Makalah Vitamin Dan Mineral Kelompok 2.docx

BIOKIMIA

“VITAMIN DAN MINERAL”

KELOMPOK 2 : Nama Dosen : Ika Norcahyanti S.farm. MSc., Apt

1. Ratih Dewi W

(162210101047)

2. Lyta Septi Fauziah

(162210101054)

3. Itut Septiana Dewi

(162210101055)

4. Adelita Loka P

(162210101132)

5. Umul Achmad N

(162210101143)

6. Hendri Hidayatullah

(162210101145)

7. Novia Abdriani

(162210101153)

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS JEMBER 2018

Daftar Isi BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................................... 3 1.1 Latar Belakang .............................................................................................................................. 3 1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................................................... 4 1.3 Tujuan ........................................................................................................................................... 4 1.4 Manfaat ......................................................................................................................................... 4 BAB II PEMBAHASAN ........................................................................................................................ 5 2.1 Pengertian Vitamin dan Mineral ................................................................................................... 5 2.2 Macam – Macam Vitamin, Fungsi, Sumber Dan Akibat Kekurangan Vitamin ........................... 5 A. Vitamin Yang Larut Dalam Air ................................................................................................. 7 B. Vitamin Yang Larut Dalam Lemak .......................................................................................... 32 2.3 Macam – Macam Mineral, Fungsi, Sumber Dan Akibat Kekurangan Mineral .......................... 39 A. Makro Mineral ......................................................................................................................... 41 B. Mikro Mineral (Trace Element) ............................................................................................... 46 BAB III PENUTUP .............................................................................................................................. 49 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................... 50

2

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Vitamin adalah nutrisi yang sangat penting untuk pertumbuhan, energi, dan fungsi saraf. Tubuh kita mendapatkan vitamin dari makanan, suplemen, atau hasil produksi flora usus. Kebanyakan vitamin-vitamin ini tidak dapat disintesis oleh tubuh. Beberapa di antaranya masih dapat dibentuk oleh tubuh, namun kecepatan pembentukannya sangat kecil sehingga jumlah yang terbentuk tidak dapat memenuhi kebutuhan tubuh. Oleh karenanya tubuh harus memperoleh vitamin dari makanan seharihari. Jadi vitamin mengatur metabolisme, mengubah lemak dan kabohidrat menjadi energi, dan ikut mengatur pembentukan tulang dan jaringan. Sejarah penemuan

vitamin

dimulai

oleh

Eijkman

yang

pertama

kali

mengemukakan adanya zat yang bertindak sebagai faktor diet esensial dalam kasus penyakit beri-beri. Pada tahun 1897 ia memberikan gambaran adanya suatu penyakit yang diderita oleh anak ayam yang serupa dengan beri-beri pada manusia. Gejala penyakit tersebut terjadi setelah binatang diberi makanan yang terdiri atas`beras giling murni. Ternyata penyakit ini dapat disembuhkan dengan memberikan makanan sisa gilingan beras yang berupa serbuk. Hasil penemuan yang menyatakan bahwa dalam makanan ada faktor lain yang penting selain kabohidrat, lemak dan protein sebagai energy, mendorong para ahli untuk meneliti lebih lanjut tentang vitamin, sehingga diperoleh konsep tentang vitamin yang kita kenal sekarang. Pada saat ini terdapat lebih dari 20 macam vitamin. Vitamin merupakan substansi yang dibutuhkan tubuh untuk tumbuh dan berkembang secara normal. Vitamin biasanya tidak bisa diproduksi oleh tubuh, sehingga harus mendapat asupan dari luar. Vitamin memiliki peranan spesifik di dalam tubuh dan dapat memberikan manfaat kesehatan. Bila kadar senyawa ini tidak mencukupi, tubuh dapat mengalami suatu penyakit. Tubuh hanya memerlukan vitamin dalam jumlah sedikit, tetapi jika kebutuhan ini diabaikan maka metabolisme di dalam tubuh kita akan terganggu karena fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain (Anonim, 2011).

3

Vitamin dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah sedikit. Vitamin termasuk kelompok zat pengatur pertumbuhan dan pemeliharaan kehidupan.Vitamin berperan dalam beberapa tahap reaksi metabolis, energi, pertumbuhan, dan pemeliharaan tubuh, pada umumnya sebagai koenzim atau sebagai bagian dari enzim. Kontribusi suatu jenis makanan terhadap kandungan vitamin makanan sehari-hari bergantung pada jumlah vitamin yang semula tedapat dalam makanan tersebut, jumlah yang rusak pada saat panen atau penyembelihan, penyimpanan, pemrosesan dan pemasakan (Almatsier, Tanpa tahun). Atas dasar kelarutannya, vitamin dibedakan menjadi 2, yaitu : 1. Vitamin larut dalam lemak (A, D, E, K) 2. Vitamin larut dalam air (B dan C). Vitamin yang larut dalam air, jika jumlahnya berlebihan tidak membahayakan karena kelebihan vitamin akan dikeluarkan melalui urine. Tetapi bila vitamin yang larut dalam lemak jumlahnya berlebihan, tidak dapat dikeluarkan melalui urine tetapi disimpan dalam sel-sel adiposa dan dapat menyebabkan gangguan fungsi tubuh. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana definisi dari Vitamin dan Mineral ? 2.

Bagaimana asal dan mekansme pembentukan Vitamin dan Mineral ?

3.

Bagaimana struktur kimia dari Vitamin dan Mineral ?

4.

Bagaimana fungsi Vitamin dan Mineral bagi Tubuh ?

1.3 Tujuan 1.

Untuk mengetahui definisi dari Vitamin dan Mineral.

2.

Untuk mengetahui asal dan mekansme pembentukan Vitamin dan Mineral.

3.

Untuk mengetahui struktur kimia dari Vitamin dan Mineral.

4.

Untuk mengetahui fungsi Vitamin dan Mineral bagi Tubuh.

1.4 Manfaat 1.

Dapat mengetahui definisi dari Vitamin dan Mineral.

2.

Dapat mengetahui asal dan mekansme pembentukan Vitamin dan Mineral.

3.

Dapat mengetahui struktur kimia dari Vitamin dan Mineral.

4.

Dapat mengetahui fungsi Vitamin dan Mineral bagi Tubuh.

4

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Vitamin dan Mineral Vitamin (bahasa Inggris: vital amine, vitamin) adalah sekelompok senyawa organik amina berbobot molekul kecil yang memiliki fungsi vital dalam metabolisme setiap organisme, yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh. Nama ini berasal dari gabungan kata bahasa Latin vita yang artinya "hidup" dan amina (amine) yang mengacu pada suatu gugus organik yang memiliki atom nitrogen (N), karena pada awalnya vitamin dianggap demikian. Kelak diketahui bahwa banyak vitamin yang sama sekali tidak memiliki atom N. Dipandang dari sisi enzimologi (ilmu tentang enzim), vitamin adalah kofaktor dalam reaksi kimia yang dikatalisasi oleh enzim. Pada dasarnya, senyawa vitamin ini digunakan tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang secara normal. Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk). Menurut The International Mineralogical Association tahun 1995 telah mengajukan definisi baru tentang definisi material “Mineral adalah suatu unsur atau senyawa yang dalam keadaan normalnya memiliki unsur kristal dan terbentuk dari hasil proses geologi “. Ilmu yang mempelajari mineral disebut mineralogi.

2.2 Macam – Macam Vitamin, Fungsi, Sumber Dan Akibat Kekurangan Vitamin Vitamin dapat diklasifikasikan ke dalam dua kelas, yaitu vitamin yang dapat larut di dalam air dan vitamin yang dapat larut di dalam lemak. Vitamin yang bersifat sangat polar sehingga dapat larut di dalam air. Ada 9 vitamin yang dapat larut dalam air yang telah diidentifikasi. Beberapa vitamin tersebut ada yang diberi nama dengan nama, huruf, dan beberapa lainnya diberi nama dengan huruf dan angka (Seager, 2005: 349). Vitamin apa saja yang dapat larut dalam air dan dapat larut ddalam lemak dapat dilihat pada tabel 1.Tabel 1. Vitamin dan peranannya pada fungsi enzim Vitamin

5

Bentuk Koenzim (Bentuk

Jenis Reaksi Yang

Aktif)

Dilangsungkan

A. larut dalam air Tiamin

Riboflavin

Tiamin pirofosfat Flavin mononukleotida, flavin adenin dinukleotida

Dekarboksilasi asam αketo Rekasi oksidasi-reduksi

Nikotinamida adenin Asam nikotinat

Asam

dinukleotida, nikotin amida adenin dinukleotida fosfat

Reaksi oksidasi-reduksi

Koenzim A

Transfer gugus asil

Piridoksin

Piridoksal fosfat

Transfer gugus amino

Biotin

Biositin

Transfer CO2

Asam folat

Asam tetrahidrofolat

Vitamin B12

Deoksi adenosil kobalamin

Asam askorbat

Unknown

pantotenat

Transfer gugus 1karbon Pemindahan 1,2hidrogen Kofaktor pada reaksi hidroksilasi

B. Larut Dalam Lemak Vitamin A

Retinal

Siklus penglihatan

Vitamin D

1,25-dihidroksikolekalsiferol

Vitamin E

Unknown

Vitamin K

Unknown

Regulasi metabolisme CO2+ Perlindungan lipida membran Kofaktor pada reaksi karboksilasi

Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry. Maryland: Worth Publishers, Inc.

6

A. Vitamin Yang Larut Dalam Air 1. Tiamin (Vitamin B1) Tiamin mengandung sistem dua cincin, suatu pirimidin dan tiazol. Pada jaringan hewan, tiamin (gambar 1) terutama terdapat sebagai tiamin pirofosfat (gambar 2) yang merupakan bentuk koenzimnya. NH2 S N

N

OH

N

Tiamin (Vitamin B1)

Gambar 1. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. NH2 S N

N

N

O

O

O P

O P

O

O

O

Tiamin pirofosfat Gambar 2. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc.

Tiamin pirofosfat berfungsi sebagai koenzim pada beberapa reaksi enzimatik yang melibatkan pemindahan guugs aldehida dari molekul donor molekul donor menjadi molekul penerima. Pada reaksi tersebut, tiamin pirofosfat berfungsi sebagai senyawa perantara yang membawa gugus aldehida yang terikat secara kovalen dengan cincin tiazol. Contoh sederhananya adalah reaksi yang dikatalisis oleh piruvat dekarboksilase,

7

yang merupakan langkah penting dalam fermentasi glukosa oleh khamir untuk menghasilkan alkohol. Pada reaksi dekarboksilase, piruvat, gugus karboksil piruvat dikeluarkan sebagai CO2 dan sisa molekul piruvat yang kadang-kadang disebut sebagai asetaldehida aktig, secara bersamaan dipindahkan ke posisi 2 dari cincin tiazol yang terikat berat tiamin pirofosfat untuk menghasilkan turunan hidroksietil. Senyawa antara ini hanya terbentuk sementara, karena gugus hidroksietil dilepaskan dengan cepat dari koenzim untuk menghasilkan asetaldehida bebas. Tiamin pirofosfat juga berperan sebagai koenzim dehidrogenase piruvat dan dehidrogenase α-ketoglutarat yang lebih kompleks. Reaksi ini terjadi pada lintas utama oksidasi karbohidrat di dalam sel.

H3C

C

COO

+

H2O

piruvat

H3C

O

C

H

+

HCO3-

O

piruvat

Asetaldehida

Gambar 2. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Reaksi dalam tahapan: Piruvat + H2O + TPP-E → α-hidroksietil - TPP – E + HCO3α-hidroksietil - TPP – E → asetaldehida + TPP – E

Sifat Vitamin B1 Sifat umum vitamin B1 adalah stabil dalam pH sedikit asam, rusak dalam pH alkalis (basa), rusak dalam larutan mineral, larut dalam air (water soluble vitamin / vitamin larut air) dan alkohol 70%, dan rusak oleh panas. Bentuk sintesis biasanya

dalam

bentuk

garam

misalnya

tiamin

hidroklorida

atau

tiamin

mononitrat. Dalam bentuk garam akan lebih stabil dari pada bentuk vitamin bebas.

Sumber Vitamin B1 Semua organisme hidup menggunakan vitamin B atau tiamin, tetapi vitamin B1 hanya disisntesis oleh bakteri, jamur, dan tumbuhan. Hewan harus mendapatkan vitamin B1 dari pakan. Oleh karena itu, vitamin B1 termasuk dalam golongan nutrisi esensial. Tiamin banyak terdapat dalam daging, bagian luar biji-bijian (oleh karena itu beras merah mempunyai nilai gizi vitamin B1 tiamin lebih baik daripada beras putih),

8

kacang-kacangan dan hasil ikutannya, bungkil kacang kedelai, bungkil kacang tanah, tepung alfalfa dan ragi.

Fungsi Vitamin B1 Vitamin B1 berfungsi sebagai koenzim (coenzym) dalam metabolisme karbohidrat dan mendukung kerja normal syaraf. Defisiensi vitamin B1 (tiamin) akan menyebabkan reaksi-reaksi metabolisme terutama metabolisme piruvat terganggu yang menyebabkan gangguan pada sumber energi pada sel. Apabila sel tubuh kekurangan energi akan menyebabkan gangguan syaraf dan pelebaran otot-otot jantung yang sensitif apabila kekurangan energi. Kurang berfungsinya otot jantung dapat menyebabkan penurunan siklus Krebs dan diikuti penurunan ATP untuk kontraksi jantung, kenaikan katekolamin (norepinefrin dan epinefrin) dan asetilkolin yang bersifat kardiotoksik. Pada ikan mentah terdapat kandungan tiaminase yang dapat memecah tiamin menjadi dua gugus pirimidin dan pikolin sehingga tiamin menjadi inaktif. Akumulasi asam piruvat dan asam laktat di dalam darah dan jaringan oleh defisiensi tiamin menyebabkan iritabilitas, kehilangan nafsu makan, keletihan, degenerasi selaput mielin dari serabut syaraf, pelemahan otot jantung dan gangguangangguan gastrointestinal, polineuritis gallinarum, anoreksia, kehilangan bobot badan, kaki lemah dan blue comb. Defisensi tiamin dapat menyebabkan timbulnya polineuritis pada unggas. Defisiensi kronis menyebabkan star grazing dan atrophy.

Dampak Kekurangan Beri-beri dapat terjadi karena kekurangan thiamin dalam jangka panjang. Penyakit ini ditemukan pertama kali di Timur Jauh saat pembuatan beras ‘poles’ (polish rice) tersebar luas. Beras yang dipoles mengakibatkan pembuangan kulit yang kaya akan thiamin. Beri- beri dapat merusak sistem syaraf dan keracunan otot. Gejala kekurangan yang lain adalah irama jantung yang tidak normal, gagal jantung, kelelahan, susah berjalan, kebingungan dan kelumpuhan.

Dampak Kelebihan Pemakaian thiamin yang melebihi normal mempengaruhi sistem syaraf. Hal ini karena reaksi hipersensitif yang dapat berpengaruh pada kelelahan, sakit kepala, sifat

9

lekas marah dan susah tidur. Sistem darah dapat terpengaruh, karena denyut nadi menjadi cepat.

2.

Riboflavin (Vitamin B2) Vitamin B2 atau riboflavin yang pertama kali diisolasi dari susu, diidentifikasi dan

disintesis pada tahun 1935. Warna kuningnya yang pekat disebabkan oleh sistem cincin isoaloksasin yang kompleks. O N NH

N CH2

N

O

sistem cincin isoaloksasin

CHOH CHOH CHOH CH2OH

Gambar 3. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Selanjutnya, ditemukan bahwa riboflavin adalah komponen dari 2 koenzim yang berhubungan erat, yaitu flavin mononukleotida (FMN) dan flavin adenin dinukleotida (FAD) Flavin adenin dinukleotida (FAD) (gugus aktif: warna biru O N NH

N

Flavin mononukleotida (FMN) (gugus aktif: warna biru O

O

N

CH2 CHOH CHOH

N NH

CHOH CH2

N CH2 CHOH CHOH CHOH

N

O

O

NH2

O

P O O O P O O CH2

N N

O

N

CH2 O O

10

P O O

H H OH

H H OH

N

Gambar 4. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Senyawa-senyawa ini berfungsi sebagai gugus prostetik yang terikat kuat dari kelas dehidrogenase yang dikenal sebagai flavoprotein atau dihidrogenase flavin. Pada reaksi yang dikatalisis oleh enzim-enzim ini, cincin isoaloksasin flavin nukleotida berfungsi sebagai pembawa sementara sepasang atom hidrogen yang dpindahkan dari molekul substrat (seperti terlihat pada gambar di bawah): H

O N

H

NH

+

S

O

N NH

S

H

N R

substrat

N

+

O

N R

substrat dehidroge nase

Flavin nukleotida

N

O

H

reduksi flavin nukleotida

Gambar 5. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Dehidrogenase suksinat adalah contoh dehidrogenase flavin. Enzim ini mengandung gugus prostetik kovalen FAD yang terikat kuat dan mengkatalisis reaksi: Suksinat + E – FAD → fumarat + E – FADH2 Dimana E – FAD adalah molekul dehidrogenase suksinat dengan FAD yang terikat. Pada kebanyakan dehidrogenase flavin lainnya, FMN atau FAD terikat secara nonkovalen. Beberapa dehidrogenase flavin juga mengandung besi atau beberapa logam lainnya sebagai bagian sisi aktif enzim.

Sifat Riboflavin Riboflavin relatif tahan terhadap panas tetapi sensitif terhadap penguraian yang irreversibel pada penyinaran dengan cahaya yang dapat dilihat. Vitamin B2 termasuk

dalam

golongan

vitamin / vitamin larut air). Sumber Vitamin B2

11

vitamin

yang larut

dalam

air

(water

soluble

Mikroorganisme usus dapat mensintesis riboflavin dalam jumlah cukup pada kebanyakan hewan. Seperti juga tiamin, riboflavin di dalam usus segera diubah ke dalam bentuk koenzimnya, dan setelah itu baru dapat berfungsi dalam proses metabolisme. Sumber-sumber riboflavin yang potensial adalah ragi, produk-produk susu, hati, ikan dan hijauan pada sayuran dan bakteri autrotof. Defisiensi Vitamin B2 Riboflavin sangat berperan dalam fungsi normal jaringan-jaringan yang berasal dari ektoderm seperti kulit, mata dan syaraf. Riboflavin juga mencegah senilitas. Tanda-tanda defisiensi riboflavin mencakup kerontokan rambut, lesion pada kulit, muntah, lambatnya pertumbuhan, diare dan gangguan mata. Pada ayam dewasa, defisiensi menyebabkan gejala yang khas yaitu curled-toe paralysis (paralisis dari jempol kaki yang membengkok ke arah dalam/inwardly curve toes). Selain itu, dapat juga menyebabkan telur tidak menetas, produksi telur menurun, kematian embrio meningkat, edema, slubbed down (cacat pada down dan degenerasi pada wollfian bodies), hati kasar dan berlemak, pertumbuhan lambat dan atrofi pada otot kaki.

3.

Nikotinamida Kekurangan asam nikotinat pada diet manusia menyebabkan penyakit kurang gizi

pellagra (dari bahasa italiat yang berarti “kulit kasar”). Pellagra terdapat pada penjuru dunia yang makanannya miskin akan daging, susu, dan telur dan amat bergantung pada jagung sebagai makanan pokok. Baik asam nikotinat maupun amidanya (nikotinamida) bersifat aktif dalam mencegah dan menyembuhkan pellagra. Karena namanya mungkin menyebabkan beberapa orang beranggapan salah bahwa tembakau adalah senyawa bergizi, oleh karena itu diberikan nama alternatif bagi asam nikotinat yaitu niasin untuk penggunaannya secara umum. COOH

C

NH2

O

N

Asam nikotinat

N

Nikotinamida (niasinamida)

Gambar 6. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc.

12

Nikotinamida adalah komponen dari dua enzim yang berhubungan, nikotinamida adenin dinukleotida (NAD) dan nikotinamida adenin dinukleotida fosfat (NADP). NADP mengandung NAD dengan gugus fosfat tambahan. C

NH2

O N

O

Nikotinamida

CH2 O

O

P O H

H

H

H OH

O

NH2

OH N

N O

P O

O CH2

N

Adenin

O H H

N

H H

OH

OH

pada NADP+ gugus hidroksil ini diesterifikasi dengan fosfat Gambar 7. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Koenzim-koenzim ini terdapat dalam bentuk teroksidasi (ditentukan sebagai NAD+ dan NADP+) dan bentuk tereduksi (NADH dan NADPH). Komponen nikotinamida koenzim ini berperan sebagai pembawa sementara ion hidrida yang dipindahkan secara enzimatik dari molekul substrat oleh kerja dehidrogenase tertentu.

13

[H-] H H

C

+

S

NH2

C

S

O N

H

+

NH2

+

O

H+

N

R

substrat

H

H

substrat terdehidro genasi

NAD+

R

NADH

Gambar 8. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Contoh dari reaksi enzimatik tersebut adalah reaaksi yang dikatalisis oleh dehidrogenase

malat

yang

menyebabkan

dehidrogenase

malat

menghasilkan

oksaloasetat. Tahap ini terjadi pada oksidasi karbohidrat dan asam lemak. Enzim ini mengkatalisis pemindahan reversible ion hidrida dari malat ke NAD+ membentuk NADH. Sedangkan atom hidrogen lainnya meninggalkan gugus hidroksil malat dan muncul sebagai ion H+ bebas. Berikut reaksinya: L-malat + NAD+ ↔ oksaloasetat + NADH + H+

Banyak dehidrogenase malat yang telah diketahui, masing-masing spesifik bagi substrast tertentu. Beberapa dapat berfungsi hanya dengan NAD+ sebagai koenzim, lainnya membutuhkan NADP+, dan sejumlah kecil aktif dengan salah satu enzim. Pada kebanyakan dehidrogenase NAD (atau NADP) hanya sementara terikat pada protein enzim selama proses katalitik, tetapi pada beberapa dehidrogenase, koenzim terikat erat pada sisi aktif enzim secara permanen.

Fungsi Niasin Nikotinamida berfungsi di dalam tubuh sebagai bagian koenzim NAD dan NADP (NADH dan NADPH adalah bentuk reduksinya). Koenzim-koenzim ini diperlukan dalam reaksi oksidasi-reduksi pada glikolisis, metabolism protein, asam lemak, pernapasan sel dan detoksifikasi, di mana perannya adalah melepas dan menerima atom hydrogen. NAD juga berfungsi dalan sintesis glikogen. Niasin membantu kesehatan kulit, sistem syaraf dan sistem pencernaan.

14

Sumber Bahan Makanan Sumber niasin adalah hati, ginjal, ikan, daging, ayam dan kacang tanah. Susu dan telur mengandung sedikit niasin tetapi kaya triptofan. Sayur dan buah tidak merupakan sumber niasin. Sebagian besar protein hewani kaya akan triptofan. Untuk membuat suatu penafsiran kasar, protein rata-rata makanan dapat dianggap mengandung 1% triptofan.

Dampak Kekurangan Niasin Pada tahap awal tanda-tanda kekurangan niasin adalah kelemahan otot, anoreksia, gangguan pencernaan dan kulit memerah. Kekurangan berat menyebabkan Pellagra (penyakit kekurangan niacin), menunjukkan gejala seperti dermatitis, diare dan dementia . Hal ini meluas di bagian selatan US pada awal 1900. Gejala kekurangan niacin lainnya adalah kehilangan nafsu makan, lemah, pusing dan kebingungan mental. Kulit dapat menunjukkan gejala dermatitis simetrik bilateral, khususnya pada daerah yang terkena sinar matahari langsung.

Dampak Kelebihan Niasin Niasin dalam jumlah yang besar dapat menjadi racun pada sistem syaraf, lemak darah dan gula darah. Gejala – gejala seperti muntah, lidah membengkak dan pingsan dapat terjadi. Lebih lanjut, hal ini dapat berpengaruh pada fungsi hati dan dapat mengakibatkan tekanan darah rendah. Vitamin B6 (Piridoksin, piridoksal, piridoksamin).

4.

Asam Pantotenat Asam pantotenat pertama kali diisolasi pada tahun 1938 dari khamir dan ekstrak hati

oleh Roger Williams. Asam pantotenat (“pan” berarti “dimana saja”) ditemukan pada semua jaringan tumbuhan dan hewan dan juga pada mikroorganisme, tetapi baru setelah beberapa tahun diisolasi, fungsi koenzimnya diidentifikasi oleh Fritz Lipmann dan Nathan Kaplan. Mereka telah menemukan kofaktor tahan panas yang penting untuk melangsungkan asetilasi enzimatik alkohol atau amin yang bergantung pada ATP. Pada pemurnian dan analisis faktor ini, yang disebut koenzim-A (untuk asetilasi), mereka menemukan bahwa faktor tersebut mengandung asam pantotenat dalam bentuk terikat. Sekarang kita mengetahui bahwa koenzim A mempunyai peranan yang lebih luas, karena

15

molekul ini dibutuhkan dalam beberapa jenis reaksi anzimatik yang melibatkan bukan hanya gugus asetil, tetapi gugus asil pada umumnya. Koenzim A (disingkat sebagai KoA atau KoA-SH) merupakan pembawa sementara gugus asil. O

CH3 H

O N H

HO

OH CH3

OH

Asam pantotenat Gambar 9. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Molekul koenzim A mengandung gugus tiol (-SH) yang reaktif, tempat gugus asil berikatan secara kovalen membentuk tioester selama reaksi pemindahan gugus asil. Tioester adalah ester dari tiol (dilambangkan sebagai (R-SH) dan bukan ester alkohol (R-OH). O

O

dehidrogenase piruvat +

NAD+

KoA

+

SH + H2O

COO

KoA S

complex

+ HCO3- + NADH + H+

Asetil-KoA

piruvat

Penggunaan asetil-KoA

O

O-

O O-

O KoA

+

+ H2O

-O

sintase sitrat

HO O-

-O

S

+ KoA

SH

O O O oxaloacetate

Asetil-KoA

O CITRATE

Gambar 10. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc.

Pada gambar diatas memperlihatkan bagaimana gugus tiol koenzim A berfungsi sebagai pembawa gugus asil. Pada reaksi awal di dalam gambar tersebut, asetil KoA dibentuk selama dekarboksilasi oksidatif piruvat oleh kompleks dehidrogenase piruvat. Pada reaksi kedua, gugus asetil pada asetil KoA dipindahkan ke oksaloasetat menghasilkan sitrat oleh sintasesitrat. Molekul ini merupakan reaksi awal pada siklus asam sitrat, yaitu lintas utama bagi degradasi oksidatif karbohidrat dan asam lemak di dalam sel aerobik.

16

Sifat Asam Pantotenat Asam pantotenat adalah Kristal putih yang larut air, rasa pahit, lebih stabil dalam keadaan larut daripada kering, serta mudah terurai oleh asam, alkali dan panas kering. Dalam keadaan netral asam pantotenat tahan terhadap panas basah.

Fungsi Asam Pantotenat Asam pantotenat berperan dalam metabolisme sebagai bagian dari koenzim A. Koenzim ini berperan untuk membawa molekul dalam proses pemecahan glukosa, asam lemak dan metabolisme energi. Asam pantotenat terlibat pula dalam sintesis hormone steroid, kolesterol, fosfolipida, dan porfirin yang diperlukan untuk pembentukan hemoglobin. Dampak Kekurangan Karena Asam Pantotenat banyak terdapat di dalam bahan makanan, kekurangan asam pantotenat jarang terjadi. Gejala-gejala kekurangannya adalah rasa tidak enak pada saluran cerna, kesemutan dan rasa panas pada kaki, muntah-muntah, diare yang timbul sekali-sekali, rasa lelah dan susah tidur.

Dampak Kelebihan Gejala kelebihan kadang-kadang menyebabkan diare dan perut kembung.

5.

Piridoksin (Vitamin B6) Golongan vitamin B6 terdiri dari tiga senyawa yang berhubunga erat, piridoksin,

piridoksal, dan piridoksamin, yang segera saling bertukar dalam organisme hidup. CH2OH CH2OH

HO

CH3

N

Piridoksin

17

CHO CH2OH

HO

CH3

CH2NH2

N

Piridoksal

CH2OH

HO

CH3

N

Piridoksamin

Bentuk koenzim B6 CHO

CH2NH2

O CH2

HO

CH3

O

P O

N

O

CH2

HO

CH3

Piridoksal fosfat, bentuk penerima gugus amino

O O

P O

O

N

Piridoksamin fosfat, bentuk pemberi gugus amino

Gambar 11. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Bentuk aktif Vitamin B6 adalah piridoksal fosfat, yang selalu terdapat dalam bentuk amino piridoksamin fosfat. piridoksal fosfat berfungsi sebagai gugus prostetik yang berikatan kuat pada sejumlah enzim yang mengkatalisis asam amino. Yang paling umum dijumpai dari reaksi ini adalah reaksi transaminasi, yang melibatkan pemindahan reversible gugus amino dari suatu asam α-amino ke atom α-karbon pada asam α-keto. Glutamat + oksaloasetat ↔ α-ketoglutarat + aspartat

Pada reaksi tersebut yang dikatalisis oleh enzim yang disebut trasaminase atau aminotranferase, piridoksal fosfat yang terikat kuat berfungsi sebagai pembawa sementara gugus amino dari senyawa donor yanitu asam α- amino, menuju senyawa penerima gugus amino, yaitu asam α-keto. Pada siklus katalisis transaminase, gugus amino dari substrat α-amino dipindahkan ke piridoksal fosfat yang terikat enzim. Turunan amino dari koenzim yang dihasilkan piridoksamin fosfat, sekarang memberikan gugus amino ke substrat kedua, asam α-keto, dan koenzim kembali kebentuk piridoksal fosfatnya. Transaminasi seperti ini dapat terjadi pada salah satu dari berbagai jenis asam amino ke α-keto – glutarat yang bekerja sebagai penerima gugus amino secara umum untuk menghasilkan asam glutamat, suatu metabolit pusat di dalam metabolisme gugus amino. Transaminase secara khusus mengkatalisis reaksi pemindahan-ganda, atau reaksi ping-pong. Gugus amino dipindahkan dari substrat pertama, asam amino, ke koenzim, diikuti oleh dilepaskannya asam α-keto sebelum substrat kedua, asam α-keto terikat. Gugus amino kemudian dipindahkan ddari piridoksamin fosfat ke substrat kedua.

18

Fungsi Vitamin B6 berperan dalam metabolisme asam amino dan asam lemak. Vitamin B6 membantu tubuh untuk mensintesis asam amino nonesensial. Selain itu juga berperan dalam produksi sel darah merah.

Sumber Bahan Makanan Vitamin B6 paling banyak terdapat di dalam khamir, kecambah gandum, hati, ginjal, serealia tumbuk, kacang-kacangan, kentang, dan pisang. Susu, telur, sayur, dan buah mengandung sedikit vitamin B6. Vitamin B6 di dalam bahan makanan hewani lebih mudah diabsorpsi daripada yang terdapat didalam bahan makanan nabati.

Dampak Kekurangan Orang yang mempunyai kadar vitamin B6 rendah, menunjukkan gejala seperti lemah, sifat lekas marah dan susah tidur. Selanjutnya gejala kegagalan pertumbuhan, kerusakan fungsi motorik dan kejang-kejang, anemia, penurunan pembentukan antibody, peradangan lidah, serta luka pada bibir, sudut-sudut mulut dan kuit. Kekurangan vitamin B6 berat dapat menimbulkan kerusakan pada system saraf pusat.

Dampak Kelebihan Konsumsi vitamin B6 dalam jumlah berlebihan selama berbulan-bulan akan menyebabkan kerusakan saraf yang tidak dapat diperbaiki, dimulai dengan semutan pada kaki, kemudian mati rasa pada tangan dan akhirnya tubuh tidak mampu bekerja. Kemudian gejala keracunan adalah kesulitan berjalan, kelelahan dan sakit kepala. Ketika konsumsi dikurangi, gejala-gejala ini berkurang, tetapi tidak selalu hilang sepenuhnya. Gejala kelebihan vitamin B6 ini sudah dapat dilihat pada konsumsi sebanyak 25 miligram sehari.

6.

19

Biotin

Pada tahun 1935, Frits Kogi, seorang ahli kimia Belanda mengisolasi 1 mg faktor tumbuhan dalam bentuk kristal dari 250 Kg kuning telur kering, yang diperlukan oleh sel khamir dan juga tikus yang diberi makan putih telur mentah dalam jumlah besar. Faktor pertumbuhan baru tersebut dinamakan biotin. Meskipun telur kaya akan nutrisi dan mengandung biotin, konsumsi dalam jumlah besar putih telur mentah dapat menyebabkan kekurangan biotin pada hewan. Keadaan paradoks ini disebabkan karena putih telur mengandung protein avidin yang mengikat biotin dengan sangat kuat dan tidak membiarkan vitamin diserap oleh usus. Pada enzim yang kerjanya bergantung pada biotin, molekul biotin berikatan secara kovalen dengan protein enzim melalui ikatan amida dengan gugus e-amino dari residu lisin spesifik pada sisi aktif enzim. Nama biositin diberikan kepada residu biotinillisitin yang dapat diisolasi dari enzim yang mengandung biotin setelah hidrolisis oleh asam atau enzim. R HOOC

CH

H C

NH

S

C H2C

C H

O

N -OOC

CH

H C

NH

S

C H2C

C H

Biotin

NH

O

turunan N-karboksi dari biositin yang dibentuk sebagai senyawa antara di dalam reaksi karboksilasi yang bergantung kepada biotin. hanya sistem cincin biositin yang diperlihatkan.

Gambar 12. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Biotin adalah pembawa sementara gugus karboksi (- COO-) pada sejumlah reaksi karboksilasi enzimatik yang memerlukan ATP. Gugus karboksil sementara terikat pada atom nitrogen dari sistem cincin ganda biotin. Contoh dari reaksi karboksilasi yang bergantung pada biotin adalah reaksi yang dikatalisis oleh karboksilase piruvat yang melangsungkan karboksilasi piruvat menghasilkan oksaloasetat.

20

O C

H N

ATP

rantai polipeptida enzim

+ HCO3 + Piruvat

NH C O

molekul biotin H C

CH

+ NH

S

C O

H2C

C H

ADP

NH

Biositin. residu biotinillisitin

Pi +

Oksaloasetat

Gambar 13. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Fungsi Biotin Biotin berfungsi sebagai koenzim pada reaksi-reaksi yang menyangkut penambahan atau pengeluaran karbon dioksida kepada atau dari senyawa aktif. Sintesis dan oksidasi asam lemak memerlukan biotin sebagai koenzim. Demikian pula deaminasi, yaitu pengeluaran NH2 dari asam-asam amino tertentu, terutama asam aspartat, treonin, dan serin serta sintesis purin yang diperlukan dalam pembentukan DNA dan RNA membutuhkan biotin. Secara metabolic, biotin erat kaitannya dengan asam folat, asam pantetonat, dan vitamin B12.

Sumber Bahan Makanan Biotin terdapat dalam banyak jenis makanan dan di dalam tubuh dapat disintesis oleh bakteri saluran cerna. Sumber yang baik adalah hati, kuning telur, serealia, khamir, kacang kedelai, kacang tanah, sayuran dan buah-buahan tertentu (jamur, pisang, jeruk, semangka, strawberi). Daging dan buah-buahan merupakan sumber yang kurang baik. Ketersediaan biologic biotin sebagian ditentukan oleh pengikat dalam makanan. Dalam

21

putih telur mentah biotin diikat kuat oleh avidin, tetapi bila dimasak akan di lepas. Devidin mengalami denaturasi dan tidak berbahaya.

Dampak Kekurangan Biotin Kekurangan biotin jarang terjadi pada manusia. Gejala kekurangan pada manusia atau hewan dapat terjadi jika memakan putih telur mentah berasal lebih dari 24 butir telur sehari. Gejala kekurangan biotin dapat muncul pada pasien rumah sakit yang menggunakan infus. Hal ini dapat menyebabkan gejala seperti kehilangan nafsu makan, mual, depresi, kelemahan dan kelelahan. Dosis tambahan biotin diberikan pada pasien untuk mencegah defisiensi.

Dampak Kelebihan Biotin Akibat kelebihan biotin belum diketahui

7.

Asam Folat Asam folat (bahasa latin: “folium” berarti daun) pertama kali diisolasi dari daun bayam, tetapi menunjukkan distribusi biologi yang amat luas. Molekul ini terdiri dari tiga komponen utama, yaitu asam glutamat, asam p-aminobenzoat, dan suatu turunan senyawa heterosiklik dengan cincin yang berdifusi, pteridin.

OH C

N

N

O H2 C

H N

C

H2N

H N

H C

C2H4COOH

COOH N

N

turunan pteridin

Asam p-aminobenzoat

Asam glutamat

Asam Folat Gambar 14. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Kekurangan asam folat, yang juga dikenal dengan asam pteroilglutamat, menyebabkan sejenis anemia dengan sel darah merah yang tidak cukup matang sebagaimana mestinya. Asam folat sendiri tidak mempunyai aktifitas koenzim, tetapi

22

molekul ini tereduksi secara enzimatik di dalam jaringan menjadi asam tetrahidrofolat (FH4), yang merupakan bentuk koenzim aktifnya. Asam tetrahidrofolat berfungsi sebagai pembawa semntara gugus 1-karbon di dalam sejumlah reaksi kompleks enzimatik. Di sini, gugus metil (-CH3), metilen (-CH2-), metinil (-CH=), formil (-CHO), atau formimino (-CH=NH) dipindahkan dari satu molekul ke molekul lainnya. OH

H

C

N

N

O H

H2 C

H N

C

H N

H

H2N N

H C

C2H4COO-

COO-

N H

tetrahidrofolat. Bentuk koenzim asam folat.

Gambar 15. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc.

Contoh reaksi tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

23

O O O P O

HN O

Deoksiuridilat

O

CH2

N O

H

H

OH

H

H

H

N5, N10-metilentetrahidrofolat

Dihidrofolat

O O O P O

HN O

CH2

O

CH2

N O

H

deoksitimidilat

H

H

H OH

H

Gambar 16. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Reduksi vitamin asam folat menjadi bentuk aktif tetrahidrofolat terjadi dalam dua tahap. Disini, dua pasang atom hidrogen berturut-turut ditambahkan. Tahap kedua dikatalisis oleh reduktase dehidrofolat dihambat kuat-kuat oleh beberapa obat-obatan tertentu yang digunakan pada penyembuhan beberapa bentuk kanker. Karena tetrahidrofolat merupakan enzim esensialdi dalam biosontesis asam timidilat, suatu nukelotida unit pembangun DNA, obat-obat ini menghambat replikasi DNA pada sel kanker yang rapuh. Beberapa bakteri tidak membutuhkan peranan asam folat sebagai faktor pertumbuhan sebab organisme tersebut dapat membuatnya sendiri jika tersedia asam paminobenzoat, sebagai salah satu komponen asam folat. Jadi, asam p-aminobenzoat adalah vitamin bagi bakteri tersebut. Hal ini merupakan penemuan penting sebab memberikan kepada kita pengetahuan mengenai mekanisme kerja sulfanilamid, obat penting penghambat pertumbuhan bakteri patogenik yang memerlukan asam paminobenzoat.

24

NH2 O O H2N

H2N

S O

OH

Asam p-aminobenzoat

NH2

sulfanilamida

Gambar 17. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Gambar di atas memperlihatkan persamaan erat diantara struktur p-aminobenzoat dan sulfanilamid yang bersaing dengan p-aminobenzoat di dalam sintesis asam folat secara enzimatik.

Fungsi Folat merupakan bagian dari dua koenzim yang penting dalam sintesa sel-sel baru. Folat dibutuhkan untuk pembentukan sel darah merah dan sel darah putih dalam sumsum tulang dan untuk pendewasaannya. Folat berperan sebagai pembawa karbon tunggal dalam pembentukan hem. Suplementasi folat dapat banyak menyembuhkan anemia parnisiosa, namun gejala gastrointestian, dan gangguan saraf tetap bertahan.

Sumber Bahan Makanan Folat terdapat luas dalam bahan makanan terutama dalam bentuk poliglutamat. Folat terutama terdapat didalam sayuran hijau (istilah folat berasal dari kata latin folium, yang berarti daun hijau), hati, daging tanpa lemak, serealia utuh, biji-bijian, kacang-kacangan, dan jeruk. Vitamin C yang ada pada jeruk menghambat kerusakan folat. Sebanyak 75% folat dalam makanan terdapat dalam bentuk poliglutamat dan sisanya sebagai monoglutamat. Karena folat mudah rusak pada pemanasa, dianjurkan tiap hari makan buah dan sayur mentah, atau sayur yang dimasak tidak terlalu matang. Diperkirakan hanya 50% folat berasal dari makanan dapat diabsorpsi. Folat ternyata disintesis dalam jumlah cukup banyak oleh bakteri usus.

Dampak Kekurangan Kekurangan folat dapat menyebabkan kekurangan darah. Gejalanya bisa meluas, seperti sel- sel darah merah tidak matang, yang menunjukkan sintesa DNA yang lambat. Hal ini disebabkan tidak hanya oleh kekurangan folat tetapi juga oleh kekurangan

25

vitamin B12. Gejala lain dari kekurangan folat adalah rasa panas pada jantung (heartburn), diare dan sering terkena infeksi karena penekanan pada sistem kekebalan. Hal ini mempengaruhi sistem syaraf, menyebabkan depresi, kebingungan mental, kelelahan dan pingsan.

Dampak Kelebihan Gejala keracunan adalah diare, susah tidur dan sifat mudah marah. Folat dengan dosis tinggi dapat menutupi kekurangan vitamn B12, karena kedua vitamin ini berhubungan.

8.

Vitamin B12 Vitamin B12 adalah vitamin yang paling kompleks dibandingkan dengan lainnya

dengan sejarah luar biasa. Pada tahun 1926, 2 orang dokter Amerika, George Minot dan William Murphy menemukan bahwa sejumlah besar hati yang baru dimasak, sebagian yang ditambahkan di dalam diet, dapat menyembukan penderita anemia pernisiosa, suatu penyakit yang kompleks dan sering kali bersifat fatal. Hanya sedikit perkembangan yang dapat dicapai di dalam isolasi faktor anti anemia pernisiosa dari hati, sampai tahun 1940an, ketika Mary Shorb mengidentifikasikan spesies bakteri yang memerlukan zat ini bagi pertumbuhannya. Respon pertumbuhan organisme ini dapat dipergunakan bagi uji sederhana faktor ini secara cepat. Vitamin B12 diisolasi dalam bentuk kristal pada tahun 1948 oleh E. Lester Smith di Inggris dan oleh Edward Rickes serta Karl Folkers di Amerika Serikat, tetapi untuk menentukan struktur yang amat kompleks ini diperlukan tambahan 10 tahun. Untuk penentuan tersebut diperlukan analisis difraksi sinar-x. Vitamin B12 bersifat unik diantara semua vitamin lainnya, yaitu molekul ini tidak hanya mengandung suatu molekul organik yang kompleks, tetapi juga unsur kelumit esensial yaitu kobalt. Vitamin B12 yang biasanya diisolasi disebut sionokobalamin, sebab molekul ini mengandung gugus siano yang berikatan dengan kobalt. Kompleks sistem cincin korin vitamin B12 tempat kobalt terkoordinasi, serupa dengan sistem cincin porfirin pada heme dan protein heme. Pada bentuk koenzim vitamin B12 yang disebut 5’-deoksiadenosilkobalamin, gugus siano digantikan oleh 5’-deoksiadenosilkobalamin.

26

OH

OH

H H

H H

gugus 5'-deoksiadenosil pada koenzim B12

N CH2

N

O

N

N NH2

Gambar 18. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Vitamin B12 tidak dibuat oleh tumbuhan maupun hewan dan hanya disintesa hanya oleh beberapa mikroorganisme. Senyawa ini dibutuhkan hanya dalam jumlah sedikit, yaitu sekita 3 µg perhari oleh orang yang sehat. Enzim

yang memerlukan

koenzim

vitamin B12

mempunyai

kemampuan

melangsungkan pemindahan atom hidrogen dari satu atom karbon ke ato berikutnya sebagai alkil, karboksil, hidroksil, atau gugus amino.

HOOC

H

H

C

C

H

CHNH2

H

Asam glutamat

COOH

mutasi metilaspartat

HOOC

H

H

C

C

CHNH2

H

COOH

H

asam-metilaspartat

Gambar 19. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Demikian pula salah satu diantara reaksi khas dengan koenzim B12 atau kobamid berfungsi sebagai kofaktor esensial. Bentuk lain koenzim B12 adalah

27

metilkobalamin yang berperan di dalam beberapa reaksi enzimatik yang melibatkan pemindahan gugus metil.

Sifat Vitamin B12 Vitamin B12 adalah Kristal merah yang larut air. Warna merah karena kehadiran kobalt. Vitamin B12 secara perlahan rusak oleh asam encer, alkali, cahaya, dan bahanbahan pengoksidasi dan pereduksi. Pada pemasakan, kurang lebih 70% vitamin B12 dapat dipertahankan. Sianokobalamin adalah bentuk paling stabil dank arena itu diproduksi secara komersial dari fermentasi bakteri.

Fungsi Vitamin B12 berperan penting pada saat pembelahan sel yang berlangsung dengan cepat. Vitamin B12 juga memelihara lapisan yang mengelilingi dan melindungi serat syaraf dan mendorong pertumbuhan normalnya. Selain itu juga berperan dalam aktifitas dan metabolisme sel-sel tulang. Vitamin B12 juga dibutuhkan untuk melepaskan folat, sehingga dapat membantu pembentukan sel-sel darah merah.

Sumber Bahan Makanan Vitamin B12 hanya ditemukan di dalam daging hewan dan produk-produk hewani. Orang yang hanya makan sayuran (vegetarian) dapat melindungi diri sendiri melawan defisiensi (kekurangan) dengan menambah konsumsi susu, keju dan telur. Hal ini berarti sekitar satu cangkir susu atau satu butir telur untuk satu harinya. Untuk seorang vegetarian yang tidak memakan semua produk dari hewan dapat memperoleh sumber vitamin B12 dari susu kedelai atau ragi yang sudah ditumbuhkan dalam lingkungan yang kaya akan vitamin B12.

Dampak Kekurangan Kekurangan vitamin B12 dapat menyebabkan kekurangan darah (anemia), yang sebenarnya disebabkan oleh kekurangan folat. Tanpa vitamin B12, folat tidak dapat berperan dalam pembentukan sel-sel darah merah. Gejala kekurangan lainnya adalah selsel darah merah menjadi belum matang (immature), yang menunjukkan sintesis DNA yang lambat. Kekurangan vitamin B12 dapat juga mempengaruhi sistem syaraf, berperan

28

pada regenerasi syaraf peripheral, mendorong kelumpuhan. Selain itu juga dapat menyebabkan hipersensitif pada kulit.

Dampak Kelebihan Tidak diketahui adanya gangguan karena kelebihan vitamin B12. Dosis hingga 1000 mikrogram tidak menampakkan bahaya, tetapi juga tidak menunjukkan kegunaan. Penganut vegetarisme dianjurkan memakan suplemen multivitamin yang mengandung vitamin B12.

9.

Asam Askorbat (Vitamin C) Meskipun telah diketahui sejak 1790-an bahwa suatu faktor di dalam jeruk dapat

mencegah penyakit sariawan, faktor tersebut belim diisolasi dan diidentifikasi sampai tahun 1933, ketika C. Glen King dan W. A. Waugh di Amerika, akhirnya mengisolasi faktor anti sariawan dari sari jeruk. Penetapan struktur molekul tersebut segera dilakukan. O

C

O COH

HOC

C C

O O

O

O

C

CH

CH

HOHC

HOHC CH2OH

Asam L-askorbat

CH2OH

Asam L-dehidroaskorbat

Gambar 20. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Asam askorbat terdapat pada semua hewan dan jaringan tumbuhan tingkat tinggi. Senyawa ini diperlukan dalam diet manusia dan hanya sedikit vertebrata lainnya, kebanyakan hewan dan mungkin semua tumbuhan mensitesa vitamin C dari glukosa. Asam askorbat tidak terdapat atau diperlukan oleh mikroorganisme.

29

Asam askorbat nampaknya berfungsi sebagai kofaktor di dalam hidroksilasi enzimatik residu prolin pada kolagen dari jaringan pengikat vertebrata, membentuk residu 4-hidroksiprolin. Residu hidroksiprolin ditemukan hanya pada kolagen dan tidak pada protein hewan lainnya. Walaupun asam askorbat kelihatannya berfungsi dalam pembentukan dan pertahanan komponen utama pada jaringan pengikat hewan tingkat tinggi, tetapi masih belum dapat dipastikan bahwa fungsi ini merupakan satu-satunya atau bahkan fungsi utama vitamin ini.

Fungsi Vitamin C Vitamin C mempunyai banyak fungsi di dalam tubuh. Diantaranya adalah : 1. Sintesis Kolagen Vitamin C dibutuhkan untuk hidroksilasi prolin dan lisin menjadi hidroksiprolin, bahan penting dalam pembentukan kolagen. Kolagen merupakan senyawa protein yang mempengaruhi integritas struktur sel disemua jaringan ikat, seperti pada tulang awan, matriks tulang, dentin gigi, membrane kapiler, kulit dan tendon (urat oto). Dengan demikian, vitamin C berperan dalam penyembuhan luka, patah tulang, perdarahan di bawah kulit dan perdarahan di gusi. 2. Sintesis Karnitin, Noradrenalin, Serotonin, dan Lain-lain. Karnitin memegang peran dalam mengangkut asam lemak-rantai panjang kedalam mitikondria untuk dioksidasi. Karnitin menurun pada devisiensi vitamin C yang disertai rasa lemah dan lelah. 3. Absorbsi dan Metabolisme Besi Vitamin C mereduksi besi feri menjadi fero dalam usus halus sehingga mudah di absorbs. Vitamin C menghambat pembentukan homosiderin yang sukar dimobilisasi untuk membebaskan besi bila diperlukan. Absorpsi besi dalam bentuk nonhem meningkat empat kali lipat bila ada vitamin C. Vitamin C berperan dalam memindahkan besi dari transferin di dalam plasma ke feritin hati. 4. Absorpsi Kalsium Vitamin C juga membantu dalam absorpsi kalsium dengan menjaga agar kalsium berada dalam bentuk larutan. 5. Mencegah Infeksi Vitamin C meningkatkan daya tahan terhadap infeksi, kemungkinan karena pemeliharaan terhadap membrane mukosa atau pengaruh terhadap fungsi kekebalan.

30

Sumber bahan makanan Vitamin C pada umumnya hanya terdapat di dalam pangan nabati, yaitu sayur dan buah terutama yang asam, seperti jeruk, nanas, rambutan, papaya, gandaria, dan tomat. Vitamin C juga banyak terdapat di dalam sayuran, daun-daunan, dan jenis kol.

Dampak Kekurangan Vitamin C Kekurangan vitamin C menyebabkan sariawan di mulut, kulit cenderung kasar, gusi tidak sehat hingga gigi mudah goyah dan tanggal, mudah terjadi perdarahan di bawah kulit (sekitar mata dan gusi), cepat lelah, otot lemah, luka sukar sembuh, mudah mengalami depresi, gampang terkena anemia dengan gejala-gejala kelelahan sakit kepala dan lekas marah. Kekurangan vitamin C berat menyebabkan penyakit kudisan. Dampak Kelebihan Vitamin C Keracunan vitamin C terjadi jika terlalu banyak konsumsi suplemen vitamin C berlebihan. Efek keracunan vitamin C tidak akan terjadi jika vitamin C yang dimakan berasal dan makanan, buah – buahan dan sayuran. Efek dari kelebihan konsumsi suplemen vitamin C overdosis antara lain : a. Diare b. Mual c. Muntah d. Mulas e. Kram perut f. Sakit kepala g. Insomnia h. Batu Ginjal Batas maksimal vitamin C yang masih dapat diterima oleh tubuh adalah 2000 mg/hr, melebihi dari dosis tersebut dapat menyebabkan keracunan. Ketika seseorang mengkonsumsi sejumlah besar vitamin C dalam bentuk suplemen dalam jangka panjang, tubuh menyesuaikannya dengan menghancurkan dan mengeluarkan kelebihan vitamin C dari pada biasanya. Jika konsumsi kemudian secara tiba-tiba dikurangi, tubuh tidak akan menghentikan proses ini, sehingga menyebabkan penyakit kudisan.

31

B. Vitamin Yang Larut Dalam Lemak Keempat vitamin yang larut dalam lemak (A, D, E, dan K) dibentuk secara biologis dari unit-unit hidrokarbon 5-karbon, isopren yang juga disebut 2-metilbutadiena, yang merupakan unit pembangun sejumlah senyawa minyak/ lemak, gemuk, atau senyawa karet tanaman.

isoprene

susunan dari kepala ke oekr

susunan ekor ke ekor

Gambar 21. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Karet alam dan getah perca yang banyak digunakan untuk membungkus bola golf merupakan polimer dari isopren. Untuk memperlihatkan asal mula isoprenoid dari keempat vitamin yang larut dalam lemak, unit-unit isopren disusun dalam rumus bangunnya seperti yang terlihat pada struktur vitamin A. Satu sifat penting dari vitamin yang larut dalam lemak adalah bahwa golongan ini dapat disimpan di dalam tubuh dalam jumlah besar, sehingga kekurangan totalnya di dalam diet mungkin tidak terlihat secara fisiologik selama berbulan-bulan. Proses pencernaan makanan, baik di dalam lambung maupun usus halus akan membantu melepaskan vitamin dari makanan agar bisa diserap oleh usus. Vitamin larut air langsung diserap melalui saluran darah dan ditransportasikan ke hati. Proses dan mekanisme penyerapan vitamin dalam usus halus diperlihatkan pada table berikut. Tabel 3. Proses dan Mekanisme Penyerapan Vitamin dalam Usus Halus Jenis Vitamin Vitamin C

32

Mekanisme Penyerapan Difusi pasif (lambat) atau menggunakan Na+ (cepat)

Vitamin B1 (Tiamin)

Difusi pasif (apabila jumlahnya dalam lumen usus sedikit), dengan bantuan Na+ (bila jumlahnya dalam lumen usus banyak)

Vitamin B2 (Riboflavin)

Difusi pasif

Niasin

Difusi pasif (menggunakan Na+)

Vitamin B6 (Piridoksin)

Difusi Pasif

Folasin (Asam Folat)

Menggunakan Na+

Vitamin B12

Menggunakan bantuan factor intrinsic (IF) dari lambung

Sumber: Almatsier, Sunita.2004. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. 1.

Vitamin A Vitamin A pertama kali dikenal sebagai faktor nutrisi esensial oleh Elmer McCollum

pada tahun 1915 dan kemudian diisolasi dari minyak hati ikan. Terdapat dua bentuk alamiah, yaitu vitamin A1 atau retinol, yang diperoleh dari hati ikan air laut dan vitamin A2 dari hati ikan air tawar. H3C CH3

H3C

CH3 H3C CH3

H3C

CH3 CH CH3

titik perpotongan

CH3 Vitamin A

CH3 CH3

H3C H3C

CH2OH

Β-karoten

33

CH3

Gambar 22. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Kedua vitamin ini terbentuk dari unit-unit isopren. Vitamin A tidak terdapat di dalam tumbuhan tetapi adapat diubah secara enzimatik menjadi vitamin A oleh kebanyakan hewan. gambar di atas memperlihatkan bagaimana vitamin A dibentuk dengan penguraian β-karoten, yang memberikan wortel, ubi jalar dan sayuran kuning lainnya memiliki warna yang khas. Kekurangan vitamin A menyebabkan berbagai tanda-tanda khas pada manusia dan hewan percobaan. Akibatnya, kulit kering, mata kering (seroftalmia), membran mukosa yang mengering, pertumbuhan dan perkembangan yang terhambat, dan buta malam yang merupakan tanda-tanda yang biasa digunakan untuk mendiagnosis kekurangan vitamin A pada manusia. Melalui penelitian biokimia dan biofisika yang dipelopori oleh George Wald di Univrsitas Harvard, diketahui bahwa vitamin A berfungsi dalam penglihatan. Garis besar siklus visual pada sel batang retina dapat dilihat pada gambar dibawah:

energi sinar

Rodopsin Opsin Trans-semua-retinal

11-sis-retinal

reduktase retinal isomerase retinol

O

Energi sinar O

trans-semua-retinal

11-sis-retinal

34

Gambar 23. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Sel-sel ini berfungsi dalam mengenali warna. Pada sikuls visual, suatu bentuk teroksidasi retinol, retinal atau vitamin A aldehida merupakan komponen aktif yang terikat oleh protein yang disebut opsin. Kompleks retinal opsin. Kompleks retinal-opsin yang disebut rodopsin terdapat pada membran intraseluler yang tersusun pada sel batang. Jika rodopsin diaktifkan oleh sinar tampak, retinal dengan ikatan rangkap pada posisi 11 berada dalam bentuk sis (sisa ikatan rangkap dalam bentuk trans) mengalami sejumlah perubahan molekular yang amat kompleks dengan cepat akhirnya terisomerisasi membentuk retinal trans. Perubahan ini mengubah konfigurasi geometrik retinal dianggap mengikuti bentuk keseluruhan rodopsin. Kejadian ini merupakan pendorong molekul yang menghasilkan impuls pada ujung syaraf optik yang disampaikan ke otak. Senyawa trans-retinal yang dibentuk selama penyinaran kemudian diubah kembali secara enzimatik menjadi 11-sis-retinal dalam reaksi gelap. Retinal juga terdapat pada bakteriorhodopsin, yang merupakan kompleks retinalprotein berwarna ungu yang sensitif terhadap sinar, pada membran sel halobakteri, yaitu prokariotik yang menyukai garam dam memperoleh sebagian besar energinya dari sinar yang diserap oleh pigmen ini.

2. Vitamin D Kekurangan vitamin D menyebabkan metabolisme kalsium dan fosfor tidak normal dan terhambatnya pembentukan tulang pada penyakit tulang anak-anak yang berakibat pada kaki bengkok dan dada membengkung seperti burung. Vitamin D3 atau kolekalsiferol dibuat pada kulit manusia dan hewan melalui prekursor inaktif, 7dehidrokolesterol, melalui reaksi yang ditimbulkan oleh penyinaran komponen ultraviolet sinar matahari. Vitamin D3 selalu dijumpai pada minyak hati ikan. Bentuk lainnya adalah vitamin D2 atau ergosterol khamir. Manusia tidak membutuhkan suplementasi vitamin D selama kulitnya cukup banyak menerima sinar matahari.

35

CH3 HC CH3

CH3 H2 C

H2 C

CH2

H3C

HC

CH

CH3

H2 C

H2 C H3C

CH3 CH3

CH2 CH CH3

CH2

iradiasi kulit HO

HO

7-dehidrokloesterol

vitamin D3 (kolekalsiferol)

CH3 HC CH3

CH3 C H

C H

CH

H3C

CH CH3

CH2

Vitamin D2 (ergokalsiferol) HO

Gambar 23. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Fungsi biokimiawi vitamin D telah dipelajari beberapa tahun terakhir. Vitamin D bersifat tidak aktif secara biologis, tetapi molekul ini merupakan prekursor 1,25dihiroksikolekalsiferol. OH C

CH3

CH3

1,25-dihidroksikolikalsiferol

CH2

HO

36

OH

Gambar 23. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Vitamin D3 dihidroksilasi dalam dua tahap, pertama dalam hati dan kemudian di dalam ginjal, sebab 1,25-dihiroksikolekalsiferol dibuat oleh ginjal dan dipindahkan ke sisi lain di dalam tubuh, terutama ke usus kecil dan tulang, tempat molekul ini mengatur Ca2+ dan fosfat. Senyawa ini dianggap sebagai hormon dan didefinisikan sebagai pembawa pesan kimia yang disintesa oleh satu organ untuk mengatur aktivitas biologi pada jaringan lain.

3. Vitamin E Golongan vitamin E sedikitnya terdiri dari jenis molekul α,β, dan γ-tokoferol, diantaranya α-tokoferol adalah jenis yang paling penting. CH3 CH3

CH3

CH3

HO H2C H3C

O CH3

CH3

unit isopren

CH3

Vitamin E

Gambar 24. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Tokoferol ditemukan pada minyak sayuran dan paling banyak jumlahnya pada kecambah. Kekurangan vitamin E pada tikus dan hewan lain menyebabkan kulit bersisik, lemah otot dan kemandulan. Nama tokoferol berasal dari bahasa Yunani “tokos” yang artinya “childbirth”. Pengaruh vitamin E terhadap kesuburan (fertilitas) manusia masih belum diketahui. Kekurangan tokoferol menyebabkan tanda-tanda lain, termasuk degenerasi hati dan perubahan fungsi membran. Tokoferol mengandung cincin aromatik tersubstitusi, dan rantai panjang isoprenoid sebagai rantai samping. Aktivitas biokimiawi vitamin E belum teridentifikasi tetapi vitamin E mungkin ikut serta dalam mencegah pengaruh merusak oksigen terhadap lemak pada membran sel.

4. Vitamin K

37

Kedua bentuk utama vitamin K adalah vitamin K1 dan vitamin K2, yang banyak dijumpai pada kebanyakan tumbuhan tingkat tinggi. Golongan ini merupakan naftokuinon dengan rantai sisi isoprenoid yang berbeda-beda panjangnya (Lehninger, 1982: 303) O

CH3 CH3 C H2 CH3

CH3

CH3

CH3

O

Vitamin K1 (filokuinon)

O

CH3 (CH2

CH3 C H

C

CH2)6H

Vitamin K2 (menakuinon)

O

Gambar 25. Sumber: Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry.

Maryland: Worth Publishers, Inc. Kekurangan vitamin K pada anak ayam dan hewan lain mengakibatkan kelainan pada penggumpalan darah. Fungsi biokimiawi vitamin K di dalam mekanisme pembekuan darah baru-baru ini ditemukan. Vitamin K diperlukan untuk pembentukan yang baik protein plasma darah protrombin, suatu prekursor inaktif trombin, yaitu enzim yang mengubah fibrinogen plasma darah menjadi fibrin yang merupakan protein serat yang tidak larut yang menggabungkan gumpalan darah bersama-sama. Protrombin itu sendiri harus berikatan dengan Ca2+ sebelum dapat diaktifkan menjadi trombin. Pada hewan yang kekurangan vitamin K, molekul protrombin mengalami kelainan dan tidak dapat berikatan dengan Ca2+ secara normal.protrombin normal mengandung beberapa residu amino khusus yaitu asam γ-karboksiglutamat yang berfungsi dalam pengikatan Ca2+. Pada hewan yang kekurangan vitamin K, molekul protrombin mengandung asam glutamat dan bukan residu γ-karboksiglutamat. John Suttie dari Universitas Wisconsin telah menemukan bahwa sistem enzim yang mengubah residu asam glutamat protrombin pada hewan yang kekurangan vitamin K menjadi asam

38

γ-karboksiglutamat. Enzim ini memerlukan vitamin K untuk aktifitasnya. Beberapa protein pengikat Ca2+ lain di dalam tubuh juga mengandung residu γ-karboksiglutamat.

2.3 Macam – Macam Mineral, Fungsi, Sumber Dan Akibat Kekurangan Mineral Di dalam tubuh, unsur mineral tidak pernah digunakan dalam bentuk unsurnya, tetapi dalam bentuk ion atau senyawanya. Berdasarkan banyaknya jumlah yang dibutuhkan oleh tubuh, mineral dapat diklasifikasikan ke dalam dua kelas, yaitu: unsur makro dan unsur mikro. Unsur makro mencakup kalsium, magnesium, sodium, potassium (kalium), fosfor, sulfur, dan klor diperlukan dalam jumlah yang relatif banyak, yaitu beberapa gram per hari. Sedangkan mineral yang termasuk dalam kelas unsur mikro yaitu: arsen, kobalt, copper, krom, flor, iodin, besi, mangan, molibdenum, nikel, selenium, silikon, timah, vanadium, dan seng. Perhatikan tabel dibawah ini untuk menjelaskan unsur makro dan mikro, sumber, dan fungsi, serta akibat kekurangan mineral tersebut. Mineral

Sumber

Fungsi

Kondisi Jika Kekurangan

A. Mineral Makro Kalsium

Sayuran hijau, olahan

Pembentukan tulang dan

Tidak tumbuh, lemah

susu

gigi, transmisi impuls pada

dan tulang rapuh

saraf Klor

Magnesium

Fosfor

Garam dapur, makanan

Penyeimbang pH asam-

Otot keram

laut, daging

basa

Daging, kacang-

Enzim aktivasi, sintesis

Pertumbuhan tidak

kacangan, susu, sereal

protein

normal, lemah, kejang

Susu, keju, ikan, daging,

Komponen pada enzim,

Lemah, kehilangan

kacang-kacangan, sereal

penyangga asam-basa,

kalsium, tulang lemah

pembentukan tulang dan gigi Potasium

Sodium

39

Daging, susu, buah-

Penyangga asam-basa dan

buahan, sereal

air, fungsi saraf

Semua makanan kecuali

Penyangga asam-basa dan

buah-buahan

air, fungsi saraf

Otot lemah, lumpuh

Keram otot, lesu

Sulfur

Makanan berprotein

Komponen penyusun

Jarang terjadi

protein B. Mineral mikro Arsen

Kobalt

Tembaga

Krom

Makanan

Pertumbuhan dan

Sulit tumbuh dan

reproduksi

bereproduksi

Daging, hati, olahan

Komponen penyusun

Anemia (gejala

susu

vitamin B12

kekurangan vitamin)

Air minum, hati,

Komponen enzim,

Anemia, lemahnya

kacang-kacangan, sereal

pembentukan hemoglobin

arteri

Lemak, minyak sayur,

Mengaktifkan kerja insulin

Mengurangi

daging, sereal

kemampuan metabolisme glukosa

Flor

Air minum, makanan

Memelihara tulang dan gigi

laut, bayam, bawang

Banyaknya gigi yang busuk

putih Iod

Besi

Mangan

Garam beryodium, ikan,

Komponen penyusun

Hypothyroid,

olahan susu

hormon tiroid

gondokan

Ikan, daging, sebagian

Komponen enzim dan

Anemia

biji-bijian, sayuran hijau

hemoglobin

Biji-bijian, umbi hijau,

Komponen enzim

Jarang terjadi

Komponen enzim

Jarang terjadi

Dibutuhkan bagi kesehatan

Kerusakan organ,

dan pertumbuhan jaringan

jarang terjadi

Komponen penyusun enzim

Jarang terjadi

Pembentukan tulang

Kesulitan tulang untuk

buah-buahan Molibdenum

Sereal, daging organ, sayuran hijau

Nikel

Selenium

Sebagian besar makanan

Biji-bijian, daging, unggas, susu

Silikon

Sebagian makanan

tumbuh, jarang terjadi Timah

Sebagian makanan

Dibutuhkan untuk

Kesulitan tumbuh

bertumbuh Vanadium

Sebagian makanan

Pertumbuhan, pembentukan

Sulit tumbuh, tulang

tulang, reproduksi

sulit dibentuk, sulit bereproduksi

Seng

Susu, hati, kerang, gandum

40

Komponen penyusun enzim

Sulit tumbuh, kehilangan

konsentrasi, toleransi glukosa tidak normal

Sumber: Seager, Spencer. L, dan Michael R. Slabaugh. 2005. Organic and Biochemistry for Today. China: Thomson Brooks/cole. Ada tiga fungsi utama mineral yaitu: 1. Sebagai kompenen utama tubuh (structural element) atau penyusun kerangka tulang, gigi dan otot-otot. Ca, P, Mg, Fl dan Si untuk pembentukan dan pertumbuhan gigi sedang P dan sekolah luar biasa untuk penyusunan protein jaringan. 2. Merupakan unsur dalam cairan tubuh atau jaringan, sebagai elektrolit yang mengatur tekanan osmuse (Fluid balance), menegatur keseimbangan basa asam dan permeabilitas membran. Contoh adalah Na, K, Cl, Ca dan Mg 3. Sebagai aktifator atau terkait dalam peranan enzyme dan hormon.

A. Makro Mineral a. Kalsium Distribusi dalam tubuh : a)

1,5 – 2 % BB (dewasa : 1100-1200 g)

b)

99%pada tulang dan gigi

c)

4 – 5 g pada jar. lunak/otot lurik.

Distribusi dalam cairan tubuh : a) Bentuk ion Ca++ (60%) b) Bentuk garam (Ca fosfat, Ca sitrat, Ca sulfat) c) Bentuk senyawa dengan protein (35%)

Fungsi : a) Bersenyawa dgn P & Mg membentuk bagian tulang yang keras. b) Di darah sebagai katalisator pembentukan trombin & protrombin. c) Di Otot : mempertahankan tonus & kepekaan. d) Pada Jaringan syaraf sebagai transmisi syaraf. e) Sebagai zat pengaktif enzim (lipase, ATPase) f) Berpengaruh pada permeabilitas membrane

41

(Ca)

Metabolisme (intake dan ekskresi): a) Tubuh memperoleh Ca dari makanan sehari-hari. b) Rata-rata intake 1 g/hari, absorpsinya dipengarudi oleh vitamin D. 70-80% ekskresi feses. c) Metabolismenya berhubungan dengan konsep homeostasis.

Kebutuhan Ca ditentukan dari : a) jumlah Ca yg diekskresi ginjal. b) Ca jaringan yg dilepas melalui feses. c) Ca yg terbuang melalui keringat. d) Wanita hamil dengan Ca yg dibutuhkan feses. e) Wanita menyusui dengan Ca yg dieksresi dalam ASI

Sumber : a) susu, keju, ikan teri, kuning telur b) daun berwarna hijau tuak c) acang-kacangan, padi-padian

2.

Phosfor (P) Pada gizi manusia P berhubungan erat dengan Ca, oleh karena Ca & P sumber

utamanyaadalah susu, keduanya merupakan pembentuk tulang. Keduanya membutuhkan vitamin D untuk absorpsi. Keduanya sangat dipengaruhi hormon paratiroid.

Distribusi dalam Tubuh : a) 0,8 – 1,1% berat badan b) 80 – 90% di tulang bersama Ca c) 20% lainnya pada tiap sel hidup Absorpsi – Ekskresi a) 70% P dalam BM dapat diabsorpsi b) ekskresi terutama melalui c) mekanisme homeostasis (+)

42

Fungsi : a) Bagian dari tulang dan gigi. b) Sangat berguna pada metabolisme tubuh pada sel hidup. Kebutuhan : Bila Ca terpenuhi berarti P terpenuhi.

Sumber : a) sumber protein hewani b) susu & hasil olahnya c) daging tanpa lemak d) kuning telur e) biji-bijian, kacang-kacangan

3. Magnesium (Mg) Distribusi dalam tubuh: a) Pada dewasa 25 g (20-28 g). b) 70% sebagai senyawa dengan Ca & P dalam bentuk garam kompleks. c) 30% dalam jaringan lunak dan cairan tubuh : 1,4 – 2,5 mg% dalam plasma dan sebagian besar pada sel darah merah.

Fungsi : a) Pada metabolisme karbohidrat & phosphor. b) Proses pertumbuhan & pemeliharaan jaringan. c) Berhubungan dengan cortison dalam meregulasi kadar P. d) Bila kadar Mg menurun, vasodilatasi & pekerjaan otot terganggu. e) Secara alamiah pada manusia tidak pernah defisiensi

Sumber : Kacang-kacangan, seafood, biji-bijian.

4. Natrium (Na) Distribusi dalam tubuh :

43

a) 1/3 pada jaringan rangka dalam bentuk Na anorganik. b) 2/3 pada cairan ekstra sel adalah Na+ c) Natrium serum 310-340 mg% Absorpsi – Ekskresi a) Terutama di usus halus. b) Jika intake menurun absorpsi menurun c) Glukosa dalam lumen usus banyak absorpsi berkurang d) Ekskresi 90% melalui urine, 5% melalui feses. e) Konsentrasi NaCl plasma sangat bervariasi secara langsung atau tidak langsung berpengaruh pada : 1) Tek. Osmotik plasma 2) Volume cairan plasma & interstitial 3) Kesetimbangan asam-basa 4) Mempertahankan hantaran listrik di sel tubuh. 5) Kepekaan system cardiovascular untuk mengedarkan senyawa.

Fungsi : a) Sebagai Bahan makanan (garam) b) zat gizi essensial c) penegas cita rasa d) bahan pengawet e) bahan bantu dalam formula pengolahan bahan makanan dapat melemaskan adonan

Fungsi Metabolik: a) keseimbangan cairan tubuh b) keseimbangan asam basa c) pengaturan permeabilitas sel

Sumber : Garam dapur, Susu, Telur, Daging, Bit, Bayam, Sayuran hijau, Asparagus.

44

5. Kalium (K) Kation utama cairan intra sel, sebagian kecil di ekstra sel. Peran bermakna pada aktifitas otot terutama otot jantung. Kadar normal : 14 – 20 mg%.

Absorpsi-Ekskresi: a) mudah diabsorpsi di usus. b) Ekskresi terutama melalui urine, sedikit di feses.

Fungsi : a) Kesetimbangan elektrolit cairan tubuh. b) Keseimbangan asam basa. c) Aktivitas otot lurik (rangka & jantung). d) Metabolisme karbohidrat. e) Sintesis protein.

Sumber : Kacang polong, biji-bijian, buah-buahan, sayur, daging.

6. Chlor (Cl) Distribusi dalam tubuh: a) Dalam bentuk Cl- 3% total mineral tubuh. b) Absorpsi terjadi sempurna. c) Ekskresi terutama melalui urine.

Fungsi Metabolisme : a) Keseimbangan elektrolit cairan tubuh. b) Regulasi tekanan osmotic bersama Na. c) Keseimbangan asam basa. d) Keasaman lambung.

Sumber : garam dapur. jika kebutuhan Na terpenuhi, kebutuhan Cl juga terpenuhi.

45

7. Sulfur (S) Distribusi dalam tubuh : a) An organic : sulfat dari Na, K, Mg b) Organic : – Sulfur protein c) Sulfur non protein (sulfolipid, sulfotide) Sulfoprotein : 1) asam amino yg mengandung S (metionin, sistein) 2) glikoprotein 3) hasil produk detoksifikasi 4) Bersenyawa dengan heparin, insulin, tiamin 5) keratin : protein rambut, kulit, kuku, bulu. 6) S ada pada tiap sel, umumnya merupakan bagian protein sel. 7) Kadar dalam plasma : 0,7 – 1,5 mEq /L 8) Sulfur an organic melalui sirkulasi portal. 9) Ekskresi melalui urine.

Sumber : Semua sumber protein (hewani & nabati)

B. Mikro Mineral (Trace Element) 1. Yodium / Iodium (I) Mineral ini dibutuhkan 100-300 µg/hari sampai 1 mg/hari.

Fungsi : Untuk membentuk hormon tiroksin pada kelenjar tiroid. Tiroksin adalah hormon yang mengatur aktivitas berbagai organ, mengontrol pertumbuhan, dan membantu proses metabolisme.

Kekurangan yodium : a) gondok (goiter endemic) b) Kretinisme pada anak-anak

46

Sumber: garam beryodium, makanan laut

2. Cobalt (Co) Cobalt memiliki fungsi untuk membentuk pembuluh darah serta pembangun vitamin B. Sumber kobalt diperoleh dari diet yang berasal dari hewan.

3. Mangan (Mn) Kebutuhan sehari 2-5 mg . Mangan berfungsi untuk mengatur pertumbuhan tubuh kita dan sistem reproduksi.

4. Tembaga / Cuprum (Cu) Tembaga pada tubuh manusia berguna sebagai pembentuk hemo globin pada sel darah merah. Sumber : Terdapat pada kacang-kacangan, susu, sereal, hati, dan sea food.

5. Zincum / Seng /(Zn) Seng oleh tubuh manusia dibutuhkan untuk membentuk enzim dan hormon penting. Selain itu zinc juga berfungsi sebagai pemelihara beberapa jenis enzim, hormon dan aktifitas indera pengecap atau lidah kita. Absorbsi Zink di percepat oleh ligand berat molekul rendah yg berasal dari pancreas. Kurang lebih 20-30 % Zn peroral diabsorbsi terutama pada duodenum dan usus halus bagian proksimal. Jumlah Zink yg diabsorbsi tergabtung pada berbagai factor termasuk sumbernya ( yg berasal dari hewan diabsorbsi lebih baik dari pada yang berasal dari tumbuh-tumbuhan),disebabkan oleh adanya fitat dan serat tumbuhan yg mengikat Zn pada usus sehingga tidak dapat diabsorbsi. Zink didistribusi keseluruh tubuh dan kadar tertinggi didapatkan pada kororid mata, spermatozoa, rambut, kuku, tulang dan prostat. Dalam plasma Zink terikat pada protein terutama pada albumun. Ekskresinya terutama melalui feses sejumlah kurng lebih 2/3 dari asupan zink hanya sekitar 2% eksresi malalui urine. Sumber : Terdapat pada : daging, unggas, telur, ikan, susu, keju, hati, lembaga gandum, ragi, selada, roti dan kacang-kacangan

6. Flour (F)

47

Flour berperan untuk pembentuk lapisan email gigi yang melindungi dari segala macam gangguan pada gigi. Sumber : Kuning telur dan susu

7. Zat Besi / Ferrum /(Fe) Berfungsi dalam pembentukan sel darah merah dan pemeliharaan kemampuan darah membawa oksigen. Kekurangan zat besi anemia adalah kondisi dimana kadar hemoglobin dari sel darah merah menurun mengakibatkan sel darah merah menjadi lebih kecil dan cacat sehingga tidak mampu membawa oksigen yang cukup. Sumber : Terdapat pada daging, telur, keju, roti dan sayuran hijau

8. Selenium (Se) Merupakan unsur enzim glutation peroksidae yg terdapat pada sebagian besar jaringan tubuh. Sumber : Tanaman, tetapi bervariasi sesuai kandungan tanah.

9. Kromium (Cr) Berperan sebagai kompleks kofaktor untuk insulin dank karena itu berperan pada penggunaan glukosa secara normal didalam tubuh. Sumber : Daging, hati, ragi (brawers yeash), padi-padian, kacang-kacangan, & keju.

10. Silikon (Si) Berperan didalam klasifikasi tulang dan metabolism glikosaminoglikan pada kartilago serta jaringan penyambung. Sumber : Makanan Nabati.

11. Molibdenum (Mo) Merupakan konstituen penting dari banyak enzim, diabsorbsi baik dan terdapat dalam tulang, hati dan ginjal.

48

BAB III PENUTUP 3.1

Kesimpulan

Vitamin dan mineral sangat dibutuhkan oleh tubuh. Mesipun demikian jika terlalu banyak vitamin dan mineral juga dapat menyebabkan bahaya bagi tubuh. Jadi pengkonsumsian vitamin dan mineral harus sesuai. Umumnya vitamin berperan dalam reaksi yang spesifik dalam proses metabolisme tubuh, sehingga sifat masing-masing vitamin sulit untuk diidentifikasi. Berdasarkan jumlah dibutuhkannya oleh tubuh manusia, mineral dapat diklasifikasikan menjadi dua, yakni mineral makro dan mineral mikro. Mineral mikro dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah banyak per hari, sedangkan mineral mikro hanya dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah yang sangat sedikit. Mineral dibutuhkan oleh tubuh sebagai penyusun komponen enzim. Kekurangan beberapa mineral, berdampak sangat besar bagi tubuh manusia, seperti menderita penyakit anemia jika kekurangan mineral Fe (besi), dan penyakit gondokan jika kekurangan mineral yodium (I2).

49

DAFTAR PUSTAKA Almatsier, Sunita.2004. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. Dr. Ir. Widodo, Wahyu. 2007. Nutrisi Dan Pakan Unggas Kontekstual. Jakarta: Ms Press. Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry. Maryland: Worth Publishers, Inc. Seager, Spencer. L, dan Michael R. Slabaugh. 2005. Organic and Biochemistry for Today. China: Thomson Brooks/cole. http://aisyahaisyah36.blogspot.co.id/p/fungsi-macam-mineral-bagi-tubuh.html https://id.wikipedia.org/wiki/Mineral. http://git-gityudhistira.blogspot.com/2012/02/proses-metabolisme-vitamin-larut dalam.html. http://purwatiwidiastuti.wordpress.com/2012/05/13/apa-itu-vitamin-larut-dalam air/.

50