Peranan Zat Makronutrien pada Manusia

ZAIN AIMAN BIN MOHD ZAIN

102013523

zainaiman11@gmail.com

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510 Telp. 021-56942061 Fax. 021-5631731

PENDAHULUAN

Zat makanan dapat digolongkan menjadi zat makanan makro (makronutrien) dan zat makanan mikro (mikronutrien). Makronutrien merupakan zat makanan yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang banyak. Zat makanan yang termasuk makronutrien adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Adapun mikronutrien merupakan zat makanan yang diperlukan dalam jumlah yang sedikit. Contoh mikronutrien adalah vitamin dan mineral.

ISI

KARBOHIDRAT

Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui proses fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) yang berasal dari udara dan air (H2O) dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glukosa. Disamping itu dihasilkan oksigen (O2) yang dilepaskan ke udara.

(Sinar matahari)

6 CO2 + 6 H2O>>C6 H12 O6 + 6O2

(Klorofil)

Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mudah larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel sebagai penyediaan energi. Sebagian dari gula sederhana ini kemudian mengalami polimerasi dan membentuk polisakarida. Ada 2 jenis polisakarida tumbuh-tumbuhan yaitu pati dan non-pati. Pati adalah bentuk simpanan karbohidrat berupa polimer glukosa yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C nomor 1 pada molekul glukosa dengan gugus hidroksil atom C nomor 4 pada molekul glukosa lain dengan melepas 1 mol air). Struktur polisakarida non-pati mirip pati tapi tidak mengandung ikatan glikosidik. Serealia seperti beras, gandum, dan jagung serta umbi-umbian merupakan sumber pati utama di dunia. Polisakarida non-pati merupakan komponen utama serat makanan.

Susunan Kimia

Semua jenis karbohidrat terdiri atas unsur-unsur karbon ( C ), hidrogen (H) dan oksigen (O). Perbandingan antara hidrogen dan oksigen pada umumnya adalah 2:1 seperti halnya dalam air; oleh karena itu diberi nama karbohidrat. Dalam bentuk sederhana, formula umum

karbohidrat adalah CnH2nOn. Hanya heksosa (6 atom karbon) serta pentosa (5 atom karbon) dan polimernya memegang peranan penting dalam ilmu gizi.

Klasifikasi

Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibahagi dalam dua golongan yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana; karbohidrat kompleks mempunyai lebih dari dua unit gula sederhana di dalam satu molekul.

Karbohidrat sederhana

Karbohidrat sederhana terdiri atas:

(1) Monosakarida yang terdiri atas jumlah atom C yang sama dengan molekul air, yaitu [C6(H2O)6] dan [C5(H2O)5].

(2) Disakarida yang terdiri atas ikatan 2 monosakarida di mana untuk tiap 12 atom C ada 11 molekul air [C12(H2O)11].

(3) Gula alkohol merupakan bentuk alkohol dari monosakarida.(4) Oligosakarida adalah gula rantai pendek yang dibentuk oleh galaktosa, glukosa, dan

fruktosa.

Monosakarida

Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa karena terdiri atas 6 rantai atau cincin karbon. Atom-atom hydrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH), ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa, galaktosa. Ketiga-tiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama yaitu 6 atom karbon, 12 atom hydrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaan hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro (D), gugus hidroksil pada karbon nomor 2 terletak disebelah kiri. Struktur kimia dapat berupa struktur terbuka atau sttruktur cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa, xilosa, dan arabinosa.

Glukosa dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Tubuh hanya dapat menggunakan glukosa dalam bentuk D. Glukosa murni yang ada di pasar biasanya diperoleh dari hasil olahan pati. Glukosa memegang peranan sangat penting dlam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi. Dalam keadaan normal sistem saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa sebagai sumber energi. Glukosa dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam jumlah terbatas dalam bahan makanan. Glukosa dapat dimanfaatkan untuk diet tinggi energi. Tingkat kemanisan glukosa hanya

separuh dari sukrosa, sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yang sama.

Fruktosa dinamakan juga levulosa atau gula buah adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C6H12O6 namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosa merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga, dan juga dalam sayur. Sepertiga dari gula madu terdiri atas fruktosa. Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan secara komersial sebagai pemanis. Di dalam tubuh, fruktosa merupakan hasil pencernaan sakarosa.

Galaktosa tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

Manosa jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.

Pentosa merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi. Ribosa dan deoksiribosa merupakan bagian asam nukleat dalam inti sel. Karena dapat disintesis oleh semua hewan, ribosa dan deoksiribosa tidak merupakan zat gizi esensial.

Disakarida

Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gizi oleh karena itu akan dibahas secara terbatas. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi. Kedua monosakarida saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen (O). Ikatan glukosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa dengan melepaskan satu molekul air. Hanya karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan. Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida melalui reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida; monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa.

Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari kedua macam bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan dan kristalisasi. Gula merah yang banyak digunakan di Indonesia dibuat dari tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna. Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran dan madu. Bila dicernakan atau dihidrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit glukosa dan satu unit fruktosa. Pada pembuatan sirup sebagian sukrosa (gula pasir) akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa yang disebut gula invert. Gula invert secara alami terdapat di dalam madu dan rasanya lebih manis daripada sukrosa.

Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiappemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan pati. Dalam proses berkecambahan pati yang terdapat dalam padi-padian pecah menjadi maltosa, untuk kemudian diuraikan menjadi unit-unit glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih yang sedang tumbuh. Produksi bir terjadi bila maltosa difermentasi menjadi alkohol. Bila dicernakan atau dihidrolisis , maltosa pecah menjadi dua unit glukosa.

Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kadar laktosa pada susu sapi adalah 6,8 gram per 100 ml, sedangkan pada air susu

ibu (ASI) 4,8 gram per 100 ml. Banyak orang, terutama yang berkulit berwarna (termasuk orang Indonesia) tidak tahan terhadap susu sapi, karena kekurangan enzim laktase yang dibentuk di dalam dinding usus dan diperlukan untuk pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kekurangan laktase ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis mikroorgnisme yang tumbuh yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahuan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada orang tua. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.

Trehalosa seperti juga maltosa terdiri atas dua mol glukosa dan dikenal sebagai gula ja-mur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehalosa. Trehalosa juga terdapat dalam serangga.

Gula alkohol

Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintesis. Ada empat jenis gula alkohol yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan inositol.

Sorbitol terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial dibuat dari glukosa. Enzim aldosa reduktase dapat mengubah gugus-gugus aldehida (CHO) dalam glukosa menjadi alkohol (CH2OH).

Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes. Seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Tingkat kemanisan sorbitol hanya 60% bila dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa. Pengaruhnya terhadap kadar gula darah lebih kecil daripada sukrosa. Konsumsi lebih daripada 50g sehari dapat menyebabkan diare pada pasien diabetes. Sorbitol tidak mudah dimetabolisme oleh bakteri dalam mulut sehingga tidak mudah menimbulkan karies gigi. Oleh karena itu, sorbitol banyak digunakan dalam pembuatan permen karet.

Manitol dan dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi jalar, dan wortel. Secara komersial manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut. Kedua jenis alkohol ini banyak digunakan dalam industri pangan.

Inositol merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdapat dalam banyak makanan terutama dalam sekam serealia. Bentuk esternya dengan asam fitrat menghambat absorpsi kalsium dan zat besi dalam usus halus.

Oligosakarida

Oligosakarida terdiri atas polimer 2-10 monosakarida (oligo berarti sedikit).

Refinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unti glukosa, fruktosa dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim pencernaan. Seperti halnya poisakarida nonpati, oligosakarida ini di dalam usus besar mengalami fermentasi.

Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas bebrapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Panjang rantai bisa sampai 3 hingga 50 unit, bergantung pada sumbernya. Fruktan terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang

putih dan asparagus. Fruktan tidak dicerna secara berarti. Sebagian besar di dalam usus besar difermentasi.

Karbohidrat kompleks

Karbohidrat kompleks terdiri daripada polisakarida yang terdiri daripada lebih dari dua ikatan monoskarida serta yang di namakan juga poliskarida nonpati.

Polisakarida

Karbohidrat ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang. Gula sederhana ini terutama adalah glukosa.

Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, biji-bijian dan umbi-umbian. Beras, jagung dan gandum mengandung 70% pati; kacang-kacangan kering, seperti kacang kedelai, kacang merah dan kacang hijau 30-60%, sedangkan ubi, talas, kentang, dan singkong 20-30%.

Jumlah unit glukosa dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain, bergantung jenis tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu sama lain dengan karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya mengentalkan dan rasa. Amilosa merupakan rantai panjang unit glukosa yang tidak bercabang, sedangkan amilopektin adalah polimer yang susunannya bercabang-cabang dengan 15-30 unit glukosa pada tiap cabang. Rantai glukosa terikat satu sama lain melalui ikatan alfa yang dapat dipecah dalam proses pencernaan.

Komposisi amilosa dan amilopektin berbeda dalam pati berbagai bahan makanan. Amilopektin pada umunya terdapat dalam jumlah lebih besar. Sebagian beasr pati mengandung antara 15% da 35% amilosa. Pada beras semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi kandungan amilopektinnya semakin pulen (lekat) nasi yang diperoleh. Beras ketan hampir tidak mengandung amilosa (1-2%). Dalam butiran pati, rantai-rantai amilosa dan amilopektin tersusun dalam bentuk semi kristal yang menyababkannya tidak larut dalam air dan menghambat pencernaannya oleh amilase pankreas. Bila dipanaskan dengan air, struktur kristal rusak dan rantai polisakarida akan mengambil posisi acak. Hal inilah yang menyebabkannya mengembang dan memadat (gelatinisasi). Cabang-cabang yang cukup stabil. Proses pemasakan pati di samping menyebabkan pembentukan gel juga akan melunakkan dan memecah sel, sehingga memudahkan pencernaannya. Dalam proses pencernaan semua bentuk pati dihidrolisis menjadi glukosa. Pada tahap pertengahan akan dihasilkan dekstrin dan maltosa.

Dekstrin merupakan produk antara pada pencernaan pati atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan lewatpipa (tube feeding). Cairan glukosa dalm hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Karena molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil sehingga tidak mudah menimbulkan diare. Pati yang dipanaskan secara kering (dibakar) seperti halnya pad proses membakar roti akan menghasilkan dekstrin. Molekul disakarida bila bertambah kecil, akan meningkatkan daya larut dan kemanisannya, oleh karena itu dekstrin lebih manis daripada pati dengan daya larut lebih tinggi dan lebih

mudah dicernakan. Dekstrin maltosa, suatu produk hasil hidrolisis persial pati, digunakan sebagai makanan bayi karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudah dicerna.

Glikogen dinamakan juga ati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan yang terutama terdapat didalam hati dan otot. Glikogen terdiri atas unit-unit glukosa dalam bentuk rantai lebih bercabang daripada amilopektin. Struktur yang lebih bercabang ini membuat glikogen lebih mudah dipecah. Tubuh mempunyai kapasitas terbatas untuk menyimpan glikogen, yaitu hanya sebanyak 350 gram. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot dan selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi didalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Glikogen tidak merupakan sumber karbohidrat yang penting dalam bahan makanan, karena hanya terdapat di dalam makanan berasal dari hewani dalam jumlah terbatas.

Polisakarida nonpati/serat

Serat akhir-akhir ini banyak mendapat perhatiankarena peranannya dalam mencegah berbagai penyakit. Definisi terakhir yang diberikan untuk serat makanan adalah polisakaridanonpati yang menyatakan polisakarida dinding sel. Ad dua golongan serat yaitu tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan, dan algal.

Selulosa, hemiselulosa dan lignin merupakan kerangka struktural semua tumbuh-tumbuhan . selulosa merupakan bagian utama dinding sel tumbuh-tumbuhan yang terdiri atas polimer linear panjang hingga 10.000 unit glukosa terikat dalam bentuk ikatan beta (1-4). Polimer karbohidrat dalam bentuk ikatan beta tidak dapat dicernakan oleh enzim pencernaan manusia. Selulosa merupakan struktural kristal yang sangat stabil. Selulosa yang berasal dari makanan nabati akan melewati saluran cerna secar utuh. Selulosa melunakkan dan memberi bentuk pada feses karena mampu menyerap air sehingga membantu gerakan peristektik usus, dengan demikian membantu defekasi dan mencegah konstipasi. Hemiselulosa merupakan bagian utama serat serealia yang terdiri atas polimer bercabang heterogen heksosa, pentosa, dan asma uronat. Lignin terdiri atas polimer karbohidrat yang relatif pendek yaitu antara 50-2000 unit. Lignin memberi kekuatan pada struktur tumbuh-tumbuhan, oleh karena itu merupakan bagian keras dari tumbuh-tumbuhan sehingga jarang dimakan. Lignin terdapat di dalam tangkai sayuran, bagian inti di dalam wortel dan biji jambu biji. Lignin sesungguhnya bukan karbohidrat dan seharusnya tidak dimasukkan dalam serat makanan (Garrow dan James, 1993).

Pektin, gum dan mukilase terdapat di sekeliling dan di dalam sel tumbuh-tumbuhan. Ikatan-ikatan ini laru atau mengembang di dalam air sehingga mengembang didalam air sehingga membentuk ge. Oleh karena itu,didalam industri pangan digunakan sebagai bahan pengental emulsifier, dan stabilizer. Pektin merupakan polimer ramnosa dan asm galakturonat dengan cabang-cabang yang terdiri atas rantai galaktosa dan arabinosa. Asam galakturonat adalah turunan dari galaktosa. Pektin terdapat di dalam sayur dan buah, terutama jenis sitrus, apel, jambu biji, anggur dan wortel. Senyaw pektin berfungsi sebagai bahan perekat antar dinding sel. Buah-buahan yang mempunyai kandungan pektin tinggi baik untuk dubuat jam atau jeli. Secara komersial pektin diekstraksi dari apel dn kulit sitrus. Gum adalah polisakarida larut air terdiri atas 10.000-30.000 unit yang terutama terdiri atas glukosa, galaktosa, manosa, arabinosa, ramnosa, dan asam uronat. Gum arabic adalah sari pohon akasia. Gum diekstraksi

secara komersial dan digunakan dalam industri pangan sebagai pengental, emulsifier, dan stabilizer. Mukilase merupakan struktur kopleks yang mempunyai ciri khas yaitu memiliki komponen asam D-galakturonat. Mukilase terdapat di dalam biji-bijian dan akar yang fungsinya diduga mencegah pengeringan.

Beta glukan terutama terdiri atas polimer glukosa bercabang yang terikat dalam oat dan barley dan diduga berperan dalam menurunkan kadar kolesterol darah. Polisakarida algal yang diambil dari algae dan rumput laut merupakan polimer asam-asam manuronat dan guluronat. Produk algae luas digunakan di Indonesia sebagai agar-agar dan banyak digunakan sebagai bahan pengental dan stabilizer.

FUNGSI

Sumber energi

Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyak di dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkaloriin karbohidrat didalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera sebagian disimpan sebagi glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringn lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk. System saraf sentral dan otak sama sekali tergantung pada glukosa untuk keperluan energinya.

Pemberi rasa manis pada makanan

Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida, sejak lahir manusia menyukai rasa manis. Alat kecapan pada ujung lidah merasakan rasa manis tersebut. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7;mmaltosa 0,4; dan laktosa 0,2.

Penghemat protein

Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.

Pengatur metabolisme lemak

Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilakan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk dalam hati dan dikelurkan melalui urine dengan mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan tubuh menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosisyang dapat merugikan tubuh. Dibutuhkan antara 50-100 gram karbohidrat sehari untuk mencegah ketosis.

Membantu pengluaran feses

Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selul osa dalam serat makanan mengatur peristaltic usus sedangkan

hemiselulosa dan pectin mampu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan.

Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus beasr, penyakit diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.

Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan. Bakteri tertentu diduga mensintesis vitamin-vitamin tertentu dalam usus besar. Asam glukoronat turunan glukosa, didalam hati mengikat toksin-toksin dan bakteri dan mengubahnya menjadi bentuk-bentuk yang dapat dikeluarkan dari tubuh.

Gula ribosa yang mengandung lima atom karbon merupakan bagian dari ikatan DNA dan RNA.

KEBUTUHAN SEHARI

Bila tidak ada karbohidrat, asam amino dan gliserol yang berasal dari lemak dapat diubah menjadi glukosa untuk keperluan energi otak dan system saraf pusat. Oleh sebab itu, tidak ada ketentuan tentang kebutuhan karbohidrat sehari untuk manusia. Untuk memelihara kesehatan, WHO (1990) menganjurkan agar 50-65% konsumsi energi total berasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya 10% berasal dari gula sederhana. Rata-rata konsumsi energi berasal dari karbohidrat penduduk Indonesia menurut Biro Pusat Statistik tahun 1990 adalah sebesar 72%

Demikian pula tidak ada anjuran kebutuhan sehari secara khusus untuk serat makanan LEmbaga Kanker Amerika menganjurkan makan 20-30 gram serat sehari. Di Indonesia pada saat ini tidak ada kekhawatiran kekurangan makan serat, bila dipertahankan pola makanan yang ada dengan makan makanan pokok, kacang-kacangan, sayuran, dan buah-buahan dalam jumlah yang cukup.

SUMBER

Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacangan kering dan gula. Hasil oleh bahan-bahan ini adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sbagian besar sayuran dan buah tidak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-imbian seperti wortrl dan bit serta sayur kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripad sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas dan sagu.

LEMAK

Klasifikasi:

A. Lipid Sederhana

Lemak Netral (Ester Asam Lemak Dengan Gliserol), sumber:

- Monogliserida

- Digliserida

- Trigliserida

Ester Asam Lemak Dengan Alkohol Berberat Molekul Tinggi

- Malam

- Ester Sterol

- Ester Nonsterol

- Ester Vitamin A Dan D

B. Lipid Majemuk (Compound Lipids)

Fosfolipid

Lipoprotein

C. Lipid Turunan (Derived Lipids)

Asam Lemak

- jenuh

- tak jenuh

Sterol

- kolesterol dan ergosterol

- hormone steroid

- vitamin D

- garam empedu

Lain-lain

- karotenoid dan vitamin A

- vitamin E

- vitamin K

Perinciannya:

Trigliserida

(1) Ikatan 3 asam lemak dengan giserol(2) Bila asam lemaknya berjumlah 2 à digliserid(3) Bila asam lemak yang terika hanya 1 à monogliserid

Fosfolipid

¨ Terdapat dalam tiap sel hidup

¨ Merupakan trigliserid, dimana asam lemak pada karbon ketiga ditempati gugus fosfat dan gugus basa mengandung N. Gugus basa menentukan nama fosfolipid

¨ Bersifat amfilitik: polar à fosfat bermuatan negative dan basa bermuatan positif è hidrofilik

Nonpolar à asam lemak è hidrofobik

¨ Contoh: lesitin (fosfatidilkolin, basa kolin), sumber: hati, kuning telur, kedelai

Asam Lemak

(1) Asam organic berupa rantai lurus hidrokarbon dengan ujung-ujungnya mempunyai gugus karboksil (COOH) dan metil

(2) Menurut jumlah karbon yang dikandungnya:

· Asam lemak rantai pendek (≤ 6 atom karbon) : contohnya terdapat di lemak susu

· Rantai sedang (8-12 karbon)

· Rantai panjang (14-18 karbon) : sumber minyak ikan, contohnya palmitat dan stearat

· Rantai sangat panjang (≥ 20 karbon)

(3) Titik cair meningkat dengan bertambahnya panjangnya rantai karbon(4) Berdasarkan tingkat kejenuhannya:

· Asam lemak jenuh

- tidak ada ikatan rangkap

- dapat mengikat semua aton H yang dapat diikatnya

- secara umum sumbernya: daging sapi, susu, keju, telur, minyak kelapa, daging babi, mentega

- contoh-contohnya:

§ butirat dan kaproat, sumber: mentega

§ kaplirat dan kaprat, sumber: minyak kelapa dan kelapa sawit

§ miristat, sumber: mentega, minyak kelapa, pala

§ palmitat dan stearat, sumber: lemak hewan, minyak tumbuh-tumbuhan

· Asam lemak tak jenuh

- ada ikatan rangkap

- tidak dapat mengikat atom H tambahan

- titik cair lebih rendah daripada asam lemak jenuh

- konsistensi cair pada suhu kamar

- tidak meneybabkan penyakit kardiovaskular

- contoh-contohnya:

§ oleat, sumber: sebagian besar minyak, terutama minyak zaitun

§ asam lemak esensial

Asam Lemak Esensial

Tidak dapat disintesis oleh tubuh

(1) Asam Linoleat (18:2 ω-6) → mempunyai 18 atom karbon, 2 ikatan rangkap, posisi ikatan rangkap pertama terletak pada karbon ke-6 dari ujung metil, sumber: minyak jagung, kapas, kedelai, wijen, biji bunga matahari

- Turunannya: asam arakidonat (20:4 ω-6), sumbernya ASI, minyak kacang tanah, dapat dibuat dari asam linoleat.

(2) Asam Linolenat (18:3 ω-3) → mempunyai 18 atom karbon, 3 ikatan rangkap, posisi ikatan rangkap pertama terletak pada karbon ke-3 dari ujung metil, sumber: minyak kedelai, kecambah, gandum

- Turunannya: eikosapentaenoat (EPA) (20:5 ω-3) dan dekosaheksaenoat (DHA) (22:6 ω-3)

- Sumber EPAdan DHA: minyak ikan kembung, tuna, salmon, dan sardin, ASI (khusus DHA), dapat dibuat dari asam linolenat

Sterol

Kolesterol

¨ Komponen utama sel oyak san saraf, komponen esensial membran sel

¨ Bahan antara pembentuka asam empedu, asam folat, hormon-hormon korteks adrenal, estrogen, androgen, progesteron

¨ Sumber: Hati, ginjal, kuning telur, daging, keju, susu, mentega, udang, kerang, dalam jumlah kecil dalam ikan dan ayam

Vitamin D

¨ kolesterol dan ergosterol merupakan prekursor vitamin D

¨ kolesterol → 7-dehidrokolesterol

Kebutuhan Lemak

(1) WHO menganjurkan konsumsi lemak 15 – 30% dari kebutuhan energi total, 8- 10% dari lemak jenuh, 10% lemak tidak jenuh-tunggal, 15% lemak tidak jenuh-ganda (poliunsaturated).

(2) Konsumsi kolesterol yang dianjurkan ≤ 300mg per hari

PROTEIN

Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu proteos yang berarti yang utama atau yang didahulukan. Kata ini diperkenalkan oleh seorang ahli kimia Belanda yaitu Geradus Mulder (1802-1880). Dan ia berpendapat bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam setiap organisme.

Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, setengahnya ada di dalam otot, seperlima ada di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh di dalam kulit, dan selebihnya di dalam jarigan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkutan zat-zat gizi dan arah, matriks intraseluler dan sebagainya adalah protein. Disamping itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagai prekursor sebagian besar koenzim, hormon, asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan. Protein mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh.

Protein adalah molekul makro yang mempunyai berat molekul antara lima ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikar satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen; beberapa asam amino di samping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, sulfur, iodium, dan kobalt. Unsur nitrogen adalah unsur utama protein, karena terdapat di dalam semua protein akan tetapi tidak terdapat di dalam karbohidrat dan lemak. Unsur nitrogen merupakan 16% dari berat protein.

Molekul protein lebih kompleks daripada karbohidrat dan lemak dalam hal berat molekul dan keanekaragaman unit-unit asam amino yang membentuknya. Berat molekul protein bisa mencapai empat puluh juta; bandingkan dengan berat molekul glukosa yang besarnya 180. Jenis protein sangat banyak, mungkin sampai 1010-1012.. Ini dapat dibayangkan bila diketahui bahwa protein terdiri atas sekian kombinasi berbagai jenis dan jumlah asam amino. Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahui sampai sekarang yang terdiri atas 9 asam amino esensial dan 11 asam amino nonesensial.

KLASIFIKASI ASAM AMINO

Berdasarkan gugus asam dan basa :

Asam amino netral yaitu asam amino yang mengandung satu gugus asam dan satu gugus amino. Asam amino netral terdiri atas asam amino alifatik, rantai cabang terdiri atas hidrokarbon(glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin) , asam amino dengan rantai cabang hidroksil (serin, treonin), asam amino dengan rantai cabang aromatik (fenilanin, tirosin, triptofan) dan asam amino dengan rantai cabang yang mengandung sulfur (sistein, metionin).

Asam amino asam (rantai cabang asam), yaitu asam amino yang mempunyai kelebihan gugus asam dibangingkan gugus basa (asam aspartat, asam glutamat, asparagin, glutamin).

Asam amino basa (rantai cabang basa), yaitu asam amino yang mempunyai kelebihan gugus basa dibandingkan gugus asam (lisin, arginin, histidin, ornitin).

Asam imino, yaitu asam amino yang mengandung nitrogen imino pengganti gugus amino primer.

Berdasarkan esensial dan tidak esensial :

Asam amino esensial (leusin, isoleusin, valin, triptofan, fenilalanin, metionin, treonin, lisin, histidin).

Asam amino esensial bersyarat (prolin, serin, arginin, tirosin, sistein, glisin).

Asam amino tidak esensial (alanin, asam glutamat, glutamin, asam aspartat, asparagin)

KLASIFIKASI PROTEIN

Berdasarkan komponen-komponen yang menyusun protein :

Protein Bersahaja (simple protein). Hasil hidrolisis total protein jenis ini merupakan campuran yang hanya terdiri atas asam-asam amino.

Protein Kompleks (complex protein, conjugated protein). Hasil hidrolisa total dari protein jenis ini. Selain terdiri atas berbagai jenis asam amino juga terdapat komponen lain miisalnya unsur logam gugusan phosphat dan sebagainya (contoh: hemoglobin, lipoprotein, glikoprotein, dan sebagainya)

Protein Derivat (protein derivative).Merupakan ikatan antara (intermediate product) sebagal hasil hidrolisa parsial dari protein native, miisalnya albumosa, peptone dan sebagainya.

Berdasarkan sumbernya, protein dikiasifikasikan menjadi:

Protein hewani,yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dan binatang, seperti protein dari daging, protein susu, dan sebagainya.

Protein nabati adalah protein yang berasal dan bahan makanan turnbuhan, seperti protein dari jagung (zein), dan terigu, dan sebagainya.

Berdasarkan fungsi fisiologiknya, berhubungan dengañ daya dukungnya bagi pertumbuhan badan dan bagi pemeliharaan jaringan:

Protein sempurna, bila protein ini sanggup mendukung pertumbuhan badan dan pemeliharaan jaringan.(telur, susu)

Protein setengah sempurna, bila sanggup mendukung pememiharaan janingan, tetapi tidak dapat mendukung pertumbuhan badan.(daging, ikan)

Protein tidak sempurna, bila sama sekali tidak sanggup menyokong pertumbuhan badan, maupun pemeliharaan jaringan.(kacang-kacangan, biji-bijian).

Berdasarkan bentuknya :

Protein bentuk serabut, terdiri dari beberapa rantai peptida berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku. Karakteristiknya adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi dan tahan terhadap enzim pencernaan. Protein ini terdapat dalam unsur-unsur struktur tubuh seperti kolagen (protein utama jaringan ikat), elastin (dalam urat, otot, arteri, jaringan elastis lain), keratin (protein rambut dan kuku) dan miosin (protein utama serat otot).

Protein globular, berbentuk bola, terdapat dalam cairan jaringan tubuh, larut dalam garam dan asam encer, mudah berubah di bawah pengaruh suhu konsentrasi garam dan mudah

mengalami denaturasi. Contohnya yaitu albumin (terdapat dalam susu, telur, plasma, hemoglobin), globulin (terdapat dalam otot, serum, kuning telur, biji tumbuh-tumbuhan), histon (terdapat dalam timus, pankreas).

Protein konjugasi, protein sederhana yang terikat dengan bahan-bahan nonasam amino(gugus prostetik). Contohnya nukleoprotein, lipoprotein, fosfoprotein, metaloprotein.

FUNGSI PROTEIN

Pertumbuhan dan pemeliharaan.

Protein tuubh berada dalam keadaan dinamis, yang secara bergantian pecah dan disintesis kembali. Riap hari sekita 3% jumlah protein total berada dalam keadaan berubah ini. Dinding usus setiap 4-6 hari harus diganti, membutuhkan sisntesi 70 gram protein setiap hari.

Pembentukan ikatan-ikatan esensial tubuh.

Hormon tiroid, epinefrin, insulin adalah ptotein, begitu juga dengan enzim. Ikatan-ikatan ini bertindak sebagai katalisator atau membantu perubahan-perubahan biokimia yang terjadi di dalam tubuh.

Mengatur keseimbangan air.

Keseimbangan cairan tubuh harus dijaga melaui sistem kompleks yang melibatkan protein dan elektrolit.

Memelihara netralitas tubuh.

Protein tubuh bentindak sebagai buffer, menjaga pH tetap konstan. Sebagian besar jaringan tubuh berfungsi dalam keadaan pH netral atau sedikit alkali (pH 7,35-7,45).

Pembentukan antibodi

kemampuan tubuh terhadap detoksifikasi terhadap bahan-bahan racun dikontrol oleh enzim-enzim yang terdapat terutama di dalam hati.

Mengangkut zat-zat gizi

protein memegang peranan esensial dalam mengangkut zat-zat gizi dari saluran cerna melaui dinding saluran cerna ke dalam darah, dari darah ke jaringan-jaringan, dan melalui membran sel ke dalam sel-sel.

Sumber energi.

Protein menghasilkan energi sekitra 4 kkal/g. Namun protein sebagai sumber energi ini relatif lebih mahal.

KESIMPULAN

Nutrisi merupakan komponen dalam makanan yang menggunakan organisme untuk bertahan hidup dan tumbuh . Makronutrients menyediakan energi massal sistem metabolisme organisme dibutuhkan untuk berfungsi sementara mikronutrien memberikan kofaktor yang diperlukan untuk metabolisme yang akan dilakukan . Kedua jenis nutrisi dapat diperoleh dari lingkungan . Mikronutrien digunakan untuk membangun dan memperbaiki jaringan dan untuk mengatur proses tubuh sementara makronutrients dikonversi ke dan digunakan untuk energi .