Metabolisme Zat Gizi 1. Makanan yang dikonsumsi pertama-tama berfungsi sebagai sumber energi yang diperlukan tubuh untuk mempertahankan kehidupan dan melaksanakan aktivitas lainnya. Hanya tiga macam zat gizi yang berfungsi sebagai sumber energi bagi tubuh, yaitu karbohidrat (pati, gula), protein, dan lemak. 2. Di dalam tubuh, karbohidrat (pati, gula), protein (asam-asam amino) dan lemak (asam-asam lemak), akan dioksidasi di dalam sel dengan bantuan enzim, ko-enzim (misalnya vitamin) dan hormon. Prosesnya memerlukan oksigen dan hasil yang diperoleh berupa karbon dioksida, air, dan energi (ATP dan panas). 3. Energi yang terkandung dalam suatu makanan tergantung dari jumlah karbohidrat, protein, dan lemak yang terdapat; dan dapat ditentukan dengan menggunakan alat yang disebut sebagai Bomb Calorimeter. 4. Unit energi yang biasa digunakan adalah kilokalori (Kal, Cal, Kkal, Kcal). Bila didefinisikan, satu kilokalori adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebanyak 1oC (dari 15oC menjadi 16oC). 5. Nilai energi pembakaran karbohidrat (pati, gula), protein, dan lemak (disebut sebagai energi/panas pembakaran) masing-masing adalah: 4,1 Kkal per gram, 5,65 Kkal per gram dan 9,45 Kkal per gram. 6. Nilai energi yang dihitung dengan menggunakan Bomb Calorimeter harus dikoreksi dengan dua faktor, yaitu: (1) daya cerna, dan (2) kehilangan dalam metabolisme. Nilai energi yang diperoleh setelah memperhitungkan faktor koreksi tersebut disebut sebagai nilai energi fisiologis, yaitu: 4 Kkal/g untuk karbohidrat (pati, gula), 4 Kkal/g untuk protein, dan 9 Kkal/g untuk lemak. Nilai-nilai tersebut dikenal sebagai faktor Atwater-Bryant. 7. Energi metabolisme seorang subjek yang diukur pada kondisi istirahat, baik fisik maupun mental dan mempunyai suhu tubuh yang normal serta dalam keadaan post absorptive (yaitu 12 jam setelah makan yang terakhir), disebut sebagai metabolisme basal (basal metabolism). 8. Metabolisme basal dapat ditentukan dengan berbagai cara, yaitu: (1) menggunakan Benedict-Roth apparatus, (2) dengan perhitungan: BB 1 Kkal/jam bagi laki-laki, dan BB 0,9 Kkal/jam bagi wanita dan kemudian metabolisme basal dihitung untuk 24 jam, (3) menggunakan rumus Harris-Benedict: MB = 66,5 + {13,5 BB (kg)} + {5,0 TB (cm)} + {6,75 Umur (th)}, (4) menggunakan perhitungan berat badan biologis: 70 BB biologis, dan (5) menggunakan rumus FAO/WHO/UNU: MB = 11,6 {BB (kg)} + 879. 9. Metabolisme basal dipengaruhi oleh banyak sekali faktor, antara lain: ukuran tubuh, umur, jenis kelamin, komposisi tubuh, iklim, SDA makanan, gizi buruk dan
kelaparan, tidur, demam, aktivitas fisik, ketakutan dan gugup, status tiroid, kadar adrenalin dalam darah, status anterior pituitary, dan kondisi penyakit lain. 10. Pengaruh stimulasi karbohidrat, lemak, dan protein yang dikonsumsi terhadap energi metabolisme tersebut sebagai specific dynamic action (SDA) makanan. Protein mempunyai SDA yang tertinggi (sekitar 30%), sedangkan karbohidrat dan lemak masing-masing mempunyai SDA sekitar 6 dan 4%. Sedangkan makanan yang mengandung campuran karbohidrat, lemak, dan protein mempunyai SDA sekitar 8%. 11. Menurut Krebs, dua faktor utama bertanggung jawab terhadap tingginya SDA protein, yaitu: (1) energi yang diperlukan untuk reaksi deaminasi asam-asam amino diperoleh dari hasil oksidasi metabolit lain, dan (2) energi yang diperlukan untuk sintesis urea (produk metabolisme protein) juga diperoleh dari hasil oksidasi metabolit yang terdapat dalam jaringan. 12. Energi aktivitas adalah energi yang dibutuhkan oleh semua otot yang tersangkut dalam aktivitas tubuh ditambah sedikit energi yang diperlukan karena adanya peningkatan denyut jantung serta pernapasan selama melaksanakan aktivitas yang berat. Untuk sebagian besar aktivitas, energi yang dibutuhkan tergantung dari ukuran tubuh serta berat/ringannya aktivitas. 13. Kecukupan energi seorang individu tersusun dari tiga komponen utama, yaitu: (1) metabolisme basal, (2) energi aktivitas, dan (3) SDA (thermic effect) makanan. Semua komponen ini bervariasi tergantung dari banyak sekali faktor. Untuk mengestimasi kecukupan energi seorang individu, adalah memungkinkan untuk menghitung masing-masing komponen tersebut secara terpisah, mengaturnya berdasarkan semua faktor yang mungkin mempengaruhi, dan kemudian menjumlahkan ketiganya. Hasil yang diperoleh memberikan estimasi yang paling tepat dalam waktu singkat mengenai kecukupan seorang akan energi. 14. Energi yang dibutuhkan oleh wanita hamil termasuk energi yang disimpan oleh janin yang sedang tumbuh, yang telah dihitung kira-kira 40.000 Kkal setelah kehamilan 9 bulan, yang berakumulasi terutama selama akhir setengah periode kehamilan. Sebagai akibat hal ini maka energi yang harus dikonsumsi ibu hamil dinaikkan sebesar 250 Kkal per hari untuk pertumbuhan janin serta akumulasi lemak yang cukup (sekitar 2 kg) untuk kebutuhan awal produksi susu. 15. Dengan asumsi bahwa produksi susu (ASI) adalah 750 ml/hari, yang ekivalen dengan 570 Kkal (dengan efisiensi produksi sebesar 80%), jumlah energi yang harus ditambahkan selama menyusui 650 Kkal. Dari jumlah ini, sekitar 200 Kkal dapat disediakan sampai bayi berumur 6 bulan oleh lemak yang terakumulasi selama kehamilan sehingga yang harus ditambahkan adalah sekitar 450 Kkal per hari.
16. Energi yang dibutuhkan pada waktu lahir adalah 110 Kkal/kg BB. Kebutuhan ini menurun menjadi 95 Kkal pada waktu bayi berumur 6 bulan, dan kemudian meningkat menjadi 100 Kkal selama tahun pertama untuk menutupi kebutuhan yang berhubungan dengan kecepatan pertumbuhan yang sangat pesat pada waktu tersebut. Dari umur 2 tahun dan seterusnya, kebutuhan energi per kg BB terus menurun. Zat Gizi Makromolekul 1. Fungsi utama karbohidrat (pati, gula) adalah sebagai sumber energi. Fungsi ini tidak unik hanya untuk karbohidrat karena protein dan lemak dapat juga digunakan sebagai sumber energi, tetapi karbohidrat merupakan sumber energi yang paling murah. 2. Glukosa adalah sumber energi utama bagi jaringan syaraf dan paru-paru. Tetapi, adalah mungkin untuk memproduksi glukosa dari bagian molekul protein atau lemak melalui proses yang dikenal sebagai “glukoneogenesis” (pembentukan glukosa dari sumber non-karbohidrat). Oleh karena itu, jaringan tersebut dapat memperoleh sumber energi tanpa adanya karbohidrat untuk waktu yang pendek. Glukosa merupakan sumber energi yang lebih disukai oleh otot, meskipun dapat menggunakan asam lemak meskipun tidak efisien. 3. Meskipun karbohidrat sebagai sumber energi dapat digantikan oleh protein atau lemak, suatu gejala yang tidak diinginkan akan timbul apabila karbohidrat tidak terdapat dalam makanan yang dikonsumsi. Terdapat kehilangan sejumlah besar natrium dan air dari tubuh, yang biasanya diikuti oleh kehilangan kalium dari selsel. Pada saat yang sama, tubuh tidak mampu lagi menahan pemecahan protein tubuh. Hal yang lebih gawat adalah bahwa penggunaan lemak sebagai sumber energi terblokir pada pertengahan proses sehingga menyebabkan terakumulasinya produk antara (intermediate) metabolisme lemak yang dikenal sebagai “senyawa keton”. Orang-orang yang menderita hal ini disebut menderita “ketosis”, yang biasanya mempunyai gejala kelelahan, dehidrasi, dan kehilangan energi. 4. Terdapat jenis karbohidrat yang lain yang digolongkan sebagai karbohidrat yang tidak dapat dicerna (misalnya selulosa, hemiselulosa, lignin, pectin, dan lain-lain). Meskipun nilai gizinya nol (karena tidak dapat dicerna dan diserap sehingga tidak dapat digunakan oleh tubuh), namun golongan karbohidrat ini berguna untuk melancarkan pembuangan kotoran (feses). Selain itu, golongan karbohidrat ini dapat memodifikasi sirkulasi enterohepatik asam empedu karena dapat mengikat sebagian asam empedu dan membuangnya bersama feses. Oleh karena itu, golongan karbohidrat ini (dikenal dengan sebutan serat pangan atau dietary fiber) dapat membantu menurunkan kadar kolesterol plasma. 5. Fungsi utama protein bagi tubuh adalah sebagai berikut: (a) untuk pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan, (b) pembentukan senyawa tubuh yang esensial
(hormon, hemoglobin, enzim), (c) regulasi keseimbangan air, (d) mempertahankan netralitas tubuh, (e) pembentukan antibodi, dan (f) untuk transpor zat gizi. 6. Kecukupan akan protein dan asam-asam amino dapat diestimasi menggunakan tiga macam cara. Untuk bayi, jumlah protein dan pola asam-asam amino yang terdapat dalam air susu ibu (ASI) dianggap sesuai untuk pertumbuhan yang optimal. Untuk anak-anak, biasanya digunakan metode faktorial, yang menyangkut estimasi jumlah semua nitrogen yang hilang melalui urin, feses, dan kulit, ditambah dengan kebutuhan untuk pertumbuhan. Untuk orang dewasa digunakan metode keseimbangan nitrogen (nitrogen balance), yang diukur pada berbagai tingkat konsumsi protein. Kecukupan protein minimal ditentukan berdasarkan hasil penelitian dengan keseimbangan nitrogen yang tidak negatif. 7. Protein terdiri dari 20 macam asam amino, dan 8 di antaranya adalah asam amino esensial bagi orang dewasa, yaitu Ile, Leu, Lys, Met (+Cys), Phe (+Tyr), Thr, Try, dan Val; sedangkan untuk bayi, His dan Arg juga tergolong esensial. Semua asam amino esensial tersebut harus terdapat di dalam sel waktu sintesis protein berlangsung. Bila salah satu asam amino hanya tersedia dalam jumlah terbatas maka sintesis protein tersebut hanya dapat berlangsung selama masih tersedianya asam amino terbatas tersebut. Asam amino ini disebut sebagai limiting amino acid (asam amino pembatas). 8. Nilai gizi protein yang dikonsumsi akan menentukan jumlah yang dikonsumsi. Untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan protein, protein dengan nilai gizi rendah harus dikonsumsi dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan dengan protein yang bernilai gizi tinggi. Nilai gizi protein dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu: (1) daya cernanya, serta (2) jumlah dan komposisi asam-asam amino esensial. 9. Pada umumnya nilai gizi protein nabati lebih rendah dibandingkan dengan protein hewani. Meskipun secara teoretis dapat disusun campuran protein nabati sehingga nilai gizinya sama dengan protein hewani, namun konsumsi protein hewani memberikan beberapa keuntungan tambahan, antara lain: (a) membantu penyerapan zat gizi lain, misalnya zat besi, dan (b) dapat mencukupi kebutuhan tubuh akan vitamin dan mineral karena produk pangan hewani juga merupakan sumber vitamin dan mineral yang baik. 10. Peranan lemak dalam makanan, yang pertama-tama adalah sebagai sumber energi. Lemak baik dari tanaman maupun hewan, baik di dalam bentuk cair maupun padat, memberikan lebih dari dua kali lebih banyak energi dibandingkan dengan karbohidrat dan protein. 11. Lemak dalam makanan berperan sebagai pelarut dan pembawa (carrier) vitamin-vitamin larut lemak (A, D, E dan K). Lemak sebanyak paling sedikit 10% dari total energi yang dikonsumsi tampaknya diperlukan untuk penyerapan provitamin A, misalnya dari wortel, pepaya, dan lain-lain. Semua hal yang mempengaruhi penyerapan atau penggunaan lemak, misalnya kerusakan saluran
empedu atau ketengikan pada lemak, akan mengurangi availabilitas vitaminvitamin tersebut. 12. Lemak dalam makanan juga berfungsi untuk meningkatkan palatabilitas (rasa enak, lezat). Sebagian besar senyawa atau zat yang bertanggung jawab terhadap flavor makanan bersifat larut dalam lemak. Juga diduga bahwa lemak dalam makanan akan menstimulir mengalirnya cairan pencernaan. 13. Peranan lemak yang pertama di dalam tubuh adalah sebagai persediaan energi, yang disimpan dalam jaringan adiposa. Sejumlah tertentu lemak tubuh, kira-kira 18% dari berat tubuh untuk wanita dan 15 – 18% untuk pria adalah normal dan diinginkan. Peranannya yang kedua adalah sebagai regulator tubuh. Karena lemak (lipid) merupakan komponen esensial bagi membran tiap-tiap sel dan merupakan prekursor prostaglandin maka pengambilan dan ekskresi nutrien oleh sel dapat dikatakan diatur oleh lemak, demikian juga beberapa fungsi tubuh yang esensial dikontrol oleh lemak. 14. Deposit lemak di bawah kulit (lemak subkutan) berfungsi sebagai insulasi bagi tubuh, terhadap perubahan suhu lingkungan. Suatu lapisan tertentu lemak diperlukan untuk mencegah hilangnya panas dari tubuh, tetapi apabila terlalu tebal akan menyebabkan sulitnya pengeluaran panas dari tubuh pada waktu cuaca panas sehingga mengakibatkan keadaan yang kurang menyenangkan. Selain itu, lapisan lemak subkutan yang terlalu tebal akan nampak kurang baik. 15. Lemak yang terdapat di sekeliling alat-alat tubuh yang vital, seperti ginjal dan jantung, berfungsi menahan organ tersebut dan menjaganya dari shock fisik. Lemak di bagian ini akan paling akhir digunakan bila terjadi kekurangan konsumsi energi. 16. Selain untuk menutupi kebutuhan tubuh akan asam linoleat, sesungguhnya manusia tidak memerlukan konsumsi lemak. Hal ini dapat dimengerti karena setiap kelebihan karbohidrat (pati, gula) atau protein yang dikonsumsi akan dikonversi dan disimpan sebagai lemak di dalam tubuh. Suatu ransum yang mengandung asam linoleat dalam jumlah sekitar 2% dari total energi yang dibutuhkan, sudah memenuhi kebutuhan tubuh akan lemak. Zat Gizi Makromolekul 1. Vitamin dan mineral merupakan zat-zat gizi yang esensial karena tubuh tidak dapat mensitesisnya sehingga harus disuplai dari makanan yang dikonsumsi. 2. Vitamin dan mineral tidak mengalami pencernaan di dalam saluran pencernaan, tetapi proses pencernaan makanan akan membebaskan kedua macam zat gizi mikromolekul tersebut dari keterikatannya pada zat gizi makromolekul sehingga akhirnya vitamin dan mineral tersebut dapat diserap oleh usus halus dan masuk ke dalam tubuh.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pencernaan makanan akan mempengaruhi jumlah vitamin dan mineral yang dapat diserap oleh tubuh. Khusus untuk vitamin-vitamin larut lemak (A, D, E, K), untuk penyerapannya diperlukan keberadaan lemak/minyak di dalam usus. 4. Vitamin dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu yang larut dalam air (vitamin B kompleks dan vitamin C) dan yang larut dalam minyak/lemak (A, D, E, dan K). 5. Vitamin B1 (tiamin) berperan dalam metabolisme karbohidrat untuk pembentukan energi (sebagai ko-enzin). Kekurangan vitamin B1 dapat menimbulkan kurang nafsu makan, cepat merasa lelah, kerusakan pembuluh darah, sel syaraf, dan menimbulkan penyakit beri-beri. 6. Vitamin B2 (riboflavin) berperan dalam metabolisme karbohidrat, asam amino dan asam lemak, yaitu sebagai ko-enzim dari flavin enzim. Kekurangan vitamin B2 dapat menimbulkan rasa lelah, ketidakmampuan untuk bekerja, dan perubahan bibir pada bagian yang kulitnya keras. Kekurangan yang berlanjut dapat mengurangi ketajaman penglihatan dan mata cepat lelah. 7. Kekurangan vitamin B12 dan asam folat dapat menyebabkan timbulnya anemia. Sebagian anemia gizi pada wanita hamil disebabkan karena kekurangan asam folat. 8. Vitamin C berperan dalam pembentukan substansi antarsel berbagai jaringan, serta meningkatkan daya tahan tubuh, meningkatkan aktivitas pagositas sel darah putih, dan meningkatkan absorpsi zat besi dalam usus serta transportasi zat besi dari transferrin dalam darah ke ferritin dalam sumsum tulang, hati, dan limfa. 9. Vitamin A berguna untuk pertumbuhan, penglihatan, reproduksi, dan pemeliharaan sel epitel. Selain vitamin A dari bahan pangan hewani, tubuh dapat juga menggunakan pro-vitamin A (karoten) dari bahan pangan nabati yang terlebih dahulu akan diubah dalam tubuh menjadi vitamin A. Karoten yang berasal dari sayuran dan buah-buahan diperkirakan sepertiganya dapat diserap oleh tubuh, dan setengah dari yang diserap tersebut dapat dikonversikan menjadi vitamin A. 10. Vitamin D berperan dalam penyerapan dan metabolisme kalsium dan fosfor, serta dalam pembentukan tulang dan gigi. Tubuh manusia mampu mensintesis vitamin D dari 7-dehidrokolesterol dengan pertolongan sinar ultra violet yang berasal dari sinar matahari yang mengenai kulit. 11. Vitamin E berperan sebagai anti-oksidan untuk berbagai senyawa yang larut dalam lemak, misalnya vitamin A dan asam lemak tidak jenuh. Kerusakan saluran darah dan perubahan permeabilitas saluran kapiler pada kasus kekurangan vitamin E, mungkin berhubungan dengan peranannya sebagai antioksidan. Pada hewan betina, defisiensi vitamin E dapat menyebabkan resorpsi janin (keguguran).
Kenyataan ini telah diinterpretasikan bahwa kekurangan vitamin E dapat menimbulkan sterilitas. 12. Vitamin K berperan dalam sistem pembekuan darah. Sebagian dari vitamin K yang dibutuhkan tubuh dihasilkan oleh mikroflora dalam usus. 13. Penetapan jumlah vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh biasanya dilakukan dengan menggunakan hewan percobaan, di mana hewan tersebut diberi vitamin dengan dosis yang bervariasi. Kemudian dilihat dosis mana yang menimbulkan gejala defisiensi. Dari percobaan tersebut jumlah kebutuhan ditetapkan berdasarkan dosis minimal yang tidak menimbulkan defisiensi. 14. Mineral yang dibutuhkan oleh tubuh dapat digolongkan menjadi: (1) mineral makro, misalnya Ca, P, Mg, Na, dan K, (2) mineral mikro, misalnya Fe, Zn, dan I, serta (3) trace elements, misalnya Cu, Se, Co, F, Si, Mn, Cr, As, Mb, dan Ni. 15. Kalsium (Ca) merupakan mineral yang paling banyak terdapat dalam tubuh. Lebih dari 90% kalsium terdapat dalam tulang. Ekskresi Ca dalam urin dipengaruhi oleh tingkat konsumsi protein, yaitu makin banyak protein yang dikonsumsi, makin tinggi jumlah Ca yang diekskresikan dalam urin. 16. Fosfor (P) merupakan mineral kedua terbanyak dalam tubuh setelah Ca. Sekitar 85% dari jumlah P yang terdapat, ditemukan dalam tulang. Hampir semua elemen penting seperti DNA, RNA, dan ATP. 17. Magnesium (Mg) berperan dalam berbagai reaksi enzimatis, antara lain enzimenzim yang berkaitan dengan metabolisme glukosa anaerobik, siklus Krebs, oksidasi asam lemak, hidrolisis pirofosfat, dan pengaktifan asam lemak. 18. Natrium dan kalium merupakan elektrolit utama dalam tubuh. Na merupakan elektrolit utama cairan di luar sel, sedangkan K elektrolit utama cairan di dalam sel. Sumber utama Na dari makanan adalah garam dapur (NaCl). Terdapat hubungan yang erat antara garam dapur dengan penyakit tekanan darah tinggi. 19. Kalium lebih banyak terdapat di dalam sel; dari sekitar 175 g kalium yang terdapat di dalam tubuh, hanya sekitar 3 g yang berada di luar sel. Konsumsi K yang tinggi dapat menurunkan tekanan darah. 20. Zat besi (Fe) merupakan komponen hemoglobin, mioglobin, sitokrom, serta enzim katalase dan peroksidase. Peranan zat besi pada umumnya berkaitan dengan proses respirasi dalam sel. Penyerapan zat besi dalam makanan oleh usus sangat rendah dan dipengaruhi oleh bentuk besi dalam makanan, serta terdapatnya zat-zat yang menghambat atau meningkatkan penyerapan. 21. Besi “heme” yang berasal dari bahan pangan hewani lebih mudah diserap (sekitar 10 – 20%), sedangkan besi “non heme” (berasal dari bahan pangan nabati)
lebih sulit diserap (hanya sekitar 1 – 5%). Zat-zat yang dapat menghambat penyerapan zat besi, antara lain asam fitat, asam oksalat, dan tanin (terdapat dalam serealia, sayuran, kacang-kacangan, dan daun teh). Sedangkan protein, terutama protein hewani, dan vitamin C meningkatkan penyerapan zat besi. 22. Seng (Zn) merupakan zat gizi yang esensial. Zn berperanan penting untuk bekerjanya lebih dari 70 macam enzim. Karena peranannya dalam sintesis DNA dan RNA serta protein maka defisiensi Zn dapat menghambat proses pembelahan sel, pertumbuhan, dan pemulihan jaringan. 23. Iodium merupakan mineral yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif sangat kecil, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting, yaitu untuk pembentukan hormon tiroksin. Hormon tiroksin ini sangat berperan dalam metabolisme di dalam tubuh. Kekurangan iodium dimanifestasikan dengan membesarnya kelenjar gondok. Defisiensi yang berlanjut dapat menyebabkan kekerdilan (kretinism) dan keterbelakangan mental. 24. Seperti halnya dengan vitamin, kebutuhan tubuh akan mineral spesifik ditentukan dengan menggunakan hewan percobaan yang diberi variasi dosis mineral. Dosis minimal yang tidak mengakibatkan timbulnya gejala defisiensi, digunakan untuk menetapkan angka kebutuhan. Sistem Pencernaan Makanan 1. Organ yang termasuk dalam sistem pencernaan makanan adalah : mulut (kelenjar saliva, gigi dan lidah), faring, esofagus, lambung, usus (usus halus dan usus besar), pankreas, hati dan kantung empedu. Sistem pencernaan berfungsi untuk mencerna makanan agar supaya zat-zat gizi yang terkandung di dalamnya dapat diserap (diabsorpsi) dan digunakan oleh sel-sel tubuh, melalui perubahan secara fisik dan kimia (enzimatis). 2. Mulut berguna untuk mengonsumsi makanan. Terdapat tiga kelenjar air liur (saliva) yang berguna untuk membasahi makanan dan memulai pencernaan, yaitu: parotid, submandibular dan sublingual. 3. Mulut dihubungkan dengan perut (lambung) oleh kerongkongan (oesophagus) sehingga makanan yang telah dikunyah dan dibasahi air liur dapat dialirkan ke perut. Untuk menutup tenggorokkan (saluran ke paru-paru) pada waktu menelan makanan, terdapat suatu katup yang disebut epiglotis. 4. Pada dasar mulut terdapat lidah, permukaan lidah ditutupi oleh sekitar 10.000 ujung syaraf perasa (taste buds). Sel-sel sensasi spesifik terdapat pada bagian lidah yang berlainan. Misalnya, rasa pahit cenderung dideteksi oleh bagian belakang lidah, tetapi rasa manis dan asin dideteksi oleh bagian depan lidah.
5. Gigi terdiri dari dentin di bagian dalam yang menancap pada tulang rahang dan dikelilingi oleh gusi. Di bagian luar dentin terdapat lapisan enamel yang berfungsi untuk memperkuat gigi. Sedangkan di bagian dalamnya terdapat saluran darah dan urat syaraf. 6. Gigi dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu: (1) gigi seri, yang berfungsi untuk menggigit dan memotong, (2) gigi taring, yang berguna untuk merobek dan mencabik-cabik, dan (3) gigi geraham, yang berfungsi untuk menggiling atau mengunyah makanan yang dikonsumsi. 7. Lambung adalah suatu “kantung” besar berbentuk huruf “C” atau “J” dengan panjang sekitar 25 cm dan mampu menampung sampai 4 liter makanan. Selain berfungsi sebagai fasilitas penyimpanan sementara, lambung juga melanjutkan proses pencernaan makanan. Lambung memproduksi suatu enzim protease (pepsin) yang akan menghidrolisis protein. Asam lambung (HCl) juga diproduksi oleh lambung untuk aktivasi enzim tersebut. 8. Terdapat empat macam seri sel-sel epitel sekresi utama yang menutupi permukaan bagian dalam lambung, yaitu: (a) sel-sel mukosa (mucous cells), menyekresikan “mucus” bersifat alkalis yang akan menjaga permukaan lambung dari pengaruh buruk asam lambung, (b) sel-sel parietal (parietal cells), yang menyekresi asam lambung, (c) chief cells, yang menyekresi pepsin suatu enzim protease, dan (d) G cells, yang menyekresikan hormon gastrin. 9. Dinding saluran pencernaan terdiri dari empat lapisan yang disebut sebagai “tunika” (tunics), yaitu : tunika serosa, tunika muskularis, tunika submukosa dan tunika mukosa. 10. Usus manusia dibagi menjadi dua segmen, yaitu usus halus yang biasa juga disebut sebagai usus kecil dan usus besar atau biasa disebut sebagai “colon” (kolon). 11. Usus halus (usus kecil, small intestine) yang panjangnya sekitar 6,5 meter merupakan tempat menyempurnakan proses pencernaan makanan. Selain dihancurkan secara mekanis melalui pergerakan usus (peristalsis), makanan dicerna secara kimia dengan bantuan enzim-enzim yang diproduksi oleh pankreas. Selain itu, usus kecil juga memproduksi enzim-enzim yang akan menghidrolisis makanan menjadi zat-zat gizi yang dapat diserap oleh usus. 12. Usus kecil dibagi menjadi tiga segmen, yaitu: (1) duodenum, (2) jejunum, dan (3) ileum. Di samping sebagai tabung panjang yang menggulung, usus kecil mempunyai permukaan dalam yang terstruktur untuk meningkatkan areanya, ke dalam mana nutrien akan diserap. 13. Usus besar tidak memproduksi enzim sama sekali, tetapi mikroflora (bakteri) yang hidup dalam usus besar akan memfermentasi sisa-sisa makanan tersebut. Sisasisa makanan akan berada dalam usus besar sampai 24 jam, dan selama itu
sebagian besar air akan diserap oleh usus besar sedangkan sisanya berupa feses akan dialirkan ke rektum sampai saatnya dikeluarkan melalui anus. 14. Walaupun ukurannya kecil, pankreas memegang peranan penting dalam pencernaan makanan karena organ ini memproduksi banyak sekali enzim-enzim pencernaan. Selain itu, pankreas juga memproduksi natrium bikarbonat yang akan menetralkan asam yang berasal dari lambung. Pankreas juga memproduksi hormon insulin yang berfungsi untuk “memasukkan” glukosa dari aliran darah ke dalam sel-sel tubuh, serta hormon glukagon yang bekerja mengubah glikogen dalam hati menjadi glukosa. 15. Hati merupakan organ penting dalam tubuh manusia. Tanpa hati, manusia hanya akan mampu bertahan hidup selama 24 jam. Hati merupakan salah satu organ yang mampu melakukan regenerasi, bila terjadi kerusakan. Hati menerima masukan zat-zat gizi dari usus melalui saluran darah, dan kemudian zat-zat gizi tersebut di metabolisme. 16. Fungsi hati lainnya adalah sintesis asam (garam) empedu. Fungsi cairan empedu adalah: (a) emulsifikasi lemak (lipida) di dalam usus halus agar lebih mudah dicerna oleh enzim lipase, (b) netralisasi asam lambung dalam chyme, (c) ekskresi bahan berbahaya, misalnya obat-obatan, toksin, pigmen empedu,Cu, Zn, Hg, dan (d) jalur eliminasi kolesterol dari dalam tubuh. 17. Saluran pencernaan manusia mengandung banyak sekali mikroorganisme. Komposisi dan distribusi mikroorganisme bervariasi menurut umur, kondisi kesehatan dan jenis makanan yang dikonsumsi. 18. Mikroorganisme dalam saluran pencernaan bertugas memfermentasi sisa-sisa makanan yang tidak tecerna oleh enzim-enzim pencernaan. Apabila yang dominan adalah bakteri asam laktat (Lactobacillus sp. dan Bifidus sp.) maka hasil fermentasi tersebut dapat berupa asam-asam lemak berantai pendek. Tetapi bila yang dominan adalah bakteri Clostridium sp. maka hasil fermentasi tersebut sebagian besar berupa gas. Proses Pencernaan Makanan dan Penyerapan Zat-zat Gizi 1. Proses pencernaan dalam mulut dilakukan secara mekanis (pengunyahan) oleh gigi dan secara enzimatis. Dalam mulut hanya terdapat satu jenis enzim, yaitu amilase yang biasa juga disebut sebagai ptialin. 2. Dengan cara membasahi makanan sewaktu dikunyah, saliva akan mengubah makanan yang kering menjadi massa yang semipadat sehingga akan lebih mudah ditelan. Saliva juga berfungsi sebagai alat pembawa untuk ekskresi zat tertentu (misalnya alkohol, morfin) dan beberapa ion anorganik dan tiosianat.
3. Sekresi cairan lambung (gastrik) diprakarsai oleh: (a) mekanisme nervous atau refleks, (b) distimulir oleh suatu hormon gastrin (gastric secretin), (c) histamin, yang diproduksi dari asam amino histidin, juga dapat bertindak sebagai pembangkit sekresi gastrik yang potensial. 4. Cairan lambung tersebut secara normal bersifat jernih, berwarna kuning pucat, bersifat sangat asam karena mengandung HCl sekitar 0,2 – 0,5%, dengan pH sekitar 1,0 (pada waktu perut kosong). Selain mengandung air (97%) dan HCl, cairan lambung ini juga mengandung “mucin”, garam-garam anorganik, dan enzim-enzim pencernaan (pepsin, renin dan lipase). 5. Fungsi utama lambung adalah untuk mencerna protein. Pepsin gastrik diproduksi di dalam chief cells dalam bentuk zimogen inaktif, yaitu pepsinogen; yang kemudian diaktifkan oleh HCl menjadi pepsin, dan kemudian secara otokatalitik, pepsin yang terbentuk tersebut dapat mengaktifkan sisa pepsinogen menjadi pepsin. Enzim pepsin mengubah protein asli menjadi proteosa dan pepton, yang masih merupakan turunan protein yang berukuran molekul besar. 6. Rennin (khimosin, rennet) adalah enzim yang dapat menyebabkan koagulasi susu. Enzim ini memegang peranan penting dalam proses pencernaan bayi karena akan mencegah bergeraknya susu yang terlalu cepat dari lambung. Dengan adanya kalsium, rennin akan mengubah kasein (secara ireversibel) menjadi para-kasein, yang kemudian akan dihidrolisis oleh oleh pepsin. Pada orang dewasa, enzim ini biasanya tidak terdapat lagi. 7. Aksi lipolitik enzim lipase (lipase gastrik) dalam lambung tidak begitu nyata, meskipun enzim ini mempunyai kemampuan untuk memecah lemak. 8. Pankreas akan menyekresikan cairannya karena adanya stimulasi hormon, yaitu: (a) sekretin, (b) pankreozimin, (c) kholesistokinin dan (d) enterokrinin. 9. Cairan penkreas adalah cairan yang tidak kental, yang mirip saliva yang mengandung beberapa jenis protein serta senyawa-senyawa organik dan anorganik lain, terutama Na+, K+, dan HCO3-, serta Cl-, Ca2+, Zn2+, HPO42- dan SO42yang terdapat dalam jumlah kecil. pH cairan penkreas adalah antara 7,5 – 8,0 atau lebih. 10. Enzim-enzim yang terdapat dalam cairan pankreas, termasuk tripsin, khimotripsin, karboksipeptidase, alfa-amilase, lipase, fosfolipse A, kolesteril ester hidrolase, ribonuklease, deoksiribonuklease dan kolagenase. Sumber buku Metabolisme Zat Gizi Pangan Karya Deddey Muchtadi, Made Astawan, Nurheni Sri Palupi
http://massofa.wordpress.com/2008/09/24/metabolisme-zat-gizi/
Vitamin ( bahasa Inggris: vital amine, vitamin) adalah sekelompok senyawa organik amina berbobot molekul kecil yang memiliki fungsi vital dalam metabolisme setiap organisme,[1] 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.[2] 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.[3] Terdapat 13 jenis vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang dengan baik. Vitamin tersebut antara lain vitamin A, C, D, E, K, dan B (tiamin, riboflavin, niasin, asam pantotenat, biotin, vitamin B6, vitamin B12, dan folat).[3] Walau memiliki peranan yang sangat penting, tubuh hanya dapat memproduksi vitamin D dan vitamin K dalam bentuk provitamin yang tidak aktif. Oleh karena itu, tubuh memerlukan asupan vitamin yang berasal dari makanan yang kita konsumsi. Buah buahan dan sayuran terkenal memiliki kandungan vitamin yang tinggi dan hal tersebut sangatlah baik untuk tubuh. Asupan vitamin lain dapat diperoleh melalui suplemen makanan.[3] Vitamin memiliki peranan spesifik di dalam tubuh dan dapat pula memberikan manfaat kesehatan. Bila kadar senyawa ini tidak mencukupi, tubuh dapat mengalami suatu penyakit.[3] 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.[2] Gangguan kesehatan ini dikenal dengan istilah avitaminosis.[4] Contohnya adalah bila kita kekurangan vitamin A maka kita akan mengalami kerabunan. Di samping itu, asupan vitamin juga tidak boleh berlebihan karena dapat menyebabkan gangguan metabolisme pada tubuh.[5]
Berbagai vitamin Secara garis besar, vitamin dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar, yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak . Hanya terdapat 2 vitamin yang larut dalam air, yaitu B dan C, sedangkan vitamin lainnya, yaitu vitamin A, D, E, dan K bersifat larut dalam lemak .[17] Vitamin yang larut dalam lemak akan disimpan di dalam jaringan adiposa (lemak) dan di dalam hati. Vitamin ini kemudian akan dikeluarkan dan diedarkan ke seluruh tubuh saat dibutuhkan. Beberapa jenis vitamin hanya dapat disimpan beberapa hari saja di dalam tubuh, sedangkan jenis vitamin lain dapat bertahan hingga 6 bulan lamanya di dalam tubuh.[17] Berbeda dengan vitamin yang larut dalam lemak, jenis vitamin larut dalam air hanya dapat disimpan dalam jumlah sedikit dan biasanya akan segera hilang bersama aliran
makanan. Saat suatu bahan pangan dicerna oleh tubuh, vitamin yang terlepas akan masuk ke dalam aliran darah dan beredar ke seluruh bagian tubuh. Apabila tidak dibutuhkan, vitamin ini akan segera dibuang tubuh bersama urin.[18] Oleh karena hal inilah, tubuh membutuhkan asupan vitamin larut air secara terus-menerus.
Vitamin A Vitamin A, yang juga dikenal dengan nama retinol, merupakan vitamin yang berperan dalam pembentukkan indra penglihatan yang baik, terutama di malam hari, dan sebagai salah satu komponen penyusun pigmen mata di retina. Selain itu, vitamin ini juga berperan penting dalam menjaga kesehatan kulit dan imunitas tubuh.[17] Vitamin ini bersifat mudah rusak oleh paparan panas, cahaya matahari, dan udara. Sumber makanan yang banyak mengandung vitamin A, antara lain susu, ikan, sayur -sayuran (terutama yang berwarna hijau dan kuning), dan juga buah-buahan (terutama yang berwarna merah dan kuning, seperti cabai merah, wortel, pisang, dan pepaya).[1] Apabila terjadi defisiensi vitamin A, penderita akan mengalami rabun senja dan katarak. Selain itu, penderita defisiensi vitamin A ini juga dapat mengalami infeksi saluran pernafasan, menurunnya daya tahan tubuh, dan kondisi kulit yang kurang sehat. Kelebihan asupan vitamin A dapat menyebabkan keracunan pada tubuh.[1] Penyakit yang dapat ditimbulkan antara lain pusing-pusing, kerontokan rambut, kulit kering bersisik, dan pingsan.[19] Selain itu, bila sudah dalam kondisi akut, kelebihan vitamin A di dalam tubuh juga dapat menyebabkan kerabunan, terhambatnya pertumbuhan tubuh, pembengkakan hati, dan iritasi kulit.[1]
Sayur-sayuran hijau dan kacang-kacangan sebagai sumber vitamin A dan vitamin B yang tinggi.
Vitamin B Secara umum, golongan vitamin B berperan penting dalam metabolisme di dalam tubuh, terutama dalam hal pelepasan energi saat beraktivitas.[18] Hal ini terkait dengan peranannya di dalam tubuh, yaitu sebagai senyawa koenzim yang dapat meningkatkan
laju reaksi metabolisme tubuh terhadap berbagai jenis sumber energi. Beberapa jenis vitamin yang tergolong dalam kelompok vitamin B ini juga berperan dalam pembentukan sel darah merah (eritrosit). Sumber utama vitamin B berasal dari susu, gan dum, ikan, dan sayur-sayuran hijau.[19]
Vitamin B1 Vitamin B1, yang dikenal juga dengan nama tiamin, merupakan salah satu jenis vitamin yang memiliki peranan penting dalam menjaga kesehatan kulit dan membantu mengkonversi karbohidrat menjadi energi yang diperlukan tubuh untuk rutinitas seharihari. Di samping itu, vitamin B1 juga membantu proses metabolisme protein dan lemak . Bila terjadi defisiensi vitamin B1, kulit akan mengalami b erbagai gangguan, seperti kulit kering dan bersisik.[17] Tubuh juga dapat mengalami beri-beri, gangguan saluran pencernaan, jantung, dan sistem saraf . Untuk mencegah hal tersebut, kita perlu banyak mengonsumsi banyak gandum, nasi, daging, susu, telur, dan tanaman kacang-kacangan. Bahan makanan inilah yang telah terbukti banyak mengandung vitamin B1.[1]
Vitamin B2 Vitamin B2 (riboflavin) banyak berperan penting dalam metabolisme di tubuh manusia.[1] Di dalam tubuh, vitamin B2 berperan sebagai salah satu kompenen koenzim flavin mononukleotida (flavin mononucleotide, FMN) dan flavin adenine dinukleotida (adenine dinucleotide, FAD). Kedua enzim ini berperan penting dalam regenerasi energi bagi tubuh melalui proses respirasi. Vitamin ini juga berperan dalam pembentukan molekul steroid, sel darah merah, dan glikogen, serta menyokong pertumbuhan berbagai organ tubuh, seperti kulit, rambut, dan kuku.[6] Sumber vitamin B2 banyak ditemukan pada sayur-sayuran segar, kacang kedelai, kuning telur, dan susu. Defisiensinya dapat menyebabkan menurunnya daya tahan tubuh, kulit kering bersisik, mulut kering, bibir pecah-pecah, dan sariawan.
Vitamin B3
Beri-beri, penyakit yang disebabkan oleh defisiensi vitamin B1 Vitamin B3 juga dikenal dengan istilah niasin. Vitamin ini berperan penting dalam metabolisme karbohidrat untuk menghasilkan energi, metabolisme lemak, dan protein.[20] Di dalam tubuh, vitamin B3 memiliki peranan besar dalam menjaga kadar gula darah, tekanan darah tinggi, penyembuhan migrain, dan vertigo. Berbagai jenis senyawa racun dapat dinetralisir dengan bantuan vitamin ini.[20] Vitamin B3 termasuk salah satu jenis vitamin yang banyak ditemukan pada makanan hewani, seperti ragi, hati, ginjal, daging unggas, dan ikan.[17] Akan tetapi, terdapat beberapa sumber pangan lainnya yang juga mengandung vitamin ini dalam kadar tinggi, antara lain gandum dan kentang manis. Kekurangan vitamin ini dapat menyebabkan tubuh mengalami kekejangan, keram otot, gangguan sistem pencernaan, muntah-muntah, dan mual.[19]
Vitamin B5 Vitamin B5 (asam pantotenat) banyak terlibat dalam reaksi enzimatik di dalam tubuh. Hal ini menyebabkan vitamin B5 berperan besar dalam berbagai jenis metabolisme, seperti dalam reaksi pemecahan nutrisi makanan, terutama lemak.[6] Peranan lain vitamin ini adalah menjaga komunikasi yang baik antara sistem saraf pusat dan otak dan memproduksi senyawa asam lemak, sterol, neurotransmiter , dan hormon tubuh. [20] Vitamin B5 dapat ditemukan dalam berbagai jenis variasi makanan hewani, mulai dari daging, susu, ginjal, dan hati hingga makanan nabati, seperti sayuran hijau dan kacang hijau. Seperti halnya vitamin B1 dan B2, defisiensi vitamin B5 dapat menyebabkan ku lit pecah-pecah dan bersisik. Selain itu, gangguan lain yang akan diderita adalah keram otot serta kesulitan untuk tidur.[1]
Vitamin B6 Vitamin B6, atau dikenal juga dengan istilah piridoksin, merupakan vitamin yang esensial bagi pertumbuhan tubuh. Vitamin ini berperan sebagai salah satu senyawa koenzim A yang digunakan tubuh untuk menghasilkan energi melalui jalur sintesis asam lemak, seperti spingolipid dan fosfolipid.[20][6] Selain itu, vitamin ini juga berperan dalam metabolisme nutrisi dan memproduksi antibodi sebagai mekanisme pertahanan tubuh terhadap antigen atau senyawa asing yang berbahaya bagi tubuh.[20] Vitamin ini merupakan salah satu jenis vitamin yang mudah didapatkan karena vitamin ini banyak terdapat di dalam beras, jagung, kacang-kacangan, daging, dan ikan. Kekurangan vitamin dalam jumlah banyak dapat menyebabkan kulit pecah-pecah, keram otot, dan insomnia. [19]
Vitamin B12 Vitamin B12 atau sianokobalamin merupakan jenis vitamin yang hanya khusus diproduksi oleh hewan dan tidak ditemukan pada tanaman. Oleh karena itu, vegetarian sering kali mengalami gangguan kesehatan tubuh akibat kekurangan vitamin ini.[20] Vitamin ini banyak berperan dalam metabolisme energi di dalam tubuh. Vitamin B12 juga termasuk dalam salah satu jenis vitamin yang berperan dalam pemeliharaan
kesehatan sel saraf , pembentukkan molekul DNA dan RNA, pembentukkan platelet darah.[6] Telur, hati, dan daging merupakan sumber makanan yang baik untuk memenuhi kebutuhan vitamin B12. Kekurangan vitamin ini akan menyebabkan anemia (kekurangan darah), mudah lelah lesu, dan iritasi kulit.[1]
Vitamin C
Buah jeruk, terkenal atas kandungan vitamin C-nya yang tinggi. Vitamin C (asam askorbat) banyak memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh kita. Di dalam tubuh, vitamin C juga berperan sebagai senyawa pembentuk kolagen yang merupakan protein penting penyusun jaringan kulit, sendi, tulang, dan jaringan penyokong lainnya. [21] Vitamin C merupakan senyawa antioksidan alami yang dapat menangkal berbagai radikal bebas dari polusi di sekitar lingkungan kita. Terkait dengan sifatnya yang mampu menangkal radikal bebas, vitamin C dapat membantu menurunkan laju mutasi dalam tubuh sehingga risiko timbulnya berbagai penyakit degenaratif , seperti kanker , dapat diturunkan.[22] Selain itu, vitamin C berperan dalam menjaga bentuk dan struktur dari berbagai jaringan di dalam tubuh, seperti otot. Vitamin ini juga berperan dalam penutupan luka saat terjadi pendarahan dan memberikan perlindungan lebih dari infeksi mikroorganisme patogen.[21] Melalui mekanisme inilah vitamin C berperan dalam menjaga kebugaran tubuh dan membantu mencegah berbagai jenis penyakit. Defisiensi vitamin C juga dapat menyebabkan gusi berdarah dan nyeri pada per sendian. Akumulasi vitamin C yang berlebihan di dalam tubuh dapat menyebabkan batu ginjal, gangguan saluran pencernaan, dan rusaknya sel darah merah.[21]
Vitamin D Vitamin D juga merupakan salah satu jenis vitamin yang banyak ditemukan pada makanan hewani, antara lain ikan, telur, susu, serta produk olahannya, seperti keju. Bagian tubuh yang paling banyak dipengaruhi oleh vitamin ini adalah tulang. Vitamin D ini dapat membantu metabolisme kalsium dan mineralisasi tulang.[23] Sel kulit akan segera memproduksi vitamin D saat terkena cahaya matahari (sinar ultraviolet). Bila kadar vitamin D rendah maka tubuh akan mengalami pertumbuhan kaki yang tidak normal, dimana betis kaki akan membentuk huruf O dan X.[24] Di samping itu, gigi akan mudah mengalami kerusakan dan otot pun akan mengalami kekejangan.[1] Penyakit lainnya adalah osteomalasia, yaitu hilangnya unsur kalsium dan fosfor secara berlebihan di dalam tulang. Penyakit ini biasanya ditemukan pada remaja, sedangkan pada manula, penyakit yang dapat ditimbulkan adalah osteoporosis, yaitu kerapuhan tulang akibatnya
berkurangnya kepadatan tulang. Kelebihan vitamin D dapat menyebabkan tubuh mengalami diare, berkurangnya berat badan, muntah-muntah, dan dehidrasi berlebihan.[17]
Vitamin E
Struktur molekul vitamin E Vitamin E berperan dalam menjaga kesehatan berbagai jaringan di dalam tubuh, mulai dari jaringan kulit, mata, sel darah merah hingga hati. Selain itu, vitamin ini juga dapa t melindungi paru-paru manusia dari polusi udara. Nilai kesehatan ini terkait dengan kerja vitamin E di dalam tubuh sebagai senyawa antioksidan alami. Vitamin E banyak ditemukan pada ikan, ayam, kuning telur, ragi, dan minyak tumbuh-tumbuhan. Walaupun hanya dibutuhkan dalam jumlah sedikit, kekurangan vitamin E dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang fatal bagi tubuh, antara lain kemandulan baik bagi pria maupun wanita. Selain itu, saraf dan otot akan mengalami gangguan yang berkepanjangan.[19]
Vitamin K Vitamin K banyak berperan dalam pembentukan sistem peredaran darah yang baik dan penutupan luka. Defisiensi vitamin ini akan berakibat pada pendarahan di dalam tubuh dan kesulitan pembekuan darah saat terjadi luka atau pendarahan. Selain itu, vitamin K juga berperan sebagai kofaktor enzim untuk mengkatalis reaksi karboksilasi asam amino asam glutamat.[25] Oleh karena itu, kita perlu banyak mengonsumsi susu, kuning telur, dan sayuran segar yang merupakan sumber vitamin K yang baik bagi pemenuhan kebutuhan di dalam tubuh.[17] Berikut adalah senyawa-senyawa yang tergolong vitamin alami. Tahun penemuan vitamin alami dan sumbernya Tahun penemuan Vitamin Nama biokimia Ditemukan di 1909 Vitamin A Retinol Wortel 1912 Vitamin B 1 Tiamin Susu 1912 Vitamin C Asam askorbat Jeruk sitrun 1918 Vitamin D Kalsiferol Keju 1920 Vitamin B 2 Riboflavin Telur 1922 Vitamin E Tokoferol Minyak mata bulir gandum, 1926 Vitamin B 12 Sianokobalamin Telur 1929 Vitamin K Filokuinona Kuning telur 1931 Vitamin B 5 Asam pantotenat Susu 1931 Vitamin B 7 Biotin Hati 1934 Vitamin B 6 Piridoksin Kacang
1936 1941
Vitamin B 3 Niasin Vitamin B 9 Asam folat
http://id.wikipedia.org/wiki/Vitamin
PENDAHULUAN
Ragi Hati
Latar Belakang Salah satu usaha yang mutlak dibutuhkan untuk mengembangkan budi daya ikan adalah penyediaan benih yang bermutu dalam jumlah yang memadai dan waktu yang tepat. Selama ini usaha ke arah tersebut telah dilakukan, namun belum berhasil dengan baik. Kekurangan persediaan benih yang bermutu dalam jumlah dan waktu yang tepat disebabkan oleh belum optimalnya penanganan induk dan larva yang dihasilkan. Perbaikan kualitas dan kuantitas telur melalui perbaikan kualitas pakan induk merupakan alternatif dalam upaya mengatasi masalah tersebut. Kandungan nutrisi pakan ikan adalah salah satu faktor penentu dalam perkembangan oosit, terutama pada awal perkembangan telur. Informasi kebutuhan nutrisi untuk ikan-ikan budi daya yang tersedia umumnya hanya sebatas kebutuhan nutrien makro, seperti lemak dan protein, sedangkan informasi kebutuhan mikro nutrien, seperti vitamin dan mineral, masih sangat terbatas. Selain itu, penggunaan mikro nutrien ini dalam ransum pakan induk hanya mengacu kepada kebutuhan ransum secara umum untuk pertumbuhan. Dalam kondisi seperti ini, sulit mengembangkan teknologi produksi benih berkualitas secara massal. Berbagai penelitian membuktikan bahwa kualitas pakan termasuk nutrien mikro yang merupakan faktor penting yang berhubungan erat dengan kematangan gonad, jumlah telur yang diproduksi, dan kualitas telur dan larva (Watanabe 1988). Kualitas telur merupakan refleksi keadaan kimia nutrisi kuning telur yang sangat dipengaruhi oleh kesehatan dan gizi pakan yang diterima oleh induk Blaxter (1969). Beberapa nutrien mikro maupun asam-asam lemak esensial yang terkandung dalam ransum pakan ikan akan diakumulasikan dalam telur untuk digunakan sebagai energi maupun senyawa pembentuk jaringan tubuh selama proses perkembangan embrio (embriogenesis) maupun larva. Saat telur menetas, sumber energi untuk perkembangan
larva ikan sangat bergantung pada material bawaan telur yang telah disiapkan oleh induk dan fase ini merupakan fase yang paling kritis. Material telur yang mengalami defisiensi gizi akan menimbulkan gangguan dalam perkembangan larva dan akhirnya dapat mengakibatkan kematian. 2 Keberadaan nutrien dalam telur ini merupakan akumulasi nutrien pada fase pematangan gonad. Secara alamiah proses vitelogenesis memerlukan interaksi faktor eksternal dan internal. Faktor eksternal yang mempengaruhi vitelogenesis antara lain temperatur, naik turunnya permukaan air, curah hujan, debit air, feromon, dan pakan. Pakan induk yang dapat mempengaruhi vitelogenesis adalah pakan yang berkualitas, yaitu pakan yang mengandung protein, lemak, vitamin E, vitamin C, dan mineral yang sesuai dengan kebutuhan ikan sebagai bahan pembentuk vitelogenin. Faktor internal adalah ketersediaan hormon-hormon steroid, gonad terutama estradiol17_ dalam tingkat yang dapat merangsang vitelogenesis. Dalam upaya untuk lebih meningkatkan kualitas telur dan larva ikan lele, perlu diadakan perbaikan pengelolaan reproduksi dengan cara mempercepat kematangan gonad melalui penggunaan hormon eksogen dan perbaikan nutrisi induk terutama kebutuhan akan vitamin C. Informasi kebutuhan vitamin C saat siklus reproduksi serta pengaruhnya pada perkembangan ovarium dan perkembangan larva ikan lele belum ada, padahal informasi ini sangat bermanfaat dalam penyusunan ransum yang tepat untuk induk ikan lele sehingga dapat digunakan untuk memperbaiki penampilan reproduksi ikan tersebut. Vitamin C merupakan salah satu nutrien mikro yang dibutuhkan oleh induk ikan dalam proses reproduksi. Hal ini didasarkan pada adanya fluktuasi kandungan vitamin C ovarium selama berlangsungnya siklus reproduksi pada beberapa spesies ikan dan udang yang ditangkap di alam seperti pada udang Palaemon serratus (Guary et al.
1975), ikan Carassius carassius (Saeymour 1981), Godus morhua (Agrawal dan Mahajan 1980; Sandnes dan Braekkan, 1981), Oreochromis sp (Azwar 1997). Kandungan vitamin C dalam ovarium akan meningkat pada awal perkembangannya dan kemudian menurun pada fase akhir sebelum ovulasi. Ikan tidak mampu mensintensis vitamin C (Faster dalam Sandnes 1991) sehingga untuk mempertahankan metabolisme sel, vitamin C mutlak harus diperoleh dari luar tubuh karena tidak terdapat enzim L-gulonolakton oksidase yang dibutuhkan untuk biosintesis vitamin C (Dabrowski, 2002). Peran pakan dalam perkembangan gonad penting untuk fungsi endokrin yang normal. Tingkat pemberian pakan tampaknya mempengaruhi sintesis maupun pelepasan hormon dari kelenjar-kelenjar endokrin. Kelambatan perkembangan gonad 3 karena kekurangan pakan mungkin dapat menyebabkan kadar gonadotropin rendah yang dihasilkan oleh kelenjar adenohipofisis, respons ovari yang kurang atau mungkin kegagalan ovari untuk menghasilkan jumlah estrogen yang cukup (Toelihere 1981). Seperti yang telah dijelaskan di atas, di samping ketersediaan materi baik kualitas maupun kuantitas untuk mendukung proses reproduksi, kerja hormon juga diperlukan untuk mempercepat dan meningkatkan proses sintesis vitelogenin dan penyerapannya oleh telur. Estradiol-17_ merupakan hormon perangsang biosintesis vitelogenin di hati. Di samping itu estradiol-17_ di dalam darah memberikan rangsangan balik terhadap hipofisis dan hipotalamus ikan. Rangsangan yang diberikan oleh estradiol17_ kepada hipofisis ikan adalah rangsangan dalam proses pembentukan gonadotropin yang juga berperan dalam membantu proses penyerapan vitelogenin oleh telur. Vitelogenin yang disintesis di hati dengan bantuan hormon estradiol-17_ disekresikan ke dalam aliran
darah menuju gonad. Oleh karena adanya peranan estradiol-17_ pada biosintesis vitelogenin maka penambahan estradiol-17_ melalui implan pada induk ikan diharapkan dapat meningkatkan ketersediaan estradiol-17_ yang optimun untuk merangsang hati mensintesis dan mensekresi vitelogenin ke dalam darah sehingga konsentrasi vitelogenin dalam darah akan meningkat. Dengan demikian, penyerapan vitelogenin oleh oosit akan berjalan dengan lancar. Dengan melakukan pendekatan-pendekatan di atas maka diharapkan telur yang dihasilkan akan mempunyai derajat pembuahan dan derajat tetas yang tinggi sehingga larva yang dihasilkan berkualitas baik dengan ketahanan hidup yang prima. Namun, usaha-usaha pendekatan tersebut sering dilakukan secara parsial dan tidak bersifat menyeluruh. Pendekatan yang baik adalah mengkombinasikan antara lingkungan, pakan, dan hormon. Faktor lingkungan sangat kompleks dan sukar ditiru sehingga kombinasi antara pakan dan hormonlah yang sangat dimungkinkan, tetapi dengan memperhatikan faktor lingkungan optimal yang mendukung proses reproduksi. Dalam upaya meningkatkan kualitas telur yang pada akhirnya dapat meningkatkan kelangsungan hidup larva ikan, penelitian ini dilakukan dengan mengkombinasikan pendekatan nutrisi dan hormonal. Di samping itu, kebutuhan vitamin C induk ikan lele dumbo yang berkaitan dengan akumulasi material telur dalam rangka memperoleh benih dengan kualitas yang baik belum tersedia. Dengan 4 demikian, perlu dilakukan penelitian untuk mengevaluasi pengaruh penambahan ascorbyl phosphate magnesium sebagai sumber vitamin C pada pakan dan hormon estradiol-17_ pada pematangan gonad, kualitas telur, dan ketahanan hidup larva ikan lele dumbo (Clarias gariepinus). Dengan kombinasi tersebut diharapkan akan lebih memaksimalkan proses reproduksi sehingga diharapkan materi yang masuk dapat
dengan optimal diserap telur dan pada akhirnya dapat meningkatkan kualitas telur dan larva. Perumusan Masalah Masalah yang dihadapi dalam budi daya ikan lele adalah kurangnya informasi tentang nutrisi induk. Ketersediaan nutrien induk untuk proses vitelogenesis sangat bergantung pada kualitas pakan yang diberikan. Material telur yang mengalami definsiensi gizi akan menimbulkan gangguan pada perkembangan larva dan akhirnya akan mengalami kematian. Salah satu unsur mikro nutrien yang penting dalam proses vitelogenesis dan embriogenesis adalah vitamin C. Pada proses vitelogenesis, vitamin C sebagai donor elektron dalam reaksi hidroksilasi biosintesis hormon steroid yang diperlukan bagi berlangsungnya proses tersebut. Selain itu, vitamin C juga berfungsi sebagai anti oksidan yang akan melindungi kolesterol dari kerusakan akibat terjadinya proses oksidasi sehingga kebutuhan kolesterol untuk proses biosintesis hormon estrogen dapat terpenuhi. Pada proses embriogenesis, vitamin C berperan dalam metabolisme lemak, yaitu dalam reaksi biosintesis karnitin, yang berfungsi mentransfer asam lemak rantai panjang dari sitosol ke mitokondria untuk dikonversi menjadi energi melalui proses _-oksidasi. Dengan demikian, kebutuhan energi selama proses tersebut berlangsung dapat dipasok dalam jumlah yang cukup sesuai kebutuhan. Sumber energi dan nutrien esensial bagi perkembangan larva ikan ketika telur menetas bergantung pada materi bawaan yang telah dipersiapkan oleh induk. Vitamin C mempunyai fungsi sebagai kofaktor enzim prolil dan lisin hidroksilase yang mengkatalis hidroksilasi prolin dan lisin, yang esensial untuk biosintesis jaringan kolagen yang terdapat pada ovarium dan perkembangan embrio. Kolagen merupakan penyusun utama dinding dalam kantong ovarium. Kolagen sebagai penyusun dinding kapiler darah di jaringan termasuk telur. Kapiler darah pada gonad penting dalam
pendistribusian nutrien ke oosit. Selama embrio dan larva berkembang, kandungan 5 vitamin C telur cepat menurun (Sato et al, 1987) karena pada saat itu terjadi pembentukan tulang dan jaringan ikat. Umumnya, spesies ikan tidak mempunyai kemampuan untuk melakukan biosintesis vitamin C. Ketidakmampuan ikan mensintesis vitamin C disebabkan karena tidak adanya enzim L-gulunolakton oksidase yang berperanan dalam mengkonversi Lgulunolakton ke bentuk 2-keto-L-gunulolakton, sebagai tahap akhir dalam sintesis vitamin C. Untuk itu kebutuhan vitamin C ikan harus dipasok dari luar. Selain itu, pemberian pakan yang tidak optimal menyebabkan kurangnya energi untuk mendukung proses reproduksi, terutama dalam mensintesis hormon-hormon yang terlibat dalam proses perkembangan telur (vitelogenesis) seperti estradiol-17_. Estradiol-17_ adalah hormon steroid yang disintesis pada lapisan granulosa yang kemudian bekerja merangsang biosintesis vitelogenin di hati. Sintesis vitelogenin dirangsang oleh estradiol-17_ yang memasuki sistem peredaran darah kemudian merangsang hati mensintesis dan mensekresi vitelogenin. Konsentrasi estradiol-17_ di dalam plasma darah yang meningkat selama periode pertumbuhan oosit dapat digunakan sebagai indikator vitelogenesis (Fostier, et al. 1978, King dan Pankhurst, 2004). Dengan kata lain, estradiol-17_ bertanggung jawab dalam sintesis vitelogenin. Dengan adanya peranan vitamin C dan estradiol-17_ seperti tersebut di atas, perlu diujicobakan peranan tersebut pada ikan uji, agar diperoleh informasi pengaruh kombinasi ascorbyl phosphate magnesium sebagai sumber vitamin C dan estradiol-17_ pada pematangan gonad dan kualitas telur pada ikan lele dumbo. Informasi ini sangat penting dalam menyusun suatu ransum yang tepat bagi pemenuhan gizi dan dosis hormon estradiol-17_ untuk induk ikan pada masa reproduksi sehingga telur dan kualitas larva yang dihasilkan dapat ditingkatkan lagi. 6 Tujuan dan Manfaat
Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Untuk mendapatkan dosis kombinasi ascorbyl phosphate magnesium dan estradiol-17_ yang optimum dalam pematangan gonad, kualitas telur, dan larva ikan lele sebagai ikan uji. 2. Untuk melihat pengaruh kombinasi ascorbyl phosphate magnesium dan estradiol17_ pada penampilan reproduksi induk ikan lele serta keterkaitannya dengan komposisi vitamin C, protein, lemak, fosfolipid, dan ratio hidroksiprolin/prolin ovarium, telur, dan larva. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar dalam manajemen induk, dengan pemberian pakan dan perlakuan hormonal yang tepat pada induk ikan sehingga dapat mempercepat pematangan gonad, meningkatkan kuantitas, kualitas telur, dan ketahanan hidup larva ikan ikan lele. Hipotesis Dengan pemberian ascorbyl phosphate magnesium pada pakan dan implantasi hormon estradiol-17β yang optimal dapat meningkatkan kualitas vitelogenin yang selanjutnya akan meningkatkan kandungan fosfolipida telur sehingga daya tetas telur dan kelangsungan hidup larva meningkat http://www.damandiri.or.id/file/hengkyjuliussinjalipbbab1.pdf
