LAPORAN INDIVIDU BLOK BIOKIMIAMETABOLISME VITAMIN

Dosen : dr. Subandrate, M. Biomed

Disusun olehNama : Evlin KoharNIM: 04011181419064Kelas Beta PSPD 2014

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS SRIWIJAYATAHUN 2015

Vitamin Larut LemakA. Metabolisme Vitamin APenyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin A dalam tubuhVitamin A (dalam bentuk ester dan -karoten) diserap dari usus halus dan sebagian besar disimpan di dalam hati. bentuk karoten dalam tumbuhan selain , adalah dan -karoten serta kriptosantin. Setelah dilepaskan dari bahan pangan dalam proses pencernaan, senyawa tersebut diserap oleh usus halus dengan bantuan asam empedu (pembentukan micelle).Vitamin A dan karoten diserap oleh usus dari micelle secara difusi pasif, kemudian digabungkan dengan kilomikron dan diserap melalui saluran limfatik, kemudian bergabung dengan saluran darah dan ditransportasikan ke hati. Di hati, vitamin A digabungkan dengan asam palmitat dan disimpan dalam bentuk retinilpalmitat. Bila diperlukan oleh sel-sel tubuh, retinil palmitat diikat oleh Retinol Binding Protein (RBP), yang disintesis dalam hati. Selanjutnya ditransfer ke protein lain, yaitu "transthyretin" untuk diangkut ke sel-sel jaringan.Vitamin A yang tidak digunakan oleh sel-sel tubuh diikat oleh protein pengikat retinol seluler(celluler retinol binding protein), sebagian diangkut ke hati dan bergabung dengan asam empedu, yang selanjutnya diekskresikan ke usus halus, kemudian dikeluarkan dari tubuh melalui feses. Sebagian lagi diangkut ke ginjal dan diekskresikan melalui urin dalam bentuk asam retinoat.Karoten diserap oleh usus seperti halnya vitamin A, sebagian dikonversi menjadi retinol dan metabolismenya seperti di atas. Sebagian kecil karoten disimpan dalam jaringan adiposa dan yang tidak digunakan oleh tubuh diekskresikan bersama asam empedu melalui feses.Pada diet nabati, di lumen usus, oleh enzim -karoten 15,15-deoksigenase, -karoten tersebut dipecah menjadi retinal (retinaldehid), yang kemudian direduksi menjadi retinol oleh enzim retinaldehid reduktase. Pada diet hewani, retinol ester dihidrolisis oleh enzim esterase dari pankreas, selanjutnya diabsorbsi dalam bentuk retinol, sehingga diperlukan garam empedu.Proses di atas sangat terkontrol, sehingga tidak dimungkinkan produksi vitamin A dari karoten secara berlebihan. Tidak seluruh karoten dapat dikonversi menjadi vitamin A, sebagian diserap utuh dan masuk ke dalam sirkulasi, hal ini akan digunakan tubuh sebagai antioksidan. Beberapa hal yang menyebabkan karoten gagal dikonversi menjadi vitamin A, antara lain penyerapan tidak sempurna, konversi tidak 100%, salah satu sebab adalah diantara karoten lolos ke saluran limfe, dan pemecahan yang kurang efisien.Ketika dibutuhkan untuk penglihatan, vitamin akan diangkut oleh lipoprotein atau retinol binding protein melalui darah, menuju retinal pigmen epithelium, kemudian berdifusi ke sel epitel, diubah menjadi all-trans retinol hingga 11-cis-retinal yang bersama rhodopsin menyebabkan perubahan gugus opsin membentuk neuronal signaling.

Gambar A.1. Mekanisme Melihat

Absorbsi vitamin laurt lemak yang normal ditentukan oleh absorbsi normal dari lemak. Setelah diabsorbsi, vitamin ini dibawa ke hati dalam bentuk kilomikron dan disimpan di hati atau dalam jaringan lemak. Di dalam darah, vitamin larut lemak diangkut oleh lipoprotein atau spesific binding protein), dan karena tidak larut dalam air, maka ekskresinya lewat empedu, yang dikeluarkan bersama feses.

B. Metabolisme Vitamin DPenyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin D dalam tubuhSenyawa yang memiliki aktivitas biologis vitamin D adalah cholecalciferol, yang merupakan senyawa yang terbentuk di kulit, dan ergocalciferol, yang disintesis oleh ultraviolet (UV) radiasi dari ergosterol.

Gambar B.1. Struktur Vitamin D

1. Penyerapan dan PengangkutanVitamin D yang didapat melalui makanan (fortified food berupa Ergocalciferol sintetik) diserap di usus halus di micels lipid kemudian ditransfer melalui Kilomikron (CM) menuju ke hati sebagai Chylomicrons remnant. Vitamin D yang disintesis kulit (berupa Cholecalsiferol) terikat pada protein pengikat Vitamin D (Vitamin D Binding protein) di plasma dan dimetabolisme secara bertahap. Vitamin D (baik cholecalsiferol maupun Ergocalciferol) akan mengalami metabolisme di hati dan ginjal. Di hati, Vitamin D mengalami 25-hidroksilasi membentuk calcidiol (25-hidroxycholecalciferol). Selanjutnya di dalam ginjal, Calcidiol mengalami 1-hidroksilasi untuk menghasilkan metabolit aktif, calcitriol(1,25-dihidroxycholecalciferol) atau mengalami 24-hidroksilasi untuk mrnghasilkan metabolit inaktif, 24-hidroxycalcidiol (24,25-hidroxycholecalciferol).2. Ekskresi Kebanyakan vitamin D dieksresikan dalam empedu. Sekitar 5% dieksresikan melalui metabolit larut air dalam urin.

C. Metabolisme Vitamin EPenyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin E dalam tubuhAda delapan vitamer vitamin E, dimana tokoferol dipisahkan dari tokotrienol. Tokoferol memiliki ikatan rangkap pada rantai, dimana tokotrienol tidak ada. Tokoferol dan tokotrienol juga dapat dibedakan dengan posisi metil pda cincin chromanol. Tokotrienol ditemukan pada makanan bebas alkohol dan ester, sedangkan tokoferol ditemukan di makanan bebas alkohol namun asetat dan ester suksinat digunakan dalam farmasi karena memiliki stabilitas menangkal oksidasi. Trolox adalah contoh bahan sintesis larut air yang memiliki aktivitas vitamin E.

Gambar C.1. Struktur Vitamin E

Metabolisme Vitamin EAbsorbsi vitamin E bisa terbilang buruk hanya 20%-40% yang diserap oleh usus halus dan bercampur dengan misel lipid. Absorbsi ditingkatkan oleh trigliserida rantai sedang dan dihambat oleh asam lemak tidak jenuh berantai panjang (polyunsaturated fatty acid/ PUFA) atau hasil peroksidasi produknya di usus. Ester dihidrolisis di lumen oleh pankreas esterase dan esterase dari sel mukosa.Pada mukosa sel intestinal, semua vitamin E diubah menjadi kilomikron lalu jaringan mengambil vitamin E tersebut, naun sebagian besar masuk ke liver dalam bentuk sisa kilomikron. -Tocopherol berikatan dengan protein transfer -Tocopherol di liver lalu diendarkan dalam bentuk lipoprotein (very-low density lipoprotein / VLDL) untuk ke jaringan. Vitamin E juga akan ada di HDL (high density lipoprotein) dan LDL (low density lipoprotein) sebagai hasil metabolisme VLDL. Vitamin yang tak berikatan dengan protein transfer -Tocopherol akan dimetabolisme oleh hati dan diekskresikan. Afinitas dari protein transfer -tocopherol adalah a. RRR--tocopherol = 1b. -tocopherol = 0.38c. tocopherol = 0.09 d. -tocopherol = 0.02 e. SRR--tocopherol = 0.11f. -tocotrienol = 0.09Karena vitamin E ditransportasi melalui lipoprotein, jumlah konsentrasi vitamin tergantung jumlah lipid di plasma. Pada eritrosit juga terdapat vitamin E yang setimbang dengan jumlah di plasma. Lipoprotein lipase jaringan menghidrolisis trigliseria (TGA) VLDL sehingga vtamin lepas, dimana juga terdapat reseptor untuk vitamin E berikatan dengan LDL. Tokoferol dapat mengalami oksidasi reversibel menjadi epoksida diikuti dengan pemutusan cincin membentuk kuinon yang direduksi menjadi hidrokuinon dan berkonjugasi menjadi glucuronic acid untuk diekskresikan ke empedu yang menjadi jalan utama ekskresi empedu. Rantai quinon dan hidrokuinon mungkin dioksidasi oleh -oksidasi dan sejumlah kecil produk (carboxyethyl-hydroxychromans) dan konjugasinya diekskresikan ke urin.

Gambar C.2. Reaksi Vitamin E dan Lipid Peroksida

D. Metabolisme Vitamin KPenyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin K dalam tubuhPhylloquinone adalah vitamin K1, menaquinones adalah vitamin K2, dan zat hasil sintesis menadione dan menadiol adalah vitamin K3.Phylloquinone diabsorbsi pada bagian proksimal intestinal tenue melalui mekanisme yang membutuhkan energi, dan digabungkan dengan kilomikron. Estrogen meningkatkan daya absorbsi phylloquinone pada hewan percobaan. Setengah dari plasma vitamin K masih terdapat pada sisa kilomikron meskipun sudah dikonsumsi setelah 1 malam berpuasa. Konsentrasi phylloquinone plasma berhubungan dengan variasi genetik pada apoprotein E, yang menentukan ikatan pada sisa kilomikron ke lipoprotein reseptor di hepar.Jaringan ekstrahepatik mengambil phylloquinone dari kilomikron dan VLDL, dan mensintesis menaquinone-4, vitamer utama di jaringan lain selain hepar. Beberapa menaquinone juga diabsorbsi ke dalam sistem portal dari colon.Melaquinone diabsorbsi terutama dari ileum bagian terminal dimana terdapat garam empedu, masuk ke vena portal hepatika. Sedikit menaquinone dibentuk oleh bakteri pada colon dapat diabsorbsi karena menaquinone tersebut terikat kuat pada bakteri membran sel karena keberadaan garam empedu. Sekitar 90% kandungan vitamin K pada hepar adalah menaquinone 7 hingga 13. 60-70% dari konsumsi sehari-sehari phylloquinone disekresikan, terutama sebagai konjugasi pada cairan empedu, dan waktu paruh phylloquinone adalah sekitar 17 jam. Penumpukan radioaktif phylloquinone terjadi secara cepat di hepar dan hilang dari tubuh dalam waktu sekitar 1,5 hari. Hal ini menandakan adanya perputaran waktu yang cepat dan simpanan vitamin K yang sedikit.Bagaimanapun, tetap akan ada resirkulasi enterohepatik pada konjugasi cairan empedu yang diekskresi. Sekitar 10% kandungan vitamin K total pada hepar secara normal ada dalam bentuk epoksi, dibentuk oleh vitamin-K dependent carboxylase, dan secara normal direduksi kembali membentuk vitamin aktif.Menadione secara umumnya diabsorbsi melalui sistem portal, meskipun beberapa juga diabsorbsi dalam sistem limfatik. Pada hepar, menadione dialkilasi menjadi menaquinone-4 melalui penambahan geranil-geranil fosfat, dari pada sebuah langkah pembentukan sisi rantai polyisoprenyl. Presiapan mikrosomal hepar akan mengkatalisis pembentukan menaquinone-2 (dari geranyl pyrophosphate), menaquinone-3 (dari farnesyl pyrophosphate), dan menaquinone-4 pada kecepatan yang sama, bergantung pada isoprenyl pyrophosphate yang disediakan.Vitamin K antagonist warfarin menghinhibisi alkilasi pada menadione, meskipun hal ini bukan merupakan mode mayor. Menadione, yang tidak dialkilasi, secara cepat dimetabolis, direduksi menjadi menadiol secara besar-besaran, diikuti dengan formasi glucuronide yang disekresikan pada cairan empedu, dan sulfat dan fosfat konjugasi yang disirkulasikan di pembuluh darah dan diekskresikan pada cairan empedu dan urin. Metabolisme menadione sangat cepat sehingga hanya sebagian kecil yang dikonversikan menjadi menaquinone-4.Sekitar 20% oral dosis pada phylloquinone diekskresikan di feses tidak diubah, sedangkan sekitar 80% diabsorbsi. 35%-40% yang radioaktif dikembalikan ke bentuk asalnya di feses sebagai variasi konjugasi metabolisme polar yang dibentuk -methyl oxidation rantai samping, diikuti dengan -oxidation, bersama reduksi cincin quinone, untuk melengkapi sisi konjugasi dengan asam glucuronic, fosfat, atau sulfat.Sekitar 75% konjugasi diekskresi di cairan empedu dan sisanya di urin. Di lumen intestinal, glucuronide dihidrolisis oleh bakteri glucuronidase dan kelompok karboksil diesterfikasi oleh enzim bakteri, sehingga fecal metabolit lebih lipofilik dari yang pada mulanya di ekskresikan di cairan empedu. Setelah administrasi vitamin K antagonis warfarin, terjadi peningkatan ekskresi metabolit phylloquinon epoksi di urin dan ada penurunan kompensatori di ekskresi pada feses.

Vitamin Larut AirA. Metabolisme Vitamin B1 (Thiamin)Penyerapan, pengangkutan, dan ekskresi thiamin dalam tubuhVitamin B1 merupakan anggota pertama dari suatu kelompok vitamin-vitamin yang disebut B-kompleks. Vitamin B1 larut dalam air, tidak larut dalam minyak dan dalam zat-zat pelarut lemak, stabil terhadap pemanasan pH asam, tetapi terurai pada suasana biasa atau netral. Tiaminmudah larut dalam air, sehingga didalam usus halus mudah diserap kedalam mukosa. Didalam sel epitel mukosa ususthiamindiphosphorylasikan dengan pertolongan ATP dan sebagai TPP dialirkan oleh vena portae kehati. Thiamin dieskresikan didalam urine pada keadaan normal, eskresi ini parallel terhadap tingkat konsumsi, tetapi pada kondisi defisien hubungan parallel ini tidak lagi berlaku.Penyerapan:Tiamina dilepaskan melalui oleh aksi dari fosfatase dan pyrofosfatase di bagian atas usus halus. Pada konsentrasi rendah, proses ini dimediasi oleh senyawa pembawa (intermediate compound), dan pada konsentrasi tinggi, penyerapan terjadi melalui difusi pasif . Transfer aktif paling besar terjadi di dalam jejunum (bagian tengah dari usus kecil) dan ileum (bagian akhir dari usus kecil), proses ini dapat dapat dihambat oleh konsumsi alkohol dan kekurangan folat. Penurunan penyerapan tiamina terjadi pada asupan di atas 5 mg/hari. Sel-sel mukosa pada usus memiliki aktivitas enzim thiamine pyrophosphokinase, tetapi tidak jelas apakah enzim ini terkait dengan penyerapan aktif. Mayoritas tiamina ada di dalam usus dalam bentuk ThDP yang terfosforilasi, tetapi ketika tiamina berada pada bagian serosal usus, tiamina cenderung dalam bentuk bebas. Penyerapan tiamina oleh sel mukosa kemungkinan memiliki cara tambahan untuk proses fosforilasi / defosforilasinya. Di sisi serosal usus, bukti menunjukkan bahwa pelepasan dari vitamin oleh sel tergantung pada enzim Na+-dependent ATPase. Penyerapan Seluler Tiamina (VitaminB1):Penyerapan tiamina oleh sel-sel darah dan jaringan lain terjadi melalui transfer aktif dan difusi pasif. Otak membutuhkan tiamina pada jumlah yang jauh lebih besar dibandingkan dengan sel tubuh lainnya. Banyak tiamina yang tertelan tidak pernah mencapai otak karena adanya difusi pasif dan penghalang darah di otak (blood brain barrier). Sekitar 80% dari tiamina intraseluler terfosforilasi dan sebagian terikat dengan protein. Pada beberapa jaringan, penyerapan tiamina dan sekresi tampaknya dimediasi oleh transporter yang larut dalam tiamina, dimana transporter ini tergantung pada Na+ dan gradien proton transeluler. Pengangkutan: Tiamina (VitaminB1) Terikat pada Protein di dalam Plasma Darah. Mayoritas tiamina di dalam serum (plasma darah) terikat pada protein, terutama albumin. Sekitar 90% dari total tiamina pada darah berada di dalam eritrosit. Sebuah protein pengikat spesifik (specific binding protein) yang disebut tiamina-binding protein (TBP) telah diidentifikasi pada serum tikus dan diyakini merupakan hormone-regulated carrier protein yang berperan penting bagi distribusi tiamina pada jaringan.Distribusi Tiamina (VitaminB1) pada Jaringan:Penyimpanan tiamina pada manusia berjumlah sekitar 25 sampai 30 mg, dengan konsentrasi terbesar berada pada otot rangka, jantung, otak, hati, dan ginjal. ThMP dan tiamina bebas (unbelum terfosforilasi) hadir di dalam plasma, susu, cairan serebrospinal, dan diduga, pada semua cairan ekstraseluler. Berbeda dengan bentuk-bentuk tiamina yang terfosforilasi, ThMP dan tiamina bebas mampu melintasi membran sel. Kandungan tiamina pada jaringan manusia lebih sedikit bila dibandingkan dengan organisme lainnya.Ekskresi:Tiamina dan metabolit asamnya (asam 2-metil-4-amino-5-pirimidin karboksilat, asam 4-metil-tiazol-5-asetat, dan tiamina asam asetat) diekskresikan melalui urin.

B. Metabolisme Vitamin B2 (Riboflavin)Penyerapan, pengangkutan, dan ekskresi riboflavin dalam tubuhSelain dari susu dan telur, yang mengandung sebagian besar dari riboflavin bebas terikat dengan binding protein yang spesifik, sebagian besar dari vitamin dalam makaan adalah sebagai koenzim flavin yang terikat dengan enzim, kira-kira 60% sampai 90% sebagai FAD.FAD dan riboflavin fosfat di makanan akan terhidrolisis di lumen intestinal oleh nukleotida difosfatase dan berbagai fosfatase nonspesifik untuk menghasilkan riboflavin bebas, yang diabsorpsi oleh intestinum oleh mekanisme sodium-dependen. Setelah diabsorpsi, riboflavin masuk ke pembuluh darah sebagai riboflavin fosfat oleh sel mukosa intestinal.Sebagian besar jaringan mengandung sedikit riboflavin bebas dan kecuali ginjal yang terdapat sekitar 30% riboflavin fosfat, dan lebih dari 80% sebagai FAD, hamper semua terikat dengan enzim.Riboflavin diekskresikan sekitar 25% di ekskresi urin sebagai vitamin yang tidak berubah, dengan sebagian glycoside dari riboflavin dan sisa metabolismenya.

C. Metabolisme Vitamin B3Penyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin B6 dalam tubuhNiacin terdapat dalam jaringan, dan pada makanan terutama sebagai nicotinamide nukleotida. Hidrolisis postmortem dari NAD (P) sangat cepat pada jaringan hewan, dan kemungkinan sebagian besar niacin dalam daging adalah nicotinamide bebas.Nukleotida nikotinamida terdapat dalam lumen usus yang dihidrolisis untuk nicotinamide. Sejumlah bakteri usus memiliki deamidase nicotinamide aktivitas tinggi, dan proporsi yang signifikan dari nicotinamide diet mungkin dideaminasi dalam lumen usus. Kedua asam nikotinat dan nikotinamida diserap dari usus kecil dengan proses penjenuhan tergantung natrium.Dalam kondisi normal, terdapat sedikit atau tidak ada ekskresi baik nicotinamide atau asam nikotinat, karena kedua vitamin secara aktif diserap dari filtrate glomerular. Hanya ketika konsentrasi tinggi mekanisme transportasi jenuh sehingga terjadi ekskresi yang signifikan.Metabolit utama nicotinamide adalah N1-methylnicotinamide dan metil piridin karboksamida. N1-Methylnicotinamide secara aktif disekresi ke dalam urin oleh tubulus ginjal proksimal. Nicotinamide N-methyltransferase adalah enzim S-dependent-adenosylmethionine yang hadir di sebagian besar jaringan. Intake nicotinamide yang tinggi dapat menguras kolam jaringan fragmen satu-karbon.Nicotinamide juga dapat mengalami oksidasi untuk nikotinamida N-oksida. Hal ini biasanya metabolit kecil dalam manusia, kecuali dalam jumlah besar (sekitar 200 mg) dari nicotinamide yang tertelan. Pada tikus, nicotinamide N-oksida adalah produk ekskretoris utama metabolisme niacin. Pada tingkat tinggi asupan nicotinamide, beberapa 6-hydroxynicotinamide juga dapat diekskresikan.

D. Metabolisme Vitamin B6Penyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin B6 dalam tubuhVitamin B6 memiliki enam vitramer : alkohol piridoksin, aldehid piridoksal, amin piridoksamin dan 5fosfat mereka. Vitamer dapat diubah menjadi satu sama lain (interconvertible) dengan aktivitas biologis yang setara.

Gambar D.1. Konversi Vitamin B6

MetabolismeVitramer terfosforilasi di defosforilasi oleh alkalin fosfatase di mukosa usus. Pyridoxal, pyridoxamine dan pyridoxine diabsorbsi melalui difusi dengan bantuan carrier. Sel mukosa intestinal memiliki pyridoxine kinase dan pyridoxine phosphate oxidase sehingga terjadi akumulasi pyridoxal phosphate karena hambatan metabolik. Banyak pyridoxine dlepas ke sirkulasi portal sebagai pyridoxal setelah defosforilasi di permukaan serosa. Jaringan mengambil vitamin dengan difusi dengan bantuan carrier dalam bentuk pyridoxal (atau vitramer tak terfosforilasi) diikuti hambatan metabolik dengan fosforilasi. Sirkulasi pryridoxal dan pyridoxamine phosphate dihidrolasi oleh alkalin fosfatase ekstrasel. Semua jaringan memiliki memiliki pyridoxine kinase namun liver, ginjal, dan otak umumnya ditemukan pyridoxine phosphatase. Pyridoxine phosphatase oxidase adalah flavoprotein yang dihambat oleh produknya, pyridoxal phosphate yang berikatan dengan residu lisin.Pyridoxine diubah menjadi pyridoxal phosphat di liver dan jaringan lain. Pyridoxal phosphate tidak melewati membran sl dan eflux vitamin pada sejulah besar jaringan dalam bentuk pyridoxal. Pyridoxal phosphat dibawa ke hati melalu albumin dengan berikatan dengan lysine. pyridoxal phosphat bebas dihidrolisis menjadi pyridoxal dan masuk ke sirkulasi dengan albumin dan hemoglobin.Pyridoxal bebas dapat meninggalkan sel atu dioksidasi mejadi 4-pyridoxic acid oleh aldehyde dehydogenase dan juga oleh hepatic dan renal aldehyde oxidase. 4-pyridoxic lalu disekresikan melalui ginjal. Sedikit pyridoxal dan pyridoxamine juga diekskresikan ke urin walaupun banyak vitamin B6 difiltrasi dan reabsorbsi ginjal.

E. Metabolisme Vitamin B12Penyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin B12(folat) dalam tubuhPada lumen intestinal, konjugasi folat dihidrolisis oleh glutamat karboksipeptidase (pteroylpolyglutamate hydrolase, dikenal juga dengan konjugase), sebuah zinc-dependen enzim dalam cairan pankreas, cairan empedu, mukosa brush border, dan lisosom pada enterosit dan sel lain.Konjugase adalah poly- -glutamyl hydrolase umum, dengan spesifikasi pada separuh pterin. Konjugase aktif secara acak pada -glutamyl group yang menghilangkan exopeptidase secara sekuen dan sebagai oligo- -glutamyl peptides yang menghilangkan endopeptidase.Endopeptidase dan eksopeptidase konjugasi ditemukan di seluruh jaringan, konjugasi pada makanan dapat berkontribusi menuju hidrolisis folat poliglutamat yang tidak diketahui jelas mekanismenya. Beberapa makanan mengandung inhibitor konjugase yang akan berkurang kemampuannya dalam konjugasi folat.Karena konjugase merupakan zinc-metallo enzim, kekurangan zinc dapat menyebabkan gangguan pada absorbsi folat makanan konjugasi, namun tidak pada folat monoglutamat.Metil-tetrahidrofolat dari mukosa intestinal berikatan dengan albumin dan merupakan vitamer utama yang diserap jaringan ekstrahepatik. Jumlah kecil pada karbon substitusi folat juga bersirkulasi (sekitar 10-15% plasma folate adalah 10-formyl-tetrahydrofolate) dan ada untuk diserap jaringan.Ada sangat sedikit kehilangan folate melalui sekresi urin, sekitar 5-10nmol microbiologicaly active material setiap harinya. Tidak hanya kebanyakan folat di plasma terikat ke protein (folate binding protein untuk unsubstituted folate atau albumin untuk methyltetrahydrofolate), folat juga diproteksi dari filtrasi glomerulus, namun renal brush border juga memiliki kandungan konsentrasi folat binding protein yang tinggi yang bertindak sebagai pe-reabsorbsi yang terfiltrasi.Folate polyglutamate di sel yang tidak berikatan dengan enzim, mengalami hidrolisis pada -glutamyl side chain, dikatalisis oleh lysosomal conjugase, menghasilkan folatemonoglutamate, yang kemudian meninggalkan sel secara bebas. Karboksipeptidase G dan ferritin mengkatalisis hidrolisis pada C-9 hingga N-10 ikatan folat monoglutamat hingga menghasilkan p-aminobenzoylglutamate (kebanyakan diasetilasi sebelum ekskresi) dan pterin, diekskresikan baik tanpa diubah atau sebagai isoxanthopterin dan komponen inaktif biologis lainnya. Sebagai hasil peningkatan sintesis ferritin dalam kehamilan, katabolisme folat dan ekskresi p-aminobenzoylglutamat meningkat secara signifikan, menandakan kebutuhan folat selama kehamilan dan dapat lebih tinggi dari yang diharapkan sebagai dasar dari kebutuhan fetus.

F. Metabolisme Vitamin C (Asam Askorbat)Penyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin C dalam tubuhSenyawa yang beraktivitas sebagai vitamin adalah asam askorbat dan dehidroaskorbat.

Gambar F.1. Struktur Vitamin C

1. Penyerapan & PengangkutanSekitar 80% sampai 95% askorbat dari makanan diserap sampai sekitar 100 mg per hari. Askorbat tidak terserap dari dosis tinggi adalah substrat untuk usus metabolisme bakteri.Askorbat dan dehydroascorbate diserap ke jaringan oleh mekanisme terpisah,dan tidak ada persaingan di antara mereka. Askorbat memasuki sel dengan cara transporter tergantung natrium. Dehidroaskorbat memasuki dengan glukosa transporter (GLUT), dan direduksi menjadi askorbat intraseluler.

2. Ekskresiasam askorbat dalam metabolisme manusia akan diekskresi dalam urin, baik sebagai asam askorbat maupun sebagai dehydroascorbate dan diketogulonate. Askorbat dan dehidroaskorbat disaring di glomerulus kemudian diserap oleh proses natrium-independen. Dehidroaskorbat yang direabsorpsi akan diubah menjadi askorbat pada ginjal. Pada konsentrasi plasma di atas 85mol/L, sistem transportasi ginjal menjadi jenuh, dan askorbat akan dieksresikan.

G. Metabolisme Vitamin HPenyerapan, pengangkutan, dan ekskresi vitamin H (biotin) dalam tubuh

Gambar G.1. Metabolisme Biotin

Gambar G. 2. Metabolit Biotin

Biotin merupakan komponen bisiklik dengan ureido yang terfusi dan cincin thiophene, dan sebagai aliphatik karboksilat side chain. Biotin berikatan secara kovalen ke enzim oleh formasi ikatan peptida antara side chain group karboksil dan pembentukan biositin dari lisin group -amino (biotinyl-lysine). Kebanyakan biotin terdapat dalam bentuk biositin, beserta enzim, yang dilepaskan melalui proteolisis, lalu dihidrolisis oleh biotinidase di cairan pankreas dan sekresi mukosa intestinal untuk menghasilkan biotin bebas. Biositin tidak diabsorbsi secara signifikan.Biotin uptake dalam eritrosit dilakukan oleh sodium-dependent carrier, yang juga merupakan transport asam pantothenic dan asam lipoic, namun diinhibisi biositin dan dethiobiotin. Carrier ditemukan di intestinum tenue dan colon, sehingga biotin dan asam patonthenic yang disintesis oleh bakteri intestinal dapat diabsorbsi. Meskipun pada intake yang tinggi (hingga 80 mol), biotin kurang lebih diabsorbsi secara penuh. Kebanyakan biotin sirkulasi di pembuluh darah berikatan dengan serum glikoprotein, biotinidase yang tidak hanya bertindak sebagai transport protein, juga bertindak dalam mengkatalisis hidrolisis biositin dan transfer biotin dari biositin ke dalam sulfhydryl group histone dan protein lain. Beberapa biotin juga tidak dispesifikasi berikatan dengan albumin dan - dan -globulin.Dietary biotin berikatan dengan avidin tidak dapat bereaksi, namun secara intravena administrasi avidin-biotin aktif secara biologis. Berbeda dengan vitamin B lainnya, konsertratif uptake ke dalam jaringan dilakukan dengan facilitated diffusion, diikuti oleh metabolic trapping, biotin yang berikatan dengan enzim, lambat dan tidak dapat dijadikan sebagai bagian dalam proses uptake.Biotin yang berikatan secara kovalen menjadi biotin dependen enzim sebagai -amino-lysine peptide, biocytin. Dalam katabolisme enzim, biositin dihidrolisis oleh biotinidase, menyebabkan reutilisasi biotin.Side chain biotin dapat melalui mitokondrial atau peroksimal -oxidation untuk menghasilkan bisnorbiotin dan tetranorbiotin. Pada mikrosom, biotin dan bisnorbiotin melalui S-oxidation ke sulfoksida, dan biotin sulfoksida dapat menjalani oksidasi lebih lanjut menjadi sulfone.Pada intake level fisiologis, sekitar 30% biotin diekskresi tanpa perubahan dan 50-60% sebagai bisnorbiotin dan bisnorbiotin metil keton, sulfoksida dan biotin sulfone membentuk yang tersisa. Brush border pada korteks ginjal memiliki sodium-biotin cotransport sistem mirip dengan mukosa intestinal, melengkapi reabsorbsi biotin bebas yang di filtrasi dalam urin. Disaat ketika mekanisme ini menjadi jenuh, akan ada ekskresi biotin secara signifikan. Sebagai hasil dari resorpsi ini, protein binding plasma biotin yang mereduksi filtrasi pada glomerulis, renal clearance biotin adalah hanya 40% dari kreatin. Efisien konserfasi biotin bersama dengan siklus ulang biotin dilepaskan melalui katabolisme biotin yang mengandung enzim dapat sepenting sintesis vitamin oleh bakteri intestinal dalam menjelaskan kekurangan yang jarang ada.

H. Metabolisme Asam FolatPenyerapan, pengangkutan, dan ekskresi folat dalam tubuhBentuk aktif asam folat adalah Tetrahidrofolat(THF). Tetrahidrofolat dapat membawa fragmen-fragmen 1 karbon yang melekat pada: N-5 (gugus formil, formimino, atau metil) N-10 (formil) N-5-N-10 (gugus metilen/metenil)5-formil-THF lebih stabil dari folat, sehingga digunakan dalam farmasi (dikenal sebagai asam folinat) atau senyawa sintetik (leukovarin).

Gambar H.1. Struktur Asam Folat

1. Penyerapan & PengangkutanAsam folat bebas (dilepas dari aksi konjugasi) diserap oleh mekanisme carrier-mediated di jejunum. Namun, folat di susu terikat dalam protein tertentu(yang telah digunakan dalam tes mengikat radioligand untuk folat), kompleks protein-folat akan diserap secara utuh, terutama di ileum.2. EkskresiAsam folat yang dieksresi melalui urin sangat sedikit(sekitar 510 mmol) dari mikrobiologis bahan aktif per hari. Hal ini diakibatkan brush border tubulus ginjal akan mengabsorpsi hampir seluruh folat hasil metabolisme. Sebagai hasil dari peningkatan sintesis feritin pada kehamilan, katabolisme folat dan ekskresi p-aminobenzoylglutamate peningkatan secara signifikan, menunjukkan bahwa kebutuhan folat pada kehamilan mungkin jauh lebih tinggi atas dasar kebutuhan janinI. Metabolisme Asam PantoneatPenyerapan, pengangkutan, dan ekskresi Asam Pantoneat dalam tubuhVitamer dari asam pantotenat adalah D-isomer yang merupakan peptida dari asam pantonik dan -alanine. Asam patotenat bebas dan garam natriumnya bersifat tidak stabil sehingga digunakan garam kalsium (calcium dipantothenate). Alkohol, pantothenol, adalah substansi sintetik yang memiliki aktivitas biologis karena mengoksidasi asam pantotenat.

Gambar I. 1. Metabolisme Asam Pantoneat

Metabolisme 85% asam pantotenat adalam sebagai CoA atau phosphopantetheine. Pada lumen usus, terjadi hidrolisis menjadi phosphopantetheine, lalu pantetheine. Mukosa sel usus memiliki aktivitas pantetheinase yang tinggi dan terus menghidrolisis pantetheine membentuk asam pantotenat.Absorbsi asam pantotenat dengan menggunakan karrier yang bergantung pada natrium dalam bentuk biotin dan asam lipoic. Karrier ditemukan disepanjang traktus intestinal dan sehingga asam pantotenat disintesis oleh bakteri usus yang ada untuk absorbsi (seperti biotin). Jaringan lain juga mengamil asam pantotenat dengan mekanisme yang sama dari sirkulasi. Mekanisme transport tidak secara normal bersaturasi, jadi penggunaan pantotenat di jaringan akan meningkat dengan naiknya konsentrasi plasma.Langkah awal pemanfaatan asam pantotenat adalah fosforilasi. Pantotenat kinase adala kontrol, berbeda dengan vitamin lain yang berakumulasi dengan hambatan metabolik. Terdapat akumulasi signifikan dari asam pantotenat bebas di jaringan. Konsentrasi intrasel dapat tinggi sampai 200-500 mol per L.Eritrositmengandung 4phosphopantothenic acid dan pantetheine. Mereka masuk dengan difusi dan fungsinya masih belum diketahui. Permeabilitas eritrosit terhadao oantonetat dapat terbilang rendah namun permeabilitas dapat meningkat karena adanya parasit malaria, dimana vitamin akan digunakan juga oleh parasit.Asam panthotenat diekskresikan dalam bentuk yang berubah pada mamalia. Beberapa phosphopantetheine dapat diekskresikan ke urin. Hal ini kemungkinan adalah hasil dari metabolisme bakteri dan karena bakteri memiliki pantothenase, amidase spesifik untuk pemutusan asam pantothenat menjadi -alanin dan asam pantoic. Contoh bakteri nya adalah Pseudomonas sebagai sumber karbonnya.

Daftar Pustaka

Bender, David A.. 2003. Nutritional Biochemistry of The Vitamins. Second Edition. London: Cambridge University PressMcGuire, M. and K.A. Beerman. Nutritional Sciences: From Fundamentals to Foods. 2007. California: Thomas Wadsworth.Handy Widjaja. tt. Bab 2. http://eprints.undip.ac.id/33645/3/Bab_2.pdf, diunduh 7 Mei 2015 pukul 14.26 WIB