PEMBENTUKAN ASAM LAKTAT Wendy Yudija Limbong Allo Fakultas Kedokteran Universitas Krida Wacana Alamat Jalan Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11530 Abstrak: Sistem metabolisme energi untuk menghasilkan ATP dapat berjalan secara aerob (dengan oksigen) dan secara anaerob (tanpa oksigen). Kedua proses ini dapat berjalan secara simultan di dalam tubuh saat berolahraga. Pada aktivitas-aktivitas olahraga yang membutuhkan energi besar dalam waktu yang cepat atau pada olahraga dengan intenistas tinggi. Metabolisme energi akan berjalan secara anaerobik melalui hidrolisis phosphocreatine (PCr) serta melalui proses glikolisis glukosa/glikogen otot. Sedangkan pada cabang-cabang olahraga dengan intensitas rendah-sedang yang memilki komponen aerobik tinggi seperti jogging, maraton, triathlon atau juga bersepeda jarak jauh, metabolisme energi tubuh akan berjalan secara aerobik dengan kehadiran oksigen melalui pembakaran simpanan karbohidrat, lemak dan protein. Kata kunci: Sistem metabolisme energi, aerob dan anaerob, karbonhidrat, lemak dan protein. Abstract: The system of energy metabolism to produce ATP can run in aerobic (with oxygen) and anaerobic (without oxygen). Both of these processes can be run simultaneously on the body during exercise. In the sports activities that require large energy in a short time or in sports with high intenistas. Energy metabolism will run anaerobically through phosphocreatine hydrolysis (PCR) as well as through the process of glycolysis, glucose / glycogen muscle. Whereas in those sports with a low-moderate intensity aerobic component that has high as jogging, marathon, triathlon or cycling distance also, the body's energy metabolism will run aerobically in the presence of oxygen through combustion deposits of carbohydrates, fats and proteins. Keywords: System energy metabolism, aerobic and anaerobic, carbohydrates, fats and proteins.
Pendahuluan Di dalam berbagai jenis olahraga baik olahraga dengan gerakan-gerakan yang bersifat konstan seperti jogging, marathon dan bersepeda atau juga pada olahraga yang melibatkan gerakan-gerakan yang explosif seperti menendang bola atau gerakan smash dalam olahraga tenis atau bulutangkis, jaringan otot hanya akan memperoleh energi dari pemecahan molekul adenosine triphospate atau yang biasanya disingkat sebagai ATP. Energi yang digunakan berasal dari simpanan energi yang terdapat di dalam tubuh yaitu simpanan PCr, karbohidrat, lemak dan protein. Molekul ATP tersebut akan dihasilkan melalui metabolisme energi yang akan melibatkan beberapa reaksi kimia yang kompleks. Pengunaan simpanan-simpanan energi di dalam tubuh beserta jalur metabolisme energi yang akan digunakan untuk menghasilkan molekul ATP akan bergantung terhadap jenis aktivitas serta intensitas yang dilakukan saat berolahraga. Struktur makroskopis pada pankreas
Lunak dan berlobus
Berjalan miring menyilang dinding posterior abdomen pada regio epigastrium
Terletak menyilang bidang transpylorica caput→dibawah kanan bid.transpylorica collum→pada bid.transpyloricacorpus cauda→di atas kiri bidang transpylorica.1
Struktur mikroskopis Ada dua jaringan utama yang menyusun pankreas :
Asini adalah berfungsi untuk mensekresi getah pecernaan dalam duodenum.
Pulau Langerhans adalah kumpulan sel berbentuk ovoid, berukuran 76×175 mm dan berdiameter 20 sampai 300 mikron tersebar di seluruh pankreas, walaupun lebih banyak ditemukan di ekor daripada kepala dan badan pankreas. Pulau-pulau ini menyusun 1-2% berat pankreas. Pada manusia terdapat 1-2 juta pulau. Masing-masing memiliki pasokan darah yang besar; dan darah dari pulau Langerhans, seperti darah dari saluran cerna tetapi tidak seperti darah dari organ endokrin lain, mengalir ke vena hepatika. Sel-sel dalam
pulau dapat dibagi menjadi beberapa jenis bergantung pada sifat pewarnaan dan morfologinya. Pada manusia paling sedikit terdapat empat jenis sel 1. Sel α –
20% populasi sel
–
Mensekresi glucagon
–
Bentuk besar, mencolok, terutama di perifer
2. Sel β –
75% dari polulasi, sel paling kecil, menempati bagian tengah
–
Mensekresi insulin Granula lebih kecil (200 μm)
3. Sel δ –
Sel paling besar, 5% dari populasi
–
Granula mirip sel α, tapi kurang padat
–
Menghasilkan hormon Somatostatin yang di pankreas bekerja mengatur pelepasan hormon pulau Langerhans yang lain (parakrin)
4. Sel C/sel PP –
Ditemukan hanya pada spesies tertentu, mis. Guinea pig, jumlah terbatas,ukuran sama dengan sel β, dengan sedikit atau tanpa granula.
–
Mensekresi polipeptida pancreas
–
Fungsi fisiologis tak diketahui
Hormon yang berperan Hormon yang berperan dalam pengaturan glukosa darah yang terutama adalah hormonhormon yang dihasilkan oleh pulau-pulau langerhans kelenjar pancreas yang merupakan kumpulan sel-sel ovoid tersebar di seluruh pancreas dan terdiri dari beberapa jenis sel. Hormonhormon yaitu insulin, glucagon dan epinefrin. 1. Insulin Diciptakan oleh sel beta dari pulau-pulau langerhans pancreas Bersifat anabolic karena meningkatkan simpanan karbohidrat, lemak, dan protein. Fungsi insulin adalah : Menurunkan kadar glukosa, asam amino, dan asam lemah dalam darah dengan meningkatkan simpanan nutrient-nutrien makanan tersebut.
Cara kerja insulin adalah dengan meningkatkan pemasukan glukosa melalui membrane sel jaringan seperti jaringan otot, meningkatkan transportasi asam-asam lemak dari darah ke jaringan adipose, dan mendorong transportasi aktif asam-asam amino dari darah ke dalam otot dan jaringan lain. Insulin merangsang proses glikogenesis, yaitu pembentukan glikogen dari glukosa, baik di otot maupun di hati. Juga merangsang sintesis trigliserida dan protein. Menghambat proses glikogenolisis, lipolisis, atau ataupun glukoneogenesis, sehingga menghambat proses katabolisme dari glukosa, trigliserida, dan protein. Insulin merupakan satu-satunya enzim yang berfungsi menurunkan kadar gula dalam darah. Rangsang utama pengeluaran insulin dari sel beta ini adalah kadar glukosa dalam darah. Bila kadar glukosa dalam darah meningkat maka pengeluaran insulin pun meningkat demikian pun sebaliknya sehingga kadar glukosa dalam darah dapat dipertahankan. Pengeluaran insulin pun juga meningkatnya kadar asam amino dalam darah, pengaruh hormon pencernaan utama khususnya gastric inhibitory peptide, dan peningkatan aktivitas parasimpatis di pulau-pulau langerhans. Sekresi insulin dapat dihambat oleh rangsang simpatis atau peningkatan epinefrin. Defisiensi insulin umumnya menimbulkan keadaan hiperglikemia (kenaikan kadar glukosa darah) yang umum diderita oleh penderita Diabetes Melitus. Pada protein, defisiensi akan menimbulkan penumpukan urea hasil katabolisme dan pada lemak akan menimbulkan banyak asam lemak bebas yang akan diubah menjadi bendabenda keton. Sebaliknya, apabila terjadi kelebihan sekresi insulin, maka akan terjadi kelaparan di otak karena otak mendapat energi bahan bakar hanya dari glukosa.2 2. Glukagon Diciptakan oleh sel alfa pulau-pulau langerhans pancreas. Umumnya kerjanya berlawanan dengan insulin. Pada karbohidrat, glukagon meningkatkan glukosa dalam darah dengan proses pengeluaran glukosa oleh hati. Pada lemak, mendorong penguraian lemak, menghambat sintesis trigliserida sehingga kadar asam lemak dalam darah meningkat. Pada protein, menghambat sintesis protein dan meningkatkan pengurain protein di hati. Sekresi glukagon juga berkebalikan dengan insulin, glukagon meningkat sekresinya pada waktu pasca-absortif, sehingga dapat dibilang sebagai hormon “puasa”.
Rangsang utama sekresi glukagon juga sama seperti insulin yaitu kadar glukosa dalam darah. Glukagon disekresi oleh sel alfa sebagai respon terhadap menurunnya kadar glukosa dalam darah. Dengan demikian, sekresi glukagon akan menurun dengan meningkatnya kadar glukosa di dalam darah. Apabila terjadi kelebihan sekresi dari hormon glucagon (hipersekresi), maka akan terjadi hiperglikemia dimana bila terjadi pada penderita DM maka akan memperparah keadaan penyakitnya.2 Metabolisme Secara umum aktivitas yang terdapat dalam kegiatan olahraga akan terdiri dari kombinasi dua jenis aktivitas yaitu aktivitas yang bersifat aerob dan dan aktivitas yang bersifat anaerob. Kegiatan/jenis olahraga yang bersifat ketahanan seperti jogging, marathon, triathlon dan juga bersepeda jarak jauh merupakan jenis olahraga dengan komponen aktivitas aerobik yang dominan sedangkan kegiatan olahraga yang membutuhkan tenaga besar dalam waktu singkat seperti angkat berat, push-up, sprint atau juga loncat jauh merupakan jenis olahraga dengan komponen komponen aktivitas anaerob yang dominan. Namun dalam beragamnya berbagai cabang olahraga akan terdapat jenisolahraga atau juga aktifitas latihan dengan satu komponen aktivitas yang lebih dominan atau juga akan terdapat cabang olahraga yang mengunakan kombinasi antara aktivitas yang bersifat aerob & anaerob. Aktivitas aerob merupakan aktivitas yang bergantung terhadap ketersediaan oksigen untuk membantu proses pembakaran sumber energi sehingga juga akan bergantung terhadap kerja optimal dari organ-organ tubuh seperti jantung, paru-paru dan juga pembuluh darah untuk dapat mengangkut oksigen agar proses pembakaran sumber energi dapat berjalan dengan sempurna. Aktivitas ini biasanya merupakan aktivitas olahraga dengan intensitas rendah-sedang yang dapat dilakukan secara kontinu dalam waktu yang cukup lama sepeti jalan kaki, bersepeda atau juga jogging. Aktivitas anaerob merupakan aktivitas dengan intensitas tinggi yang membutuhkan energi secara cepat dalam waktu yang singkat namun tidak dapat dilakukan secara kontinu untuk durasi waktu yang lama. Aktivitas ini biasanya juga akan membutuhkan interval istirahat agar ATP dapat diregenerasi sehingga kegiatannya dapat dilanjutkan kembali. Contoh dari kegiatan/jenis olahraga yang memiliki aktivitas anaerob dominan adalah lari cepat (sprint), push-up, body building, gimnastik atau juga loncat jauh. Dalam beberapa jenis
olahraga beregu atau juga individual akan terdapat pula gerakan-gerakan/aktivitas sepeti meloncat, mengoper, melempar, menendang bola, memukul bola atau juga mengejar bola dengan cepat yang bersifat anaerobik. Oleh sebab itu maka beberapa cabang olahraga seperti sepakbola, bola basket atau juga tenis lapangan disebutkan merupakan kegiatan olahraga dengan kombinasi antara aktivitas aerob dan anaerob.3 Metabolisme karbohidrat Glikolisis Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel. Lintasan katabolisme ini adalah proses pemecahan glukosa menjadi: 1.
asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen)
2.
asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen)
Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam piruvat, dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat
Lintasan detail glikolisis (dipetik dari: Murray dkk. Biokimia Harper)
Secara rinci, tahap-tahap dalam lintasan glikolisis adalah sebagai berikut (pada setiap tahap,lihat dan hubungkan dengan Gambar Lintasan detail metabolisme karbohidrat):4 1. Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa-6 fosfat dengan dikatalisir oleh enzim heksokinase atau glukokinase pada sel parenkim hati dan sel Pulau Langerhans pancreas. ATP diperlukan sebagai donor fosfat dan bereaksi sebagai kompleks Mg-ATP. Satu fosfat berenergi tinggi digunakan, sehingga hasilnya adalah ADP. (-1P) “Glukosa + ATP Mg2+ → glukosa 6-fosfat + ADP”
2. Glukosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzim fosfoheksosa isomerase . Enzim ini hanya bekerja pada anomer ∝-glukosa 6-fosfat. “∝-D-glukosa 6-fosfat ↔ ∝-D-fruktosa 6-fosfat”
3. Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bifosfat dengan bantuan enzim fosfofruktokinase . ATP menjadi donor fosfat, sehingga hasilnya adalah ADP .(-1P) “∝-D-fruktosa 6-fosfat + ATP ↔ D-fruktosa 1,6-bifosfat”
4. Fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi gliserahdehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim aldolase (fruktosa 1,6-bifosfat aldolase). “D-fruktosa 1,6-bifosfat↔ D-gliseraldehid 3-fosfat + dihidroksiaseton fosfat”
5. Gliseraldehid 3-fosfat dapat berubah menjadi dihidroksi aseton fosfat dan sebaliknya (reaksi interkonversi). Reaksi bolak-balik ini mendapatkan katalisator enzim fosfotriosa isomerase . “D-gliseraldehid 3-fosfat ↔ dihidroksiaseton fosfat”
6. Gliseraldehid 3-fosfat dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat dengan bantuan enzim gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase. Dihidroksi aseton fosfat bisa diubah menjadi gliseraldehid 3-fosfat maka juga dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat. “D-gliseraldehid 3-fosfat + NAD+ + Pi↔ 1,3-bifosfogliserat + NADH + H +”
Atom-atom hidrogen yang dikeluarkan dari proses oksidasi ini dipindahkan kepada NAD yang terikat pada enzim. Pada rantai respirasi mitokondria akan dihasilkan tiga fosfat berenergi tinggi (+3P).
Catatan: Karena fruktosa 1,6-bifosfat yang memiliki 6 atom C dipecah menjadi Gliseraldehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat yang masing-masing memiliki 3 atom C , dengan demikian terbentuk 2 molekul gula yang masing-masing beratom C tiga (triosa). Jika molekul dihidroksiaseton fosfat juga berubah menjadi 1,3- bifosfogliserat, maka dari 1 molekul glukosa pada bagian awal, sampai dengan tahap ini akan menghasilkan 2 x 3P = 6P. (+6P)
7. Pada 1,3 bifosfogliserat , fosfat posisi 1 bereaksi dengan ADP menjadi ATP dibantu enzim fosfogliserat kinase . Senyawa sisa yang dihasilkan adalah 3-fosfogliserat . “1,3-bifosfogliserat + ADP ↔ 3-fosfogliserat + ATP”
Catatan: Karena ada dua molekul 1,3-bifosfogliserat, maka energi yang dihasilkan adalah 2 x 1P = 2P. (+2P)
8. 3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan bantuan enzim fosfogliserat mutase. “3-fosfogliserat ↔ 2-fosfogliserat”
9. 2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat (PEP) dengan bantuan enzim 2+ enolase. Enolase dihambat oleh fluoride . Enzim ini bergantung pada Mg atau 2+ Mn . “2-fosfogliserat ↔ fosfoenol piruvat + H2O”
10. Fosfat pada PEP bereaksi dengan ADP menjadi ATP dengan bantuan enzim piruvat kinase . Enol piruvat yang terbentuk dikonversi spontan menjadi keto piruvat . “Fosfoenol piruvat + ADP → piruvat + ATP”
Catatan: Karena ada 2 molekul PEP maka terbentuk 2 molekul enol piruvat sehingga total hasil energi pada tahap ini adalah 2 x 1P = 2P. (+2P)
11. Jika tak tersedia oksigen (anaerob) , tak terjadi reoksidasi NADH melalui pemindahan unsur ekuivalen pereduksi. Piruvat akan direduksi oleh NADH menjadi laktat dengan bantuan enzim laktat dehidrogenase. “Piruvat + NADH + H+ → L(+)-Laktat + NAD+”
Dalam keadaan aerob, piruvat masuk mitokondria, lalu dikonversi menjadi asetil-KoA , selanjutnya dioksidasi dalam siklus asam sitrat menjadi CO2.
Pada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut: -
hasil tingkat substrat :
+ 4P
-
hasil oksidasi respirasi :
+ 6P
-
jumlah
+ 10P
-
dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P :
:
- 2P + 8P
Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut: -
hasil tingkat substrat :
+ 4P
-
hasil oksidasi respirasi :
+ 0P
-
jumlah :
+ 4P
-
dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P :
- 2P + 2P
Siklus asam sitrat
Reaksi-reaksi pada siklus asam sitrat diuraikan sebagai berikut:4 1. Kondensasi awal asetil KoA dengan oksaloasetat membentuk sitrat, dikatalisir oleh enzim sitrat sintase. 2. Sitrat dikonversi menjadi isositrat oleh enzim akonitase (akonitat hidratase). Reaksi ini bisa dihambat oleh fluoroasetat. 3. Isositrat mengalami dehidrogenasi membentuk oksalosuksinat dengan adanya enzim isositrat dehidrogenase. Kemudian terjadi dekarboksilasi menjadi –ketoglutarat yang juga dikatalisir oleh enzim isositrat dehidrogenase. Reaksi ini menghasilkan 3 ATP 4. Selanjutnya –ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif yang dikatalisir oleh kompleks –ketoglutarat dehidrogenase dan menghasilkan pembentukan suksinil KoA. Reaksi ini dapat dihambat oleh arsenat dan menghasilkan 3 ATP. 5. Selanjutnya terjadi perubahan suksinil KoA menjadi suksinat dengan adanya peran enzim suksinat tiokinase (suksinil KoA sintetase). Adanya reaksi GTP + ADP GDP + ATP (menghasilkan 1 ATP). 6. Suksinat dimetabolisir lebih lanjut melalui reaksi dehidrogenasi dikatalisir oleh enzim suksinat dehidrogenase. Menghasilkan Fumarat. Pada reaksi ini dihasilkan 2 ATP 7. Fumarase mengkatalisir penambahan air ke fumarat yang kemudian dihasilkan Malat 8. Malat dikonversikan menjadi oksaloasetat dengan katalisator berupa enzim malat dehidrogenase yang menghasilkan 3 ATP. Kalau kita hubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Kreb’s, akan dapat kita hitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:4 1. Glikolisis :
8P
2. Oksidasi piruvat (2 x 3P) :
6P
3. Siklus Kreb’s (2 x 12P) :
24P
Jumlah :
38P
Sumber Karbohidrat Ada tiga macam sumber karbohidrat, yang pertama adalah sumber karbohidrat yang berasal dari makanan berserat yaitu buah-buahan dan sayur-sayuran, kemudian simple karbohidrat yang didapat dari konsumsi gula dan yang terakhir adalah kompleks karbohidrat yang didapat dari nasi, kentang, jagung, roti, dan lain lain. Sumber karbohidrat adalah padi-padian (gandum dan beras) atau serealia, umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), jagung, kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olahan dari sumber karbohidrat adalah mie. bihun, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada sayuran. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas, dan sagu. Makanan di bawah ini adalah sumber karbohidrat berdasarkan 1 satuan penukar, dengan kalori yang hampir sama. Bisa digunakan untuk panduan menyusun menu diet. Bila ingin pas memang harus ditimbang dulu tapi bisa juga dikira-kira. Masing-masing makanan dibawah ini mengandung energi 175 kalori karbohidrat 40 gr protein 4 gr. Klasifikasi karbohidrat Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam 2 golongan, yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana; karbohidrat kompleks mempunyai lebih dari 2 unit gula sederhana di dalam 1 molekul. Karbohidrat sederhana terdiri atas Monosakarida yang terdiri atas jumlah ataom C yang sama dengan molekul air, disakarida yang terdiri atas ikatan 2 monosakarida dimana untuk tiap 12 atom C ada 11 molekul air Monosakarida Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk insomer dekstro (D). gugus hidroksil pada karbon nomor 2 terletak di sebelah kiri. Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur cincin (gambar 3.1). jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa.
Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa, xilosa, dan arabinosa.
1. Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Tubuh hanya dapat menggunakan glukosa dalam bentuk D. glukosa murni yang ada di pasar biasanya diperoleh dari hasil olahan pati. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi. Dalam keadaan normal sistem saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa sebagai sumber energi. Glikosa dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam jumlah terbatas dalam bahan makanan. Glukosa dapat dimanfaatkan untuk diet tinggi energi. Tingkat kemanisan glukosa hanya separuh dari sukrosa, sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yang sama.
2. Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia ang sama dengan glukosa, CHO, namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosa merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga, dan juga didalam sayur. Sepertiga dari gula madu madu terdiri atas fruktosa. Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan secara komersial sebagai pemanis. Minuman ringanbanyak menggunakan sirup jagung-tinggi-fruktosa sebagai bahan pemanis. Di dalam tubuh, fruktosa meupakan hasil pencernaan sakarosa.
3. Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa. Disakarida Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmugizi, oleh karena itu akan di bahas secara terbatas. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida ang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi. Kedua monosakarida saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen (O). ikatan glukosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul air. Hanya karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan. Disakarida dapat dipecah
kembali menjadi dua molekul monosakarida melalui reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida; monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa
1. Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari kedua macam bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan dan kristalisasi. Gula merah yang banyak digunakan di indonesia dibuat dari tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna. Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu. Bila dicernakan atau dihidrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit glukosa dan satu unit fruktosa. Pada pembuatan sirup sebagian sukrosa (gula pasir) akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa, yang disebut gula invert. Gula invert secara alami terdapat di dalam madu dan rasanya lebih manis daripada sukrosa.
2. Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan pati. Dalam proses berkecambah pati yang terdapat dalam padi-padian pecah menjadi maltosa, untuk kemudian diuraikan menjadi unit-unit glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih ang sedang tumbuh. Produksi bir terjadi bila maltosa difermentasi menjadi alkohol. Bila dicernakan atau dihidrolisis, maltosa pecah menjadi dua unit glukosa.
3. Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kadar laktosa pada susu sapi adalah 6,8 gram per 100 ml, sedangkan pada air susu ibu (ASI) 4,8 gram per 100 ml. banyak orang, terutama yang berkulit berwarna (termasuk orang indonesia) tidak tahan tehadap susu sapi, karena kekurangan enzim laktase yang dibentuk di dalam dinding usus dan diperlukan untuk pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kekurangan laktase ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis mikroorganisme yang tumbuh, yang menybabkan gejala kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada orang tua. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.
Oligosakarida Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida. Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat du dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim perncernaan. Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Fruktan terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang putih, dan asparagus. Fruktan tidak dicernakan secara berarti. Sebagian besar di dalam usus besar difermentasi. Polisakarida Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati. Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, bijibijian, dan umbi-umbian. Jumlah unit glukosa dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain, bergantung jenis tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu sama lain dengan karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya mengentalkan, dan rasa. Amilosa merupakan rantai panjang unit glukosa yang tidak bercabang, sedangkan amilopektin adfalah polimer yang susunannya bercabang-cabang dengan 15-30 unit glukosa pada tiap cabang. Dekstrin merupakan produk antara pada perencanaan pati atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan lewat pipa (tube feeding). Cairan glukosa dalam hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Karena molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil sehingga tidak mudah menimbulkan diare. Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot dan selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak.5
Kesimpulan Sistem metabolisme energi untuk menghasilkan ATP dapat berjalan secara aerobik (dengan oksigen) dan secara anaerobik (tanpa oksigen). Kedua proses ini dapat berjalan secara simultan di dalam tubuh saat berolahraga. Adenosine triphosphate (ATP) merupakan sumber energi yang terdapat di dalam sel-sel tubuh terutama sel otot yang siap dipergunakan untuk aktivitas otot. Terdapat 2 macam sistem pemakaian energi anaerobik yang dapat menghasilkan ATP selama exercise yaitu (1) sistem ATP-CP (2) sistem asam laktat. Sistem oksigen/ aerobik membutuhkan oksigen untuk memecahkan glikogen/glukosa menjadi CO2 dan H2O melalui siklus krebs (Tricarboxyclic acid=TCA) dan sistim transport elektron. Glikogen atau glukosa dipecah secara kimia menjadi asam piruvat dan dengan adanya O2 maka asam laktat tidak menumpuk. Asam piruvat yang terbentuk selanjutnya memasuki siklus Kreb dan sistim transport elektron. Sistim aerobik digunakan untuk exercise yang membutuhkan energi lebih dari 3 menit seperti lari marathon, renang gaya bebas 1500 m. Reaksi aerobik terjadi dalam sel otot yaitu pada organel mitokondria. Sistem aerobik menghasilkan ATP lebih lambat daripada sistem ATP-CP dan asam laktat, tetapi produksi ATP jauh lebih besar.
Daftar Pustaka 1. Sobotta. Atlas Anatomi, (Edisi 21), Jakarta: EGC, 2003 2. Ganong. Fisiologi Kedokteran, Jakarta: EGC, 1997 3. Benardot D. Advanced Sports nutrition. Human Kinetics, Champaign, IL, 2003 4. Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW. Biokimia Harper , Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC, 2003 5. Almatsier, Sunita. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama, 2003
