, terutama enzim penghidrolisis ATP.

METABOLISME VANADIUM

Vanadium dapat juga menghambat sintesis skualen pada lintasan sintesis kolesterol. Penghambat sintesis kolesterol lebih lanjut dapat terjadi melalui perangsangan deasilase asetoasetil CoA oleh vanadium, lalu mengalihkan keterlibatan asetoasetil CoA dari produksi kolesterol dan asam keto. Setelah dimetabolisme 80%-90% dari vanadium tersebut keluar melalui urin.

NIKEL

FUNGSI NIKEL

Nikel terdapat di dalam DNA dan RNA. Fungsinya mungkin menstabilisasi struktur asam nukleat dan protein atau sebagai kofaktor atau komponen struktural berbagai enzim. Kekurangan nikel dapat menyebabkan kerusakan hati dan alat tubuh lain.

METABOLISME NIKEL

Secara in vitro, terdapat afinitas dengan tiamin pirofosfat,piridoksal fosfat (vitamin B6), porfirin, protein dan peptida serta ikatan dengan RNA dan DNA. Hubungan dalam metabolisme dan lebih spesifik lagi dengan enzim yang spesifik. Hampir semua enzim-enzim tersebut adalah enzim mitokondria.

METABOLISME NIKEL

Sehubungan dengan ini, defisiensi Ni dapat mengubah hepatosit dan struktur mitokondria terutama endoplasmik retikulum, perubahan respirasi mitokondria dan kadar lipid hati. Semua penemuan ini menunjukkan bahwa peranan Ni adalah dalam metabolisme antara.