Metabolisme Komponen Gizi serta Hormon yang Berperan

Metabolisme Komponen Gizi serta Hormon yang BerperanAgusdianto Bello Chrisdarmanta A.Putra

102012222Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana 2012

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

E-mail : agusdianto.putra@civitas.ukrida.ac.idPendahuluan

Tubuh kita memerlukan energi dalam menjalankan kehidupan sehari-hari. Energi tersebut di dapat pada bahan makanan yang mengandung gizi yang kita konsumsi dengan komposisi gizi yang seimbang. Gizi itu sendiri dibagi menjadi makronutrien, yaiut karbohidrat, protein, lemak(lipid). Sedangkan makronutien, yaitu mineral dan vitamin. Sehingga gizi merupakan salah satu faktor yang menentukan kesehatan, status gizi, penyakit, tingkat kecerdasan, dan daya tahan tubuh. Apabila ada kekurangan dari komposisi tersebut dapat menimbulkan gangguan terhadap keseimbangan gizi, akan berdampak terhadap kondisi kesehatan tubuh. Jika dalam jangka waktu yang lama juga dapat membuat badan menjadi kurus, karena metabolisme yang terjadi untuk membentuk energi di dalam tubuh.Pembahasan

GiziA.Makronutrien

KarbohidratKarbohidrat memegang peranan terpenting pada tubuh karena merupakan sumber energi utama bagi manusia. Karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan karbo-hidrat.1 Dalam tumbuhan senyawa ini dibentuk melaui proses fotosintesis antara air (H2O) dan karbondioksida (CO2), di mana dengan bantuan sinar matahari menghasilkan senyawa sakarida dengan rumus Cn(H2O)n atau CnH2nOn. Berikut adalah reaksi pembentukkan karbohidrat (glukosa) pada tumbuh-tumbuhan:

Sinar matahari

6 CO2 + 6 H2O C6 H12 O6 + 6O2

Klorofil

Klasifikasi karbohidratBerdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:11.Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)

2.Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)

3.Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)

4.Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.

Berdasarkan lokasi gugus C=O, monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:

1.Aldosa (berupa aldehid)

2.Ketosa (berupa keton)

Fungsi Karbohidrat

Fungsi karbohidrat bagi manusia antara lain:11.Sumber energi utama

2.Pemberi rasa manis pada makanan

3.Penghemat protein

4.Pengatur metabolisme lemak

Sumber Karbohidrat

Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacangan kering dan gula.

ProteinProtein berasal dari bahasa Yunani yaitu proteos yang berarti yang utama atau yang didahulukan, di mana benar adanya bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam setiap organisme.1Protein merupakan bagian terbesar pada tubuh sesudah air. Protein mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hydrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen(N); beberapa asam amino di samping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, sulfur, iodium, dan kobalt. Unsur utama protein adalah nitrogen, di mana nitrogen merupakan 16% dari berat protein.

Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahui sampai sekarang yang terdiri atas 8 asam amino esensial (tidak dapat diproduksi tubuh) dan 10 asam amino non-esensial (dapat diproduksi tubuh). Asam amino esensial tersebut adalah: Phenilalanin, Valin, Lysin, Isoleusin, Triptophan, Threonin, Leusin, dan Methionin. Sedangkan asam amino yang non-esensial adalah Asam Aspartat, Asam Glutamat, Glysin, Serin, Prolin, Hidroksiprolin, Tyronin, Hidroksilisin, Asparagin, dan Alanin. Selain itu, jug terdapat 2 asam amino semi-esensial (asam amino yang dapat mencukupi untuk proses pertumbuhan orang dewasa, tetapi tidak mencukupi untuk proses pertumbuhan anak anak), yaitu Arginin dan Histidin.

Klasifikasi ProteinBerdasarkan komponen-komponen yang menyusun protein:11.Protein Simpleks. Hasil hidrolisis total protein jenis ini merupakan campuran yang hanya terdiri atas asam-asam amino.

2.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)

3.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:

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

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

Fungsi Protein

Pertumbuhan dan pemeliharaan. Protein tubuh berada dalam keadaan dinamis, yang secara bergantian pecah dan disintesis kembali. Tiap hari sekitar 3% jumlah protein total berada dalam keadaan berubah ini.

2.

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.

3.

Mengatur keseimbangan air.

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

4.

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).

5.

Pembentukan antibodi

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

6.

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.

7.

Sumber energi.

Protein menghasilkan energi sebesar 4 kkal/g.

Sumber Protein

Bahan makanan hewani merupakan sumber protein yang baik, seperti telur, susu, daging, unggas, ikan dan kerang. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai dan hasil olahannya seperti tahu dan tempe serta kacang-kacangan lainnya.

Lemak (Lipid)

Lemak, disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya akan energi, berfungsi sebagai sumber energi yang utama untuk proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi. Sifat-sifat lemak antara lain:

Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik

Secara kimia, penyusun utama adalah asam lemak (dalam 100 gram lipid terdapat 95% asam lemak)

Lipid mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia seperti asam lemak essensial.

Klasifikasi Lemak (Lipid)11.Lipid sederhana.

2.Lipid kompleks (majemuk).

3.Lipid turunan

Secara klinis, komponen lipid utama yang dapat dijumpai dalam plasma adalah:11.Trigliserida (lemak netral)

2.Asam Lemak

3.Kolesterol

4.Fosfolipid

Fungsi Lemak

1.Sebagai sumber energi (memiliki kandungan 9 kkal/g)

2.Unsur pembangun membran sel dan bertanggung jawab untuk lewatnya berbagai bahan yang masuk dan keluar sel.

3.Sebagai pelindung organ-organ penting, penyekat jaringan tubuh.

4.Menjaga tubuh terhadap pengaruh luar, misalnya: suhu, luka (infeksi).

5.Insulator listrik (agar impuls-impuls syaraf merambat dengan cepat)

6.Membantu melarutkan dan mentransport senyawa-senyawa tertentu (misal vitamin A, D, E dan K) dalam aliran darah untuk keperluan metabolisme.

Sumber Lemak

Sumber lemak terbagi menjadi 2, yaitu lemak hewani dan lemak nabati. Lemak nabati berasal dari bahan makanan tumbuhan sementara lemak nabati dari hewan termasuk telur, susu. Sumber lemak nabati berada di dalam sitoplasma berupa droplet dan pada hewani berada di dalam jaringan adiposa.1

B.Mikronutrien

MineralKalsium

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, 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.1Fosfor

Merupakan mineral kedua terbanyak dalam tubuh. Dapat berupa fosfat organik seperti ATP, AMP, ADP, kreatin fosfat, maupun inorganik 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.

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.1Zat 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. 2 jenis besi dapat ditemukan dalam makanan:

Daging dan olahannya mengandung besi hem

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.1Iodium

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. Iodium terdapat sangat sedikit dalam makanan. Paling baik berasal dari sayur dan ikan laut, serta susu sapi.1Fluor

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.1Natrium

Terutama ditemukan dalam plasma darah dan cairan 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.1Kalium

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.1Magnesium

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.1Vitamin

Vitamin adalah sekelompok nutrient organic yang dibutuhkan dalam jumlah kecil untuk berbagai fungsi biokimia dan umumnya tidak dapat disentesis oleh tubuh sehingga harus dipasok dari makanan.2Vitamin larut lipid adalah senyawa hodrofobik yang dapat diserap secara efisisen. Seperti lipid lain, vitamin ini diangkut dalam darah dalam bentuk lipoprotein atau melekat pada protein spesifik. Vitamin ini memiliki beberapa fungsi misalnya vitamin A untuk penglihatan, vitamin D untuk metabolisme kalsium dan fosfat, vitamin E untuk antioksidan dan vitamin K untuk pembekuan darah.2Vitamin larut air terdiri dari vitamin B dan vitamin C, keduanya terutama berfungsi sebagai kofaktor enzim. Asam folat berfungsi sebagai pembawa unit satu karbon. Defisiensi slah satu vitamin B kompleks jarang dijumpai karena diet yang kurang umunya berkaitan dengan keadaan defisiensi multiple.elemen mineral anorganik yang memiliki fungsi di dalam tubuh harus tersedia dalam makanan. Jika asupan kurang memadai, dapat muncul tanda-tanda defisiensi seperti anemia.2Metabolisme

Karbohidrat

Metabolisme Utama

a.Glikolisis Embden Meyerhoff

Proses glikolisis ialah proses awal dari metabolisme gugus gula hasil pemecahan karbohidrat di dalam sel. Proses glikolisis ialah suatu proses yang bertujuan untuk menghasilkan piruvat dalam keadaan aerob ataupun laktat dalam keadaan anaerob sehingga dapat terbentuk energi. Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma sel/sitosol. Pada keadaan aerob, 1 molekul glukosa yang melalui proses glikolisis dapat menghasilkan 8 ATP sedangkan dalam keadaan anaerob jumlah ATP yang dihasilkan lebih sedikit yaitu 2 ATP. Di eritrosit, proses glikolisis selalu terjadi dalam keadaan anaerob karena ketiadaan mitokondria. Hal ini menyebabkan hasil akhirnya selalu berupa laktat.2,3Proses glikolisis terjadi melalui tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan tersebut adalah:

1.Glukosa glukosa 6-P. (glukokinase & heksokinase )2.Glukosa 6-P Fruktosa 6-P (isomerase)3.Fruktosa 6-P Fruktosa 1,6 bifosfat (fosfofruktokinase)4.Fruktosa 1,6 bifosfat gliseraldehid 3-P + DHAP (bantuan enzim aldolase) DHAP 1 gliseraldehid 3-P (isomerase). Sehingga pada proses ini dihasilkan 2 molekul gliseraldehid 3-P.

5.Gliseraldehid 3-P 1,3 bifosfogliserat (gliseraldehid 3-P Dehidrogenase)

Proses ini akan menghasilkan 3 ATP melalui rantai pernapasan.

6.1,3 bifosfogliserat 3 fosfogliserat (fosfogliserat kinase)

Dengan bantuan ion magnesium, proses ini akan menghasilkan 1 ATP pada tingkat substrat.

7.3 fosfogliserat 2 fosfogliserat (mutase)

8.2 fosfogliserat Phospo enol piruvat (enolase)

Memerlukan ion magnesium dan akan dihambat oleh flourida.

9.Phospo enol piruvat (enol) piruvat (piruvat kinase)

Proses ini memerlukan ion magnesium dan ADP. Gugus phospat dari phospo enol piruvat akan diambil untuk bergabung dengan ADP membentuk 1 molekul ATP.

10.(enol) piruvat (keto) piruvat. Proses ini berlangsung secara spontan.

Proses diatas dalam keadaan normal akan menghasilkan 10 ATP. Langkah kelima menghasilkan 3 ATP, namun karena ada 2 molekul gliseraldehid 3-P maka energi yang dihasilkan menjadi 6 ATP. Proses yang berlangsung dibawahnya juga terjadi dalam 2 molekul, sehingga ATP yang terbentuk pada langkah 6 sebanyak 2 ATP dan langkah 9 sebanyak 2 ATP. Totalnya ialah 10 ATP. Sedangkan energi yang digunakan dalam proses ini ialah 2 ATP. ATP ini digunakan pada langkah 1 dan 3. Sehingga total energi dalam glikolisis pada proses aerob ialah sebesar 8 ATP.

Pada keadaan anaerob rantai pernafasan tidak terjadi. Yang terjadi adalah pembentukan laktat. Sehingga 6 ATP pada langkah kelima tidak terbentuk. Oleh karena itu jumlah ATP yang dihasilkan hanya 2 ATP.

b.Oksidasi Piruvat Asetil KoA

Piruvat yang telah terbentuk sebagai hasil proses glikolisis dapat masuk ke dalam mitokondria untuk mengalami oksidasi menjadi molekul asetil koA. 1 molekul glukosa akan menghasilkan 2 molekul piruvat yang memiliki 3 atom karbon. Piruvat akan diubah menjadi asetil koA yang memiliki 2 atom karbon. Dalam eritrosit, setelah mengalami glikolisis maka piruvat akan diubah menjadi laktat.2Piruvat dehidrogenase ialah enzim yang berperan dalam proses ini. Konsentrasi dari piruvat dehidrogenase meningkat pada saat makan dan saat piruvat banyak terbentuk. Sebaliknya kondisi kelaparan serta konsentrasi asetil koA yang meningkat akan menghambat kerja dari piruvat dehidrogenase.

Selain itu kinase spesifik juga berperan dalam proses oksidasi piruvat. Fosforilasi kinase dapat menghambat aktivitas enzim ini, sedangkan defosforilasi kinase dapat mempercepat kerja enzim ini. Enzim ini memerlukan koenzim NAD+ yang melalui rantai pernapasan akan berubah menjadi NADH dan menghasilkan 3 ATP.

Proses reaksi memerlukan 5 vitamin dalam bentuk koenzim, yaitu vitamin asam lipoat, vitamin B1, B2, B5 dan vitamin asam pantotenat. Sedangkan hambatan pada enzim piruvat dehidrogenase dapat menyebabkan laktat asidosis. Kondisi ini dapat terjadi pada keracunan ion merkuri dan pada penderita diabetes melitus.3Jumlah ATP yang dihasilkan pada proses ini ialah sebesar 6 ATP.

c.Siklus Asam Sitrat

Siklus asam sitrat merupakan jalur akhir bersama metabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Asetil koA sebagai substrat awal kerja enzim pada siklus asam sitrat dapat dihasilkan dari katabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Siklus ini dapat terjadi di mitokondria. Siklus ini merupakan siklus dimana terjadi penggabungan antara molekul asetil koA dengan oksaloasetat hingga terbentuk asam trikarboksilat yaitu asam sitrat. Asam sitrat akan mengalami beberapa reaksi untuk akhirnya kembali membentuk oksaloasetat.3Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:

1. Asetil koA + oksaloasetat + H2O sitrat + koASH (enzim sitrat sintase)

2.Sitrat isositrat (enzim akonitase)

3.Isositrat + NAD+ ketoglutarat + CO2 + NADH + H+ (enzim isositrat dehidrogenase)

Proses ini melalui rantai pernapasan akan menghasilkan 3 ATP.

4. ketoglutarat + NAD+ + koASH Suksinil ko-A + CO2 + NADH + H+ (enzim ketoglutarat dehidrogenase)

Proses ini juga menghasilkan 3 ATP.

5.Suksinil KoA + GDP +Pi Suksinat + GTP + koASH (enzim suksinat tiokinase)

Melalui tingkat substrat maka GTP dapat menyumbang 1 gugus phospat ke ADP untuk menghasilkan ATP.

6.Suksinat + FAD Fumarat + FADH2 (enzim suksinat dehidrogenase)

Kerja enzim dapat dihambat malonat yang sifat inhibisinya ialah kompetitif. Jumlah ATP yang dihasilkan melalui proses ini ialah 2 ATP.

7.Fumarat + H2O Malat (enzim fumarase)

8.Malat + NAD+ Oksaloasetat + NADH + H+ (enzim malat dehidrogenase)

Jumlah ATP yang dihasilkan melalui proses ini ialah sebesar 3 ATP.

Regulasi terutama dari siklus asam sitrat adalah konsentrasi produk. Semakin tinggi konsentrasi produk, maka enzim untuk mensintesisnya semakin dihambat.2Hasil dari siklus asam sitrat adalah 24 ATP, yang terdiri dari:

3 NADH : 9 ATP

1 FADH2 : 2 ATP

1 GTP : 1 ATP

Karena ada 2 molekul asetil koA, maka jumlah energi menjadi 12 x 2 ATP = 24 ATP.

Dari ketiga proses diatas total energi yang dihasilkan dalam oksidasi satu molekul glukosa ialah sebesar 38 ATP (glikolisis 8 ATP, oksidasi piruvat 6 ATP dan siklus asam sitrat 24 ATP)

d.HMP Shunt

HMP merupakan singkatan dari hexose mono phospat = pentose phospat pathway. Proses ini merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa melalui dehidrogenasi dengan NADP sebagai akseptor H+. Proses ini terjadi di sitoplasma sel dan tidak menghasilkan ATP. HMP shunt aktif di hati, jaringan adiposa, sel darah merah, korteks adrenal, kelenjar tiroid, kelenjar mammae yang sedang laktasi dan kelenjar testis. Bagi sel darah merah, proses ini menyediakan glutation untuk melindungi membran sel dari proses oksidasi oleh molekul H2O2.3Proses ini bertujuan untuk menyediakan NADPH + H+. NADPH penting bagi sintesis asam lemak, kolesterol, hormon steroid, asam amino dan hormon tiroid. Selain itu proses ini akan menyediakan ribosa 5 phospat untuk sintesis nukleotida (RNA DNA).

HMP Shunt merupakan proses multisiklik, karena molekul glukosa 6-P yang digunakan dapat kembali menjadi glukosa 6-P. Proses ini memerlukan 3 molekul glukosa 6 phospat.

e.Glikogenesis

Merupakan proses pembentukan glikogen dari molekul glukosa. Fungsi dari pembentukan glikogen ialah sebagai cadangan energi terutama di hati dan otot. Proses glikogenesis umumnya meningkat sesaat setelah makan dan menurun pada saat puasa/lapar.2Glikogen merupakan polisakarida yang terdiri dari rantai lurus dan rantai bercabang. Pada rantai lurus terjadi ikatan glikosidik antara gugus gula yang satu dengan yang lainnya pada ikatan 1,4 dan ikatan glikosidik rantai bercabang pada ikatan 1,6. Glikogen ini adalah simpanan utama karbohidrat yang paling mudah diubah kembali menjadi monosakarida, tidak seperti halnya pada lemak yang relatif lebih sulit dimobilisasi.

Proses glikogenesis terjadi di hati dan otot. Di hati fungsi utama glikogen ialah sebagai simpanan glukosa dan akan dipakai bila sewaktu-waktu kadar glukosa di dalam darah mengalami penurunan. Sedangkan glikogen di otot berfungsi sebagai sumber energi untuk proses glikolisis di dalam sel otot sendiri, bukan sebagai sumber glukosa untuk meningkatkan kadar glukosa darah. Mengapa? Karena tidak ada enzim glukosa 6-P fosfatase yang dapat mengubah glukosa 6-P menjadi glukosa bebas di otot. Enzim ini terdapat di hati.3Proses glikogenesis awalnya memerlukan molekul glikogen asal yang terbentuk dari protein. Pada asam amino tiroksin dari protein inilah akan terjadi glikosilasi. Namun glukosa bebas tidak dapat langsung ditautkan pada glikogen primer ini.

f. Glikogenolisis

Merupakan proses kebalikan dari glikogenesis, yaitu proses pemecahan glikogen menjadi glukosa. Dapat terjadi di hati dan otot. Di hati proses ini akan meningkatkan kadar glukosa darah meskipun dalam jumlah yang kecil. Sedangkan di otot glikogenolisis terjadi pada keadaan kerja fisik seperti berolahraga.

Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:41.Pada rantai cabang dari glikogen, enzim fosforilase yang merupakan enzim regulator akan mengkatalisis reaksi pemecahan ikatan glikosidik atau yang disebut juga dengan fosforilisis (pemecahan dengan phospat). Oleh fosforilase, molekul glukosa akan dilepas dan diikat dengan phospat pada atom karbon nomor 1. Proses pelepasan ini akan terus berlanjut sampai tinggal 4 molekul glukosa di cabang.

2.Glukan transferase akan memindahkan 3 dari 4 molekul glukosa yang tersisa ke rantai lurus dan meninggalkan 1 molekul glukosa pada cabang tersebut.

3.Debranching enzyme akan menghidrolisis tempat percabangan dimana tersisa 1 molekul glukosa untuk menghasilkan 1 glukosa bebas. Dengan kata lain enzim ini meniadakan percabangan.

Karena hanya 1 molekul glukosa bebas yang dihasilkan (meskipun ada glukosa 1-P), maka hanya sedikit terjadi kenaikan kadar glukosa darah akibat proses ini.

g.Glukoneogenesis

Merupakan reaksi pembentukan karbohidrat dari senyawa non karbohidrat. Senyawa yang dimaksud adalah asam amino glukogenik, laktat, gliserol dan propionat. Tujuannya ialah menyediakan glukosa bagi tubuh bila dalam keaadan lemah dan berpuasa. Proses ini terjadi di hati dan ginjal. Proses ini melibatkan sebagian besar glikolisis EM, siklus asam sitrat dan beberapa reaksi lainnya.

B.ProteinProtein yang dimakan didalam tubuh akan dihidrolisis menggunakan enzim-enzim tertentu. Adapun enzim yang bekerja ialah pepsin dengan bantuan HCl di lambung. Setelah mencapai usus halus, maka pankreas akan mensekresikan tripsin, kimotripsin dan karboksipeptidase yang juga bekerja untuk memotong protein menjadi polipeptida. Yang bertugas sebagai pemecah terakhir ialah peptidase dan aminopeptidase. Setelah terbentuk asam amino, melalui transpor mediated aktif dengan bantuan ion natrium, asam amino akan dibawa ke dalam darah melalui lumen usus halus. Vitamin B6 membantu kerja ion natrium ini.2Asam amino dapat disintesis dalam tubuh dan didapatkan dari makanan. Seperti yang telah dibahas diatas, asam amino yang disintesis tubuh disebut sebagai asam amino non essensial. Total terdapat 12 asam amino non essensial. 9 diantaranya disintesis dari komponen siklus asam sitrat, sedangkan 3 yang lain didapatkan dari asam amino essensial.5Setelah asam amino disintesis, maka di ribosom asam amino akan dirangkai membentuk protein. Protein tubuh mempunyai masa turn over dan dapat dikatabolisme. Lisosom merupakan tempat utama katabolisme protein, sedangkan sitosol merupakan tempat katabolisme protein yang memiliki masa kerja pendek dan protein yang abnormal. Setelah dikatabolisme, bentuk ekskresi terutama dari protein ialah urea melalui urin. Urea disintesis melalui empat tahap, yaitu:

Transaminasi- Enzim aminotransferase memindahkan amin kepada -ketoglutarat menghasilkan glutamat atau kepada oksaloasetat menghasilkan aspartat

Deaminasi oksidatif- Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammoniumTranspor Amonia

Amoniak ditranspor dalam darah menuju ke hati untuk mengalami intoksikasi. Kadar amoniak yang normal dalam darah ialah berkisar 10-20 g/dL. Kadar amoniak yang tinggi dapat menyebabkan gangguan bicara, penglihatan kabur hingga koma. Hal ini dapat dijumpai pada sirosis hati. Selain hasil katabolisme, amoniak darah juga berasal dari senyawa N di kolon akibat aktivitas bakteri usus. Setelah sampai di hati, amoniak dapat digunakan untuk sintesis urea ataupun pembentukan asam amino.

4.Sintesis Urea

Terjadi di hati. Dalam hepatosit, proses ini terjadi di mitokondria dan sitosil. Enzim pengatur pada siklus urea ialah karbamoil fosfat sintase I. Senyawa awal yang dibutuhkan ialah NH4+ dan CO2. Nitrogen disini dapat dibawa oleh asam amino citrulin, ornitin, arginin, arginin suksinat dan aspartat. Kondisi patologis seperti diabetes melitus tidak terkontrol dapat mendorong peningkatan sintesis urea. Kelainan pada siklus urea dapat menyebabkan intoksikasi amonia yang dapat menyebabkan retardasi mental.3Senyawa nitrogen dalam keadaan tertentu intakenya dibutuhkan lebih tinggi. Pada kondisi patologis ekskresi nitrogen dapat meningkat. Perbandingan antara jumlah nitrogen yang masuk ke dalam tubuh dengan jumlah nitrogen yang diekskresikan disebut sebagai balans nitrogen. Balans nitrogen cenderung positif pada masa pertumbuhan, kehamilan, masa penyembuhan dan pemberian hormon anabolik. Sedangkan balans nitrogen yang negatif ditemukan pada malnutrisi dan penyakit berat seperti kanker dan diabetes melitus. Orang dewasa yang sehat memiliki balans nitrogen yang seimbang.

C.Lipid

Setelah mengalami pencernaan di usus, molekul lemak akan diabsorpsi. Namun molekul lemak tidak dapat diabsorpsi begitu saja. Hal ini dikarenakan sifat lemak yang hidrofobik. Sehingga harus ada molekul pembawa, yaitu khilomikron. Khilomikron akan membawa asam lemak bersama 2 monogliserida ke dalam limfe kemudian beredar dalam darah. Selain menggunakan khilomikron, bentuk transportasi lemak yang lain di dalam darah ialah VLDL, HDL, LDL, IDL, dan FFA yang terikat albumin. Jalur metabolisme lemak akan dimulai ketika asam lemak masuk ke dalam sel.2Metabolisme lemak di dalam tubuh meliputi metabolisme:

1.Asam lemak jenuh

Asam lemak jenuh dapat masuk ke dalam sel untuk mengalami oksidasi. Di dalam sel, oksidasi asam lemak akan terjadi di dalam mitokondria. Namun asam lemak yang masuk ke dalam mitokondria umumnya berukuran kecil. Bila jumlah atom C pada asam lemak lebih dari 12, maka akan ada molekul pembawa yang disebut sebagai karnitin yang akan membawa asam lemak jenis ini masuk untuk mengalami oksidasi di dalam mitokondria. Di dalam mitokondria, jenis oksidasi asam lemak jenuh ini ialah oksidasi beta. Oksidasi ini merupakan oksidasi utama yang terjadi di dalam mitokondria. Senyawa awal dari proses metabolisme ini ialah asil ko-A yang merupakan bentuk aktivasi dari molekul asam lemak bebas. Pada proses oksidasi ini memerlukan koenzim NAD dan FAD yang akan menghasilkan energi melalui rantai pernapasan. Oksidasi asam lemak jenuh dapat meghasilkan asetil ko-A dan propionil ko-A (bila jumlah atom C ganjil). Asetil ko-A dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat.2Selain itu proses oksidasi asam lemak jenuh dapat berlangsung di peroksisom. Namun proses ini tidak dapat menghasilkan ATP. Asam lemak rantai panjang umumnya mengalami oksidasi di peroksisom. Pada oksidasi ini dihasilkan oktanoil-koA dan asetil ko-A. Proses oksidasi alfa asam lemak dapat berlangsung di jaringan otak. Proses ini juga tidak menghasilkan ATP dan tidak perlu pengaktifan oleh asil ko-A.

2.Asam lemak tidak jenuh

Pada reaksi ini jumlah ATP yang dihasilkan lebih sedikit dibanding asam lemak jenuh. Hal ini dikarenakan akan dipakai 2 ATP pada reaksi oksidasi beta yang merupakan bagian dari reaksi yang menghasilkan FADH2. Produk oksidasinya sama dengan oksidasi asam lemak jenuh, akan tetapi jumlah ATP berbeda.

Asam lemak juga dapat disintesis dengan menggunakan jalur sintesis de novo maupun pemanjangan gugus asam lemak. Jalus sintesis de novo merupakan jalur ekstramitokondria yang mengubah asetil ko-A menjadi asam palmitat. Jalur ini akan berlangsung bila ada kelebihan kalori makanan. Sumber utama jalur ini ialah karbohidrat. Melalui proses glikolisis dan oksidasi piruvat akan dihasilkan asetil Ko-A. Awalnya asetil ko-A akan diubah ke malonil ko-A dengan bantuan asetil ko-A karboksilase. Selanjutnya malonil ko-A akan masuk ke kompleks enzim untuk menghasilkan asam palmitat. Kompleks enzim ini terdiri dari 7 enzim yang akan menambah 2 atom C pada setiap kerja enzimnya.2,33.Eikosanoat

Merupakan senyawa yang berasal dari asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh disini bersifat essensial, yaitu asam linoleat (6), asam alfa linolenat (3) dan asam arakhidonat (9). Sintesis eikisanoat melalui jalan metabolisme siklooksigenasi dan lipokigenase. Akan menghasilkan leukotrien, prostaglandin, prostasiklin, dan tromboksan.24.Triasilgliserol

Sintesis triasilgliserol terjadi di hati, jaringan adiposa dan mukosa usus. Proses ini terutama terjadi di mikrosom.

-Proses di mukosa usus terjadi melalui reaksi berikut:

2-monoasilgliserol + 2 asil ko-A triasilgliserol + 2 koA

Triasilgliserol diangkut dalam khilomikron ke limfe untuk masuk ke dalam darah.

-Proses di hati terjadi melalui reaksi berikut:

Gliserol 3-P + 3 asil-koA triasilgliserol + 3 koA + Pi

Gliserol 3-P bisa didapat melalui gliserol maupun glukosa melalui proses glikolisis. Namun gliserol disini tidak dapat dipakai karena keatifan glikokinase yang rendah.

-Proses di jaringan adiposa melalui :

Gliserol 3-P + 3 asil-koA triasilgliserol + 3 koA + Pi

Tidak seperti di hati dan mukosa usus, triasilgliserol yang terbentuk disini akan disimpan di jaringan adiposa.

Sedangkan proses katabolisme triasilgliserol terutama terjadi di jaringan adiposa dengan jalan memotong asam lemak satu per satu hingga tersisa gliserol. Enzim yang berperan yaitu triasil gliserol lipase, diasil gliserol lipase dan monoasil gliserol lipase. Sedangkan triasilgliserol yang terdapat di dalam VLDL dan khilomikron dihidrolisis oleh lipoprotein lipase yang terdapat pada dinding pembuluh darah.25.Benda keton

Proses ketogenesis terjadi di mitokondria dan hati. Proses ini memakai asetil-KoA sebagai bahan baku. Pada proses ini dibutuhkan enzim tiolase, HMG-koA sintase, HMG-koA liase dan beta 3-OH butirat .

Jenis bedan keton yang dihasilkan ialah aseton, asam asetoasetat dan asam beta 3-OH butirat. Kedua asam ini bisa saling interkonversi.

Benda keton yang terbentuk bisa dibawa darah ke jaringan ekstrahepatik untuk diaktifkan menjadi asetil ko-A. Sementara aseton akan keluar melalui udara pernapasan.2Ketogenesis meningkat pada peningkatan asam lemak bebas dalam darah yang bisa terjadi pada keadaan kelaparan, DM tidak terkontrol, diet tinggi lemak dan hormon yang meningkatkan lipolisis. Akibat peningkatan ketogenesis dapat menyebabkan ketosis dan asidosis metabolik.

6.Lipoprotein

Lemak dalam darah ditranspor dalam bentuk lipoprotein. Lipoprotein didalam darah dapat dipisahkan dengan cara ultrasentrifugasi dan elektroforesa. Bila dipisahkan lipoprotein akan tersusun dari yang memiliki berat molekul terkecil (lapisan atas) hingga berat molekul terbesar (lapisan bawah). Dengan cara ultrasentrifugasi didapat susunan dari atas ke bawah ialah khilomikron, VLDL, LDL dan HDL.

Khilomikron disintesis dalam sel usus dengan menggunakan protein apo-B48 dalam ribosom dan retikulum endoplasma kasar serta sintesis lipid di retikulum endoplasma halus. Setelah itu terjadi penggabungan antara komponen lipid dan protein di retikulum endoplasma halus. Kemudian terjadi sintesis apo-AI dan apo-AII membentuk khilomikron yang belum sempurna. Tambahan apo-C dan apo-E akan menyempurnakan khilomikron. Pada badan golgi dapat terjadi penambahan karbohidrat pada lipoprotein ini.2VLDL disintesis bagian proteinnya menggunakan apo-B100 di ribosom dan retikulum endoplasma kasar sedangkan lipid disintesis di retikulum endoplasma halus. Dalam retikulum endoplasma halus juga akan bergabung membentuk VLDL nascent seperti khilomikron. Kemudian akan mendapat penambahan apo-E dan apo-C serta karbohidrat.

HDL disintesis dengan menggunakan apo A1. HDL awalnya berbentuk diskoid hingga menjadi sferis yang merupakan HDL sempurna. Dalam HDL terdapat banyak fosfolipid.

7.Kolesterol

Kolesterol adalah lipid amfipatik yang merupakan komponen struktural esensial pada membran dan lapisan luar lipoprotein plasma. Senyawa ini disintesis di banyak jaringan dari asetil-koA dan merupakan prekursor semua steroid lain di dalam tubuh.

Hormon dalam Metabolisme

Hormon yang bekerja dalam tubuh, antara lain:

Hormon insulin yang diproduksi sel beta pada pankreas meningkatkan pengambilan glukosa oleh sel jaringan (otot, jantung, adiposa, diafragma).

Mineralokortikoid (pada manusia terutama adalah aldosteron) dibentuk pada zona glomerulosa korteks adrenal. Hormon ini mengatur keseimbangan elektrolit dengan meningkatkan retensi natrium dan ekskresi kalium. Aktivitas fisiologik ini selanjutnya membantu dalam mempertahankan tekanan darah normal dan curah jantung.

Glukokortikoid dibentuk dalam zona fasikulata. Kortisol merupakan glukokortikoid utama pada manusia. Kortisol mempunyai efek pada tubuh antara lain dalam:metabolisme glukosa (glukosaneogenesis) yang meningkatkan kadar glukosa darah,metabolisme protein keseimbangan cairan dan elektrolit, inflamasi dan imunitas, danterhadap stresor.

Hormon tiroid, memiliki efek pada metabolisme lemak : meningkatkan metabolisme lemak dan mempercepat proses oksidasi asam lemak bebas oleh sel.

STH (Somatotrof Hormone)/GH (Growth Hormon)/Somatotropin, hormon ini berasal darihipofisis pars anterior. Hormon ini berfungsi untuk memacu pertumbuhan terutama pada peristiwa osifikasi dan mengatur metabolisme lipid dan karbohidrat.Hormon Adrenalin/Epinefrin, hormon ini berada di kelenjar adrenal/suprarenalis bagian medula. Hormon ini secara umum berfungsi untuk memicu reaksi terhadap tekanan dan kecepatan gerak tubuh dan memicu reaksi terhadap efek lingkungan, seperti suara yang tinggi, dan intensitas cahaya. Secara khusus hormon ini berfungsi :

Memacu aktivitas cor/jantung.

Menaikkan tekanan darah.

Mengerutkan otot polos pada arteri.

Mengendurkan otot polos bronchiolus.Mempercepat glikolisis.

Hormon Kortisol, memiliki fungsi untuk memacu metabolisme karbohidrat dan meningkatkan respon imunitas tubuh dan bila terjadi kenaikan dalam penghasilan hormon ini akan dapat menyebabkan sindrome cushing.

Hormon Glukagon, hormon ini berada di pulau langerhans pankreas. Hormon ini mempunyai sifat kerja yang sinergis dengan hormon adrenalin dan memiliki fungsi untuk meningkatkan kadar gula dalam darah serta mengubah glikogen menjadi glukosa dalam peristiwa glikolisis.

Penilaian Gizi

Antropometri

Definisi Antropometri adalah ukuran variasi dimensi fisik, proporsi dan komposisi tubuh manusia pada berbagai usia dan tingkat gizi ( Jelliffe, 1966).5Keunggulan Antropometri

1. Prosedur sederhana, aman dan dapat dilakukan dalam jumlah sampel cukup besar

2. Relatif tidak membutuhkan tenaga ahli

3. Alat murah, mudah dibawa, tahan lama, dapat dipesan dan dibuat di daerah setempat

4. Metode ini tepat dan akurat, karena dapat dibakukan

5. Dapat mendeteksi atau menggambarkan riwayat gizi di masa lampau.5Kelemahan Antropometri1. Tidak sensitif, tidak dapat mendeteksi status gizi dalam waktu singkat, tidak dapat membedakan kekurangan zat gizi tertentu, misal Fe dan Zn

2. Faktor di luar gizi (penyakit, genetik dan penurunan penggunaan energi) dapat menurunkan spesifikasi dan sensitivitas pengukuran antropometri

3. Kesalahan yang terjadi pada saat pengukuran dapat mempengaruhi presisi, akurasi, dan validitas pengukuran

4. Kesalahan terjadi karena pengukuran, perubahan hasil pengukuran (fisik dan komposisi jaringan), analisis dan asumsi yang keliru

5. Sumber kesalahan biasanya berhubungan dengan latihan petugas yang tidak cukup, kesalahan alat dan kesulitan pengukuran.5Klasifikasi pengukuran Antropometrik :Pertumbuhan

Komposisi Tubuh

Massa bebas lemak

Lemak tubuh

Komposisi Tubuh salah satu contonya:

IMT ( Indeks Massa Tubuh ) : Ukuran massa tubuh terhadap tinggi, dan digunakan untuk definisikan berat badan lebih dan obesitas . ( Berat badan Kg/ Tinggi M2 )

Indeks berasal dari komposisi tubuh :

Mid-upper arm circumference-for-age

Mid-upper arm muscle circumference

Mid-upper arm muscle area

Mid-upper arm fat area

Waist-hip circumference ratio

Pengukuran Antropometri lemak tubuh dan massa bebas lemak

LLA ( MUAC)

Tebal Lemak: Triceps, Subscapula, Biceps, Suprailliaca.5Jenis Parameter Antropometri

Sebagai indikator status gizi, antropometri dapat dilakukan dengan mengukur beberapa parameter. Parameter adalah ukuran tunggal dari tubuh manusia.5 Jenis parameter antropometri:

1. Umur

2. Berat Badan

3. Tinggi Badan

4. Lingkar Lengan Atas

5. Lingkar Kepala

6. Lingkar Dada

7. Jaringan Lunak

Distribusi lemak tubuh lebih penting daripada jumlah lemaknya. 2 jenis distribusi lemak tubuh :

Tipe Android/Laki laki/ bagian atas ( obesitas android ( perut dan dada )Tipe Gynoid/perempuan/bagian bawah ( obesitas gynoid ( pinggul dan paha )Kesimpulan

Kelaparan karena kurangnya asupan gizi karena tubuh sangat memerlukan gizi yaitu berupa makronutrien dan mikronutrien yang akan mengalami metabolisme dibantu oleh hormon, oleh sebab itu apababila tidak ada gizi yang masuk maka akan terjadi kelaparan yang menyebabkan tubuh kurus dan lemah jika dalam waktu yang lama.Daftar Isi

Sediaoetama AD. Ilmu gizi untuk mahasiswa dan profesi. Jakarta: Dian rakyat: 2008.h.31-95

Murray RK, Granner DK, Mayes PA. Biokimia harper edisi 27. Jakarta: EGC 2009

Harjasasmita. Ikhtisat biokimia dasar B. Jakarta: FKUI 2003. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Edisi ke-2. Jakarta: EGC; 2001.h.609-86.Google. Pengukuran Status Gizi dengan Antropometri Gizi,2008. Diunduh dari http://www.eurekaindonesia.org/wp-content/uploads/antropometri-gizi.pdf, 2008.