gula-alkohol-sebagai-pangan-fungsional.pdf

8/18/2019 gula-alkohol-sebagai-pangan-fungsional.pdf

1/8

27/06/2013

1

GUL LKOHOL

SEB G I P NG N FUNGSION L

Kemampuan Akhir Yang Diharapkan :

Mengetahui manfaat gula alkohol/poliol yang

berpotensi sebagai pangan fungsional D E F E N I S I K I M I A

• Defenisi Kimia : Sesuatu yang berhubungan dengan produk gula

reduksi

Monosakarida atau disakarida yang memilikibanyak gugus hidroksil

Banyak terdapat di alam dalam bentukhidrogenasi dari monosakarida

= Poliol = Polihidrik alkohol mengandung ≥ 3gugus hidroksil

Poliol terbagi 2 :1. Poliol asiklik (alditol , glisitol = true sugar alcohol),

contoh : sorbitol

2. Poliol siklik , contoh myo-inositol

Yang akan dibicarakan : gula alkohol dengan

jumlah atom C 5 (Pentitol) atau 6 (hekxitol)

A S P E K S E J A R A H D

A N

E V O L U S I • Gula alkohol telah dikonsumsi oleh

manusia dan beberapa spesies hewansejak lama secara alami terdapat padabuah, daun palma dan tanaman lainnya.

• “MANNA” :

makanan yang menakjubkan yang digunakanoleh orang Israel jika mereka bepergian kehutan

Makanan nomaden dari Arab

Exudate kering yang manis dari beberapa jenis pohon di Eropa, terutama Fraxinusornus mengandung D-manitol

Produk yang dihasilkan oleh serangga (familyCoccoidea) yaitu Trabutina mannipara danMajacoccus serpentinus yang memakantamarisk (Tammarix mannifera).

• D-manitol banyak dijumpai sebagai

exudat tanaman dengan konsentrasi

yang tinggi.

•

Beberapa rumput laut mengandunglebih dari 35% (db) manitol.

• Sejarah (evolusi) pembentukan gula

alkoholpenting untuk memahamigula alkohol sebagai salah satu pangan

fungsional.

A S P E K S E J A R A H D

A N

E V O L U S I


2/8

27/06/2013

2

• Sejarah pembentukan gula alkohol :

Selama evolusi biosfir, karbohidrat

kemungkinan diproduksi melalui

polimerisasi formaldehid.

Proses reduksi menyebabkan

terbentuknya aldosa dan ketosa bebas

Aldosa dan ketosa menjadi lebih stabil

dengan adanya ikatan glikosida dengan

molekul lain (seperti purin, pirimidin dan

monosakarida lainnya).

Sebagian aldosa dan ketosa juga ada yang

mengalami reduksi membentuk alkohol

polihidrik. A S P E K

S E J A R A H D

A N E

V O L U S I

• Mirip dengan sifat karbohidrat lainnya

dapat dianalisa dengan cara yangsama dengan analisa total gula

• Dapat diubah secara kimiawi maupun

enzimatis menjadi aldosa dan ketosa

Apa yang menjadikan gula alkohol

sebagai kelompok yang khusus dari

karbohidrat????

S I F A T

- S I F A T G U L A

A L K O H O L

a. Tidak mengandung gugus karbonil

pereduksi, sehingga

kurang reaktif dibanding aldosa dan ketosa

tidak dapat membentuk asam penyebab

plak pada gigi jika dikonsumsi secara oral.

b. Kekuatan Reduksi :

Terlibat dalam reaksi metabolik, dimana

kelebihan Hidrogennya dapat disimpan

pada metabolit lainnya seperti koenzim

(NADP dan NAD), serta aseptor lain untuk

membetuk produk metabolit yang

direduksi. S I F A T - S I F A T G U L A A

L K O H O L c. Pembentukan senyawa kompleks

Banyak gula alkohol yang mempunyai

kemampuan membentuk kompleks

dengan kation polivalen meskin secara

kimia ikatannya lemah. Penting untuk tujuan fisiologis dan

nutrifikasi.

Misalnya pembentukan kompleks dengan

Ca2+, Fe3+, Cu2+ atau trace element

lainnya.

S I F A T - S I F A T G U L A A

L K O H O L


3/8

27/06/2013

3

c. Hidrofilisitas :

Adanya gugus hidroksil bersifat sangat

hidrofilik (meski kelarutan galaktitol dan

D-manitol dalam air rendah).

Homolog yang lebih rendah dapat

bersaing dengan air untuk membentuk

lapisan hidrasi dari protein, biomolekul

lain serta molekul kation di dalamlarutan (cairan biologis), gula alkohol

secara tidak langsung memperkuat

interaksi hidrofobik antara protein,sehingga protein lebih stabil terhadap

denaturasi atau kerusakan lainnya. S I F A T

- S I F A T G U L A

A L K O H O L • Karena sifat-sifat gula alkohol tsb, maka

secara alami gula alkohol digunakansebagai :

1. “osmotically active” berpengaruhterhadap fungsinya sebagai pangan sertadalam reaksi intraseluler dan aplikasi medis

Penggunaan D-manitol sebagai cairan infusuntuk menurunkan tekanan intracranical, serta fungsiginjal

2. penangkal radikal bebasdalam sistembiologis (contoh D-mannitol)

3. “Chaotropic agents”: memecahkan struktur

molekul air sehingga dihasilkan energi

sifat ini digunakan untuk mendispersikansuspensi plak gigi dan cairan ludah perannya dalam kesehatan gigi.

S I F A T

- S I F A T G U L A

A L K O H O L

• Gula alkohol bukan merupakan sumber

kalori utama dalam diet manusia

• Dari sifat-sifat gula alkohol, terlihat

bahwa gula alkogol dapat memberikan

efek fisiologis meski dikonsumsi dengan jumlah yang rendah, ataupun

dikonsumsi dalam jumlah besar tapi

dalam waktu yang singkat.

S U M B E R G U L A A L K O H O

L D I A L A M

SORBITOL :

• Pada beberapa exudat tanamanterdapat dalam konsentrasi tinggi

• Misalnya pada : ganggang merahBostrychia scorpoides mengandung13,6% sorbitol

• Pada berry species Sorbus (tanamanpegunungan) mengandung 10% sorbitol

• Hasil penelitian di Prancis menunjukkanbahwa buah-buahan family Rosaceae(pir, apel, cherry, prune, peaches danaprikot) mengandung sorbitol.

S U M B E R G U L A A L K O H O

L D I A L A M


4/8

27/06/2013

4

D-MANNITOL

Juga banyak terdapat pada exudat

tanaman, tetapi dengan jumlah yang >

daripada sorbitol

Misal : pada exudat zaitun : 80-90%

Pada getah bunga tanaman Manna

(Fraxinnus rotundifolis) D-manitol

komersial.

Beberapa jenis alga laut jugamerupakan sumber yang potensial

seperti gangang coklat. S U M B

E R G U L A A L K O H O L D I A L A M XYLITOL

Terdapat dalam jumlah kecil pada tanaman

Jumlah terbesar (1 g/100 g berat kering bahan)terdapat pada “greengages” (varitas dari plum) anngka ini diragukan, karena penelitianterakhir terhadap ekstrak tanaman yang diberiragi untuk menghilangkan gula yang bisadifermentasi, ternyata sel ragi dapatmengonversi xylose menjadi xylitol

Sumber lainnya (dalam jumlah kecil) : rasberi,stroberi, pisang dll.

Konsentrasi 975 mg/100 g greengages yangdilaporkan 20 tahun lalu ini Juga terdapat padafungi dan tubuh manusia (di hati dapatdisintesis xyliton 5-15 g/hari).

S U M B

E R G U L A A L K O H O L D I A L A M

• Gula alkohol monosakarida diabsorbsilambat di usus halus lebih lambatdibandingkan sukrosa dan glukosa

• Tidak ada sistem transport yang khususuntuk pentitol dan hexitol prosesabsorbsinya merupakan difusi pasifkarena adanya perbedaan konsentrasi.

• Jumlah yang diabsorpsi berbeda-bedauntuk tiap jenis gula alkohol padadosis yang tinggi, xylitol dapat diserapsebanyak 30%, tetapi dalam jumlahrendah misalnya pada permen karet,seluruhnya dapat diabsorbsi.

M E T A B O L I S M

E

• Pemberian xylitol sebagai campuran

dalam bahan pangan lebih banyak

daripada pemberian dalam bentuk

tunggal (cairan), karena dapat

menyebabkan diare dan dikeluarkanmelalui feses.

• Absorpsi sorbitol lebih lambat

daripada xylitol hanya 20% dari

sorbitol yang diserap.

• D-manitol diserap lebih lama daripada

sorbitol.

M E T A B O L I S M

E


5/8

27/06/2013

5

• Gula alkohol disakarida : maltitol, simaltitoldan laktitol tidak diabsorbsi di usus halusdihidrolisis secara lambat oleh enzimglukosidase yang terdapat pada mukosausus, baru kemudian diserap

Akibatnya :

Maltitol : menghasilkan glukosa dan sorbitolPlatinit : menghasilkan glukosa, D-manitol

dan sorbitol

Lactitol : menghasilkan galaktosa dan

sorbitol

Glukosa selanjutnya masuk ke jalur glukosanormal, sedangkan gula alkoholmonosakarida diabsorbsi secara lambat.

M E T A B O L I S M E

• Xylitol, sorbitol dan D-manitol yang

tidak diabsorbsi akan masuk ke usus

besar untuk difermentasi oleh

mikroflora usus

• Hasil akhir dari proses fermentasi ini

adalah asam karboksilat rantai pendek

(Short Chain Carboxylic Acid=SCCA),

seperti asam asetat, propionat, butirat,

serta gas seperti H2, CO2 dan metana.

• SCCA selanjutnya masuk ke jalur

metabolisme lainnya

M E T A B O L I S M E

• Xylitol, sorbitol , D-manitol, dan

galaktitol yang diabsorbsi selanjutnya

ditransportasikan ke pembuluh darah

untuk masuk ke liver kemudian diubah

menjadi glukosa dan glikogen (masukke jalus metabolisme normal).

• Xylitol juga dapat masuk ke organ lain

serta eritrosit yang memiliki enzim

khusus untuk memetabolisme xylitol

jaringan ini disebut “SIKLUS

GLUKORONAT-XYLULOSA” merubah

xylosa menjadi glukosa.

M E T A B O L I S M

E

• Sorbitol yang masuk ke hepatosit di hati

akan didehidrogenasi oleh enzim

dehidrogenase membentuk fruktosa

yang akan masuk ke jalur metabolismefruktosa dari sel hati.

M E T A B O L I S M

E


6/8

27/06/2013

6

• Secara umum metabolisme gula alkohol

adalah sbb :

Diabsorbsi secara lambat di duodenum

Untuk gula alkohol disakarida atau yang

lebin panjang proses metabolismenya

adalah : dihidrolisis oleh enzim secara

lambat membentuk monosakarida, sedang

gula yang tidak diabsorbsi akan di

metabolisme oleh bakteri di saluran

pencernaan. M E T A B O L I S M E

• Gula alkohol yang diabsorbsi secara

lambat, jika dikonsumsi dalam dosis

tinggi akan menyebabkan diare.

• gejala fisiologis yang normal,seperti halnya ketika mengonsumsi

laktosa dalam jumlah tinggi.

• Terjadinya diare akibat mengonsumsi

gula alkohol dipengaruhi oleh : umur,

berat/ukuran badan, pola makan

P E N G A R U H O S M O S I S

• Secara teori sama dengan karbohidrat

lain : 4 kkal/g (17,6 kJ/g)

• Tetapi karena tidak semua gula alkohol

dapat diserap, maka kalori yangdihasilkan


7/8

27/06/2013

7

• Konsumsi xylitol secara oral hanya

menyebabkan sedikit kenaikan gula

darah pada orang normal maupun

penderita diabetes

• Dosis sorbitol yang lebih tinggi (40 g)

juga tidak menyebabkan kenaikan gula

darah,

• Pemberian maltitol secara oral dapat

meningkatkan kadar gula darah

P E R

A N A N G U L A A L K O H O L

D

A L A M D

I E T D I A B E T E S

• Karies pada gigi disebabkan oleh bakteriStreptococcus mutans, yang dapatmemetabolisme gula membentuk asam menyebabkan demineralisasi emailgigi

• Kemampuan mereduksi dari molekulgula alkohol merupakan hal penting bagimetabolisme bakteri dalam mencegahplak gigi

• Gula alkohol tidak dapat difermentasioleh bakteri Streptococcus mutans yangmenyebabkan karies gigi

G U L A A L K O H O L S E B A G A I “ C A R I E S -

R E D U

C I N G S A L I V A S T I M U L A N T S ”

• Jenis gula alkohol yang banyak

digunakan untuk mencegah carries gigi

: xylitol dan sorbitol ditambahkan

pada permen karet mengunyah

permen karet akan merangsang

keluarnya kelenjar ludah (saliva)

G U L A A L K O H O L S E B A G A I “ C A R I E S -

R E D U C I N G S A L I V A S T I M

U L A N T S ”

• Limbah proses pembuatan xylitol yang

masih mengandung gula alkohol

merupakan suplemen yang baik untuk

pakan ternak

• Campuran gula alkohol (xylitol, arabinitol,

mannitol, sorbitol, rhamnitol, galacticol

dan gula alkohol lain) dapat meningkatkan

kesehatan ambing sapi.

• Gula alkhol dapat mencegah ketosis pada

ternak sapi

• Xylitol meningkatkan aktivitas enzim

salivary peroksidase pada monyet

P A K A N T E R N A K


8/8

27/06/2013

• Konsumsi gula alkohol tertentu dapat

meningkatkan absorbsi vitamin serta

zat gizi lain pada obat-obatan.

Jika gula alkohol ditambahkan padamakanan tikus, kebutuhan vitamin B –nya

menurun

• Xylitol juga digunakan sebagai :

“therapeutic agent” pada penderita

defisiensi glukosa-6-pospat

dehidrogenase.

Pengawet sel darah merah

Anti ulcer agents (anti borok)

M A N F A A T L A I N

• Xylitol berpotensi sebagai pengganti

glukosa yang menghasilkan energi yang

lebih tinggi pada proses metabolisme sel

inang daripada sel tumor mencegah

perkembangan sel tumor

M A N F A A T L A I N

gula-alkohol-sebagai-pangan-fungsional.pdf

Documents

Transcript of gula-alkohol-sebagai-pangan-fungsional.pdf