ABSORPSI ZAT MAKANAN/ZAT GIZI

ABSORPSI ZAT MAKANAN/ZAT GIZI

1.      KARBOHIDRAT

1. Jenis dan Struktur

Karbohidrat diklasifikasikan menjadi:

1)      Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana, contohnya glukosa, fruktosa, dan galaktosa.

2)      Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida, contohnya maltose dan sukrosa.

3)      Oligosakarida adalah produk kondensasi tiga sampai sepuluh unti monosakarida, contohnya rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa. Sebagian besar oligosakarida tidak dapat dicerna oleh enzim dalam tubuh manusia.

4)      Polisakarida adalah produk kondensasi lebih dari sepuluh unti monosakarida, contohnya pati dan dekstrin.

Alam saccharides umumnya dibangun dari karbohidrat sederhana yang disebut monosakarida dengan rumus umum (CH ₂ O) _n dimana n adalah tiga atau lebih. Suatu monosakarida khas memiliki struktur H-(CHOH) _x (C = O) - (CHOH) _y-H, yaitu, sebuah aldehid atau keton dengan banyak hidroksil kelompok menambahkan, biasanya satu pada setiap karbon atom yang bukan bagian dari aldehida atau keton kelompok fungsional . Contoh monosakarida adalah glukosa , fruktosa , dan gliseraldehida . Namun, beberapa bahan biologi yang biasa disebut "monosakarida" tidak sesuai dengan rumus ini (misalnya, asam uronic dan deoksi-gula seperti fucose ), dan ada banyak bahan kimia yang sesuai dengan formula ini tetapi tidak dianggap monosakarida (misalnya , formaldehida CH ₂ O dan inositol (CH ₂ O). Bentuk rantai terbuka monosakarida sering berdampingan dengan bentuk cincin tertutup dimana aldehid / keton karbonil grup karbon (C = O) dan hydroxyl group (-OH) bereaksi membentuk hemiacetal dengan jembatan COC baru.

Monosakarida bisa dihubungkan bersama ke dalam apa yang disebut polisakarida (atau oligosakarida ) dalam berbagai macam cara. Banyak karbohidrat mengandung satu atau lebih unit monosakarida diubah yang telah memiliki satu atau lebih kelompok diganti atau dihapus. Sebagai contoh, deoksiribosa , komponen dari DNA , adalah versi modifikasi dari ribosa ; kitin terdiri dari unit pengulangan N-asetilglukosamin , sebuah nitrogen yang mengandung bentuk-glukosa.

2. Tempat

1) Mulut

2) Duodenum

3) Jejunum dan Ileum

3. Mekanisme

Absorpsi karbohidrat : Monosakarida (glukosa, fruktosa, dan galaktosa) → diabsorpsi→ melalui sel epitel usus halus. Bila konsentrasi monosakarida cukup tinggi : absorpsi secara pasif . Bila konsentrasi turun : absorpsi secara aktif. Glukosa dan galaktosa lebih cepat diabsorpsi daripada fruktosa. Monosakarida melalui vena porta dibawa ke hati di mana fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa. Jadi semua disakarida pada akhirnya diubah menjadi glukosa.

4. Efek/Pengaruh ke Kesehatan

Kekurangan karbohidrat dalam jangka panjang dapat menyebabkan terjadinya kurang gizi. Sedangkan apabila terlalu berlebih karbohidrat akan menimbulkan obesitas.

2.      LEMAK

A.    Jenis dan Struktur

Lipid diklasifikasikan menurut komposisi kimianya menjadi :

1)      Lipid sederhana ( Lemak netral, ester asam lemak dengan berbagai alkohol)

2)      Lipid kompleks/majemuk ( Fosfolipida, glikolipid/glikosfingolipid, lipid kompleks lain seperti sulfolipid, aminolipid, lippprotein )

3)      Lipid turunan ( Asam lemak, gliserol, steroid, aldehida lemak, vitamin larut lemak, badan keton, hormon, hidrokarbon )

Lemak disini adalah suatu ester asam lemak dengan gliserol. Gliserol merupakan trihidroksi alkohol yang terdiri atas tiga atom karbon. Jadi tiap atom karbon mempunyai gugus – OH. Satu molekul gliserol dapat mengikat satu, dua atau tiga molekul asam lemak dalam bentuk ester, yang disebut monogliserida, digliserida atau trigliserida. Pada lemak, satu molekul gliserol mengikat tiga molekul asam lemak, oleh karena itu lemak adalah trigliserida. R1-COOH, R2-COOH dan R3-COOH ialah molekul asam lemak yang terikat pada gliserol. Ketiga molekul asam lemak itu boleh sama, boleh berbeda. Asam lemak yang terdapat dalam alam adalah asam palmitat, stearat, oleat dan linoleat.

B.     Tempat

1) Lambung

2) Duodenum

3) Usus halus ( getah usus )

C.    Mekanisme

Proses absorpsi lemak : Hasil pencernaan lipida → diabsorpsi ke dalam membran mukosa usus halus → dengan cara difusi pasif.

Makanan akan melewati kerongkongan menuju lambung, tempat penyerapan lemak berlangsung. Di sini, 10-20% lemak dari makanan dipecah. Lemak tersebut akan memasuki usus kecil, di mana tetes-tetes lemak besar diuraikan lebih lanjut oleh kontraksi usus (peristaltik) dan emulsifier (asam empedu dan lesitin) menjadi tetesan lemak yang lebih kecil.

Sebagian besar lemak pada makanan berbentuk trigliserida (Gambar 1). Trigliserida terdiri dari rangka struktur gliserol dengan tiga asam lemak yang menempel dan menjadi bentuk molekuler seperti huruf besar E. Enzim lipase gastrointestinal memecah trigliserida yang terdapat di tetesan lemak kecil menjadi asam lemak bebas dan monogliserida, yang cukup kecil untuk memasuki sel-sel mukosa dinding usus. Untuk itu, molekul-molekul ini harus dapat larut dalam air.

Asam empedu membungkus asam lemak bebas, monogliserida, vitamin yang larut dalam lemak, lesitin dan kolesterol untuk membentuk tetesan mikroskopik larut air yang disebut misel. Misel kemudian menuju dinding sel dinding usus, di mana asam lemak bebas dan monogliserida melewati membran dan memasuki sel. Misel sendiri tidak melewati membran. Setelah memasuki sel mukosa, asam lemak dan monogliserida bergabung lagi menjadi trigliserida. Proses pencernaan selesai dan lemak dapat diedarkan melalui sistem limfatik menuju sistem peredaran darah lalu ke seluruh tubuh untuk digunakan sebagai energi atau disimpan di sel lemak yang disebut dengan adiposit.

D.    Efek/Pengaruh ke Kesehatan

Defisiensi lemak dalam tubuh akan mengurangi ketersediaan energi dan mengakibatkan terjadinya katabolisme/perombakan protein. Defisiensi asam lemak akan menyebabkan terganggunya pertumbuhan, terjadinya kelainan pada kulit, umumnya pada balita terjadi luka “eczematous” pada kulit. Sedangkan kelebihan lemak berhubungan dengan kenaikan trigliserida dalam plasma (hipertrigliseridemia) juga dikaitkan dengan terjadinya penyakit jantung koroner. Kadar trigliserida plasma banyak dipengaruhi oleh kandungan karbohidrat makanan dan kegemukan.

3.      PROTEIN

A.    Jenis dan Struktur

Protein diklasifikasikan menjadi:

1)      Protein bentuk serabut

2)      Protein globular

3)      Protein konjugasi

Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:

• alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
• beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
• beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
• gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").

Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang dinamakan struktur tersier. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.

Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.

Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.

B.     Tempat

1) Mulut

2) Duodenum

3) Lambung

C.    Mekanisme

Absorpsi ini menggunakan mekanisme transpor natrium seperti halnya pada absorpsi glukosa. Asam amino  → memasuki sirkulasi darah  → melalui vena porta → dibawa ke hati  → sebagian digunakan oleh hati dan sebagian lagi melalui sirkulasi darah dibawa ke sel-sel jaringan. Sebagian besar asam amino telah diabsorpsi pada saat asam amino sampai di ujung usus halus.

Beberapa jenis protein karena struktur fisika atau kimianya tidak dapat dicerna dan dikeluarkan melalui usus halus tanpa perubahan. Protein yang tidak dapat diabsorpsi akan masuk ke dalam usus besar. Dalam usus besar terjadi metabolisme mikroflora kolon dan produknya dikeluarkan dalam bentuk feses.

D.    Efek/Pengaruh ke Kesehatan

Kekurangan protein dapat menimbulkan penyakit kwashiorkor, marasmus. Sedangkan kelebihan protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare, kenaikan amoniak darah, kenaikan ureum darah, demam, dan obesitas.