SEKRESI AIR SUSU

Mengenal Air Susu• Kamus Webster mendefenisikan air susu sebagai "a white or yellowish liquid

consisting of small fat globules suspended in a water solution, secreted by themammary glands for the nutrition of the newborn“ (larutan putih ataukekuningan yg mengandung globul-globul lemak kecil yg tersuspensi dalamlarutan air, disekresikan oleh kelenjer susu untuk nutrisi anak hewan mamaliayg baru lahir).

• “ Air susu merupakan penentu (determinant) dan pengatur (regulator) palingpenting dari sistim sosial hewan mamalia.”

• Sebagaimana halnya dengan madu, air susu merupakan produk alami yg hanyamemiliki satu kegunaan yaitu sebagai sumber zat gizi bagi pertumbuhan danperlindungan tubuh mamalia muda.

• Air susu merupakan produk alami yg sangat kompleks dengan komponenmolekular lebih 100,000 jenis. Oleh sebab itu, dalam prakteknya, komposisi ygsebenarnya dari air susu tidak mungkin dianalisis sehingga hanya “approximatecomposition” (komposisi perkiraan) yg lazim diketahui.

Sifat-sifat Fisiko-Kimia Air Susu

• Saat disekresikan, air susu terdiri dari dua fasa cair:> Aqueous phase: mengandung/melarutkan laktosa, protein,

beberapa jenis mineral & vitamin larut air.

> Lipid phase: mengandung globul-globul lemak, vitamin larutlemak dan senyawa lain seperti karotenoids.

• Secara kolektif, air susu merupakan emulsi globul-globul lemakdan suspensi misel-misel kasein yang tersuspensi dalam suatufasa aqueous.

• Pd air susu sapi, globul lemak berukuran mulai 0.1 to 10mikrometer dengan densitas sekitar 0.92 g/ml; sedangkan miselkasein berukuran mulai dari sekitar 10 hingga 300 nanometerdengan densitas 1.11 g/ml.

Diagram air susu - yg diamati dgn dua pembesaran yaitu 500 X (kiri)dan 50,000 X (kanan) - yg memperlihatkan bahwa air susumerupakan emulsi globul-globul lemak (kiri) dan suspensi koloidmisel-misel kasein (kanan).

Beberapa istilah yg berkaitan dgn susu

• Solids-not-fat (bahan pada non lemak): protein, laktosa, mineral, vitamin larut air, dan enzim.

• Total bahan pada (total solids): lemak + bahan pada non-lemak.

• Skim milk (plasma): Air susu dikurang lemak.

• Whey (serum): skim milk dikurang misel kasein.

Komponen-komponen air susu• Komponen utama penyusun air susu adalah air, karbohidrat, lemak, protein

mineral dan vitamin. Penting untuk dipahami bahwa air susu disekresikansebagai campuran kompleks dari komponen-komponen ini. Sifat dan fungsibiologis air susu lebih besar dan lebih kompleks dari penjumlahan komponen-komponen tersebut.

• Guna memahami masing-masing komponen air susu, perlu digunakanberbagai perspektif, antara lain:

- Biokimia.

- Mekanisme biosintesis.

- Peranan dalam menentukan sifat fisiko-kimia air susu.

- Fungsi komponen tersebut dlm kelenjer susu.

- Kegunaan komponen tersebut dalam nutrisi anak hewan yg baru lahir.

- Kegunaan komponen tersebut dalam air susu dan produnya sebagai bahan

pangan manusia.

Komposisi Air Susu berbagai spesies mamalia

SpesiesTotal solid

Lemak KaseinWhey

protein (g/100 g)

Total Protein

Laktosa Abu

Manusia (homo sapiens) 12,4 3,8 0,4 0,6 1,0 7,0 0,2

Sapi (bos taurus) 12,7 3,7 2,8 0,6 3,4 4,8 0,7

Sapi (bos indicus) 13,5 4,7 2,6 0,6 3,2 4,9 0,7

Yak (Bos grunnies) 17,3 6,5 - - 5,8 4,6 0,9

Kerbau (Bubalus bubalis) 17,2 7,4 3,2 0,6 3,8 4,8 0,8

Domba (Ovis aries) 19,3 7,4 4,6 0,9 5,5 4,8 1,0

Kambing (Capra hircus) 13,2 4,5 2,5 0,4 2,9 4,1 0,8

Reindeer (Rangifer taradus) 33,1 16,9 11,5 2,8 14,3 2,8 ?

Kuda (Equus cabalis) 11,2 1,9 1,3 1,2 2,5 6,2 0,5

Keledai (Equus asinus) 11,7 1,4 1,0 1,0 2,0 7,4 0,5

Onta punuk dua (Camelusbactrianus)

15,0 5,4 2,9 1,0 3,9 5,1 0,7

Onta punuk satu (Camelusdromedarius)

13,6 4,5 2,7 0,9 3,6 5,0 0,7

1) Air

• Air merupakan komponen utama pembentuk air susu padasemua spesies. Seandainya tanpa air, air susu akanberubah menjadi sekresi yg viscous (semi padat) yg terdiriterutama dari lipida dan protein, yang sangat sulit dialirkandari kelenjer susu.

• Saat baru lahir, bayi mamalia tdk mampu mencari airsehingga akan mengalami dehidrasi tanpa kehadiran airdalam air susu induknya.

• Kandungan air pd air susu bervariasi mulai dari rendah (pdmamalia laut) hingga tinggi(a.l. Manusia). Air susu sapimengandung air sekitar 87% air.

2. Lemak (Lipida)

• Lemak merupakan komponen air susu yg paling bervariasi, baik konsentrasimaupun komposisi kimianya. Konsentrasinya berkisar mulai dari sekitar 1%pd monyet hingga lebih dari 50% pd mamalia air.

• Lemak susu merupakan sumber utama lipida yg digunakan oleh bayi hewanmamalia utk menimbun jaringan adiposa (jaringan lemak di bawah kulit).

• Lipida utama pd air susu adalah trigliserida, yaitu lipida yg tersusun atastiga asam lemak yg secara kovalen terikat ke sebuah molekul gliserol olehikatan kovalen. Fraksi lainnya dari lipida susu terdiri terutama dari ofdiacylgylcerols, cholesterol, phospholipids dan asam lemak bebas.

• Di dalam air susu, lemak hadir dalam bentuk globul-globul lemak dengandiamater 0.1 hingga 15 mm. Globul atau droplet lemak ini diselaputi olehsebuah membran tipis yg berfungsi untuk menstabilkan globul lemak dalambentuk emulsi di dalam lingkungan aqueous air susu.

Adipocytes of the mammary fat pad. These fat cellsare similar to the body adipose cells. Note the broadsheaths of dense connective tissue (stained red in thisimage) that course through the lobules of adipocytes.

• Lemak merupakan sumber energi yg jauh lebih ungguldibanding protein atau karbohidrat.

• Pd kebanyakan hewan mamalia, dibandingkan dengan jaringanlain pada hewan yg sama, air susu mengandung jauh lebihbanyak proporsi asam lemak rantai pendek dan sedangdaripada asam lemak rantai panjang.

• Air susu hewan ruminansia mengandung asam lemah rantaipendek (<C9) yg jauh lebih banyak dibanding nonruminansia;sebaliknya mengandung lebih sedikit asam lemakpolyunsaturated (C18:2 and C18:3) dibanding air susu non-ruminan.

• Pengaruh pakan jauh lebih besar terhadap komposisi lemaksusu dibanding komponen lainnya.

Fatty Acid Composition in Milk From Several Species

Fatty Acid Rabbit Guinea pig Mouse Rat Sow Cow Sheep Goat

Molar Percent

Short

Chain

C4:0 <1 <1 <1 <1 * 11 8 8

C6:0 <1 <1 <1 <1 * 5 5 5

C8:0 37 <1 <1 6 * 1 4 4

Medium

Chain

C10:0 27 <1 7 17 * 3 6 13

C12:0 3 <1 12 13 * 3 5 7

C14:0 1 2 16 13 2 10 10 12

Long

Chain

C16:0 8 34 33 28 28 23 22 24

C18:0 2 3 2 3 6 10 10 12

C18:1 9 31 14 13 35 29 22 17

C18:2 10 23 8 7 14 2 4 3

C18:3 1 4 <1 <1 <1 <1 <1 <1

Common fatty acids:

C16:0 palmitate or palmitic acid C18:0 sterate or steric acid C18:1 oleate or oleic acid C18:2 linolate or linoleic acid, an essential FA C18:3 linolenate or linolenic acid, an essential FA

*For the sow, the sum of

C4:0 to C12:0 is 2% total.

3) Protein

• Kandungan protein susu bervariasi dari satu spesies ke spesieslainnya, namun tidak sebesar variasi kandungan lemak, mulaidari 1% pd air susu manusia hingga 14% pada air susu ikanpaus.

• Protein air susu mengandung lebih banyak asam amino esensial dibanding bahan pangan alami lainnya.

• Protein susu terutama terdapat dalam bentuk kasein α-lactalbumin, and β-lactoglobulin; menyumbang > 90% dari total protein susu (pd sapi) dan semuanya disintesis di dalam kelenjer susu.

• Protein susu adalah protein khas kelenjer susu; jartingan atau organ lain tdk ada yg menghasilkan protein yg sama.

Kandungan AA dalam Protein air susu (g/100 g

protein)

AA esensial Sapi Babi AAnon esensial

Sapi Babi

Arginin

Histidin

Isoleusin

Leusin

Lisin

Metionin

Fenilalanin

Treonin

Triptofan

Valin

3.6

2.7

5.6

9.7

7.9

2.5

5.2

4.6

1.3

6.6

5.6

2.5

5.1

8.2

6.0

1.5

4.2

4.1

1.3

5.2

Alanin

As. Aspartat

Sistin

As. Glutamat

Glisin

Prolin

Serin

Tirosin

3.6

7.2

0.7

23.0

2.0

9.2

5.8

5.1

-

5.1

1.6

11.2

2.0

-

5.8

5.5

4) Karbohidrat Susu (Laktosa)

• Lactose is unique to milk (i.e. does not existanywhere else in nature) and it plays a major role inmilk synthesis. It is the major osmole in milk and theprocess of synthesis of lactose is responsible fordrawing water into the milk as it is being formed inthe mammary gland.

• There are marked differences in the protein quantityand quality of cow’s and human milks, and this hasimportant implications for the design of milk formulafor human babies. For example, the total proteincontent of human milk is less than one third of that incow’s milk, while the casein:whey ratio is ~82:18 incow’s milk and 30:70 in human milk.

• The amino acid contents of caseins as well as the typeof curd formed are also different between the twospecies. It has been suggested that b-lactoglobulin(which is absent from human milk) may beresponsible for the allergic reactions which someinfants show to cow milk-based formula.

• Because of the close relationship betweenlactose synthesis and the amount of waterdrawn into milk, lactose is the least variablecomponent of milk.

• Lactose is important in the manufacturing ofmany fermented dairy products such as yogurt.It is the preferred substrate for many lactic acidbacteria, which produce lactic acid from lactose.Because of their ability to metabolize lactose,lactic acid bacteria have a competitiveadvantage over many pathogenic and spoilageorganisms.

• Milk contains all the major vitamins. The fat-solublevitamins A, D, E, and K are found mainly in the milkfat. The B vitamins are found in the aqueous phase ofmilk. Milk in Canada and US is fortified with vitamin D.Vitamin A is also added to fat reduced milk products.

• All minerals considered essential (22) to the humandiet are present in cow’s milk. However, the majorminerals in milk are calcium and phosphorous whichare associated with casein micelles. Therefore, wheyhas relatively little Ca and P compared with wholemilk.

• Minerals (salts) exist in milk in two forms: 1) as lowmolecular weight ions and complexes (diffusiblesalts). 2) Non-diffusible salts which are bound toprotein. The most common cations in milk are K, Na,Ca, and Mg, and the most common anions are Cl, andinorganic phosphate. Of these, K, Na and Cl are almostentirely diffusible. The major ions of the non-diffusible(colloidal) phase are Ca, Mg, inorganic phosphate andcitrate, which are associated with the casein micelles.

• There are marked species differences in both the totalconcentrations of salts and in their partitioningbetween the colloidal and diffusible phases of milk.