vitamin c biokimia

5/15/2018 Vitamin c Biokimia - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/vitamin-c-biokimia 1/11

1

VITAMIN C

Pendahuluan

Biomolekul merupakan komponen kimiawi yang menyusun sel sebagai unit

dasar makhluk hidup. Biomolekul dibedakan atas biomolekul organik dan biomolekul

anorganik atau biomineral. Keduanya ikut dalam proses-proses kimia pada tubuh

manusia. Senyawa-senyawa kimia dalam jumlah yang optimal diperlukan untuk hidup

sehat. Jika jumlah senyawa-senyawa tersebut dalam tubuh berlebih atau kurang dari

kebutuhan normal maka ketidakseimbangan akan terjadi dalam sistem dan tubuh

menjadi sakit.

Tubuh manusia dapat diibaratkan sebagai suatu pabrik kimia yang sibuk. Sel-

sel penyusun dalam tubuh merupakan unit-unit dari pabrik tersebut yang terus-menerus

beroperasi untuk membongkar senyawa lama yang telah ada dan membangun senyawa

baru yang dibutuhkan. Berbagai proses kimia yang terjadi di dalam sel ini dikenal

sebagai metabolisme seluler. Metabolisme sel mencakup katabolisme dan anabolisme.

Katabolisme adalah degradasi atau penguraian senyawa-senyawa bermolekul besar yang

kaya energi menjadi molekul-molekul kecil yang miskin energi. Sedangkan anabolisme

merupakan penyusunan atau biosintesis senyawa-senyawa yang mempunyai molekul

kecil menjadi senyawa-senyawa yang mempunyai molekul besar.

Salah satu nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh untuk tetap sehat adalah vitamin.

Vitamin didefinisikan sebagai zat organik yang diperlukan dalam jumlah relatif kecil

namun sangat penting untuk pertumbuhan. Vitamin tidak dapat disintesis oleh tubuh.

Oleh karena itu, kebutuhan akan vitamin perlu dibantu oleh asupan makanan ke dalam

tubuh. Vitamin berperan sebagai bagian dari enzim dan ko-enzim untuk mengatur

proses metabolisme karbohidrat, lemak, protein dalam tubuh. Selain itu vitamin yangberperan sebagai anti oksidan, banyak berperan dalam mempertahankan berfungsinya

berbagai jaringan tubuh.

Defisiensi vitamin tertentu akan menyebabkan berkembangnya suatu sindrom

yang spesifik untuk tiap-tiap vitamin. Beberapa vitamin tidak diperlukan dalam diet

dikarenakan vitamin-vitamin tersebut dapat disintesis sendiri dengan bantuan

mikroflora usus. Adanya vitamin dalam bahan makanan belum merupakan suatu

jaminan bahwa suatu defisiensi dari vitamin tersebut tidak timbul karena mungkin ada



2

faktor-faktor lain yang terdapat dalam diet yang menghalangi pemanfaatannya oleh

tubuh, misalnya proses absorbsinya di dalam usus.

Asam askorbat atau lebih dikenal sebagai vitamin C adalah salah satu jenis

vitamin yang larut dalam air. Vitamin C merupakan vitamin yang berperan sebagai anti

oksidan dan merupakan vitamin yang mudah rusak. Vitamin C ini dapat berbentuk

sebagai asam L-askorbat dan asam L-dehidroaskorbat. Vitamin C disintesis secara alami

baik dalam tanaman maupun hewan dan mudah larut secara sintesis dari gula. Vitamin

C dapat diserap cepat dari alat pencernaan dan masuk kedalam saluran darah dan

ditranspor ke seluruh jaringan tubuh. Vitamin C ditahan di dalam tubuh dalam jumlah

sangat sedikit dan kelebihannya akan dibuang melalui urin.

Kebutuhan vitamin C dalam tubuh manusia berbeda-beda untuk setiap orang.

Kelebihan maupun kekurangan akan vitamin C dalam tubuh memiliki pengaruh

tersendiri. Oleh sebab itu, perlu dikaji lebih mendalam tentang vitamin C.

Pembahasan

Definisi vitamin C

Anna Poedjiadi (1994) mendefinisikan vitamin sebagai senyawa-senyawa

organik tertentu yang diperlukan dalam jumlah kecil dalam diet seseorang tetapi

esensial untuk reaksi metabolisme dalam sel dan penting untuk melangsungkan

pertumbuhan normal serta memelihara kesehatan.

Dalam arti sempit vitamin yaitu molekul organik yang di dalam tubuh

mempunyai fungsi yang sangat bervariasi. Vitamin dalam arti luas adalah senyawa

organik bukan karbohidrat, lipid, maupun protein yang memiliki peranan vital untuk

berjalannya fungsi tubuh normal, meskipun dibutuhkan dalam jumlah kecil. Vitaminadalah zat gizi yang sangat dibutuhkan oleh tubuh karena berperan membantu proses

metabolisme tubuh yang dilengkapi dari bahan pangan kecuali vitamin D.

Vitamin C atau asam askorbat merupakan suatu nutrien dan vitamin yang larut

dalam air dan penting untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan. Vitamin C

disintesis secara alami baik dalam tanaman maupun hewan dan mudah dibuat secara

sintesis (Winarno 1984). Rumus bangun vitamin C dapat dilihat pada gambar di bawah

ini.



3

Gambar 1. Rumus bangun asam askorbat

Gambar 2. Rumus bangun asam dehidroaskorbat

Vitamin C adalah vitamin yang paling tidak stabil dari semua vitamin dan

mudah rusak selama pemrosesan dan penyimpanan. Vitamin C lebih mudah rusak

dalam pemasakan dibanding vitamin-vitamin lain dan mudah sekali teroksidasi jika

terdapat katalisator Fe, Cu, enzim asorbic acid oksidase, cahaya, dan temperatur yang

sangat tinggi. Vitamin C rumus molekul C6H8O6. Berikut ini adalah sifat fisika vitamin

C.

Tabel 1. Sifat fisika vitamin C

Berat molekul 176,12 g mol-1

Wujud Padatan putih kekuningan

Densitas 1,694 g cm-3

Titik leleh 1900C-192

0C

Titik didih 5530C

Kelarutan

Larut dalam air

Sedikit larut dalam aseton atau alkohol

Sukar larut dalam kloroform, eter,

benzena



4

Asam askorbat sangat mudah teroksidasi secara reversibel menjadi asam L-

dehidroaskorbat. Asam L-dehidroaskorbat secara kimia sangat labil dan dapat

mengalami perubahan lebih lanjut menjadi asam L-diketogulonat yang tidak memiliki

keaktifan vitamin (Winarno 1984).

Sumber vitamin C sebagian besar berasal dari sayuran dan buah-buahan,

terutama buah-buahan segar. Karena itu vitamin C sering disebut Fresh Food Vitamin.

Buah yang masih mentah lebih banyak kandungan vitamin C-nya; semakin tua buah

semakin berkurang kandungan vitamin C-nya. Konsumsi buah dalam keadaan segar

jauh lebih baik dari buah yang sudah diolah. Pengolahan pada buah-buahan dengan

menggunakan panas, akan mengakibatkan kerusakan pada vitamin C. Vitamin C mudah

larut dalam air dan mudah rusak oleh oksidasi, panas, dan alkali. Agar vitamin C tidak

banyak hilang, sebaiknya pengirisan dan penghancuran yang berlebihan dihindari.

Buah jeruk, baik yang dibekukan maupun yang dikalengkan merupakan

sumber vitamin C yang tinggi. Demikian juga halnya berries, nenas, dan jambu.

Beberapa buah tergolong buah yang tidak asam seperti pisang, apel, pear, dan peach

rendah kandungan vitamin C-nya, apalagi bila produk tersebut dikalengkan. Bayam,

brokoli, cabe hijau, dan kubis juga merupakan sumber vitamin C yang baik, bahkan

juga setelah dimasak. Sebaliknya beberapa jenis bahan pangan hewani seperti susu,

telur, daging, ikan, dan unggas sedikit sekali kandungan vitamin C-nya.

Air susu ibu yang sehat mengandung enam kali lebih banyak vitamin C

dibandingkan susu sapi. Pemberian ASI yang teratur dan sesuai dengan kebutuhan bayi

dan balita membantu memnuhi kebutuhan tubuhnya akan vitamin C. Vitamin C mudah

diperoleh jika mengkonsumsi makanan dengan benar.

Konsumsi bahan sayuran dan buah dalam keadaan segar, dapat menyediakan

kebutuhan tubuh akan vitamin ini. Hanya saja terkadang kita sering kurangmemperhatikan cara pengolahan bahan yang benar, sehingga vitamin C rusak dan

terbuang percuma. Saat proses merebus sayuran, guna mempertahankan kesegaran

warna sering ditambahkan baking soda. Penambahan baking soda pada saat memasak

sayuran, dapat merusak kandungan vitamin C pada sayuran. Oleh karena itu sebaiknya

dalam pengolahan sayuran tidak menggunakan bahan tambahan yang dapat merusak

kandungan zat gizi (www.smallcrab.com).



5

Kebutuhan vitamin C bagi setiap orang berbeda-beda seperti yang tercantum

pad tabel di bawah ini.

Tabel 2. Angka Kecukupan Gizi (AKG) vitamin C yang dianjurkan

Golongan umur AKG (mg)

0-6 bln 30

7-12 bln 35

1-3 thn 40

4-6 thn 45

7-9 thn 45

Pria/ Wanita

10-12 thn 50

13-15 thn 60

16-19 thn 60

20-45 thn 60

46-59 thn 60

>60 60

Peningkatan konsumsi vitamin C dibutuhkan dalam keadaan stres psikologik

atau fisik, seperti pada luka, panas tinggi, atau suhu lingkungan tinggi dan pada

perokok. Apabila dimakan dalam jumlah melebihi kecukupan dalam jumlah sedang,

sisa vitamin C akan dikeluarkan dari tubuh tanpa perubahan. Pada tingkat lebih tinggi

(500 mg atau lebih) akan dimetabolisme menjadi asam oksalat. Jika dalam jumlah

banyak asam oksalat di dalam ginjal dapat diubah menjadi batu ginjal. Jadi

menggunakan vitamin C dosis tinggi secara rutin tidak dianjurkan.

Fungsi vitamin C dalam tubuh

Vitamin C mempunyai beberapa fungsi, antara lain:

Vitamin C sebagai Antioksidan

Vitamin C merupakan suatu donor elektron dan agen pereduksi. Peranannya

sebagai anti oksidan karena dengan mendonorkan elektronnya, vitamin ini mencegah

senyawa-senyawa lain agar tidak teroksidasi. Walaupun demikian, vitamin C sendiri



6

akan teroksidasi dalam proses antioksidan tersebut, sehingga menghasilkan asam

dehidroaskorbat.

Gambar 3. Reaksi oksidasi-reduksi asam askorbat

Setelah terbentuk, radikal askorbil (suatu senyawa dengan elektron tidak

berpasangan, serta asam dehidroaskorbat dapat tereduksi kembali menjadi asam

askorbat dengan bantuan enzim 4-hidroksifenilpiruvat dioksigenase. Tetapi, di dalam

tubuh manusia, reduksinya hanya terjadi secara parsial, sehingga asam askorbat yang

terlah teroksidasi tidak seluruhnya kembali. Vitamin C dapat dioksidasi oleh senyawa-

senyawa lain yang berpotensi pada penyakit. Jenis-jenis senyawa yang menerima

elektron dan direduksi oleh vitamin C, dapat dibagi dalam beberapa kelas, antara lain:

a. Senyawa dengan elektron (radikal) yang tidak berpasangan, contohnya radikal-

radikal oksigen (superoksida, radikal hidroksil, radikal peroksil, radikal sulfur, dan

radikal nitrogen-oksigen)

b. Senyawa-senyawa yang reaktif tetapi tidak radikal, misalnya asam hipoklorit,

nitrosamin, asam nitrat, dan ozon

c. Senyawa-senyawa yang dibentuk melalui reaksi senyawa pada kelas pertama atau

kelas kedua dengan vitamin C

d. Reaksi transisi yang diperantarai logam (misalnya ferrum atau cuprum)

Vitamin C dapat menjadi antioksidan untuk lipid, protein, dan DNA dengan

cara :



7

a. Pada lipid, misalnya Low-Density Lipoproten (LDL) akan beraksi dengan oksigen

sehingga menjadi lipid peroksida. Reaksi berikutnya akan menghasilkan lipid

hidroperoksida yang akan menghasilkan proses radikal bebas. Asam askorbat akan

bereaksi dan akan mencegah terjadinya pemebntukan lipid hipoperoksida

b. Pada protein, vitamin C mencegah reaksi oksigen dan asm amino pembentuk

peptida atau oksigen dan peptida pembentuk protein

c. Pada DNA, reaksi DNA dengan oksigen akan menyebabkan kerusakan pada DNA

yang akhirnya menyebabkan mutasi.

Jika asam dehidroaskorbat tidak direduksi kembali menjadi asam askorbat

maka asam dehidroaskorbat akan dihidrolisis menjadi asam 2,3-diketoglukonat.

Senyawa tersebut terbentuk melalui rupture irreversible dari cincin lakton yang

merupakan bagian dari asam askorbat, radikal askorbil, dan asam dehidroaskorbat.

Asam 2,3-diketoglukonat akan dimetabolisme menjadi xilosa, xilonat, liksonat, dan

oksalat. Kerusakan karena oksidan akan menyebabkan penyakit seperti asterosklerosis

dan diabetes melitus tipe 2.

Vitamin C sebagai Obat untuk Common Cold

Vitamin C megadosis dapat menyembuhkan common cold , akan tetapi hal ini

juga dipengaruhi beberapa faktor, antara lain sistem imun penderita dan gejala yang

timbul, serta derajat keparahan penderitanya. Penggunaan vitamin C dengan dosis 3-10

g/ hari, akan dapat mengurangi insidensi dari common cold .

Vitamin C sebagai Obat Anti-penuaan

Vitamin C juga terkenal dengan fungsinya sebagai pencegah penuaan. Menurut

Hahn (1996), vitamin C bila dikonsumsi secara teratur dapat melindungi kulit dariproses oksidasi ataupun sengatan sinar ultraviolet, yang merupakan penyebab kerusakan

kulit. Proses vitamin C dalam mencegah penuaan adalah dengan terus-menerus

mensintesis kolagen pada kulit.

Vitamin C sebagai Pensintesis Kolagen

Kolagen adalah protein terbanyak pada serat-serat jaringan ikat kulit, tulang,

dan kartilago. Kolagen tidak dapat larut dalam air, tetapi mudah dicerna dan mudah



8

larut dalam basa. Seperti halnya protein lainnya, kolagen juga mengandung rantai

polipeptida. Rantai panjang dari molekul-molekul kolagen mengandung kira-kira seribu

residu asam amino, sekitar enam ribu atom. Proses sintesis kolagen dimulai dengan

reaksi hidroksilasi, dimana reaksi ini terjadi dalam tiga tahap, yaitu:

a. Suatu struktur tiga dimensi terbentuk, dengan asam amino prolin dan glisin sebagai

komponen utamanya. Struktur tiga dimensi ini belum menjadi kolagen, tetapi masih

berupa prekursornya yaitu prokolagen. Karena vitamin C dibutuhkan pada proses

ini, maka vitamin C ikut berperan dalam proses pembentukan rantai peptida

menjadi prokolagen.

b. Proses konversi ini membutuhkan ion hidroksida (OH-) untuk bereaksi dengan

hidrogen (H+).

c. Reaksi katalisis. Reaksi hidroksilasi ini dikatalisis oleh enzim prolyl-4-hidroksilase

and lisil-hidrokslase (Padayatty, 2003).

Penyakit skorbut menyerang struktur kolagen. Gejala utama dari penyakit ini

adalah perdarahan gusi, perdarahan subkutan, dan penyembuhan luka. Tanda-tanda ini

mencerminkan gangguan sintesis kolagen yang disebabkan oleh defisiensi prolil dan

lisil hidroksilase, yang keduanya membutuhkan asam askorbat sebagai kofaktor

(Murray, 2000). Peranan vitamin C dalam mekanisme pembentukan kolagen masih

berupa hipotesis

Metabolisme vitamin C

Metabolisme vitamin C terdiri dari oksidasi, ekskresi dan regenerasi. Hasil

oksidasi vitamin C yang pertama adalah radikal bebas askorbil yang biasa berubah

secara reversibel menjadi bentuk vitamin C kembali atau akan mengalami oksidasi

irreversibel menjadi dehydro-L-ascorbid acid. Vitamin C dapat juga mengalamioksidasi setelah bereaksi dengan vitamin E atau radikal urat. Vitamin C dapat dengan

mudah melepaskan elektron karena oksidasi monovalen reversibel menjadi radikal

askorbil, sehingga dapat berperan dalam sistem redoks biokimia.

Efisiensi antioksidan vitamin C sangat besar pada konsentrasi vitamin yang

rendah, pada kondisi tersebut reaksi yang predominan adalah reaksi pemutus. Pada

konsentrasi tinggi, vitamin C menghambat secara signifikan reaksi rantai yang berlanjut

antara asam askorbil dan molekul oksigen. Fungsi metabolik vitamin C sebagai kofaktor



9

enzim (hydroxilating enzymes), agen protektif (hydroxylases pada biosintesis kolagen),

dan sebagai radikal yang bereaksi dengan metal ion.

Vitamin C dapat diabsorpsi secara aktif dan mungkin pula secara difusi pada

bagian atas usus halus lalu masuk ke peredaran darah melalui vena porta. Rata-rata

absorpsi adalah 90% untuk konsumsi antara 20 dan 120 mg sehari. Konsumsi tinggi

sampai 12 mg (sebagai pil) hanya diabsorpsi sebangak 16%. Vitamjn C kemudian

dibawa ke semua jaringan. Konsentrasi tertinggi adalah di dalam jaringan adrenal,

pituitari, dan retina.

Kelebihan Vitamin C

Vitamin C dosis tinggi (500-10.000 mg) telah dianjurkan untuk mencegah

common cold , skizofrenia, kanker, hiperkolesterolemia dan aterosklerosis. Tetapi hal ini

belum mendapatkan dukungan ilmiah yang cukup. Dosis yang melebihi 1000 mg/ hari

menyebabkan diare, batu ginjal pada orang-orang yang peka, perubahan siklus

menstruasi. Beberapa orang yang menghentikan asupan Vitamin C dosis tinggi secara

tiba-tiba dapat kembali mengalami scurvy.

Kekurangan Vitamin C

Gejala awal kekurangan vitamin C adalah pendarahan di sekitar gigi dan

merusak pembuluh darah di bawah kulit, menghasilkan pinpoint haemorrhage.

Kekurangan banyak vitamin C berakibat pada sistem syaraf dan ketegangan otot. Hal ini

dapat menyebabkan kerusakan otot seperti juga rasa nyeri, gangguan syaraf dan depresi.

Gejala selanjutnya adalah anemia, sering terkena infeksi, kulit kasar dan kegagalan

dalam menyembuhkan luka. Ketika seseorang mengkonsumsi sejumlah besar vitamin C

dalam bentuk suplemen dalam jangka panjang, tubuh menyesuaikannya dengan

menghancurkan dan mengeluarkan kelebihan vitamin C dari pada biasanya. Jika

konsumsi kemudian secara tiba-tiba dikurangi, tubuh tidak akan menghentikan proses

ini, sehingga menyebabkan penyakit kudisan.

Kekurangan vitamin C terjadi jika asupan kurang atau terganggu absorbsinya

terutama pada bayi. Peranan vitamin C meningkatkan GSH serta menurunkan kadar

MDA sel eritrosit sehingga proses hemolisis dapat dikurangi atau dicegah. Perbedaan

hasil pemeriksaan kultur sel endotel aorta manusia yang diberikan vitamin C dan tanpa

pemberian vitamin C. Kerusakan oksidatif lebih besar didapatkan pada sampel tanpa



10

pemberian vitamin C. Pada penelitian tersebut digunakan parameter oksidatif : kadar

vitamin C intraseluler, GSH, rasio GSH/GSSG, dan rasio NADPH/NADP. Scurvy

esensial terjadi pada sel endotel aorta pada manusia yang diterapi vitamin C.

Defisiensi akut vitamin C bisa menimbulkan penyakit scurvy. Manifestasi

Scurvy yang klasik berhubungan dengan gangguan sintesis kolagen yang diperlihatkan

dalam bentuk perdarahan subkutan serta perdarahan lain, kelemahan otot, gusi

membengkak dan lunak, serta tanggalnya gigi. Pada anak sindrom kekurangan vitamin

C disebut Moller-Barlow disease didapatkan pada bayi tanpa ASI, biasanya pada umur

6 bulan dengan ciri-ciri pelebaran batas kartilago tulang khususnya tulang rusuk,

penekanan kartilago epifiseal ekstremitas, nyeri sendi, anemi dan sering panas.

Vitamin C dari makanan diserap usus dan masuk ke dalam peredaran darah

terutama melalui usus kecil dalam beberapa jam setelah makan. Kadar vitamin C dalam

darah hanya sebentar naik karena zat ini segera diambil jaringan dan setiap ada

kelebihan segera dikeluarkan melalui ginjal.

Vitamin C juga dapat terserap sangat cepat dari alat pencernaan masuk ke

dalam saluran darah dan dibagikan ke dalam jaringan tubuh. Kelenjar andrenalin

mengandung vitamin C yang sangat tinggi. Pada umumnya tubuh menahan vitamin C

sangat sedikit. Pada kondisi normal pemberian vitamin C secara berlebihan akan

meningkatkan sekresi vitamin C melalui urin, tetapi jika kondisi tubuh buruk sebagian

besar vitamin C akan ditahan jaringan tubuh (Winarno, 1984).

Asam askrobat dalam tubuh di serap dengan mekanisme transport aktif.

Tingkat penyerapan vitamin C pada usus menurun ketika asupan asam askrobat

meningkat. Intake vitamin C antara 1 sampai 1,5 gram 50% dapat dicerna, tetapi pada

konsumsi lebih dari 12 gram hanya 16% dari vitamin yang diserap. Sebaliknya, asupan

kurang dari 20 mg, memiliki tingkat penyerapan 98%. Penyerapan vitamin C lebih baik ketika beberapa individu mengkonsumsi vitamin C,dalam jumlah kurang dari satu gram,

diambil sepanjang hari bukan dari satu dosis yang tinggi. 80% - 95% dari vitamin C

dalam tubuh didapatkan dalam makanan diserap. Selanjutnya, bioavailabilitas pada

vitamin C dalam bentuk sintetik dan alami berbeda.

Penyerapan vitamin C dapat terganggu oleh sejumlah faktor. Vitamin C dosis

besar tunggal yang terlarut pada enzim pencernaan dapat mengarah pada kelebihan

asam amino dalam lumen usus, yang menyebabkan banyak masalah



11

gastrointestinal. Pektin dan seng juga menghambat penyerapan asam askrobat, tetapi

mekanisme ini tidak dipahami dengan baik. Demikian juga konsentrasi besi yang tinggi

dalam saluran pencernaan dapat menyebabkan kerusakan oksidatif dan pada penyerapan

vitamin C.

Pustaka

Anna Poedjiadi. (1994). Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI Pess.

Yudhi Andrianto dkk. (2011). Analisis Metabolisme Vitamin C . Bogor. IPB.

Winarno F.G.(1997). Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

www.smallcrab.com/kesehatan/658-sekilas-mengenal-vitamin-c.htm

vitamin c biokimia

Documents