Hormon yang terkait kebutuhan nutrisi makro dan mikro nutrien

Hormon kebutuhan nutrisi

A. Hormon Insulin

Insulin adalah hormon yang mengatur pusat untuk metabolisme karbohidrat dan lemak

dalam tubuh. Insulin menyebabkan sel-sel di hati, otot, dan jaringan lemak untuk

mengambil glukosa dari darah, menyimpannya sebagai glikogen di hati dan otot.

Insulin menghentikan penggunaan lemak sebagai sumber energi dengan menghambat

pelepasan glukagon. Dengan pengecualian dari diabetes mellitus dan sindrom gangguan

metabolisme Metabolik, insulin diberikan dalam tubuh dalam proporsi konstan untuk

menghilangkan kelebihan glukosa dari darah, yang sebaliknya akan menjadi racun.

Ketika kadar glukosa darah turun di bawah tingkat tertentu, tubuh mulai menggunakan

gula disimpan sebagai sumber energi melalui glikogenolisis, yang memecah glikogen

yang tersimpan di hati dan otot menjadi glukosa, yang kemudian dapat dimanfaatkan

sebagai sumber energi. Seperti tingkat adalahekanisme metabolisme pusat kontrol,

statusnya juga digunakan sebagai sinyal kontrol untuk sistem tubuh lainnya (seperti

penyerapan asam amino oleh sel-sel tubuh). Selain itu, memiliki beberapa efek anabolik

lain di seluruh tubuh.

B. Hormon Glukagon

Glukagon adalah suatu hormon yang dikeluarkan oleh pankreas, meningkatkan kadar

glukosa darah.

Glukosa disimpan dalam hati dalam bentuk glikogen, yang merupakan pati-seperti

polimer rantai terdiri dari molekul glukosa. Sel-sel hati (hepatosit) memiliki reseptor

glukagon. Ketika glukagon mengikat pada reseptor glukagon, sel-sel hati mengubah

glikogen menjadi polimer molekul glukosa individu, dan melepaskan mereka ke dalam

aliran darah, dalam proses yang dikenal sebagai glikogenolisis. Seperti toko-toko menjadi

habis, glukagon kemudian mendorong hati untuk mensintesis glukosa tambahan oleh

glukoneogenesis. Glukagon mematikan glikolisis di hati, menyebabkan intermediet

glikolisis akan shuttled untuk glukoneogenesis.

C. Hormon Pertumbuhan (Growth Hormone)

Hormon pertumbuhan (GH) adalah hormon peptida yang merangsang pertumbuhan,

reproduksi sel dan regenerasi pada manusia dan hewan lainnya.

Hormon pertumbuhan adalah asam 191-amino rantai polipeptida tunggal yang disintesis,

disimpan, dan disekresi oleh sel-sel somatotroph dalam sayap lateral kelenjar hipofisis

anterior. Somatotropin (STH) mengacu pada hormon pertumbuhan 1 diproduksi secara

alami dalam hewan, sedangkan somatropin merujuk pada hormon pertumbuhan yang

diproduksi oleh teknologi DNA rekombinan.

D. Hormon Tiroksin (Thyroxine)

Tiroksin adalah hormon utama yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid. Ini mendorong

sintesis protein (blending) dan pertumbuhan, dan juga membantu mengatur metabolisme

tubuh.

Tiroksin diproduksi oleh kelenjar tiroid dengan cara yang sangat kompleks. Ketika

tingkat tiroksin dalam darah adalah rendah, hipotalamus otak (bagian dari otak yang

mengatur fungsi tubuh) menghasilkan hormon thyrotropin-releasing. Hal ini merangsang

kelenjar pituitary untuk menghasilkan Thyrotropin. Thyrotropin adalah hormon thyroid-

stimulating hormone (TSH) yang menggairahkan kelenjar tiroid. Ketika tingkat tiroksin

dalam darah adalah tinggi, hipotalamus melepaskan hormon yang menghambat produksi

TSH.

Makro dan mikro nutrien

Tubuh manusia membutuhkan nutrisi sebagai sumber energi yang digunakan untuk

beraktivitas, pertunbuhan, perkembangan, dan pergantian sel-sel yang rusak. Nutrisi ini

dibagi dalam dua kelompok besar, yaitu makronutrient dan mikronutrient. Kelompok nutrisi

nakronutrient adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Sementara mikronutrient adalah

vitamin, mineral, dan elektrolit.

Persentasi kebutuhan makronutrien lebih banyak dibanding mikronutrient.

Pada dasarnya, kebutuhan tubuh terhadap mikronutrien terpenuhi dalam jumlah yang sedikit.

Lain halnya dengan makronutrien yang dibutuhkan dalam jumlah banyak karena memegang

fungsi penting yang utama yakni sumber energi.

Jenis makro nutrien

- Karbohidrat

- Lemak

- Protein

Jenis mikro nutrien

- Vitamin

- Mineral

- Elektrolit

Hormon yang berhubungan dengan makro dan mikro nutrie

- Hormon insulin

Insulin adalah hormon yang mengatur pusat untuk metabolisme karbohidrat dan

lemak dalam tubuh. Insulin menyebabkan sel-sel di hati, otot, dan jaringan lemak

untuk mengambil glukosa dari darah, menyimpannya sebagai glikogen di hati dan

otot.

Insulin menghentikan penggunaan lemak sebagai sumber energi dengan menghambat

pelepasan glukagon. Selain itu hormon ini juga untuk sistem tubuh lainnya (seperti

penyerapan asam amino oleh sel-sel tubuh).

- Hormon tiroid

Salah satu mikronutrien sangat diperlukan oleh tubuh yaitu iodium.

Fungsi iodium di dalam tubuh yaitu memaksimalkan kerja kelenjar tiroid (kelenjar

gondok) dalam pembentukan hormon tiroid. Hormon ini berfungsi sebagai pengatur

suhu tubuh, merangsang jaringan tubuh untuk memproduksi protein dan energi dari

oksigen dan makanan.

Produksi hormon tiroid oleh kelenjar koloid diatur oleh hipotalmus dan kelenjar

pituitary atau kelenjar hipofise yang berada di otak agar tidak boleh lebih ataupun

tidak boleh kurang. Jika kadar hormon tiroid dalam tubuh rendah, kelenjar pituitary

memproduksi thyroid stimulating hormone (TSH) yang merangsang kelenjar tiroid

untuk memproduksi lebih banyak hormon tiroid. Begitupun sebaliknya, jika kadar

hormon tiroid dalam darah telah memadai, kelenjar pituitary akan mengurangi

produksi hormon TSH. Hormon TSH inilah yang kemudian dialirkan melalui darah

menuju kelenjar tiroid untuk memproduksi dan melepaskan hormon tiroid (T3 dan

T4).

Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat adalah komponen makanan yang merupakan sumber energi yang utama bagi

organisme hidup. Dalam makanan,karbohidrat terdapat polisakarida yang dibuat dalam

tumbuhan dengan cara fotosintesis. Tumbuhan merupakan gudang yang menyimpan

karbohidrat dalam bentuk amilum dan selulosa. Pada manusia dan hewan, amilum berfungsi

untuk memproduksi energi dan glikogen adalah sumber energi.

Pada proses pencernaan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis yang menghasilkan

glukosa, fruktosa, galaktosa, dan monosakarida lainnya. Senyawa ini kemudian di absorbsi

melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah.

Jalur metabolik glikolisis

Glikolisis memecah molekul glukosa 6 karbon menjadi 2 molekul 3 karbon (piruvat) dengan

melepas sejumlah kecil energi dalam bentuk 2 molekul ATP

1. Glukosa menjadi glukosa-6-fosfat. Setelah sampai di sel, glukosa langsung

terfosfolirasi menjadi glukosa-6-fosfat dengan penambahan sebuah gugus fosfat (P)

yang dipindahkan dari satu molekul ATP ke karbon keenam glukosa. Glukosa-6-fosfat

merupakan senyawa kunci yang menyiapkan glukosa dalam reaksi katabolik untuk

melepas energi atau reaksi anabolik untuk menyintesis glukosa menjadi glikogen.

2. Glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat. Dalam reaksi ini, atom hidrogen dan

oksigen disusun ulang untuk membentuk isomer glukosa-6-fosfat

3. Fruktosa-6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-difosfat. Penambahan gugus fosfat lain pada

glukosa-6-fosfat dari molekul ATP kedua menghasilkan senyawa 6-karbon dengan

gugus fosfat di kedua ujungnya.

4. Fruktosa-1,6-difosfat menjadi PGAL. Fruktosa 1,6-difosfat diputus di antara karbon

ketiga dan keempat untuk membentuk dua molekul gula 3-karbon yang berbeda :

gliseraldehid 3-fosfat (PGAL) dan dihidroksiaseton fosfat yang merupakan isomer

dan dapat diubah menjadi PGAL. Oleh karena itu, kedua molekul dapat disebut

sebagai dua molekul.

5. PGAL menjadi molekul difosfogliserat. Energi dihasilkan dari dua molekul PGAL pada

rangkaian proses selanjutnya, melibatkan reaksi redoks.

6. Dua molekul difosfogliserat menjadi 2 molekul 3-fosfogliserat. Ikatan fosfat baru

dalam 1,3-difosfogliserat kaya akan energi. Jika fosfat dalam setiap dua molekul

dipindahkan ke ADP, akan terbentuk dua molekul 3-fosfogliserat dan dua molekul

ATP. Perpindahan energi dari senyawa yang mengandung fosfat kaya energi disebut

fosfolirasi tingkat substrat.

7. Pada beberapa rekasi selanjutnya, kedua molekul 3-fosfogliserat menjalani

penyusunan ulang internal yang merelokasi ikatan fosfat dan menggantinya dengan

ikatan berenergi tinggi. Juga satu molekul air dihasilkan dari setiap dua molekul.

8. PEP menjadi piruvat. Akhirnya, melalui fosforilasi tingkat substrat, gugus fosfat

berenergi tinggi pada setiap molekul PEP dipindah ke dua molekul asam piruvat.

Respirasi Oksidatif. Siklus asam sitrat adalah bagian kedua proses katabolisme glukosa.

Siklus ini berlangsung dalam mitokondria sel dan merupakan serangkaian proses

dekarboksilasi (pelepasan karbondioksida) dan reaksi redoks.

1. Oksidasi asam piruvat menjadi asetil Koenzim A. Molekul asampiruvat memasuki

mitokondria dan teroksidasi pada kompartemen dalam, atau matriksnya. Suatu

langkah persiapan akan mereduksi asam piruvat 3-karbon menjadi gugus asetil 2-

karbon. Gugus ini disebut asetil koenzim A atau asetil KoA.

2. Pembentukan asam sitrat. KoA membawa gugus asetil dua-karbon ke dalam siklus

asam sitrat, tempatnya bereaksi dengan asam oksaloasetat empat-karbon untuk

membentuk asam sitrat enam-karbon. KoA dilepas untuk berkaitan dengan gugus

asetil lain dan satu molekul air untuk digunakan dalam sintesis asam sitrat.

3. Asam isositrat. Asam sitrat enam-karbon tersusun ulang membentuk asam isositrat.

Isositrat teroksidasi dan melepas dua elektron hidrogen untuk menjadi molekul

berentang hidup pendek, asam oksalosuksinat. Hidrogen-hidrogen yang ditarik oleh

NAD membentuk NADH ditambah H+ (NADH2).

4. Asam alfa-ketoglutarat. Asam oksaluksinat melepaskan satu karbon yang masuk ke

dalam proses pembuatan dua molekul CO2 pertama, dilepas dalam siklus sebagai

produk sisa. Molekul lima karbon yang tersisa, asam alfa ketoglutarat, teroksidasi.

NADH2 lain terbentuk saat dua elektron hidrogen ditarik oleh NAD dan molekul CO2

yang lain juga terbentuk.

5. Suksinil koenzim A. Pada reaksi selanjutnya, yang dikatalis oleh berbagai kompleks

enzim, asam alfa-ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif. CO2 kedua

terlepas, NAD tereduksi menjadi NADH2, senyawa empat-karbon yang tersisa

berikatan dengan KoA sebagai suksinil KoA. Ikatan ini merupakan ikatan tidak stabil

yang berenergi tinggi; ikatan ini memiliki cukup energi untuk memfosforilasi ADP.

6. Asam suksinat. Energi dalam ikatan suksinil-KoA dilepas ke ikatan fosfat kaya energi

dalam guanosin trifosfat (GTP) oleh guanosin difosfat (GDP). Dari GTP, gugus fosfat

berenergi tinggi dilepaskan ke ADP untuk membentuk ATP melalui fosfolirasi tingkat

substrat.

7. Asam fumarat. Asam suksinat teroksidasi menjadi asam fumarat, tetapi hidrogen

tidak dilepas ke NAD, melainkan diambil oleh koenzim lain, FAD (flavin adenin

dinukleotida) yang mengandung vitamin riboflavin.

8. Asam malat. Jika ditambahkan air, asam fumarat akan diubah menjadi asam malat.

9. Asam oksaloasetat. Asam malat melepaskan hidrogen dan diubah menjadi asam

oksaloasetat. Dua hidrogen dilepas ke NAD, dan asam oksaloasetat dapat berikatan

dengan molekul KoA lain untuk memulai siklus kembali.

10. Ringkasan perolehan energi dari siklus asam sitrat. Untuk setiap molekul glukosa

(2asetil KoA) yang masuk siklus asam sitrat, akan terbentuk dua molekul ATP

tambahan. Total ATP dari proses glikolisis anaerob dan siklus asam sitrat aerob

adalah empat molekul ATP.

Metabolisme lipid

Lipid merupakan konduktor panas yang jelek, sehingga lipid dalam tubuh mempunyai fungsi

untuk mencegah terjadinya kehilangan panas dari tubuh. Makin banyak jumlah lemak, makin

baik fungsinya mempertahankan panas dalam tubuh. Pada proses oksidasi 1 gram lemak

dihasilkan energi sebesar 9 kkal, sedangkan 1 gram karbohidrat maupun protein hanya

menghasilkan 4 kkal. Selin itu lemak mempunyai fungsi melindungi organ-organ tubuh

tertentu dari kerusakan akibat benturan atau goncangan. Lemak juga merupakan salah satu

bahan makanan yang mengandung vitamin A, D, E dan K.

Pencernaan lemak terutama terjadi di dalam usus, karena dalam mulut dan lambung tidak

terdapat enzim lipase yang dapat menghidrolisis lemak. Dalam usus, lemak diubah menjadi

emulsi, sehingga mudah berhubungan dengan enzim steapsin dalam cairan prankeas. Hasil

akhir proses pencernaan lemak ialah asam lemak, gliserol, monogliserida, digliserida serta

sisa trigliserida. Pengeluaran cairan pankreas dirangsang oleh hormon sekretin dan

pankreozimin. Sekretin meningkatkan jumlah elektrolit dan cairan pankreas, sedangkan

pankreozimin merangsang pengeluaran enzim-enzim dalam cairan pankreas. Lemak yang

keluar dari lambung masuk ke dalam usus merangsang pengeluaran hormon kolesistokinin

yang pada gilirannya menyebabkan kantung empedu ke dalam duodenum. Lipid lain yang

dapat terhidrolisis oleh cairan pankreas antara lain adalah lesitin oleh fosfolipase, fosfatase

dan esterase; ester kolesterol oleh kolesterol esterase dihidrolisis menjadi kolesterol dan

asamlemak.

Absorbsi hasil pencernaan lemak yang sebagian besar (70%) adalah asam lemak dan sebagian

lagi (20%) monogliserida terjadi pada usus kecil pada waktu asam lemak dan monogliserida

di absorbsi melalui sel-sel mukosa pada dinding usus , mereka diubah kembali (resintesis)

menjadi lemak atau trigiserida. Lemak yang terjadi ini berbentuk partikel-partikel kecil uyang

disebut kilomikron dan dibawa ke dalam darah melalui cairan limfe.

Metabolisme protein

Metabolisme protein dimulai setelah protein dipecah menjadi asam amino. Asam amino akan

memasuki siklus TCA bila dibutuhkan sebagai sumber energi atau bila berada dalam jumlah

berlebih dari yang dibutuhkan untuk sintesis protein. Mula-mula asam amino akan

mengalami deaminase, yaitu melepas gugus amino. Proses ini membutuhkan vitamin B6

dalam bentuk PLP. Asam amino kemudian dikatabolisme melalui tiga cara. Kira-kira separuh

dari asam amino yaitu alanin, serin, glisin, sistein, metionin, dan triptofan diubah menjadi

piruvat. Kurang lebih separuh lagi yaitu fenilalanin, tirosin, leusin, leusin, isoleusin, dan

lisin, seperti halnya asam lemak diubah menjadi asetil KoA. Sisa asam amino kecuali asam

aspartat diubah menjadi asam glutamat, dideaminase dan langsung memasuki siklus TCA.

Asam amino yang diubah menjadi piruvat dapat diubah menjadi glukosa. Oleh karena itu,

dinamakan asam amino glukogenik. Asam amino yang diubah menjadi asetil KoA dapat

digunakan untuk memperoleh energi atau dapat diubah menjadi lemak. Asam amino ini

dinamakan ketogenik. Asam amino yang langsung masuk ke dalam siklus TCA juga

merupakan asam amino glukogenik, karena dapat menghasilkan energi atau keluar dari siklus

dan diubah menjadi glukosa. Berbeda dengan lemak, protein merupakan sumber glukosa bila

karbohidrat tidak mencukupi. Sepertin halnya lemak dan karbohidrat, bila berlebihan asam

amino akan diubah menajdi lemak. Jadi, protein dalam jumlah berlebihan untuk pertumbuhan

dan pemeliharaan tubuh, dapat diubah menjadi lemak tubuh dan menyebabkan kegemukan.