makalah blok 11.doc
DESCRIPTION
makalah blok 11 ukridaTRANSCRIPT
Tubuh Anak yang Kelaparan Jauh Lebih Kurus dan Pendek daripada Teman
Seusianya
Ellen Sintia
10.2012.028 / F1
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jalan Terusan Arjuna No. 6 Jakarta 11510
Pendahuluan
Metabolisme normal mencakup adaptasi terhadap masa kelaparan, aktivitas fisik,
kehamilan dan menyusui. Kebutuhan akan bahan bakar metabolik relatif konstan sepanjang
hari karena aktivitas fisik rata-rata meningkatkan laju metabolik hanya sekitar 40-50% di atas
laju metabolik basal. Jika asupan bahan bakar metabolik selalu lebih besar daripada
pengeluaran energi, kelebihan bahan bakar ini disimpan, umumnya sebagai triasilgliserol di
jaringan adiposa, sehingga timbul obesitas dan berbagai masalah kesehatan yang
menyertainya. Sebaliknya, jika asupan bahan bakar metabolik terus menerus lebih sedikit
daripada pengeluaran energi, cadangan lemak dan karbohidrat tidak ada, asam amino yang
berasal dari pergantian protein digunakan untuk metabolisme yang menghasilkan energi,
bukan untuk sintesis protein sehingga terjadi emaciation (kurus kering), pengecilan otot
(wasting), dan akhirnya kematian.
Pada keadaan kenyang, setelah makan, pasokan karbohidrat berlimpah, dan bahan
bakar metabolik untuk kebanyakan jaringan adalah glukosa. Pada keadaan puasa glukosa
harus dihemat untuk digunakan oleh sistem saraf pusat (yang sangat bergantung sepenuhnya
pada glukosa) dan sel darah merah (yang bergantung pada glukosa). Jadi, jaringan yang
menggunakan bahan bakar selain glukosa dapat menggunakan bahan bakar alternatif; otot
dan hati mengoksidasi asam lemak dan hati membentuk badan keton dari asam lemak untuk
diekspor ke otot dan jaringan lain.
1
Pembahasan
Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat adalah komponen utama dalam makanan yang merupakan sumber energi
yang utama bagi organisme hidup. Pada dasarnya metabolisme glukosa dapat dibagi dalam
dua bagian yaitu yang tidak menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan
oksigen atau aerob.
Produk akhir pencernaan karbohidrat dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya
dalam bentuk glukosa, fruktosa, dan galaktosa, yang mewakili rata-rata sekitar 80% dari
produk-produk akhir tersebut. Setelah absorbsi dari saluran pencernaan, banyak fruktosa dan
hampir semua galaktosa diubah secara cepat menjadi glukosa di dalam hati. Oleh karena itu,
hanya sejumlah kecil fruktosa dan galaktosa yang terdapat dalam sirkulasi darah. Glukosa
kemudian menjadi jalur umum akhir untuk mentranspor hampir semua karbohidrat ke sel
jaringan. Kemudian di dalam sel hati tersedia enzim yang sesuai untuk meningkatkan
interkonversi antar monosakarida, karena di dalam sel hati mengandung sejumlah besar
glukosa fosfatase. Lalu dipecah menjadi glukosa dan fosfat, dan glukosa selanjutnya dapat
ditranspor kembali melalui membran sel hati ke dalam darah.1
Segera setelah masuk ke dalam sel, glukosa bergabung dengan satu radikal fosfat
(fosforilasi). Reaksi ini ditingkatkan oleh enzim glukokinase di dalam hati dan heksokinase di
dalam sebagian besar sel yang lain. Fosforilasi glukosa hampir seluruhnya ireversibel kecuali
di sel hati; sel epitel tubulus ginjal, dan sel epitel usus; di dalam sel-sel tersebut, suatu enzim
yang lain; glukosa fosfatase, juga tersedia, dan bila enzim ini diaktifkan maka akan terjadi
reaksi yang berbalik. Ketika glukosa berikatan dengan fosfat, glukosa tidak akan berdifusi
keluar, kecuali dari sel-sel khusus, terutama sel-sel hati, yang memiliki enzim fosfatase.
Kemudian setelah diabsorbsi ke dalam sel, glukosa dapat segera dipakai untuk melepaskan
energi ke sel atau dapat disimpan dalam bentuk glikogen, yang merupakan polimer besar
glukosa. Konversi menjadi senyawa presipitat dengan berat molekul tinggi (glikogen)
memungkinkan tersimpannya karbohidrat dalam jumlah besar tanpa mengubah tekanan
osmotik cairan intrasel secara bermakna. Konsentrasi yang tinggi dari monosakarida yang
mudah larut dengan berat molekul rendah akan sangat mengganggu hubungan osmotik antara
cairan intrasel dan ekstrasel.1
Metabolisme utamanya yaitu yang pertama glikolisis Emden Myerhof (EM). Pada
glikolisis EM, menguraikan glukosa menjadi piruvat (dalam keadaan aerob) atau laktat
(dalam keadaan anaerob) untuk menghasilkan energi. Terjadi di sitosol. Jumlah ATP yang
2
dihasilkan pada keadaan aerob yaitu 8 ATP/mol glukosa dan pada keadaan anaerob
menghasilkan 2 ATP/mol glukosa. Di dalam sel darah merah (eritrosit), glikolisis EM selalu
anaerob dan hasil akhirnya asam laktat. Secara lengkapnya proses glikolisis Embden
Meyerhof (EM) adalah sebagai berikut:1
Glukosa melalui fosforilasi diubah menjadi glukosa-6 fosfat dengan dikatalisir oleh
enzim glukokinase (pada hati) atau heksokinase (pada jaringan lain).
Glukosa + ATP glukosa 6-fosfat + ADP
Glukosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzim
fosfoheksosa isomerase.
glukosa 6-fosfat fruktosa 6-fosfat
Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bifosfat dengan bantuan enzim
fosfofruktokinase. Merupakan enzim yang bersifat alosterik atau regulator atau juga enzim
kunci sehingga berperan penting dalam laju glikolisis.
Fruktosa 6-fosfat + ATP fruktosa 1,6-bifosfat
Fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi 2 senyawa triosa fosfat yaitu gliserahdehid 3-
fosfat dan dihidroksi aseton fosfat (DHAP). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim aldolase.
fruktosa 1,6-bifosfat gliseraldehid 3-fosfat + dihidroksiaseton fosfat
Gliseraldehid 3-fosfat menjadi 1,3-bifosfogliserat. Enzim yang berperan adalah
gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase.
Gliseraldehid 3-fosfat + NAD+ + Pi 1,3-bifosfogliserat + NADH + H+.
1,3 bifosfogliser at diubah menjadi 3-fosfogliserat dikatalisir oleh enzim fosfogliserat
kinase .
1,3-bifosfogliserat + ADP 3-fosfogliserat + ATP
3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan dikatalisir oleh enzim
fosfogliserat mutase.
3-fosfogliserat 2-fosfogliserat
2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat (PEP) dengan bantuan enzim
enolase. Enolase dihambat oleh fluorid a .
2-fosfogliserat fosfoenol piruvat + H2O
PEP dipindahkan pada ADP oleh enzim piruvat kinase sehingga menghasilkan ATP.
Enol piruvat yang terbentuk dalam reaksi ini mengalami konversi spontan menjadi keto
piruvat.
Fosfoenol piruvat + ADP piruvat + ATP
3
Piruvat akan direduksi oleh NADH menjadi laktat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim
laktat dehidrogenase.
Piruvat + NADH + H+ L(+)-Laktat + NAD+
Dalam keadaan aerob, piruvat diambil oleh mitokondria, dan setelah konversi menjadi
asetil-KoA, akan dioksidasi menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat (Siklus Kreb’s). Pada
glikolisis aerob, ATP yang dihasilkan: 8 ATP dan pada glikolisis anaerob, ATP yang
dihasilkan: 2 ATP. Walaupun terdapat banyak reaksi kimia dalam rangkaian proses glikolisis,
hanya sebagian kecil energi bebas dalam molekul glukosa yang dibebaskan di sebagian besar
langkah. Akan tetapi, di antara tahap 1,3 asam difosfogliserat dan 3-asam fosfogliserat dan
sekali lagi di antara tahapan asam fosfoenolpiruvat dan asam piruvat, jumlah energi yang
dibebaskan lebih dari 12.000 kalori per mol, yaitu jumlah yang dibutuhkan untuk membentuk
ATP, dan reaksi digandakan sedemikian rupa hingga terbentuk ATP. Jadi, terdapat total 4
molekul ATP yang sudah dibentuk dari setiap molekul fruktosa 1,6-difosfat yang diuraikan
menjadi asam piruvat.1
Namun 2 molekul ATP dibutuhkan untuk fosforilasi glukosa asal untuk membentuk
fruktosa 1,6-difosfat sebelum glikolisis dapat dimulai. Oleh karena itu, perolehan akhir
molekul ATP dari keseluruhan proses glikolisis hanya 2 molekul untuk setiap molekul
glukosa yang dipakai. Jumlah ebergi mencapai 24.000 kalori ini dihantarkan ke ATP. Tetapi
selam selama glikolisis, total energi sebanyak 56.000 kalori dilepaskan dari glukosa asal,
yang memberikan keseluruhan efisiensi untuk pembentukan ATP hanya sebesar 43%. Sisa
energi sebesar 57% hilang dalam bentuk panas.1
Proses yang kedua yaitu oksidasi piruvat menjadi asam laktat. Proses ini terjadi di
mitokondria. Di dalam sel darah merah tidak ada mitokondria, maka piruvat diubah menjadi
laktat. Enzim yang digunakan yaitu piruvat dehidrogenase yang meningkat pada saat/setelah
makan, berhenti saat lapar, meningkat bila banyak piruvat, dan dihambat oleh peningkatan
asetil koA.
Selanjutnya siklus asam sitrat merupakan jalur akhir metabolisme bermacam zat.
Terjadi di mitokondria. Diawali dengan oksidasi asetil koA membentuk suatu siklus. Asetil
koA dapat diperoleh dari oksidasi karbohidrat, lemak dan asam amino. Terjadi di
mitokondria. SAS adalah suatu rangkaian reaksi yang melakukan oksidasi terhadap asetil
koA, membebaskan H+ dan e- sehingga menghasilkan ATP. SAS berfungsi amfibolik yaitu
berfungsi dalam jalur anabolik dan katabolik. Siklus terdiri dari penggabungan 1 molekul
4
asetil koA (2C) dengan asam dikarboksilat (4C) oksaloasetat asam trikarboksilat (6C)
yaitu asam sitrat. Dalam siklus asam sitrat dihasilkan 12 ATP.
Jadi, produksi ATP pada oksidasi 1 molekul glukosa adalah Glikolisi EM pada
keadaan aeob 8 ATP, oksidasi piruvat menjadi asetil koA 6 ATP, dan pada siklus asam sitrat
yaitu 24 ATP. Pada keadaan aerob dihasilkan 38 ATP. 2
Glikogenesis yaitu pembentukan glikogen dari glukosa. Sebagai persediaan energi
cadangan terutama di hati dan otot. Glikogenesis meningkat setelah makan dan glikogenensis
menurun pada saat puasa/lapar. Fungsi glikogen otot adalah sebagi sumber glukosa untuk
glikolisis di otot (energi). Fungsi glikogen hati yaitu sebagai simpanan glukosa dan untuk
penyediaan darah (utuk mempertahankan kadar glukosa darah terutama antara waktu makan
dan kerja otot). Di hati ada enzim glukosa 6- fosfatase yang mengkatalisis glukosa
6Pglukosa. Di otot tidak ada enzim glukosa 6-fosfatase. 3
Proses pembentukan glikogen memerlukan 3 enzim yaitu enzim UDP-glukosa
fosforilase (untuk pembentukan UDP-glu dari glukosa 1P + UTP dengan melepaskan 2 Pi),
enzim glikogen sintase (untuk pembentukan unit glukosil 1 4 dari molekul glikogen primer
+ UDP glukosa) dan enzim percabangan (branching enzim) untuk membentuk unit 16
glikogen. Enzim ini akan memindahkan segmen glukosa dari glikogen (± 6 molekul glukosa)
ke bagian cabang lain bila sudah terbentuk ± 11 glukosa.3
Glikogenolisis adalah proses pemecahan glikogen menjadi glukosa, di hati dan otot.
Di hati glikogenolisis meningkat menyebabkan glukosa darah meningkat. Di otot,
glikogenolisis berubah menjadi piruvat (aerob) atau laktat (anaerob pada kerja fisik, olahraga
berat). Enzim yang berperan yaitu fosforilase yaitu merupakan enzim regulator yang
mengkatalissi reaksi pemecahan ikatan glikosidik/fosforolisis (pemecahan dengan fosfat).
Oleh fosforilase tiap 1 molekul glukosa pada rantai lurus dilepaskan menjadi glukosa 1P
sampai tinggal ± 4 molekul glukosa pada cabang. Enzim glukan transferase memindahkan ±
3 segmen glukosa dari 4 sisa glukosa ke rantai lurus yang berdekatan dan meninggalkan 1
glukosa pada cabang tersebut. Debranching enzim menghidrolisi tempat percabangan,
memutus 1 molekul glukosa pada cabang tersebut menghasilkan glukosa bebas (pemecahan
hidrolitik) meniadakan percabangan (amilo [16] glukosidase). 3
Glukoneogenesis merupakan pembentukan karbohidrat (glukosa/glikogen) dari
senyawa bukan karbohidrat seperti asam amino glukogenik, laktat, gliserol, dan propiaonat.
Tujuannya yaitu untuk menyediakan glukosa di dalam tubuh bila kekurangan, misalnya
keadaan letih, puasa. Terjadi di hati dan ginjal. Proses ini melibatkan kebalikan dari sebagian
besar glikolisis EM, SAS, dan beberapa reaksi.4
5
Metabolisme Protein
Asam-asam amino diperlukan untuk mebentuk energi. Sebagian harus dipasok dari
makanan (asam amino esensial) karena tidak dapat dibentuk di tubuh. Sisanya asam amino
non esensial yang berasal dari makanan, tetapi juga dapat dibentuk dari zat-zat antar
metabolik melalui transaminasi dengan menggunakan nitrogen amino dari asam amino lain.
Setelah deaminasi nitrogen amino dikeskresikan sebagai urea, dan kerangka kabon yang
tesisa setelah transaminasi dapat (1) dioksidasi menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat (2)
digunakan untuk membentuk glukosa (glukoneogenesis) atau (3) untuk membentuk badan
keton. Beberapa asam amino menjadi prekusor bagi senyawa lain, misalnya purin, pirimidin,
hormon, seperti epinefrin, tiroksin, dan neurotransmiter.
Metabolisme Lemak
Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan
gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami
esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan
energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat
barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah
cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis. 3
Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA.
Asetil KoA dari jalur ini akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi.
Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis
menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.
Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami
kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis
membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi
menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini
dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan
asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian.
Metabolisme Gliserol
Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi.
Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada
tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat.
6
Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat,
suatu produk antara dalam jalur glikolisis. 3
Oksidasi asam lemak jenuh (oksidasi beta asam lemak)
Lemak dalam tubuh tidak hanya berasal dari makanan yang mengandung lemak,
tetapi dapat pula berasal dari karbohidrat dan protein. Hal ini dapat terjadi karena ada
hubungan antara metabolisme karbohidrat, lemak, protein atau asam amino. Asam lemak
yang terjadi pada proses hidrolisis lemak, mengalami proses oksidasi dan menghasilkan
asetil-KoA. Pembentukan asil-KoA dari asam lemak berlangsung dengan katalis enzim asil-
KoA sintase (tiokinase).3
Mula asam lemak bereaksi dengan ATP dan enzim membentuk kompleks enzim-
asiladenilat. Molekul asilaadenilat terdiri atas gugus asil yang berikatan dengan gugus fosfat
pada AMP. Molekul ATP dalam reaksi ini diubah menjadi AMP dan pirofosfat. Kemudian
asil AMP bereaksi dengan koenzim A membentuk asil-KoA. Pirofosfat dengan segera
terhidrolisis menjadi 2 gugus fosfat. 3
Reaksi kedua ialah pembentukan enoil-KoA dengan cara oksidasi. Enzim asil-KoA
dehidrogenase berperan sebagai katalis dalam reaksi ini. Koenzim yang dibutuhkan dalam
reaksi ini ialah FAD yang berperan sebagai akseptor hydrogen. Dua molekul ATP dibentuk
untuk tiap pasang elektron yang ditransportasikan dari molekul FADH2 melalui transpor
elektron.3
Reaksi ketiga, enzim enoil-KoA hidratase merupakan katalis yang menghasilkan L-
hidroksiasil koenzim A. Reaksi ini ialah reaksi hidrasi terhadap ikatan rangkap antara C-2
dan C-3. Reaksi keempat adalah reaksi oksidasi yang mengubah hidroksiasil-KoA menjadi
ketoasil-KoA. Enzim L-hidroksiasil koenzim A dehidrogenase merupakan katalis dalam
reaksi ini dan melibatkan NAD yang direduksi menjadi NADH. Proses oksidasi kembali
NADH ini melalui transpor elektron menghasilkan 3 ATP.3
Tahap kelima adalah reaksi pemecahan ikatan C – C, sehingga menghasilkan asetil-
KoA dan asil-KoA yang mempunyai jumlah atom C yang dua buah lebih pendek dari
molekul semula.
Asil-KoA yang terbentuk pada reaksi tahap 5, mengalami metabolisme lebih lanjut
melalui reaksi tahap 2 hingga tahap 5 dan demikian seterusnya sampai rantai C pada asam
lemak terpecah menjadi molekul-molekul asetil-KoA. Selanjutnya asetil-KoA dapat
teroksidasi menjadi CO2 dan H2O melalui siklus asam sitrat atau digunakan untuk reaksi-
reaksi yang memerlukan asetil-KoA. 3
7
Oksidasi asam lemak tidak jenuh
Seperti pada asam lemak jenuh, tahap pertama oksidasi asam lemak tidak jenuh
adalah pembentukan asil-KoA. Selanjutnya molekul asil-KoA dari asam lemak tidak jenuh
tersebut mengalami pemecahan melalui proses β oksidasi seperti molekul asam lemak jenuh,
hingga terbentuk senyawa –sis-sis-asil KoA atau trans-sis-asil KoA, yang tergantung pada
letak ikatan rangkap pada molekul tersebut. 3
Pembentukan dan Metabolisme Senyawa Keton
Asetil-KoA yang dihasilkan oleh reaksi oksidasi asam lemak dapat ikut dalam siklus
asam sitrat apabila penguraian lemak dan karbohidrat seimbang. Dalam siklus asam sitrat,
asetil-KoA bereaksi dengan asam oksaloasetat menghasilkan asam sitrat. Jadi, ikut sertanya
asetil-KoA dalam siklus asam sitrat tergantung pada ketersedian asam oksaloasetat dan hal ini
bergantung pula pada konsentrasi karbohidrat. Dalam keadaan berpuasa atau kekurangan
makan, konsentrasi karbohidrat (glukosa) berkurang, sehingga sebagian dari asam
oksaloasetat diubah menjadi glukosa. Karenanya, asetil-KoA dari lemak tidak masuk ke
dalam siklus asam sitrat tetapi diubah menjadi asam oksaloasetat, asam hidroksibutirat dan
aseton. Ketiga senyawa ini dinamakan senyawa keton. Asam asetoasetat terbentuk dari asetil-
KoA melalui tiga tahap reaksi: (1) 2 molekul asetil-KoA berkondensasi membentuk
asetoasetil-KoA oleh enzim ketotiolase yang menjadi katalisnya; (2) asetoasetil-KoA
bereaksi dengan asetil-KoA dan air menghasilkan 3-hidroksi-3-metilglutaril koenzim A.
Dalam reaksi ini enzim hidroksi-metilglutaril KoA bekerja sebagai katalis; (3) ialah
pemecahan 3-hidroksi-3-metilglutaril koenzim A menjadi asetil-KoA dan asam asetoasetat.
Asam asetotasetat yang terjadi, secara spontan membentuk aseton dengan jalan
dekarboksilasi. Di samping itu asam asam 3-hidroksi-butirat dapat dibentuk dari asam
asetoasetat dengan jalan reduksi. Enzim yang bekerja ialah D-3-hidroksibutirat
dehidrogenase dengan NADH sebagai koenzim.
Sintesis Asam Lemak
Sintesis asam lemak bukan berarti kebalikan dari jalur penguraian asam lemak,
artinya pembentukan asam lemak sebagian besar berlangsung melalui jalur metabolik lain,
walaupun ada sebagian kecil asam lemak yang dihasilkan melalui kebalikan dari reaksi
penguraian asam lemak di dalam mitokondria. 4
Pada hakikatnya, sintesis asam lemak berasal dari asetil-KoA. Enzim yang bekerja
sebagai katalis adalah kompleks enzim-enzim yang terdapat pada sitoplasma, sedangkan
8
enzim pemecah asam lemak terdapat di mitokondria. Reaksi awal adalah karboksilasi asetil-
KoA menjadi malonil-KoA. Reaksi ini melibatkan HCO3- dan energi dari ATP. Dalam
sintesis malonil-KoA ini, malonil-KoA karboksilase yang mempunyai gugus prostetik biotin
sebagai katalis. Reaksi pembentukan malonil-KoA sebenarnya terdiri dari 2 reaksi biotin
terikat pada suatu protein yang disebut protein pengangkut karboksilbiotin, biotin
karboksilase adalah enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi karboksilasi biotin dan
reaksi kedua ialah pemindahan gugus karboksilat kepada asetil-KoA yang dikatalis oleh
transkarboksilase.
Tahap berikutnya dalam sintesa asam lemak adalah pembentukan asetil ACP dan
malonil ACP, dengan katalis asetiltransasilase dan maloniltransasilase. Asam lemak dengan
jumlah atom C ganjil disintesis berawal dari propionil ACP. Asetil ACP dan malonil ACP
bereaksi membentuk asetoasetil ACP, dengan enzim asil-malonil ACP kondensase sebagai
katalis. Pada reaksi kondensasi ini, senyawa 4 atom C dibentuk dari senyawa 2 atom C
dengan senyawa 3 atom C dan CO2 dibebaskan. Tahap selanjutnya ialah reduksi gugus keto
pada C nomor 3, dari asetoasetil ACP menjadi 3-hidroksi butiril ACP dengan ketoasil ACP
reduktase sebagai katalis. Kemudian 3-hidroksi butiril ACP diubah menjadi krotonil ACP
dengan pengeluaran molekul air (dehidrasi). 3,4
Enzim yang bekerja pada reaksi ini ialah 3-hidroksi asil ACP dehidratase. Reaksi
terakhir dari putaran pertama sintesis asam lemak ialah pembentukan butiril ACP dari
krotonil ACP dengan perpanjangan rantai C ini telah mengubah asetil-KoA menjadi butiril
ACP. Putaran kedua pada proses perpanjangan rantai C dimulai dengan reaksi butiril ACP
dengan malonil ACP dan seterusnya seperti reaksi-reaksi pada putaran pertama. Demikian
setelah beberapa putaran maka asam lemak terbentuk pada reaksi terakhir yaitu hidrolisis asil
ACP menjadi asam lemak dan ACP.
Biosintesis Trigliserida
Tahap pertama sintesis trigliserida ialah pembentukan gliserofosfat (reaksi 1) , baik
dari gliserol maupun dari dihidroksi dan aseton fosfat (reaksi 2). Reaksi 1 berlangsung dalam
hati dan ginjal dan reaksi 2 berlangsung dalam mukosa usus serta dalam jaringan adipose.
Selanjutnya gliserofosfat yang telah terbentuk bereaksi dengan 2 mol asil-KoA membentuk
suatu asam fosfatidat (reaksi 3). Tahap berikutnya ialah reaksi hidrolisis asam fosfatidat ini
dengan fosfatase sebagai katalis dan menghasilkan suatu 1,2-digliserida (reaksi 4). Asilasi
terhadap 1,2-digliserida ini merupakan tahap akhir karena molekul asil koenzim A akan
terikat pada atom C nomor 3, sehingga terbentuk trigliserida.3,4
9
Biosintesis Fosfolipid
Sebelum membentuk trigliserida 1,2 digliserida dapat bereaksi dengan sitidindifosfat-
kolin (CDP-kolin) menghasilkan fosfatidilkolin. Selain itu 1,2 digliserida dapat pula bereaksi
dengan sitidinfosfat-etanolamina menghasilkan fosfatidil etanolamina.
Etanolamina atau kolin mengikat gugus fosfat dari ATP dengan enzim kinase sebagai
katalis dan menghasikan fosfoetanolamina atau fosforilkolin. Kemudian fosfoetanolamina
atau fosforilkolin bereaksi sebagai sitidintrifosfat (CTP) menghasilkan CDP-etanolamina atau
CDP-kolin. Katalis untuk reaksi ini ialah transferase. CDP-etanolamina atau CDP-kolin dapat
bereaksi dengan 1,2 digliserida membentuk fosfatidil etanolamina atau fosfatidil kolin.
Fosfatidiletanolamina dapat juga terbentuk dari fosfatidilserin dengan reaksi dekarboksilasi.
Sebaliknya fosfatidilserin dapat terbentuk dari fosfatidil etanolamina dengan serin. Dalam
reaksi ini terjadi pergantian gugus etanolamina dengan gugus serin.4
Biosintesis Kolestrol
Pada dasarnya kolesterol disintesis dari asetil-KoA melalui beberapa tahapan reaksi.
Secara garis besar dapat dikatakan bahwa asetil-KoA diubah menjadi isopentenil pirofosfat
dan dimetalil pirofosfat melalui beberapa reaksi yang melibatkan beberapa jenis enzim.
Selanjutnya isopentenil pirofosfat dan dimetalil pirofosfat bereaksi membentuk kolesterol.
Pembentukan kolesterol ini juga berlangsung melalui beberapa reaksi yang membentuk
senyawa-senyawa antara, yaitu geranil pirofosfat, skualen, dan lanosterol.4
Hormon
Korteks adrenal menghasilkan bermacam-macam hormon adrenokorteks yang
semuanya adalah steroid dan brasal dari molkul prekusor sama, kolesterol. Berdasarkan efek
primrnya steroid adrenal dapat dibagi menjadi tiga kategori yaitu mineralkortikoid, terutama
aldosteron, yang mempengaruhi keseimbangan mineral (elektrolit); glukokortikoid, terutama
kortisol yang berperan penting dalam metabolisme glukosa serta metabolisme protein dan
lemak; dan hormon seks yang identik atau serupa dengan yang dihasilkan oleh gonad (testis
pada pria, ovarium pada wanita).5
Kortisol, glukokortikoid utama, berperan penting dalam metabolisme karbohidrat,
protein, dan lemak; memperlihatkan efek permisif yang bermakna pada hormon lain dan
membantu kita mengatasi stres. Efek keseluruhan dari pengaruh metabolisme kortisol adalah
meningkatkan konsentrasi glukosa darah dengan mengorbankan simpanan protein dan lemak.
10
Secara spesifik, kortisol melaksanakan fungsi-fungsi berikut yaitu merangsang
glukoneogenesis, yang mengacu pada perubahan sumber-sumber nonkarbohidrat (yaitu asam
amino) menjadi karbohidrat di hati. Di antara waktu makan dan sewaktu puasa, saat tidak ada
nutrien baru yang diserap masuk ke darah untuk digunakan dan disimpan, glikogen (bentuk
simpanan glukosa) di hati cenderung habis karena teruarai menjadi glukosa untuk dibebaskan
ke darah. Glukoneogenesis adalah faktor penting untuk mengganti simpanan glikogen hati
dan mempertahankan kadar glukosa darah yang normal di antara waktu makan. Penggantian
ini penting karena otak hanya dapat menggunakan glukosa sebagai bahan bakar
metaboliknya, namun jaringan saraf sama sekali tidak dapat menyimpan glikogen. Dengan
demikian, konsentrasi glukosa dalam darah harus dipertahankan pada kadar yang sesuai agar
otak yang tergantung glukosa mendapat nutrisi yang adekuat. Menghambat penyerapan dan
penggunaan glukosa oleh banyak jaringan, kecuali otak, sehingga glukosa dapat digunakan
oleh otak yang mutlak memerlukannya sebagai bahan bakar metabolik. Merangsang
penguraian protein di banyak jaringan, terutama otot. Dengan menguraikan sebagian protein
otot menjadi asam amino konstituennya, kortisol meningkatkan konsentrasi asam amino
darah. Asam amino yang dimobilisasi ini siap digunakan untuk glukoneogenesis atau dipakai
di tempat lain yang memerlukannya, misalnya untuk memperbaiki jaringan yang rusak atau
sintesis struktur sel yang baru. Meningkatkan lipolisis, penguraian simpanan lemak di
jaringan adiposa, sehingga terjadi pembebasan asam-asam lemak ke dalam darah. Asam-asam
lemak yang dimobilisasi ini dapat digunakan sebagai bahan bakar metabolik alternatif bagi
jaringanyang dapat memanfaatkan sumber energi ini sebagai pengganti glukosa, sehingga
glukosa dapat dihemat untuk otak.2
Medula adrenal terdiri dari neuron-neuron simpatis pascaganglion yang mengalami
modifikasi. Seperti serat simpatis, medla adrenal memang mengeluarakan norepinefrin, tetapi
zat yang paling banyak disekresi adalah suatu zat kimia serupa yang dikenal sebagai
epinefrin. Baik epinefrin maupun norepinefrin berasal dari kelas katekolamin, yang berasal
dari asam amino tirosin. Epinefrin sama dengan norepinefrin, kecuali bahwa zat ini memilki
tambahan sebuah gugus metil.
Epinefrin menimbulkan beberapa efek metabolik, bahkan pada konsentrasi hormon
dalam darah yang lebih rendah daripada yang dibutuhkan untuk menimbulkan efek
kardiovaskuler. Secara umum, epinefrin merangsang mobilisasi simpanan karbohidrat dan
lemak sehingga tersedia energi yang dapat segera digunakan oleh otot. Secara spesifik,
epinefrin meningkatkan kadar glukosa darah melalui beberapa mekanisme yang berlainan.
Pertama hormon ini merangsang glukoneogenesis dan glikogenolisis di hati, yang terakhir
11
mengacu pada penguraian simpanan glikogen menjadi glukosa yang kemudian dibebaskan ke
dalam darah. Epinefrin juga merangsang glikogenolisis di otot rangka. Epinefrin dan sistem
simpatis juga memiliki efek hiperglikemik dengan menghambat sekresi insulin, hormon
pankreas terutama berperan menurunkan kdar gulad ari darah, dan dengan merangsang
glukagon , hormon pankreas lainnya yang meningkatkan glikogenolisis dan glukoneogenesis
hati. Selain meningkatakan kadar gula darah, epinefrin juga menignkatkan kadar asam lemak
darah dengan mendorong lipolisis.3
Efek metabolik epinefrin sesuai untuk situasi fight or flight. Kadar glukosa dan asam
lemak yang meningkat merupakan tambahan bahan bakar untuk menjalankan berbagai
aktivitas otot yang dibutuhkan pada keadaan terebut dan juga memastikan bahwa otak
mendapat cukup makanan selama krisis saat individu yang bersangkutan tidak mengkonsumsi
nutrien baru. Otot dapat mengggunakan asam lemak sebagai sumber nergi, tetapi otak tidak.
Epinefrin uga meningkatkan laju metabolisme keseluruhan. Epinefrin dan norepinefrin
menyebakan pengeluaran keringat, yang membantu tubuh mengeluarkan panas ekstra yang
disebabkan oleh meningkatnya aktivitas otot.4
Selain menyerupai efek pelepasan muatan saraf noradregenik, norepinefrin dan
epinefrin memperlihatkan efek metabolik yang mencakup glikogenolisis di ahti dan otot
rangka, mobilisasi asam lemak bebas, peningkatan laktat plasma dan stimulasi tingkat
metabolik.keduanya juga meningkatkan kekuatan dan kecepatan kontraksi jantung terisolasi.
Norepinefrin dan epinefrin juga menyebabkan peningkatan cepat tigkat metabolik yang
independen terhadap hati dan peningkatan ringan yang timbul lebih lambat yang hilang
dengan hepatektomi serta bersamaan dengan peningkatan konsentrasi laktat darah. Efek
kalorigenik ini tidak terjadi bila tidak terdapat tiroid dan korteks adrenal.3
Selain glandula adrenal juga terdapat pankreas yang juga menghasilkan hormon yang
ikut berperan. Pankreas adalah suatu organ yang terdiri dari jaringan eksokrin dan endokrin.
Bagian eksokrin pankreas mengeluarkan larutan basa encer dan enzim-enzim pecernaan
melalui duktus pankreatikus ke dalam lumen saluran pencernaan. Di antara sel-sel eksokrin
pankreas tersebar kelompok-kelompok ataupulau-pulau sel endokrin yang juga dikenal
sebagai pulau-pulau langerhans. Jenis sel endokrin pankreas yang paling banyak dijumpai
adalah sel β (beta), tempat sintesis dan sekresi insulin. Yang juga penting adalah sel α (alfa)
yang menghasilkan glukagon. Sel D (delta) adalah tempat sintesis somatostatin, sedangkan
sel endokrin yang paling jarang, sel PP, mengeluarkan polipeptida pankreas.
Hormon pankreas yang paling penting untuk mengatur metabolisme bahan bakar
adalah insulin dan glukagon. Somatostatin juga dihasilkan oleh hipotalamus, tempat hormon
12
tersebut berfungsi menghambat sekresi hormon pertumbuhan dan TSH. Selain itu,
somatostatin dihasilkan oleh sel-sel yang membentuk lapisan dalam saluran pencernaan,
tempat hormon ini diperkirakan bekerja lokal sebagai zat parakrin untuk menghambat
sebagian besar proses pencernaan. Somatostatin juga menimbulkan berbagai efek inhibisi
terhadap saluran pencernaan, yang efek keseluruhannya adalah menghambat pencernaan
nutrien dan mengurangi penyerapan nutrien. Dengan menimbulkan efek inhibisi,
somatostatin pankreas bekerja secara umpan balik negatif untuk mengerem kecepatan
pencernaan dan penyerapan makanan sehingga tidak terjadi peningkatan berlebihan kadar
nutrien di dalam plasma. Masih sedikit yang diketahui mengenai polipeptida pankreas.
Tampaknya hormon ini memilki efek yang terutama berkaitan dengan inhibisi fungsi
pencernaan. Polipeptida pankreas tampaknya tidak memilki efek langsung pada metabolisme
karbohidrat, protein, atau lemak.
Insulin memilki efek penting pada metabolisme karbohidrat, lemak dan protein.
Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam darah serta
mendorong penyimpanan nutrien-nutrien tersebut. Efek pada karbohidrat yaitu: (1)
mempermudah masuknya glukosa ke dalam sebagian besar sel. Molekul glukosa tidak mudah
menembus membrans sel tanpa adanya insulin. Dengan demikian, sebagian besar jaringan
sangat bergantung pada insulin untuk menyerap glukosa dari darah dan menggunakannya; (2)
merangsang glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa baik di otot maupun hati; (3)
menghambat glikogenolisis, penguaraian glikogen menjadi glukosa. Dengan menghambat
penguraian glikogen, insulin meningkatkan penyimpanan karbohidrat dan menurunkan
pengeluaran glukosa oleh hati; (4) menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati dengan
menghambat glukoneogenesis, perubahan asam amino menjadi glukosa di hati.
Selain itu, efeknya pada lemak antara lain meningkatkan transportasi glukosa ke
dalam jaringan adiposa, seperti yang dilakukannya pada kebanyakan sel tubuh; mengaktifkan
enzim-enzim yang mengkatalisasi pembentukan asam lemak dari turunan glukosa,
meningkatkan masuknya asam-asam lemak dari darah ke dalam sel jaringan adiposa, dan
menghambat lipolisis (penguraian lemak) sehingga terjadi penurunan pengeluaran asam
lemak dari jaringan adiposa ke dalam darah. Sedangkan pada protein, efeknya mendorong
transportasi aktif asam-asam amino dari darah ke dalam otot dan jaringan lain. Insulin juga
meningkatkan kecepatan penggabungan asam amino ke dalam protein dengan merangsang
perangkat pembuat protein di dalam sel serta menghambat penguraian protein.
Walaupun insulin berperan sentral dalam mengontrol penyesuaian-penyesuaian
metabolik antara keadaan absorptif dan pasca-absorptif, glukagon juga sangat penting.
13
Glukagon mempengaruhi banyak proses metabolik yang juga dipengaruhi oleh insulin, tetapi
umumnya efek glukagon berlawanan dengan efek insulin. Efek keseluruhan glukagon pada
metabolime karbohidrat timbul akibat peningkatan pembentukan dan pengeluaran glukosa
oleh hati sehingga terjadi peningkatan kadar glukosa darah. Menimbulkan efek hiperglikemik
dengan menurunkan sintesis glikogen, meningkatkan glikogenolisis, dan merangsang
glukoneogenesis.
Glukagon juga melawan efek insulin berkenaan dengan metabolisme lemak dengan
mendorong penguraian lemak dan megnhambat sintesis trigliserida meningkatkan
pembentukan keton di hati dan mendorong perubahan asam lemak menjadi badan keton.
Glukagon menghambat sintesis protein dan meningkatkan penguraian protein di hati.
Stimulasi glukoneogenesis juga memperkuat efek katabolik glukagon pada metabolisme
protein di hati.
Gizi Dasar
Karbohidrat
Karbohidrat adalah penghasil utama energi. Karbohidrat yang terdapat pada makanan
umumnya hanya tiga jenis ialah monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Mono dan
disakarida terasa manis, sedangkan polisakarida tidak mempunyai rasa (tawar). Di dalam
bahan makanan nabati terdapat dua jenis polisakarida yaitu dapat dicerna dan yang tidak
dapat dicerna. Yang dapat dicerna ialah zat tepung (amylum) dan dekstrin. Yang tidak dapat
dicerna ialah selulosa, pentosa dan galaktan. Plisakarida di dalam bahan makanan hewani
dapat dicerna dan disebut glikogen. Tidak ada polisakarida hewani yang tidak dapat dicerna
oleh tubuh manusia.
Sumber utama karbohidrat di dalam makanan berasal dari tumbuh-tumbuhan, dan
hanya sedikit saja yang termasuk bahan makanan hewani. Yang merupakan sumber energi
utama terutama terdapat dalam bentuk zat tepung (amylum) dan zat gula (mono dan
disakarida). Sumber yang kaya akan karbohidrat umumnya termasuk bahan makanan pokok.
Bahan makanan pokok di Indonesia dapat berupa beras, (serealia), akar dan umbi, serta
ekstrak tepung seperti sagu. Karbohidrat hewani berbentuk glikogen, terutama terdapat dalam
otot (daging) dan hati.
Di dalam tubuh, karbohidrat merupakan salah satu sumber utama energi dan yang
paling murah. Simpanan energi di dalam otot dan hati terdapat sebagai glikogen, salah satu
bentuk karbohidrat yang mudah dimobilisasikan bila badan memerlukan banyak energi.
Mono dan disakarida berfungsi sebagai pemanis di dalam makanan. Tingkat manis sebagai
14
standar diambil sucrosa (100), dan berturut-turut: fruktosa (173), glukosa (74), galaktosa
(32), maltosa (32) dan laktosa (16). Karbohidrat menghasilkan energi sebesar 4,1
kilokalori/gr, di mana komposisi gizi yang dibutuhkan adalah 60-70% total kalori/hari.3
Protein
Di dalam sel, protein terdapat sebagai protein struktural maupun sebagai protein
metabolik. Protein struktural merupakan bagian integral dari struktur sel dan tidak dapat
diekstrai tanpa menyebabkan disintegrasi sel tersebut. Protein metabolik ikut serta dalam
reaksi biokimiawi dan mengalami perubahan bahkan mungkin destruksi atau sintesa protein
baru. Protein metabolik diekstrasi tanpa merusak integritas struktur sel itu sendiri. Kalau
protein mengalami hidrolisa total, akan menghasilkan sejumlah 20-24 jenis asam amino,
tergantung dari cara menghidrolisanya.
Dari 20-24 jeins asam amino yang dihasilkan dalam hidrolisa total suatu protein, da
yang dapat disintesa di dalam tubuh, tetapi ada pula yang tidak. Asam amino yang tidak dapat
disintesa harus tersedia dalam makanan yang dikonsumsi, jadi merupakan bagian yang
esensial dari makanan. Karena itu asam amino yang tidak dapat disintesa oleh tubuh, disebut
asam amino esensial, sedangkan yang lainnya disebut asam amino non esensial. Terdapat
delapan jenis asam amino esensial yait lysine, leucine, isoleucine, valine, threonin,
phenylalanine, methionin, tryptophane, sedangkan untuk anak-ank yang sedang tumbuh
ditambah dua jenis lagi yaitu histidin dan arginin.Asam amino nonesensial seperti glisin,
arginin, prolin, asam glutamat, asam aspartat, serin dan alanin.3
Berdasarkan sumbernya, protein diklasifikasikan menjadi protein hewani dan protein
nabati. Protein hewani yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dari binatang seperti
protein dari daging, protein susu, dan sebagainya. Protein nabati ialah protein yang berasal
dari bahan makanan tumbuhan, seperti protein dari jagung (zein), dari terigu, dan sebagainya.
Fungsi protein sebagai zat pembangun. Selain itu, protein berfungsi dalam pertumbuhan dan
pemeliharaan jaringan, menggantikan sel-sel yang mati dan aus terpakai, sebagai protein
struktural. Sebagai badan-badan anti, protein juga berfungsi dalam mekanisme pertahanan
tubuh melawan berbagai mikroba dan zat toksik lain yang datang dari luar dan masuk ke
dalam milieu interieur tubuh. Sebagi zat pengatur, protein mengatur proses-proses
metabolisme dalam bentuk enzim dan hormon. Protein juga adalah salah satu sumber energi.
Dalam bentuk khromosom, protein juga berperan dalam menyimpan dan meneruskan sifat-
sifat keturunan dalam bentuk gen. Protein menghasilkan 4,1 kilokalori/gr di mana komposisi
gizi yang dibutuhkan 10-15% total kalori/hari.3
15
Lemak
Lemak di dalam makanan yang memegang peranan penting ialah yang disebut lemak
netral atau triglicerida, yang molekulnya terdiri atas satu molekul glycerol (glycerin) dan tiga
molekul asam lemak, yang diikatkan pada glycerol tersebut dengan ikatan ester.
Menurut sumbernya dibedakan atas lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati
berasal dari bahan makanan tumbuh-tumbuhan, sedangkan lemak hewani berasal dari
binatang termasuk ikan, telur, dan susu. Kedua jenis lemak ini berbeda dalam jenis asam
lemak yang menyusunnya. Lemak nabati mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh,
yang menyebabkan asam lemak tak jenuh, yang menyebabkan titik cair yang lebih rendah,
dan dalam suhu kamar berbentuk cair, disebut minyak. Lemak hewani mengandung terutama
asam lemak jenuh, khususnya mempunyai rantai rantai karbon panjang yang mengakibatkan
dalam suhu kamar berbentuk padat inilah yang biasa oleh awam disebut lemak atau gaji.
Fungsi lemak di dalam makanan memberikan rasa gurih, memberikan kualitas renyah,
terutama pada makanan yang digoreng, memberikan kandungan kalori tinggi dan
memberikan sifat empuk (lunak) pada kue yang dibakar. Di dalam tubuh, lemak berfungsi
sebagi cadangan energi dalam bentuk jaringan lemak yang ditimbun di tempat-tempat
tertentu, yang memberikan fiksasi organ tersebut, seperti biji mata dan ginjal. Jaringan di
bawah kulit melindungi tubuh dari hawa dingin. Lemak menghasilkan 9 kilokalori/gr di mana
komposisi gizi yang dibutuhkan 20-35%.3
Mineral
Kalsium, merupakan mineral dengan jumlah terbanyak dalam tubuh. Diperlukan
untuk simpanan di matriks tulang dan gigi supaya tetap kokoh, mengendalikan kerja jantung
dan otot skelet serta eksitabilitas saraf, dan pembekuan darah. Hanya 20-30% dari asupan
kalsium yang diabsorbsi dari traktus digestivus. Jika asupan per hari kurang dari 250 mg,
70% dari asupannya akan diserap, terutama di jejunum namun juga di ileum dan kolon.
Kalsium dapat diserap secara aktif maupun pasif, di mana yang aktif lebih dominan jika
asupan kalsium kurang, dan membutuhkan metabolit aktif vitamin D, kalsitriol.
Kalsium banyak terdapat dalam susu, keju, tepung yang difortifikasi kalsium, telur,
ikan (salmon dan sarden yang tulang-tulang kecilnya ikut dimakan), kubis, brokoli. Kalsium
dibuang di urin, feses, kulit, rambut, dan kuku. Kalsium yang terdapat di empedu dapat
diabsorbsi ulang di ileum dan kolon. Kalsium tambahan diperlukaan saat pertumbuhan,
kehamilan, dan laktasi.5
16
Fosfor, merupakan mineral kedua terbanyak dalam tubuh. Dapat berupa fosfat organik
seperti ATP, AMP, ADP, kreatin fosfat, maupun inorganic yang terdapat di matriks tulang
dan cairan ekstraselular. Fosfor berfungsi sebagai komponen tulang dan gigi bersama
kalsium, pembentukan bagian sel (fosfolipid), pelepasan energi dari karbohidrat dan lemak,
membantu absorbsi karbohidrat dari usus halus, dan membantu mempertahankan
keseimbangan asam-basa tubuh. Penyerapan fosfor bergantung pada pembentukan garam
larut air. Normalnya 60% fosfor makanan akan diserap. Penggunaan antacid yang
mengandung magnesium dan alumunium berlebih dapat menyebabkan berkurangnya
penyerapan fosfor melalui pembentukan garam larut air. Fosfor dapat diperoleh dari daging,
ikan , susu, keju, dan sereal yang mengandung fosfor melebihi sayur dan buah. Juga terdapat
dalam banyak pengawet makanan. Banyak makanan yang merupakan sumber kalsium juga
kaya akan fosfor, di mana asupannya harus memiliki perbandingan 1 mmol fosfor per 1
mmol kalsium, mencerminkan konsentrasinya pada tubuh normal.5
Zat besi, 0,5-1 gram besi disimpan dalam bentuk ferritin dan haemosiderin dalam
hati, limpa, dan sumsum tulang. Kadar plasma ferritin merupakan indikator kadar simpanan
besi. Kandungan total besi dalam tubuh sangat sedikit, yaitu sekitar 4 gr. Besi berfungsi
untuk pembentukan hemoglobin, terdapat dalam pigmen myoglobin otot, serta penting
sebagai konstituen banyak sistem enzim. Dua jenis besi dapat ditemukan dalam makanan
yaitu daging dan olahannya mengandung besi hem serta sayur dan buah mengandung
kompleks ferri. Besi diperlukan tubuh untuk mengimbangi kehilangan besi akibat urin,
menstruasi, pembentukan hemoglobin tambahan karena kehamilan dan masa pertumbuhan,
laktasi, serta pendarahan.5
Yodium, merupakan konstituen dari tiroksin (T4) dan triodotironin (T3) yang
disekresi glandula tiroid yang berfungsi mengendalikan aktivitas jaringan, kecepatan
metabolisme, dan integritas jaringan penyambung, serta perkembangan sistem saraf fetus
pada trimester pertama kehamilan. Kurang asupan yodium pada ibu hamil dapat
menyebabkan kretinisme, sindrom retardasi mental, dan dwarfisme. Yodium terdapat sangat
sedikit dalam makanan. Paling baik berasal dari sayur dan ikan laut, serta susu sapi. Beberapa
makanan yang mengandung substansi yang menghambat pengambilan yodium oleh glandula
tiroid disebut sebagai goitrogen, yaitu: kubis dan lobak yang mengandung goitrogenic
cyanoglucocides; singkong, jagung, ubi, dan kacang limaair yang tercampur fesesion
kalsium, fluor, mangan, dan magnesium yang terdapat pada air keras. Kekurangan yodium
dibarengi dengan bahan-bahan goitrogen pada satu area tertentu dapat menyebabkan goiter
17
endemik, ditandai dengan pembengkakan leher. Asupan yodium berlebih juga dapat
menyebabkan goiter.5
Fluor, terdapat dalam jumlah kecil dalam gigi dan tulang sebagai garam fluoroapatit
dengan fungsi esensial yang belum diketahui. Mineral ini terdapat dalam air, yang meskipun
hanya dalam jumlah yang sangat sedikit, namun merupakan sumber asupan utama. Studi
mengenai fluor terhadap nutrisi manusia berkaitan dengan fungsinya mencegah karies gigi.
Fluor harus terdapat ketika kalsifikasi gigi masih berlangsung. Fluor yang berlebihan dapat
menyebabkan timbulnya lapisan putih kapur pada gigi, dan apabila sangat berlebihan dapat
menyebabkan lapisan tsb menimbulkan warna coklat permanen pada gigi.5
Natrium, terutama ditemukan dalam plasma darah dan cairang sekeliling jaringan.
Penting dalam pengaturan tekanan osmotik serta penghantaran impuls saraf, kontraksi otot,
transport aktif, dan keseimbangan asam-basa.Kebanyakan natrium berasal dari garam dapur
(natrium klorida). Terdapat pula dalam susu, keju, telur, daging, dan ikan yang memiliki
kadar natrium lebih tinggi daripada sayur dan sereal. Natrium terutama dikeluarkan melalui
urin dan keringat, di mana kadar natrium dipertahankan oleh ginjal. Absorbsi natrium dan air
dikontrol oleh hormon aldosteron dan ACTH. Defisiensi natrium dapat terjadi akibat
pengeluaran keringat berlebih akibat hawa panas, dengan gejala kram otot dan kelelahan luar
biasa. Kelompok orang yang juga mungkin mengalami defisiensi adalah mereka yang
muntah-muntah dan diare berkepanjangan, kerusakan jaringan (misalnya karena luka bakar),
atau karena kerusakan ginjal. Pada orang tua yang kemampuan memekatkan urinnya sudah
kurang, kekurangan natrium dapat menyebabkan kepikunan.5
Kalium, terutama terdapat dalam sel tubuh, dengan cara kerja yang komplemen
dengan natrium. Ginjal memainkan peranan penting dalam mengatur konsentrasi kalium
dalam tubuh. Defisiensi dapat disebabkan muntah-muntah dan diare dalam waktu lama, atau
akibat terapi diuretik oral, dan menyebabkan kejang otot. Lebih dari 90% kalium diserap
dalam usus halus proksimal. Buah dan sayur merupakan sumber utama kalium, begitu pula
dengan pisang dan jus buah serta kopi. Asupan kalium lebih banyak dapat menurunkan
tekanan darah.1
Magnesium, berguna untuk perkembangan tulang dan mempertahankan potensial
listrik sepanjang membran sel otot dan saraf. Magnesium terdapat pada air keras, sereal,
sayuran hijau, daging, dan produk hewani yang jumlahnya lebih sedikit daripada yang
didapat dari produk nabati karena produk hewani mengandung lebih banyak kalsium, protein,
dan fosfat sehingga menyebabkan lebih sedikit magnesium diabsorbsi.
18
Absorbsi magnesium dalam usus halus sangat efisien. Defisiensi magnesium dapat
terjadi bersamaan denan kelaparan, sindrom malabsorbsi, pancreatitis akut, alkoholisme, dan
diare serta muntah-muntah berkepanjangan. Biasa disertai rendahnya kadar kalsium darah.
Gejala defisiensi berupa otot lemah, disfungsi neuromuskular, takikardia, dan fibrilasi
ventrikel. Dapat juga disebabkan karena pengangkatan glandula paratiroid dan penggunaan
diuretika dalam waktu lama.5
Vitamin
Karotin, termasuk golongan carotenoids, yaitu pigmen-pigmen berwarna merah-
jingga yang ada pada tumbuh-tumbuhan. Karotin dalam tubuh manusia dapat dikonversi
menjadi retinol. Kadar karotin ditentukan secara kalorimetrik dalam larutan petroleum-ether
sesudah zat0zat yang dapat menggangu penentuan dihilangkan. Aktivitas retinol dari karotin
dinyatakan sebagai retinol-ekivalen dalam mcg per 100 g bahan = mcg.6
Retinol (vitamin A), hanya terdapat secara alamiah pada bahan makanan asal hewani.
Margarine (bahan nabaati) diperkaya dengan retinol sintetik. Kadar retinol ditentukan secara
kolorimetrik dengan cara carr dan price dalam larutan chlorofoem. Aktivitas reinol
dinyatakan sebagai retinol-ekivalen dalam mcg per 100 g bahan = mcg %.6
Thiamine ( vitamin B1). Kadar tiamin ditentukan dengan diukur kekuatan
fluoresensinya dengan fluorometer atau secara kolorimetrik sesudah direaksikan dengan
diazotized para aminoacetophenon. Kadar thiamin dinyatakan dalam mg per 100 g bahan –
mg %.6
Asam askorbat (vitamin C), kadar asam askorbat ditentukan dengan titrasi dengan
2,6-diclorophenol-indophenol atau secara kolorimetrik sesudah direaksikan dengan 2,4-
dinitrophenylhydrazine dan penambahan asam sulfat dengan kepekaan tertentu. Kadar asam
askorbat dinyatakan dalam mg per 100 g.6
Vitamin D mencegah dan menyembuhkan riketsia, yaitu penyakit di mana tulang
tidak mampu melakukan klasifikasi. Vitamin D dapat dibentuk tubuh dengan bantuan sinar
matahari. Bila tubuh mendapat cukup sinar matahari konsumsi vitamin D melalui makanan
tidak dibutuhkan. Karena dapat disintesis di dalam tubuh, vitamin D dapat dikatakan bukan
vitamin, tapi suatu prohormon. Bila tubuh tidak mendapat cukup sinar matahari, vitamin D
perlu dipenuhi melalui makanan. Bahan makanan yang kaya akan vitamin D ialah susu.
Defisit vitamin D memberikan penyakit rakhitis (rickets) atau disebut pula penyakit Inggris
karena mula-mula banyak terdapat dan dipelajari di negara Inggris.
19
Vitamin E, berbagai biji-bijian merupakan sumber kaya vitamin E. Khususnya biji
yang sudah berkecambah dikenal mengandung vitamin E dalam konsentrasi tinggi.
Kekurangan vitamin E pada manusia menyebabkan hemolisis eritrosit, yang dapat diperbaiki
dengan pemberian tambahan vitamin E.
Vitamin K, sumber utama vitamin K adalah hati, sayuran daun berwarna hijau,
kacang buncis, kacang polong, kol dan brokoli. Semakin hijau daun-daunan semakin tinggi
kandungan vitamin K-nya. Bahan makanan lain yang mengandung vitamin K dalam jumlah
lebih kecil adalah susu, daging, telur, serealia, buah-buahan, dan sayuran lain. Kekurangan
vitamin K menyebabkan darah tidak dapat menggumpal, sehingga bila ada luka atau pada
operasi terjadi pendarahan.
Antropometri
Antropometri mempunyai definisi berupa ukuran tubuh, berat, dan proporsi fisik (Lee
dan Nieman, 1996). Antropomterik merupakan pengukuran yang relative mudah dan
menggunakan teknik yang sederhana yang bisa digunakan untuk jumlah sample yang besar.
Observasi dengan menggunakan antropometrik tidak invasive dan tidak menakutkan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran antropometrik dapat berupa factor intern :
genetic, obstretrik, dan gender dan factor eksternal : diet, obat-obat, lingkungan, dan
penyakit.
Ukuran antropometri untuk lemak tubuh dan massa bebas lemak, IMT: Berat badan
dalam kg / (tinggi dalam m)2. IMT berhubungan erat dengan kegemukan tubuh, indikator
terbaik bagi lemak tubuh total pada wanita, indikator terbaik bagi persentase lemah tubuh
total pada pria. Klasifikasinya adalah pada tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi Indeks Massa Tubuh
Klasifikasi Indeks Massa Tubuh IMT Berat Badan
< 18,5 BB kurang
18,5-22,9 BB normal
>23,0 BB lebih
23,0-24,9 Preobesitas
25,0-29,9 Obesitas I
>30,0 Obesitas II
Jenis parameter antropometri pada anak
20
Umur, faktor umur sangat penting dalam menentukan status gizi, batasan umur
digunakan adalah tahun umur penuh dan untuk anak 0-2 tahun digunakan bulan penuh.
Contoh : tahun usia penuh. Umur : 7 tahun 2 bulan dihitung 7 tahun atau 6 tahun 11 bulan
dihitung 6 tahun. Contoh : bulan penuh. Umur : 5 bulan 5 hari di hitung 5 bulan atau 7 bulan
14 hari dihitung 7 bulan.
Berat, merupakan ukuran antropometri yang terpenting dan paling sering digunakan
pada bayi baru lahir (neonatus). Berat badan digunakan untuk mendiagnosa bayi normal atau
bblr. Penurunan berat badan merupakan yang sangat penting karena mencerminkan masukan
kalori yang tidak adekuat. Berat badan merupakan pilihan utama karena berbagai
pertimbangan: (1) parameter yang baik, mudah terlihat perubahan dalam waktu singkat; (2)
memberi gambaran status gizi sekarang dan gambaran yang baik tentang pertumbuhan; (3)
merupakan ukuran antropometri yang sudah dipakai secara umum dan luas; (4) ketelitian
pengukuran tidak banyak dipengaruhi oleh ketrampilan pengukur; (5) kms (kartu menuju
sehat) yang digunakan sebagai alat yang baik untuk pendidikan dan monitor kesehatan anak
menggunakan juga berat badan sebagai dasar pengisian.6,7
Tinggi badan merupakan antropometri yang menggambarkan keadaan pertumbuhan
skeletal. Pertumbuhan tinggi badan tidak seperti berat badan. Tinggi badan relative kurang
sensitive pada masalah kekurangan gizi dalam waktu singkat. Pengaruh defisiensi zat gizi
terhadap tinggi badan akan tampak dalam waktu yang relative lama. Pada keadaan normal,
tinggi badan tumbuh seiring dengan pertambahan umur. Pada anak dibawah usia lima tahun
dilakukan secara berbaring. .pengukuran dilakukan dari telapak kaki sampai ujung puncak
kepala. Pertambahan berat badan dan tinggi badan sesuai umur anak dapat dilihat melalui
tabel 4.
Tabel 4. Pertambahan Berat Badan dan Tinggi Badan Sesuai Umur Anak
Pertambahan Berat Badan dan Tinggi Badan Sesuai Umur AnakNo. Usia Berat badan Tinggi badan1. Baru lahir – 6
bulanBertambah 140-220 gr (2xbbl)
Bertambah 2,5cm/bulan
2. 6-12 bulan 85-140gr (3xbbl) 1,25cm/bulan3. Balita 2-3 kg/tahun Pada tahun kedua kira-
kira 12cm
Pada tahun ketiga kira-kira 6-8 cm
4. Pra sekolah 2-3 kg/tahun 6-8 cm/tahun5. Usia sekolah 2-3 kg/tahun 5-25 cm/tahun
21
Lingkar lengan atas (lila) merupakan salah satu pilihan untuk penentuan status gizi,
karena mudah, murah, dan cepat. Tidak memerlukan data umur yang terkadang susah
diperoleh. Lila memberikan gambaran tentang keadaan jaringan otot dan lapisan lemak
bawah kulit. Kesalahan pengukuran lingkar lengan atas (ada berbagai tingkat ketrampilan
pengukur) relatif lebih besar dibandingkan dengan tinggi badan, mengingat batas antara baku
dengan gizi kurang, lebih sempit pada lila dari pada tinggi badan. Ambang batas pengukuran
lingkar lengan atas pada bayi umur 0-30 hari yaitu ≥ 9,5 cm. Sedangkan pada balita yaitu <
12,5cm.7
Lingkar kepala, adalah standar prosedur dalam ilmu kedokteran anak praktis, yang
biasanya untuk memeriksa keadaan patologi dari besarnya kepala atau peningkatan ukuran
kepala. Lingkar kepala bayi yang baru lahir di indonesia rata-rata 3 cm dan di negara maju
3,5 cm. Kemudian pada usia 6 bulan menjadi 40 cm (bertambah 1,5 cm setiap bulan). Pada
umur 1 tahun lingkar kepala mencapai 45-47 cm (bertambah 0,5 cm tiap bulan). Pada usia 3
tahun menjadi 50 cm dan pada umur 10 tahun 53 cm. Lingkar kepala dihubungkan dengan
ukuran otak dan tulang tengkorak. Ukuran otak pun meningkat secara cepat selama tahun
pertama, tetapi besar lingkar kepala tidak menggambarkan keadaan kesehatan dan gizi.
Bagaimanapun ukuran otak dan lapisan tulang kepala dan tengkorak dapat bervariasi sesuai
keadaan gizi.7
Lingkar dada dilakukan pada bayi/anak dalam keadaan bernafas biasa dengan titik
ukur pada areola mammae. Biasanya dilakukan pada anak berumur 2-3 tahun, karena rasio
lingkar kepala dan lingkar dada sama pada umur 6 bulan. Setelah umur ini lingkar kepala
lebih lambat dari pada lingkar dada. Pada anak yang mengalami kep terjadi pertumbuhan
lingkar dada yang lambat : rasio dada dan kepala < 1.6,7
Kesimpulan
Tubuh anak-anak yang kelaparan yang jauh lebih kurus dan pendek dibandingkan
teman-teman seusianya diakibatkan defisiensi pada karbohidrat, protein, lemak, vitamin,
mineral, dan hormon. Defisiensi tersebut menggangu proses metabolisme tubuh anak-anak
yang kelaparan, mulai dari metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein.
Daftar Pustaka
1. Guyton, Hall. Buku Ajar : Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Jakarta : EGC ; 2007
2. Snell RS. Anatomi Klinik Untuk Mahasiswa Kedokteran. Jakarta: EGC; 2006.
22
3. Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell V. Biokimia Harper. Edisi XXV.
Jakarta: EGC. 2003
4. Ganong WF. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 20. Jakarta: EGC. 2002.
5. Sherwood L. Fisiologi Manusia: Dari Sel Ke Sistem. Ed 2. Jakarta: EGC; 2001.
6. Oey KN. Daftar Analisis Bahan Makanan. Jakarta: Badan Penerbit FkUI; 2012
7. Michael JG, dkk. Gizi Kesehatan Masyarakat. Jakarta: EGC; 2005.
23