BIOKIMIA - Undernutrition 2

7/21/2019 BIOKIMIA - Undernutrition 2

http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-undernutrition-2 1/7

KESEIMBANGAN ENERGI :

KELEBIHAN & KEKURANGAN NUTRISI

Setelah memperoleh air, kebutuhan tubuh yang pertama adalah bahan bakar metabolik

yaitu lemak, karbohidrat, asam amino dari protein.

Tabel Produksi energi, konsumsi oksigen, dan produksi karbon dioksida dalam oksidasi

bahan bakar metabolik

Produksi

Energi (kJ/g)

O2 yang

dikonsumsi

(/g)

!O2 yang

dihasilkan

(/g)

"# (!O2 yang

dihasilkan/ O2

yang

dikonsumsi)

Energi ($%/

O2 )

$arbohidrat &' ,2* ,2* &, 2

Protein &+ ,*'' ,+2 ,& 2

emak + 2,&' &,-2+ ,+& 2

lkohol 2* &,-2* ,*'' ,'' 2

supan makanan yang melebihi pengeluaran energi menyebabkan obesitas, sementara

asupan yang kurang daripada pengeluaran menyebabkan kurus (emaciation) dan peniutan

otot, marasmus, dan k0asiorkor. 1aik obesitas maupun kekurangan nutrisi yang berat

berhubungan dengan meningkatnya mortalitas.

ndeks massa tubuh 3 berat (dalam kg)/tinggi2(dalam satuan meter), saat ini sering

digunakan untuk mengekspresikan obesitas relati4. dapun kisaran 5T yang ideal adalah

antara 2 dan 26.

Kebutuhan Energi dapat Diperkirakan dengan Mengukur enge!uaran Energi

Pengeluaran energi dapat ditentukan seara langsung dengan mengukur pengeluaran

panas dari tubuh, tetapi pengeluaran ini biasanya diperkirakan seara tidak langsung dari

konsumsi oksigen. Ter%adi pengeluaran energi sebesar 2 kJ/liter oksigen yang dikonsumsi,

tanpa memandang apakah bahan bakar yang dimetabolisme adalah karbohidrat, lemak, atau

protein. Pengukuran rasio 7olurne karbon dioksida yang dihasilkan8 7olume oksigen yang

dikonsumsi (respiratory quotient, RQ) adalah indikasi adanya ampuran bahan bakar

metabolik yang sedang dioksidasi.

La"u #etab$!ik ba%a! basal rnetabolic rate' BMR( adalah pengeluaran energi oleh

tubuh dalam keadaan istirahat, tetapi tidak tidur, dalam kondisi netralitas suhu yangterkontrol, yang diukur sekitar &2 %am setelah makan terakhir, dan bergantung pada berat



badan, usia, dan %enis kelamin. Pengeluaran energi total bergantung pada la%u metabolik

basal, energi yang dibutuhkan untuk akti7itas 4isik dan biaya energi untuk menyintesis bahan

bakar adangan dalam keadaan kenyang. Oleh karena itu, kebutuhan energi seseorang dapat

dihitung berdasarkan berat badan, usia, %enis kelamin, dan tingkat akti7itas 4isik. 1erat badan

memengaruhi 15" karena pada tubuh yang lebih besar %umlah %aringan yang akti4 %uga lebih

besar. Penurunan 15" seiring dengan pertambahan usia, bahkan %ika berat badan tetap,

ter%adi karena %aringan otot digantikan oleh %aringan adiposa, yang seara metabolik kurang

akti4. 9emikian %uga, 0anita memiliki 15" yang seara bermakna lebih rendah daripada pria

dengan berat badan yang sama, karena tubuh 0anita seara proporsional mengandung lebih

banyak %aringan adiposa.

Kebutuhan Energi Meningkat Seiring dengan erta#bahan Akti)ita%

!ara yang paling berman4aat untuk menyatakan pengeluaran energi untuk akti7itas 4isik

adalah dengan kelipatan 15". kti7itas yang santai ( sedentary) hanya menggunakan &,&:&,2

; 15". Sebaliknya, olah raga berat, seperri naik tangga, cross-country, menaiki bukit, dapat

menggunakan ': ; 15".

Sepu!uh er%en Energi *ang Diha%i!kan dari Makanan Dapat Digunakan untuk

Me#bentuk +adangan

Ter%adi peningkatan bermakna la%u metabolik setelah makan (termogenesis yang dipiu oleh

makan). Sebagian keil peningkatan ini adalah energi yang digunakan untuk menyekresikan

en<im penernaan dan mengangkut produk penernaan seara akti4= sebagian besar ter%adi

karena tubuh menyintesis adangan glikogen, triasilgliserol, dan protein.

Terdapat Dua Bentuk Kekurangan Gi,i *ang Ek%tre#

Mara%#u% dapat ter%adi pada orang de0asa dan anak, dan di%umpai pada kelompok:

kelompok ra0an di semua populasi. K-a%i$rk$r hanya mengenai anak, dan dilaporkan

hanya di%umpai di negara:negaru yang sedang berkembang.

>ambaran perbedaan antara keduanya adalah pada k0asiorkor ter%adi retensi airan

sehingga timbul edema. 5arasmus adalah keadaan kurus yang ekstrem= keadaan ini

merupakan hasil akhir dari keseimbangan energi negati4 yang berkepan%angan. 1ukan hanya

adangan lemak tubuh telah habis terkuras, namun otot %uga mengalami peniutan, dan

seiring dengan perkembangan penyakit, protein di hati, %antung, dan gin%al %uga menghilang.

sam:asam amino yang dibebaskan oleh katabolisme protein %aringan digunakan sebagai



sumber bahan bakar metabolik dan substrat glukoneogenesis untuk mempertahankan pasokan

glukosa bagi otak dan sel darah merah (1ab 2). kibat berkurangnya sintesis protein,

respons imun terganggu dan risiko ter%adinya in4eksi meningkat. Ter%adi gangguan proli4erasi

sel mukosa usus sehingga luas permukaan penyerapan di mukosa usus berkurang, begitu %uga

penyerapan nutrien.

a%ien dengan Kanker Stadiu# Lan"ut & AIDS Menga!a#i Ma!nutri%i

Pasien dengan kanker stadium lan%ut, in4eksi ?@ dan 9S, serta se%umlah penyakit kronik

lainnya sering mengalami kekurangan gi<i, suatu kondisi yang disebut kahek%ia. Seara 4isik,

mereka memperlihatkan semua tanda marasmus, tetapi kehilangan protein tubuh lebih parah

daripada yang ter%adi pada kelaparan. Sekresi sitokin sebagai respons terhadap in4eksi dan

kanker meningkatkan katabolisme protein %aringan. ?al ini berbeda dari marasmus dengan

ter%adinya pengurangan sintesis protein, tetapi tidak berpengaruh pada katabolisme. Pasien

mengalami keadaan hiper#etab$!ik , yaitu ter%adi peningkatan bermakna la%u metabolik

basal. 1anyak tumor memetabolisme glukosa seara anaerob untuk membebaskan laktat.

aktat ini kemudian digunakan untuk glukoneogenesis di hati, yang bersi4at menguras energi

se%umlah ' TP untuk setiap mol glukosa yang didaur (lihat >ambar 2:-). Ter%adi

peningkatan stimulasi uncoupling proteins oleh %it$kin sehingga ter%adi termogenesis dan

peningkatan oksidasi bahan bakar metabolik. Pendauran lemak yang sia:sia ter%adi karena

lipase peka:hormon yang diakti4kan oleh suatu proteoglikan (disekresikan oleh tumor)

menyebabkan pembebasan asam amino dari %aringan adiposa dan re:esteri4ikasi asam lemak

men%adi triasilgliserol (yang menghabiskan TP) di hati untuk diekspor dalam bentuk @9.

K-a%i$rk$r Mengenai Anak *ang Kekurangan Gi,i

Selain peniutan %aringan otot, berkurangnya mukosa usus, dan menurunnya respons

imun seperti di%umpai pada marasmus, anak dengan k0asiorkor %uga memperlihatkan

beberapa gambaran khas. >ambaran yang paling khas adalah edema, akibat berkurangnya

konsentrasi protein plasma. Selain itu, ter%adi pembesaran hati akibat penimbunan lemak.

9ahulu diperkirakan bah0a penyebab k0asiorkor adalah kurangnya protein, dengan asupan

energi yang lebih atau kurang adekuat, namun analisis terhadap diet anak yang mengalami

k0asiorkor memperlihatkan bah0a anggapan ini tidak tepat. Pertumbuhan anak dengan

k0asiorkor relati4 lebih baik daripada mereka yang mengalami marasmus, dan edema mulai

membaik pada a0al pengobatan, saat anak masih mendapat diet rendah protein.



?ampir semua k0asiorkor dipiu oleh in4eksi. 1ertumpang tindih dengan keaadan

de4isiensi makanan seara keseluruhan, de4isiensi nutrien antioksidan, seperti seng, tembaga,

karoten, serta 7itamin ! dan E dapat ditemukan. etupan respiratorik sebagai respons

terhadap in4eksi menyebabkan terbentuknya radikal bebas halogen dan oksigen sebagai

bagian dari e4ek sitotoksik makro4ag yang terstimulasi. Tambahan stres oksidan ini dapat

memiu ter%adinya k0asiorkor.

KEBUTUHAN R.TEIN & ASAM AMIN.

Kebutuhan r$tein Dapat Ditentukan dengan Mengukur Ke%ei#bangan Nitr$gen

$eadaan nutrisi protein dapat ditentukan dengan mengukur asupan (dari makanan)

dan pengeluaran senya0a bernitrogen dari tubuh. 5eskipun asam nukleat %uga mengandung

nitrogen, namun protein adalah sumber nitrogen utama dari makanan, dan pengukuran asupan

nitrogen total dapat memberikan perkiraan yang baik tentang asupan protein (mg.A ; ',26 3

mg protein karena pada sebagian besar protein mengandung &'B A ). Pengeluaran A dari

tubuh terutama dalam bentuk urea dan sebagian keil dalam senya0a lain di urine, protein

yang tidak:tererna di tin%a= %uga ter%adi pengeluaran dalam %umlah signi4ikan melalui

keringat dan kulit yang terlepas. Perbedaan antara asupan dan pengeluaran senya0a

bernitrogen dikenal sebagai ke%ei#bangan nitr$gen. Terdapat tiga keadaan yang dapat

di%elaskan yaitu 8

&. Pada orang de0asa sehat, keseimbangan nitrogen berada dalam ekui!ibriu#, yaitu

asupan setara dengan pengeluaran, dan tidak ter%adi perubahan dalam kandungan

protein total tubuh.

2. Pada anak yang sedang tumbuh, 0anita hamil, dan orang yang dalam masa

penyembuhan dari kehilangan protein, ekskresi senya0a bernitrogen lebih sedikit

daripada asupan yang diperoleh dari makanan dan ter%adi retensi netto nitrogen ditubuh dalam bentuk protein:ke%ei#bangan nitr$gen p$%iti/ .

. Jika ter%adi respons terhadap trauma atau in4eksi, atau %ika asupan protein kurang

memadai untuk memenuhi kebutuhan, ter%adi kehilangan netto nitrogen protein dari

tubuh:ke%ei#bangan nitr$gen negati/ .

$atabolisme protein %aringan yang berlangsung terus menerus menimbulkan

kebutuhan akan protein makanan, bahkan pada orang de0asa yang tidak tumbuh lagi=

meskipun sebagian asam amino yang dibebaskan dapat digunakan kembali, dan banyak yang

digunakan untuk glukoneogenesis saat puasa. Studi:studi tentang keseimbangan nitrogen



memperlihatkan bah0a kebutuhan harian rata:rata adalah ,' g protein/kg berat badan

(tambahan ,+6 untuk 7ariasi indi7idual), atau sekitar 6 g/hari. supan protein rata:rata di

negara ma%u berkisar :& g/hari, yaitu l-:l6B dari asupan energi. $arena pada anak yang

sedang tumbuh ter%adi penambahan protein di dalam tubuhnya, seara proporsional

kebutuhan mereka lebih besar daripada kebutuhan orang de0asa dan harus berada dalam

keseimbangan nitrogen positi4. 5eskipun demikian, kebutuhannya relati4 keil dibandingkan

dengan kebutuhan untuk pergantian protein. 9i sebagian negara, asupan protein mungkin

kurang memadai untuk memenuhi kebutuhan ini sehingga ter%adi hambatan pertumbuhan.

Ter"adi Kehi!angan r$tein Tubuh Sebagai Re%p$n% Terhadap Trau#a & !n/ek%i

Salah satu reaksi metabolik terhadap trauma besar, misalnya luka bakar, 4raktur

ekstremitas, atau pembedahan, adalah meningkatnya katabolisme netto protein %aringan.

Protein tubuh total dapat hilang hingga ':+B dalam & hari. Tirah baring yang

berkepan%angan menyebabkan hilangnya protein karena atro4i otot. Protein dikatabolisme

seara normal, tetapi protein tersebut tidak diganti seluruhnya tanpa rangsangan olah raga.

$ehilangan protein ini diganti selama masa k$n)a!e%en%, saat ter%adi keseimbangan nitrogen

positi4. 9iet normal sudah ukup untuk memungkinkan ter%adinya penggantian ini.

Kebutuhan Tidak Han*a untuk r$tein' tetapi 0uga A%a# A#in$ Spe%i/ik

Tidak semua protein setara seara nutrisional. Sebagian protein dibutuhkan dalam %umlah

yang lebih banyak untuk mempertahankan keseimbangan nitrogen positi4 karena protein yang

berbeda mengandung kombinasi asam amino yang berbeda pula. Tubuh mernbutuhkan asam

amino dalam proporsi yang tepat untuk menggantikan protein tubuh. sam:asam amino dapat

dibagi men%adi dua kelompok8 e%en%ia! dan n$ne%en%ia!. Terdapat sembilan asam amino

esensial atau tidak tergantikan, yang tidak dapat disintesis oleh tubuh8 histidin, isoleusin,

leusin, lisinC metionin, 4enilalanin, treonin, tripto4an, dan 7alin. Jika salah satu dari asam

amino ini tidak ada atau kurang memadai, berapapun %umlah asupan protein total,

keseimbangan nitrogen tidak dapat dipertahankan karena akan ter%adi kekurangan asam

amino yang bersangkutan untuk sintesis protein.

9ua asam amino, sistein dan tirosin dapat disintesis di tubuh, tetapi hanya dari

prekursor asam amino esensial sistein dari metionin dan tirosin dari 4enilalanin. Oleh karena

itu, asupan sistein dan tirosin dari makanan memengaruhi kebutuhan akan metionin dan

4enilalanin. Sebelas asam amino lainnya dianggap nonesensial atau dapat digantikan, karena

asam:asam amino tersebut dapat disintesis asalkan protein total dalam diet memadai. Jika



salah satu dari asam amino ini dikeluarkan dari diet, keseimbangan nitrogen masih dapat

dipertahankan. Aamun, hanya tiga asam amino, yaitu alanin, aspartat, dan glutamat, yang

dianggap benar:benar dapat digantikan= ketiganya disintesis dari <at:<at perantara metabolik

yang umum (masing:masing piru7at, oksaloasetat, dan D:ketoglutarat). sam:asam amino

sisanya dianggap nonesensial, tetapi pada keadaan tertentu kebutuhannya dapat melebihi

kemampuan tubuh menyintesis asam amino tersebut.

RINGKASAN

: Penernaan melibatkan hidrolisis molekul makanan men%adi molekul yang lebih keil

untuk diserap melalui epitel saluran erna. Polisakarida diserap sebagai

monosakarida, triasilgliserol sebagai 2:monoasilgliserolC asam lemak dan gliserol, dan

protein sebagai asam amino.

: >angguan pada penernaan ter%adi sebagai akibat (l) de4isiensi en<im, misalnya

laktase dan sukrase= (2) malabsorpsi, misalnya glukosa dan galaktosa akibat de4ek

pada kotransporter Aa:glukosa (S>T &)= () penyerapan polipeptida yang belum

dihidrolisis sehingga timbul respons imun, misalnya pada celiac disease= dan (-)

pengendapan kolesterol dari empedu sebagai batu empedu.

: Selain air, diet harus mengandung bahan bakar metabolik (karbohidrat dan lemak)

untuk pertumbuhan dan akti7itas tubuh, protein untuk sintesis protein %aringan, serat

untuk makanan berserat, mineral untuk 4ungsi metabolik spesi4ik, asam lemak tak

%enuh ganda 4amili n: dan n:' tertentu, dan 7itamin, yakni senya0a organik yang

dibutuhkan dalam %umlah keil untuk 4ungsi esensial lain.

: Sintesis protein memerlukan dua puluh asam amino berbeda, dan sembilan di

antaranya merupakan protein esensial dalam diet manusia. Jumlah protein yang

dibutuhkan dipengaruhi oleh kualitas protein, asupan energi, dan akti7itas 4isik.

: $ekurangan gi<i ter%adi dalam dua bentuk ekstrem8 marasmus, pada de0asa dan anak,

dan k0asiorkor pada anak. $elebihan gi<i berhubungan dengan kelebihan asupan

energi, dan berkaitan dengan penyakit, seperti obesitas, diabetes melitus nondependeninsulin, aterosklerosis, kanker, dan hipertensi.

RE1ERENSI

1ender 9, 1ender E. Nutrition: A Reference Handbook . O;4ord Fni7ersiry Press,

&**+.

Guller 5G >arlik PJ. ?uman amino aid reHuirements8 an the ontro7ersy be

resol7edI nn "e7 Autr &**-=&-82&+.



>eissler !, Po0ers ?J. Human Nutrition, ed ke:&&. Else7ier, 26. nstitute o4

5ediine. Dietary Reference Intakes for Enery, !arbo"ydrate, #iber #at, #atty Acids,

!"olesterol, $rotein, and Amino Acids %&acronutrients'( Aational ademies Press, 22.

Penhar< P1, 1all "O. 9i44erent approahes to de4ine indi7idual amino aid

reHuirements. nn "e7 Autr 2=28&&

BIOKIMIA - Undernutrition 2

Documents

Transcript of BIOKIMIA - Undernutrition 2