BIOKIMIA PENCERNAAN

SECTIO INTAN SANTOSAGESTA QURROTU A’YUNINNATAREYNALDY S. R. DJAWAGLENN G. JOSHUA SAUDALESECUNDINA S. CANDIDADEA C. L. LUMBAN GAOLINDRIANI LISTYA PURWANTI

Biokimia pencernaan

• Pencernaan dan penyerapan karbohidrat• Percernaan dan penyerapan lipid• Pencernaan dan penyerapan protein• Pencernaan dan penyerapan vitamin dan

mineral

Pencernaan dan penyerapan karbohidrat

– Proses pencernaan dalam mulut terutama diperantarai oleh air liur (=saliva)

– Fungsi utama saliva adalah mengubah nutrien menjadi produk yang homogen selama berlangsungnya proses mastikasi

– Enzim penting yang terkandung dalam saliva adalah α-amilase (=ptialin), lisozim, dan lipase

– Amilase Aktif pada pH 6,5-7 – Memecah ikatan α-1,4 glikosidik karbohidrat (amilosa dan amilopektin)– α-amilase hanya berperan pada pemecahan pati , tidak pada disakarida

dan trisakarida– Produk karbohidrat hasil pemecahan α-amilase adalah maltosa,

maltotriosa, dan α-limit dextrin– Berperan penting dalam proses pembersihan gigi dari sisa-sisa makanan

berbahan karbohidrat

Percernaan dan penyerapan lipid• Triasilgliserol (trigliserida) adalah lemak utama

dalam makanan manusia karena merupakan lemak simpanan utama dalam tumbuhan dan hewan yang menjadi makanan kita.

• Hidrolisis triasilgliserol dimulai oleh lipase mulut dan lambung, yang menyerang ikatan ester sn-3 yang membentuk 1,2-diasilgliserol dan asam lemak bebas serta mempermudah emulsifikasi.

• Lipase pankreas disekresikan ke dalam usus halus dan memerlukan kolipase.

• kolipase spesifik untuk ikatan ester primeryi posisi 1 dan 3 dalam triasilgliserol dan menghasilkan 2-monoasilgliserol dan asam lemak bebas sebagai produk akhir utama pencernaan triasilgliserol di lumen.

• Di dalam epitel usus, 1-monoasilgliserol dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol.

• 2-monoasilgliserol mengalami re-asetilasi menjadi triasiigliserol melalui jalur monoasilgliserol.

• Gliserol yang dibebaskan di lumen usus tidak digunakan kembali, tetapi masuk ke dalam vena porta.

• Gliserol yang dibebaskan di dalam epitel digunakan kembali untuk sintesis triasilgliserol melalui jalur asam fosfatidat normal.

Pencernaan dan penyerapan protein

• Beberapa ikatan dapat diakses oleh enzim proteolitik yang mengatalisis hidrolisis ikatan peptida, tanpa mendenaturasi protein-protein dalam makanan terlebih dahulu (oleh pemanasan sewaktu dimasak dan oleh kerja asam lambung).

Beberapa Kelompok Enzim yangMengatalisis Pencernaan Protein

• Terdapat dua kelas utama enzim pencernaan proteolitik (protease), dengan spesifisitas yang berbeda untuk asam amino yang membentuk ikatan peptida yang akan dihidrolisis.

• Endopeptidase menghidrolisis ikatan peptida antara asam-asam amino spesifik di seluruh molekul. Enzim ini bekerja pertama kali, menghasilkan sejumlah besar fragmen yang lebih kecil; misalnya pepsin di getah lambung; tripsin, kimotripsin, dan elastase yang disekresikan ke dalam usus halus oleh pankreas.

• Eksopeptidase mengatalisis hidrolisis ikatan peptida, satu per satu, dari ujung peptida.

• Karboksipeptidase yang disekresikan di getah pankreas, membebaskan asam amino dari terminal karboksil bebas; aminopeptidase yang disekresikan oleh sel mukosa usus, membebaskan asam amino dari terminal amino.

• Dipeptidase di brush border sel mukosa usus mengatalisis hidrolisis dipeptida, yang bukan merupakan substrat bagi amino peptidase dan karboksipeptidase.

• Protease disekresikan sebagai zimogen inaktif; tempat aktif enzim ditutupi oleh sebuah regio kecil rantai peptida yang dikeluarkan oleh hidrolisis ikatan peptida spesifik. Pepsinogen diaktifkan menjadi pepsin oleh asam lambung dan oleh pepsin aktif (autokatalisis). Di usus halus, tripsinogen, prekursor tripsin, diaktifkan oleh enteropeptidase, yang disekresikan oleh sel epitel duodenum

• tripsin kemudian dapat mengaktifkan kimotripsinogen menjadi kimotripsin, proelastase menjadi elastase, prokarboksipeptidase menjadi karboksipeptidase, dan proaminopeptidase menjadi aminopeptidase.

• Produk akhir kerja endopeptidase dan eksopeptidase adalah campuran asam-asam amino bebas dipeptida dan tripeptida, dan oligopeptida, yang semuanya diserap.

• Asam amino bebas diserap melalui mukosa usus oleh transpor aktif yang dependen-natrium.

• Terdapat beberapa jenis pengangkut asam amino, dengan spesifisitas yang sesuai dengan rantai samping asam amino (besar atau kecil, netral, asam, atau basa).

• Berbagai asam amino yang dibawa oleh pengangkut masing-masing akan saling bersaing untuk diserap dan diambil oleh jaringan.

• Dipeptida dan tripeptida masuk ke brush border sel mukosa usus, tempat keduanya dihidrolisis menjadi asam amino bebas yang kemudian diangkut ke vena porta hepatika.

• Peptida yang relatif besar dapat diserap secara utuh, baik melalui penyerapan ke dalam sel mukosa usus (transelular) atau melalui celah antarsel (paraselular).

• Banyak dari peptida ini berukuran cukup besar untuk merangsang pembentukan antibodi-hal ini merupakan dasar timbulnya reaksi alergi terhadap makanan.

Pencernaan dan penyerapan vitamin dan mineral

• Vitamin dan mineral dibebaskan dari makanan sewaktu pencernaan, meskipun hal ini tidak berlangsung sempurna

• Ketersediaan vitamin dan mineral bergantung pada jenis makanan, dan terutama untuk mineral , adanya senyawa-senyawa pengikat (chelating compounds).

• Vitamin larut-lemak diserap dalam misel lipid yang terbentuk sewaktu pencernaan lemak

• vitamin larut-air dan sebagian besar garam mineral diserap dari usus halus melalui transpor aktif atau difusi yang diperantarai oleh pembawa (carrier) dan diikuti oleh pengikatan pada protein intrasel untuk mencapai penyerapan konsentratif.

• Penyerapan kalsium bergantung pada vitamin D. Selain perannya dalam mengatur homeostasis kalsium, vitamin D dibutuhkan untuk menyerap kalsium di usus. Untuk menyerap kalsium diperlukan sintesis protein pengikat kalsium intrasel yang diinduksi oleh vitamin D, yaitu kalbindin, yang juga memengaruhi permeabilitas sel mukosa terhadap kalsium, suatu efek yang berlangsung cepat dan tidak bergantung pada sintesis protein. Asam fitat (inositol heksafosfat) dalam sereal berikatan dengan kalsium di lumen usus sehingga mencegah penyerapannya.

• Penyerapan seng mungkin memerlukan ligan, pengikat seng yang disekresikan oleh kelenjar eksokrin pankreas. Seng juga diikat oleh fitat. Hal ini menjadi masalah terutama pada orang yang mengonsumsi produk gandum utuh yang dibuat tanpa ragi dalam jumlah besar. Ragi mengandung suatu enzim yaitu fitase, yang memdefosforilasi fitat sehingga senyawa ini menjadi Inaktif. Konsentrasi asam lemak yang tinggi di lumen usus, akibat gangguan penyerapan lemak, juga dapat mengurangi penyerapan kalsium dengan membentuk garam kalsium yang tidak larut. Asupan oksalat yang tinggi kadang-kadang dapat menyebabkan defisiensi karena kalsium oksalat bersifat tidak-larut.

• Penyerapan besi bersifat terbataso Meskipun defisiensi besi adalah masalah yang

umum dijumpai, sekitar 10%o populasi berisiko secara genetik mengalami kelebihan besi (hemokromatosis), dan untuk mengurangi risiko efek samping dari pembentukan nonenzimatik radikal bebas oleh besi elemental, penyerapan diatur secara ketat. Besi anorganik ditimbun di sei mukosa usus dan terikat pada suatu protein intrasel, feritin.

o Jika feritin di dalam sel telah jenuh oleh besi, tidak ada lagi besi yang dapat masuk ke dalam sel. Besi dapat meninggalkan sel mukosa hanya jika di dalam plasma terdapat tansferin yang dapat diikat olehnya. Jika transferin telah jenuh oleh besi, setiap besi yang telah tertimbun di sel mukosa akan keluar ketika sel tersebut terkelupas. Akibat adanya sawar mukosa ini, hanya sekitar 10%o besi dalam makanan yang diserap, dan hanya 1-5% dari banyak makanan nabati.

o Besi anorganik diserap dalam bentuk Fe2. (tereduksi) sehingga keberadaan bahan-bahan pereduksi akan meningkatkan penyerapan.

o Senyawa yang paling efektif adalah vitamin C, dan walaupun asupan 40-80 mg vitamin C/hari lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan, namun asupan 20-50 mg untuk sekali makan akan meningkatkan penyerapan besi, terutama pada pengobatan anemia defisiensi besi dengan menggunakan garam besi.

o Alkohol dan fruktosa juga meningkatkan penyerapan besi. Besi heme dari daging diserap secara terpisah, dan lebih tersedia daripada besi anorganik. Namun, penyerapan besi anorganik dan besi heme terhambat oleh kalsium-segelas susu saat makan akan menurunkan ketersediaan besi secara bermakna.

• Penyerapan vitamin B, memerlukan protein pengangkut khusus, faktor intrinsik;